sử dụng thí nghiệm biể u diễn hỗ trợ việc áp dụng các ppnt khoa học khi giảng dạy chương 6. chất khí, vât ̣ lí 10 nâng cao

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sƣ pha ̣m Vâ ̣t lí SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN HỖ TRỢ VIỆC ÁP DỤNG CÁC PPNT KHOA HỌC KHI GIẢNG DẠY CHƢƠNG 6. CHẤT KHÍ, VẬT LÍ 10 NÂNG CAO Giảng viên hướng dẫn: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Mỹ Chi MSSV: 1100198 Lớp: SP Vật lí Khóa: 36 Cần Thơ, tháng 5/2014 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi LỜI CẢM ƠN    Là một GV tƣơng 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-GVC Trần Quốc Tuấn. Thầy đã tận tình hƣớng 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 đƣợc 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 đƣợc 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 dƣới mái trƣờng Đại Học. Em xin gửi lời chúc sức khỏe và thành công đến tất cả mọi ngƣời. Em xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày 15 tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện Phạm Thị Mỹ Chi Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN    …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………… Cần Thơ, ngày 15 tháng 5 năm 2014 Giảng viên hƣớng dẫn ThS- GVC Trần Quốc Tuấn Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 3 Chƣơng 1. ĐỔI MỚI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ 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 nƣớc 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. Phƣơng hƣớng chiến lƣợc 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 tƣ duy sáng tạo của HS ...................................................... 10 1.2.4. Áp dụng các PP tiên tiến, các phƣơng tiện trong quá trình DH góp phần phát triển tối ƣu nhân cách HS ............................................................................ 10 1.3. Mục tiêu của chƣơng trình Vâ ̣t lí THPT ................................................................. 10 1.3.1. Đạt đƣợc một hệ thống kiến thức Vâ ̣t 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 hƣớng đổi mới PPDH Vâ ̣t lí ở lớp 12 theo chƣơng trình THPT mới. ........ 12 1.4.1. Giảm đến tối thiểu việc giảng dạy minh họa của GV, tăng cƣờng 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 phƣơng pháp nhâ ̣n thƣ́c Vâ ̣t lí ..................................................... 13 1.4.4. Tận dụng phƣơng tiện DH mới, trang thiết bị mới của GV trong việc làm và sử dụng đồ dùng DH ....................................................................................... 14 1.4.5. Tăng cƣờng 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 hƣớng 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 Chƣơng 2. THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ................. 30 2.1. Sơ lƣơ ̣c về thí nghiệm Vâ ̣t lí .................................................................................... 30 2.2. Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học Vâ ̣t lí ....................................................... 31 2.2.1. Khái niệm TN Vâ ̣t lí .............................................................................................. 31 2.2.2. Chức năng của TN trong DH Vâ ̣t 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 phƣơng 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 Chƣơng 3. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NHẬN THỨC KHOA HỌC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ .................................................................... 41 3.1. Phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học Vâ ̣t lí ..................................................... 41 3.1.1. PP thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học Vâ ̣t lí ............................................. 41 3.1.2. PP thực nghiệm trong DH Vâ ̣t lí .......................................................................... 44 3.2. Phƣơng pháp giải quyết vấn đề trong dạy học Vâ ̣t 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 hƣớng dẫn HS giải quyết vấn đề .......................................................... 51 3.3. Phƣơng pháp mô hình trong dạy học Vâ ̣t lí ............................................................ 53 3.3.1. Các mô hình trong DH Vâ ̣t lí ................................................................................ 53 3.3.2. PP mô hình trong Vâ ̣t lí học ................................................................................. 54 3.3.3. Các giai đoạn của PP mô hình .............................................................................. 55 3.3.4. PP mô hình trong DH Vâ ̣t lí ................................................................................. 56 3.4. PP tƣơng tự trong da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí ............................................................................. 57 3.4.1. Định nghĩa phƣơng pháp tƣơng tự ....................................................................... 57 3.4.2. Các giai đoạn của PP tƣơng tự ............................................................................. 58 3.4.4. PP tƣơng tự trong nghiên cứu Vâ ̣t lí .................................................................... 58 3.4.5. PP tƣơng tự trong DH Vật lí ................................................................................. 59 Chƣơng 4. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƢƠNG 6. CHẤT KHÍ, VẬT LÍ 10 NÂNG CAO .................................................................. 60 4.1. Đại cƣơng về chƣơng ............................................................................................... 60 4.1.1. Mục tiêu của chƣơng ............................................................................................. 60 4.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chƣơng ................................................................... 60 4.2. Thiết kế một số bài trong chƣơng ............................................................................ 61 Chƣơng 5. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................... 85 5.1. Mục đích thực nghiệm .............................................................................................. 85 5.2. Nội dung thực nghiệm .............................................................................................. 85 5.3. Đối tƣợng 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 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN ....................................................................................... 91 TÀI LIỆU 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 chọn đề tài Ngày nay, chúng ta đang bƣớc vào thời kỳ Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nƣớc, với mục tiêu đến năm 2020, Việt Nam từ một nƣớc nông nghiệp về cơ bản trở thành một nƣớc công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế. Và trong đó, con ngƣời là nhân tố quan trọng quyết định sự thắng lợi, để đào tạo con ngƣời 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 phƣơng pháp giảng dạy ở mọi cấp học, ngành học. Định hƣớng này đã đƣợc xác định trong Nghị quyết TW2, khóa VIII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều và rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạp của người học. Từng bước áp dụng các PP tiên tiến, PP hiện đại vào quá trình dạy, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu của HS, nhất là sinh viên đại học, phát triển mạnh mẽ phong trào tự học, tự đào tạo.”[5, tr 50] Xuất phát từ nhiệm vụ cơ bản của dạy họ c Vâ ̣t lí ở trƣờng phổ thông là không những truyền thụ kiến thức mà còn phải rèn luyện kỹ năng học tập Vâ ̣t lí cho HS, kỹ năng áp dụng các PPNT khoa học. Khoa học giáo dục trên thế giới nói chung và nƣớc ta nói riêng đang coi trọng những nghiên cứu về việc đổi mới PPDH ở trƣờng phổ thông theo hƣớng đảm bảo đƣợc sự phát triển năng lực sáng tạo của HS, bồi dƣỡng tƣ duy khoa học, năng lực tự tìm tòi, chiếm lĩnh tri thức, năng lực giải quyết vấn đề để thích ứng đƣợc với thực tiễn cuộc sống và với sự phát triển của kinh tế tri thức. Vì thế, yêu cầu đổi mới PPDH Vâ ̣t 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 Vâ ̣t 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 đƣợc đƣa ra đó, việc rèn luyện cho HS các kỹ năng áp dụng các PPNT khoa học chƣa đƣợc 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. Vâ ̣t lí là một môn khoa học thực nghiệm. Vì thế, việc lồng ghép các thí nghiệm vào việc giảng dạy Vâ ̣t lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lƣợng dạy và học, góp phần tích cực vào hoạt động da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí . Thí nghiệm là phƣơng 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 đƣợc. Bên cạnh đó, thí nghiệm còn là phƣơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đƣợc vào thực tiễn,… Là một GV trong tƣơng lai, tôi nhận định đƣợc vai trò và trách nhiệm của mình là cần phải bồi dƣỡng và phát triển năng lực giảng dạy Vâ ̣t lí để đáp ứng yêu đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay của nƣớc ta. Chính vì những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “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”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm biể u diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học trong dạy học Vâ ̣t lí ở THPT khi da ̣y chƣơng 6. Chấ t khí , Vâ ̣t lí 10 NC. 3. Giả thuyết khoa học Vận dụng những lí luận hiện đại, có thể sử dụng thí nghiệm biể u diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học khi giảng dạy chƣơng 6. Chất khí, Vâ ̣t lí 10 NC. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu  Nghiên cứu cơ sở lí luận về: phƣơng pháp dạy học (PPDH) Vâ ̣t lí ở THPT.  Nghiên cứu cơ sở lí luận về: Đổi mới PPDH Vâ ̣t lí ở THPT.  Nghiên cứu lí thuyết về thí nghiệm biể u diễn.  Nghiên cứu cơ sở các PPNT khoa học trong DH Vâ ̣t lí ; Xây dựng quy trình áp dụng các PPNT khoa học trong hoạt động DH Vâ ̣t lí.  Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm biể u diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học trong DH Vâ ̣t lí ở THPT.  Nghiên cứu chƣơng 6. Chất khí, Vâ ̣t 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: Phƣơng trình trạng thái của khí lí tƣởng. Định luật Guy- Luy-Xac. + Bài 4: Phƣơng trình Cla-pê-rôn – Men- đê-lê-ép.  Tiến hành TNSP, đƣa 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. Phƣơng pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu các tài liệu về chuyên ngành PPDH Vâ ̣t lí , SGK và sách GV Vâ ̣t lí 10 NC, tài liệu bồi dƣỡng GV thực hiện chƣơng trình SGK Vâ ̣t lí 10 NC, tài liệu bồi dƣỡng GV thực hiện chƣơng trình SGK Vâ ̣t lí 11, hƣớng dẫn thức hiện chƣơng trình Vâ ̣t 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 trƣớc và các ba ̣n .  Quan sát sƣ pha ̣m.  Thực nghiệm sƣ phạm: tiến hành giảng dạy thực nghiệm ở trƣờng THPT, đánh giá kết quả. 6. Đối tƣợng nghiên cứu Hoạt động của GV và HS trong đó thể hiện việc áp dụng các thí nghiệm biể u diễn hỗ trợ việc áp dụng một số PPNT khoa học khi giảng dạy một số bài trong chƣơng 6. Chất khí, Vâ ̣t lí 10 NC. 7. Các giai đoạn thực hiện đề tài  GĐ 1: Tìm hiểu thực trạng, trao đổi với thầ y hƣớng dẫn về đề tài nghiên cứu.  GĐ 2: Nghiên cứu tài liệu, viết đề cƣơng chi tiết.  GĐ 3: Hình thành cơ sở lí luận cho đề tài.  GĐ 4: Nghiên cứu chƣơng 6. Chất khí, Vâ ̣t lí 10 NC.  GĐ 5: Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THPT.  GĐ 6: Hoàn chỉnh đề tài và chuẩn bị báo cáo bằng PowerPoint.  GĐ 7: Bảo vệ luận văn tốt nghiệp. 8. Các chữ viết tắt  dạy học:  phƣơng pháp nhận thức: PPNT  phƣơng 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 Ƣơng: TW  giáo dục: GD  đào ta ̣o: ĐT  thí nghiệm: TN DH 5 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƢƠNG 1 ĐỔI MỚI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THPT 1.1.1. Mục tiêu mới của giáo dục nước ta Nƣớc ta đang bƣớc 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 ngƣời 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 đƣợc mà còn phải bồi dƣỡng cho họ tính năng động, cá nhân phải có tƣ 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 cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng con người và thế hệ thiết tha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trong sáng, có ý chí kiên cường xây dựng và bảo vệ Tổ quốc công nghiệp hóa, hiện đại hóa; giữ gìn và phát huy các giá trị văn hóa dân tộc, có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại, phát huy tiềm năng của dân tộc và con người Việt Nam, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tính tổ chức kỉ luật cao, có sức khỏe, là những người kế thừa xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa hồng vừa chuyên như lời căn dặn Bác Hồ”. [5, tr 49] Mục tiêu của việc đổi mới PPDH ở trƣờng phổ thông là thay đổi lối dạy truyền thụ một chiều sang dạy học theo “Phƣơng 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 nƣớc đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục nhằm đào tạo những con ngƣời có phẩm chất mới. PPDH tích cực đƣợc dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái với không họat động, thụ động. PPDH tích cực hƣớng tới việc tích cực hóa tƣ duy của HS, nghĩa là hƣớng vào phát huy tính tích cực, chủ động của ngƣời học chứ không chỉ hƣớng vào phát huy tính tích cực của ngƣời 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 hƣởng đến cách dạy của thầy. Mặt khác, cũng có trƣờng hợp HS mong muốn đƣợc học theo PPDH tích cực nhƣng GV chƣa đáp ứng đƣợc. Do vậy, GV cần phải đƣợc bồi dƣỡng, phải kiên trì cách dạy theo PPDH tích cực, tổ chức các hoạt động nhận thức từ đơn giản đến 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 phƣơng 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 phƣơng pháp dạy và phƣơng pháp học. 1.1.2. Đổi mới PPDH thực hiện mục tiêu mới Theo quan điểm giáo dục hiện đại, DH là một quá trình tƣơng tác (GV – HS, HS – HS, HS – GV, HS với những ngƣời hiểu biết hơn…). Trong đó, “học” là một hoạt động trung tâm. Và ngƣời học – đối tƣợng của hoạt động “dạy”, đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” – đƣợc 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 chƣa rõ, chƣa có chứ không phải thụ động tiếp thu những kiến thức do GV sắp đặt. Để đạt đƣợc điều ấy, trong quá trình DH, ngƣời 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 đƣợc. 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 lƣợng giáo dục và đào tạo. PPDH là một trong những yếu tố quan trọng nâng cao chất lƣợng 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 nƣớc ta đang chuyển dần từ trang bị cho HS kiến thức sang bồi dƣỡng cho họ năng lực mà trƣớc 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 giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều và rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước ứng dụng các PP tiên tiến, PP hiện đại vào quá trình dạy, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học tự nghiên cứu của HS, nhất là sinh viên đại học, phát triển mạnh mẽ phong trào tự học tự đào tạo.” [5, tr 50] 1.1.3. Mục đích của việc đổi mới PPDH Mục tiêu của việc đổi mới PPDH ở trƣờng 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 dƣỡng cho họ tính năng động cá nhân phải có tƣ duy sáng tạo và năng lực thực hành giỏi. 1.2. Phƣơng hƣớng chiến lƣợc đổi mới PPDH 1.2.1. Khắc phục lối truyền thụ một chiều Truyền thụ một chiều là một kiểu DH đã tồn tại lâu năm trong nền giáo dục của chúng ta. Nét đặc trƣng 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 đƣờng 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 nhƣ đã nói trong lí thuyết hay đúng nhƣ những mong muốn cần đạt đƣợc. GV chỉ quan tâm đến đến việc dạy của mình sao cho hoàn mĩ, còn HS có thể hiểu đƣợc, làm đƣợc, phát triển đƣợc 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. Tƣ tƣởng chỉ đạo bao trùm nhất là tổ chức cho HS tham gia tích cực vào các hoạt động học tập đa dạng theo hƣớng tìm tòi nghiên cứu phù hợp với PP thực nghiệm. Ở THPT cần phải tiếp tục phát triển tƣ 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 dƣỡng năng lực sáng tạo cho HS. Để thực hiện PPDH mới hƣớng vào việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của HS thì ngoài vai trò hƣớng dẫn, tổ chức của GV, cần phải có phƣơng tiện làm việc phù hợp với HS. “Đối với Vật lí học thì đặc biệt quan trọng là tài liệu giáo 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 bảo 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 ngƣời học thì mới có thể có kết quả sâu sắc và bền vững. Hơn nữa, một đặc trƣng 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 tƣơng lai không xa. Vì thế, mỗi chúng ta phải biết tự cập nhật thông tin bởi vì những điều học đƣợc trong nhà trƣờng chỉ rất ít và là những kiến thức cơ bản rất chung chung, chƣa 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 đƣợc 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 lƣợc bồi dƣỡng cho HS một số PP tự học. Chẳng hạn nhƣ: - 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 cƣờng DH theo nhóm, DH hợp tác…góp phần 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 Vƣgốt-xki, các tƣơng tác thầy - trò và trò - trò trong lớp học có thể giúp cho HS vƣợt qua đƣợc những trở ngại để đạt đến những hiểu biết mới. Qua những thảo luận, tranh luận, ý kiến của mỗi cá nhân đƣợc bộc lộ, đƣợc khẳng định hay bị bác bỏ, qua đó những hiểu biết của họ sẽ đƣợc hình thành hoặc đƣợc chính xác hóa, mặc khác trong việc học tập theo nhóm, tất cả mọi HS, từ ngƣời kém đến ngƣời 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 dƣỡng 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. “Rèn 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 người học thì mới có thể có kế t quả sâu sắc và bề n vững . Trong công cuộc đổ i mới ngày nay , những điề u học được trong nhà trường thì rấ t ít chưa đi sâu vào một liñ h vực nào cả , để bắt kịp được sự phát triển mạnh mẽ của thời đại khoa học kĩ thuật thì HS cần phải tự học thêm nhiều điều thì mới có t hể làm được . Ngay trên ghế nhà trường HS đã được rèn luyê ̣n khả năng tự học, tự lực hoạt động nhận thức ”. [5, tr 51] Tuy nhiên, những vấn đề này trƣớc đây chƣa đƣợc chú ý đúng mức, HS đã quen với việc học tập thụ động, dựa vào sự giảng giải tỉ mỉ, kỹ lƣỡng 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 dƣới chứ không chỉ áp dụng cho những HS ở các lớp trên. 1.2.3. Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của HS Muốn rèn luyện đƣợc nếp tƣ duy sáng tạo của ngƣời học thì điều quan trọng nhất là phải tổ chức, hƣớng 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, hƣớng dẫn, tạo điều kiện cho HS hoạt động, thực hiện thành công các hoạt động học đa dạng mà kết quả là giành đƣợc kiến thức và phát triển đƣợc năng lực. Thực tế thì PPDH tích cực này còn mới mẻ ở nƣớc ta. Nhƣng rõ ràng là cách học này đem lại niềm vui sƣớng, hào hứng phù hợp với đặc tính ƣa 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 dƣỡng lòng khát khao sáng tạo của các em. Do đó, việc dạy học tích cực này đƣợc đa số HS hƣởng ứng nhiệt liệt. 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 Theo quan điểm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có định hƣớng, có sự tái tạo và phát triển thông tin và giúp ngƣời học thực hiện quá trình trên một cách có hiệu quả. Đổi mới PPDH ngƣời ta tìm những “PP làm tăng giá trị lƣợng 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 phƣơng 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 tiêu của chƣơng trình Vâ ̣t lí THPT 1.3.1. Đạt được một hệ thống kiến thức Vật lí phổ thông cơ bản, phổ biến theo quan điểm hiện đại Vâ ̣t lí học ở trƣờng phổ thông chủ yếu là Vâ ̣t lí thực nghiệm, trong đó có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, TN và suy luận lí thuyết để đạt đƣợc 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 tƣợng và quá trình Vâ ̣t lí thƣờng 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 lƣợng, các định luật và nguyên lí Vâ ̣t lí cơ bản. - Những nội dung chính của một số thuyết Vâ ̣t lí quan trọng. - Những ứng dụng của Vâ ̣t lí trong đời sống, khoa học và trong sản xuất. - Những PP chung của nhận thức khoa học và những PP đặc thù của Vâ ̣t lí , trƣớc hết là PP thực nghiệm và PP mô hình. 1.3.2. Rèn luyện và phát triển các kỹ năng Quan sát các hiện tƣợng và các quá trình Vâ ̣t lí trong tự nhiên, trong đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm; điều tra, sƣu tầm, tra cứu tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập các thông tin cần thiết cho việc học tập Vâ ̣t lí. Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến và các thiết bị tƣơng đối hiện đại của Vâ ̣t lí , kĩ năng lắp ráp và tiến hành các TN Vâ ̣t lí. Phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu đƣợc để rút ra kết luận, đề ra các dự đoán về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tƣợng hoặc quá trình Vâ ̣t lí, cũng nhƣ đề xuất phƣơng án TN để kiểm tra dự đoán đã đề ra. Vận dụng kiến thức để mô tả và giải thích các hiện tƣợng Vâ ̣t lí, giải các bài tập. Phát hiện và giải quyết các vấn đề Vâ ̣t lí ở mức phổ thông trong khoa học, đời sống và sản xuất. Sử dụng thuật ngữ Vâ ̣t lí , các biểu bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, chính xác những hiểu biết, cũng nhƣ những kết quả thu đƣợc qua thu thập và xử lí thông tin. 1.3.3. Hình thành và rèn luyện thái độ, tình cảm cho HS Có hứng thú học tập Vâ ̣t lí , yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với những đóng góp của Vâ ̣t 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 nhƣ trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt đƣợc. Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vâ ̣t lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng nhƣ để bảo vệ và giữ gìn môi trƣờng 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 ngƣời phát triển hài hòa, toàn diện. Ví dụ: kiến thức mà HS thu nhận đƣợc chỉ có thể sâu sắc, vững chắc khi họ có trình độ tƣ 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. Định hƣớng đổi mới PPDH Vâ ̣t lí ở lớp 12 theo chƣơng trình THPT mới. 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 Mô ̣t thói quen đã tồ n ta ̣i lâu đời trong nề n giáo du ̣c ở nƣớc ta là GV luôn chú trọng giảng giải tỉ mỉ , kỹ lƣỡng, đầ y đủ cho HS ngay cả khi nhƣ̃ng điề u GV nói đã đƣơ ̣c viế t đầ y đủ trong sách giáo khoa . Có nhiều điều HS đọc hay làm theo SGK cũng có thể hiểu đƣợc nhƣng GV vẫn giảng . Cách giảng đó thể hiện m ột sự thiếu tự tin ở HS và càng nguy hiể m hơn nƣ̃a là không cho HS cơ hô ̣i để suy nghi ̃ , càng không có điề u kiê ̣n để HS đề xuấ t nhƣ̃ng ý kiế n cá nhân khác với SGK hay khác với ý kiến của GV . Sách viết dài là để cho HS tự đọ c mà cũng có thể hiể u đƣơ ̣c , ngƣời GV cầ n thiế t phải cho HS tƣ̣ ho ̣c ở nhà hay ở lớp . PPDH truyền thống trong một thời gian dài đã đạt đƣợc 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 chƣớc làm theo. Có nhiều điều HS đọc hay làm theo SGK cũng có thể hiểu đƣợc nhƣng GV vẫn giảng. Cách giảng đó thể hiện một sự thiếu tin tƣởng 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 thƣờng nói là bài dài. Thực ra nhiều khi sách viết có dài, nhƣng viết dài là để cho HS tự đọc mà cũng hiểu đƣợc, nhƣng 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 cƣờng việc tổ chức cho HS tự lực, tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập. Tuy ban đầu HS chƣa quen với PP học mới còn chờ GV giảng giải, tóm tắt, đọc cho chép, nhƣng 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 đƣợc 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 đƣợc, kiên quyết không làm thay HS điều gì mà họ có thể tự làm đƣợc 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 đƣợc. Thông thƣờng 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 nhƣ 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 hƣớng dẫn của GV. 1.4.2. Áp dụng tích cực kiểu DH nêu và giải quyết vấn đề Kiểu DH nêu và giải quyết vấn đề (từ trƣớc 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. Tƣ duy chỉ bắ t đầ u khi trong óc nảy sinh vấ n đề , nghĩa là ngƣời học nhận thức đƣơ ̣c sƣ̣ mâu thuẫn giƣ̃a nhiê ̣m vu ̣ cầ n giải quyế t và trình đô ̣ , khả năng, kiế n thƣ́c đã có của mình không đủ để giải qu yế t. Có rất nhiều cách tạo ra tình huống có vấn đề. Cách phổ biến nhất là đƣa ra một hiện tƣợng, một sự kiện mà lúc đầu HS tƣởng rằng mình đã biết cách trả lời. Nhƣng khi phân tích kĩ mới thấy những kiến thức đã có chƣa đủ giải thích hiện tƣợng. PP tìm tòi nghiên cứu giải quyết vấn đề một cách sáng tạo thƣờng theo quy trình chung nhƣ 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 đƣợc các bƣớc 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 tƣợng thực tế cụ thể quan sát đƣợc và những kết luận trừu tƣợng phản ánh thực tế đó. Và sự kết hợp này đƣợc thực hiện thông qua các suy luận logic nhƣ: phân tích, tổng hợp, trừu tƣợng hóa, cụ thể hóa,… Đối với Vâ ̣t lí học, HS quan sát các dấu hiệu bên ngoài của hiện tƣợng từ đó suy luận rút ra kết quả khái quát, phổ biến chung cho mọi hiện tƣợng. Điều này GV rất khó nắm bắt, cần phải tập cho HS phát biểu ý kiến của họ thành lời mới biết đƣợc họ hiểu hay không. Bởi vậy, GV cần tạo điều kiện cho HS phát biểu, tranh luận. 1.4.3. Rèn luyện các phương pháp nhận thức Vật lí Một trong những nét đặc trƣng của tƣ 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 phƣơng 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 ngƣời ta có thể biểu diễn bản chất của hiện tƣợng ngay cả khi không quan sát đƣợc đối tƣợng phản ánh. Ngoài mô hình ảnh, còn hay phổ biến mô hình toán học. - Về PP tƣơng tự : PP tƣơng tự là PPNT khoa học, trong đó sử dụng sự tƣơng tự và phép suy luận tƣơng tự để rút ra tri thức mới về đối tƣợng khảo sát. 1.4.4. Tận dụng phương tiện DH mới, trang thiết bị mới của GV trong việc làm và sử dụng đồ dùng DH a. Vai trò, vị trí của phương tiện, thiết bị DH Góp phần quan trọng đổi mới PPDH, hƣớng 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 phƣơng tiện DH, thiết bị DH không chỉ là phƣơng tiện của việc dạy mà còn là phƣơng 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 đƣợc GV, HS tự làm góp phần làm phong phú thêm thiết bị DH của nhà trƣờng. Đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và có chất lƣợng cao của phƣơng 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 chƣơng trình, SGK, SGV, các tác giả đã chú ý lựa chọn danh mục thiết bị DH và chuẩn bị phƣơng 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 phương tiện, thiết bị DH Cần sử dụng phƣơng tiện, thiết bị DH khi sự vật hiện tƣợng không thể mô tả đƣợc: quá lớn, quá nhỏ, khó tìm trên thực tế, không thể biểu diễn đƣợc quá trình biến đổi (phản ứng hóa học, hoạt động của các động cơ…) Tăng cƣờng sử dụng phƣơng tiện DH, thiết bị DH, phải coi đó là phƣơng 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 phƣơng tiện DH, thiết bị DH đã có, chỉnh sửa, cải tiến cho phù hợp. Phát động phong trào GV, HS tự làm và sƣu 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 phương tiện DH, thiết bị DH Thế giới bƣớc 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 phƣơng tiện DH, thiết bị DH góp phần đổi mới PPDH. Sử dụng CNTT nhƣ công cụ DH cần đƣợc 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 ngƣời thầy trong quá trình sử dụng CNTT nhƣ phƣơng tiện DH, thiết bị DH, nghĩa là không thủ tiêu vai trò của ngƣời 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 nhƣ phƣơng tiện DH, thiết bị DH không phải chỉ nhằm thí điểm DH với CNTT mà còn góp phần DH về CNTT. Sử dụng CNTT nhƣ một phƣơng 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 dụng 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 đƣợc chia thành nhiều nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 4 đến 6 HS. Tùy vào mục đích sƣ phạm và vấn đề học tập mà GV phân chia nhóm cho thích hợp. Nhóm đƣợc duy trì ổn định hoặc thay đổi theo từng tiết học, các nhóm đƣợc giao cùng một nhiệm vụ hoặc giao những nhiệm vụ khác nhau. Trong mỗi nhóm có nhóm trƣởng, nhóm trƣởng 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 trƣớc toàn lớp và các nhóm có thể trao đổi tranh luận với nhau về kết quả của nhóm khác cũng nhƣ 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 nhƣ những vƣớng 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 hƣớng hình thức. Ở trƣờng 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 lƣu ý, trong hoạt động nhóm , tƣ duy tích cực của ho ̣c sinh phải đƣợc 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 mới việc soạn 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 ngƣời GV. Khi soạn giáo án, GV phải đặt cho mình những vấn đề sau: - Trong bài học học sinh sẽ lĩnh hội đƣợc 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 đƣờng nào? HS cần huy động những kiến thức, kĩ năng nào đã có? Những hoạt động đó của HS diễn ra dƣới hình thức làm việc cá nhân hay làm việc theo nhóm? - GV phải chỉ đạo nhƣ thế nào để dảm bảo cho HS chiếm lĩnh đƣợc những kiến thức, kĩ năng đó một cách chính xác, sâu sắc và đạt đƣợc hiệu quả giáo dục? - Hành vi ở đầu ra mà HS cần thể hiện đƣợc 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 đƣợc sau mỗi giờ học về kiến thức, kỹ năng, thái độ để làm cơ sở đánh giá chất lƣợng 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 chƣơng trình THPT môn Vâ ̣t 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 phƣơng 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 bƣớc: - Bƣớc 1: Lƣợng hóa mục tiêu kiến thức và kĩ năng của bài học. - Bƣớc 2: Chia bài học thành những đơn vị kiến thức. - Bƣớc 3: Hoạch định các hoạt động của HS ứng với từng đơn vị kiến thức. - Bƣớc 4: Tìm những kiến thức học tập phù hợp. - Bƣớc 5: Hoạch định các hoạt động hƣớng dẫn, hỗ trợ HS ứng với từng hoạt động. Dự kiến những tình huống sƣ phạm có thể xảy ra và cách xử lí. - Bƣớc 6: Xác định thời gian cho mỗi hoạt động. - Bƣớc 7: Chuẩn bị các dụng cụ, thiết bị cần thiết hỗ trợ DH. 1.5.4. Một số hoạt động phổ biến trong một tiết học Theo quan điểm mới về việc DH, vai trò chính yếu của GV là tổ chức và hƣớng 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 ho ̣c 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: Kiểm tra kiến thức cũ Hoạt động của HS - Tái hiện kiến thức trả lời câu hỏi của GV. - Nhận xét câu trả lời của bạn Hoạt động của GV - Đặt vấn đề, nêu câu hỏi. - Gợi ý trả lời, nhận xét đánh giá.  Hoạt động: Tiếp nhận nhiệm vụ học tập 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 SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Hoạt động: Thu thập thông tin Hoạt động của HS - Nghe giáo viên bạn phát biểu. giảng. Nghe Hoạt động của GV - Tổ chức hƣớng dẫn. - Yêu cầu HS hoạt động. - Đọc và tìm hiểu một số vấn đề trong SGK. - Tìm hiểu bảng số liệu. - Giới thiệu nội dung tóm tắt, tài liệu cần tìm hiểu. Giảng sơ lƣợc (nếu cần thiết). - Làm TN biểu diễn. - Quan sát hiện tƣợng tự nhiên - Giới thiệu, hƣớng 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 lí thông tin Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Thảo luận theo nhóm hay làm việc cá nhân. - Tìm hiểu các thông tin liên quan. - Lập bảng, vẽ đồ thị… nhận xét - Đánh giá nhận xét, kết luận của HS. - Đàm thoại gợi mở, chất vấn HS. - Hƣớng dẫn HS cách lập bảng, vẽ đồ thị và rút ra nhận xét, kết luận. về tính qui luật của hiện tƣợng. - Trả lời các câu hỏi của GV. - Tranh luận với bạn bè trong nhóm hoặc trong lớp… - Tổ chức trao đổi trong nhóm, lớp. - Tổ chức hợp tác hóa kết luận. - Hợp thức về thời gian. - Rút ra nhận xét hay kết luận từ những thông tin thu đƣợc.  Hoạt động: Truyền đạt thông tin Hoạt động của HS - Trả lời câu hỏi. - Giải thích các vấn đề. - Trình bày ý kiến, nhận xét, kết luận. - Báo cáo kết quả. Hoạt động của GV - Gợi ý hệ thống câu hỏi, cách trình bày vấn đề. - Gợi ý nhận xét, kết luận bằng lời hoặc bằng hình vẽ. - Hƣớng dẫn mẫu báo cáo. 18 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Hoạt động: Củng cố bài học 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. - Hƣớng dẫn trả lời. - Ra bài tập vận dụng. - Đánh giá, nhận xét giờ dạy.  Hoạt động: Hƣớng dẫn học tập ở nhà Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Ghi câu hỏi, bài tập về nhà. - Nêu câu hỏi, bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. - 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 chƣơng trình. A. Mục tiêu (chuẩn kiến thức, kĩ năng và thái độ) 1. Kiến thức 2. Kĩ năng 3. Thái độ B. Chuẩn bị (thiết bị DH, phiếu học tập, các phƣơng tiện DH…) 1. GV 2. HS 3. Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin và các phƣơng tiện DH hiện đại. C. Tổ chức các hoạt động học tập - 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): Hƣớng dẫn về nhà. D. Rút kinh nghiệm 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 mới kiểm tra, đánh giá 1.6.1. Quan điểm cơ bản về đánh giá Đánh giá là một khâu, một công cụ quan trọng không thể thiếu đƣợc 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 lƣợng đào tạo con ngƣời 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 sƣ phạm của GV và nhà trƣờng, cho bản thân HS để HS học tập ngày một tiến bộ hơn. Phƣơng tiện và hình thức quan trọng của đánh giá là kiểm tra. Đổi mới PPDH đƣợc chú trọng của đánh giá là kiểm tra. Đổi mới PPDH đƣợc chú trọng để đáp ứng những yêu cầu mới của mục tiêu nên việc kiểm tra, đánh giá phải chuyển biến mạnh theo hƣớng 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 trƣớc những vấn đề nóng hổi của đời sống cá nhân, gia đình và cộng đồng. Khi nào việc kiểm tra, đánh giá chƣa thoát khỏi quỹ đạo học tập thụ động thì chƣa thể phát triển dạy và học tích cực. Đánh giá với hai chức năng cơ bản là xác 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 lƣợng giáo dục. Đánh giá chất lƣợng giáo dục gồm nhiều vấn đề, trong đó hai vấn đề cơ bản nhất là đánh giá chất lƣợng dạy của thầy và đánh giá chất lƣợng học của trò. Đánh giá một cách chính xác, khách quan sẽ tạo đƣợc động lực nâng cao chất lƣợng dạy và học. Chất lƣợng học đƣợc 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 đƣợc hình thành và tiếp tục phát triển ở những giai đoạn tiếp theo của quá trình giáo dục. Không nhƣ chất lƣợng của các loại sản phẩm khác, sản phẩm của quá trình DH làm nên chất lƣợng học tập sau khi đã đƣợc xác nhận có thể thay đổi theo hai chiều hƣớng tích cực hoặc tiêu cực. Chất lƣợng học tập của HS đối với mỗi môn học thể hiện số lƣợng đơn vị kiến thức theo yêu cầu môn học mà HS nắm đƣợc ở các mức độ nhận thức (nhận biết, thông hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá). Ngoài ra, chất lƣợng 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 đƣợc 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 lƣợng 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 đƣợc 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 đƣợc mục tiêu của mỗi môn học định ra và yêu cầu HS phải đạt đƣợc. Mức độ đạt đƣợc các tri thức đó so với yêu cầu tạo nên giá trị của sản phẩm mà quá trình DH đạt đƣợc. 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 chƣơng 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 đƣợc yêu cầu so với mục tiêu đề ra. Kiểm tra xem HS đạt đƣợc những yêu cầu về các mặt ở mức độ nào so với mục tiêu môn học đề ra hoàn thành đƣợc 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 lƣợng học tập của HS. DH căn cứ kết quả đầu ra cần thông tin phản hồi đa dạng. Về phƣơng diện này chất lƣợng học tập đƣợc xem nhƣ chất lƣợng 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 chƣa hoàn thiện giúp cho chất lƣợng học tập trở thành những tri thức bền vững cho mỗi HS. Việc kiểm tra chất lƣợng 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 hƣớng 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 hƣớng 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 lƣợng 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 đƣợc 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 “tƣ duy”. Thống nhất với quan điểm đổi mới đánh giá nhƣ trên, việc kiểm tra, đánh giá sẽ hƣớng vào việc giám sát mục tiêu của từng bài, từng chƣơng và mục tiêu giáo dục của môn học ở từng cấp, lớp. Các câu hỏi, bài tập sẽ đo đƣợc mức độ thực hiện các mục tiêu đã đƣợc xác định. 1.6.2. Các hình thức kiểm 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 ngƣời GV phải biết phối hợp các hình thức thi, kiểm tra. Cụ thể nhƣ 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 đƣợc tính khách quan và sự công bằng, hạn chế đƣợc 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 ho ̣c 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 thƣờng 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 ƣu điểm và nhƣợc điểm sau đây: - Ưu điểm: + Đề thi đƣợc dàn trải trong nhiều câu và tập trung vào các kiến thức quan trọng của chƣơng trình học. Nhƣ vậy, sẽ đảm bảo đánh giá đƣợc sự hiểu biết kiến thức cơ bản trong chƣơng trình quy định. + Đánh giá đƣợc một số kỹ năng nhƣ viết, kỹ năng dùng từ chuyên môn, kỹ năng lập luận logic, kỹ năng tính toán, lỗi chính tả và những vấn đề khác nhƣ việc dùng đơn vị, tính cẩn thận … Qua đó, ý thức học tập của HS cũng đƣợc lộ rõ. + Trong một thời lƣợng kiểm tra tƣơng đối dài, chúng ta có thể cấu trúc để có thể đánh giá khá đầy đủ các bậc nhận thức Bloom của ngƣời học. + Viê ̣c soạn đề thi, kiể m tra sẽ dễ hơn và mất ít thời gian hơn so với soạn đề bằng các hình thức khác. + Với thời lƣợng dài, HS có điều kiện suy nghĩ chính chắn để làm bài. - Nhược điểm: + Do đề thi tự luận thƣờng 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 nhƣợc điểm phổ biến nữa là vấn đề ngƣời chấm. Nếu hai ngƣời cùng chấm chung một bài thì việc lệch điểm hầu nhƣ luôn xảy ra. Loại trừ những thiếu sót khi chấm bài (chấm sai, chấm sót do bài quá dài, do sức khỏe của ngƣời 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 thƣờng xảy ra ở các bài làm có thời lƣợng 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 nhƣ học tủ, học lệch, quay cóp,…và việc dạy nhƣ dạy tủ, đối xử thiên vị trong kiểm tra…  Trắc nghiệm khách quan: là loại hình câu hỏi, bài tập mà các phƣơng án trả lời đã có sẵn hoặc nếu ho ̣c 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 đƣợc gọi là khách quan vì tiêu chí đánh giá là đơn nhất, hoàn toàn không phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của ngƣời 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 ƣu điểm và nhƣợc 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 chƣơng trình. Có tiêu chí đánh giá đơn nhất, không phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của ngƣời chấm.  Sự phân bố điểm của các bài kiểm tra bằng trắc nghiệm khách quan đƣợc trải trên một phổ rộng hơn nhiều. Nhờ đó có thể phân biệt đƣợc rõ ràng hơn các trình độ học tập của ho ̣c sinh thu đƣợc thông tin phản hồi đầy đủ hơn về quá trình dạy và học. + Nhược điểm:  Không cho phép đánh giá năng lực diễn đạt của HS cũng nhƣ 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 kiểm tra, đánh giá Kiể m tra đánh giá kế t quả ho ̣c t ập đối với các môn học nói chung và môn Vâ ̣t 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 cầ u của tƣ̀ng hoa ̣t đô ̣ng giáo du ̣c, tƣ̀ng môn ho ̣c, tƣ̀ng bài ho ̣c, tƣ̀ng bài kiể m tra. Việc thay đổi nội dung và PPDH kéo theo việc thay đổi kiểm tra, đánh giá. Nô ̣i dung đánh giá phải đổ i mới theo hƣớng phát triể n mo ̣i năng lƣ̣c của HS theo mu ̣c tiêu giáo du c̣ . Sƣ̉ du ̣ng phố i hơ ̣p các hin ̀ h thƣ́c kiể m tra đánh giá khác nhau , kế t hơ ̣p giƣ̃a trắ c nghiê ̣m tƣ̣ luâ ̣n và trắ c nghiê ̣m khách quan . Cầ n xác đinh ̣ phƣơng thƣ́c đánh giá phù hơ ̣p với nô ̣i dung , kỹ năng cần rèn luyện của bài học và tình hình thực tế. Cầ n sƣ̉ du ̣ng linh hoa ̣t các hin ̀ h thƣ́c đánh giá . Tăng cƣờng ƣ́ng du ̣ng công nghê ̣ thông tin vào viê ̣c kiể m tra đánh giá góp phầ n tiế t kiê ̣m thời gian, đảm bảo chính xác Quá trình đánh giá đƣợc diễn ra theo m ột trình tự hoạch định trƣớc 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 Tƣ̀ thƣ̣c tra ̣ng của viê ̣c đánh giá kế t quả ho ̣c tâ ̣p ở trƣờng THPT còn nhiề u nhƣơ ̣c điể m nên viê ̣c đánh giá đƣơ ̣c đổ i mới trên nhiề u phƣ ơng diê ̣n: hình thức, mục tiêu và nôi dung đánh giá . - Đổi mới về mục tiêu: + Việc đánh giá kết quả học tập của HS vẫn đƣợc 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 đƣợc xác định trong chƣơng 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 trƣờng. - Về nội dung, các đề kiểm tra cần đạt đƣợc những yêu cầu cơ bản sau đây: + Đánh giá đƣợc 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 Vâ ̣t lí nói riêng. - Về hình thức kiểm tra cần có những định hƣớng 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 Bloom trong đề thi, kiểm tra a. Nhận biết: là sự nhớ lại các dữ liệu, thông tin đã có trƣớc đây ; nghĩa là một ngƣời 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 nhƣng chƣa giải thích và vận dụng đƣợc 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 ) đƣợc các khái niệm, hình thể, vị trí tƣơng đối giữa các đối tƣợng trong các tình huống đơn giản. - Liệt kê, xác định các vị trí tƣơng đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yếu tố. Để kiểm tra mức độ nhận biết của HS, GV thƣờng hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ nhƣ: 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 đƣợc 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 đƣợc, hiểu đƣợc ý nghĩa của các khái niệm, hiện tƣợng, sự vật ; giải thích đƣợc, chứng minh đƣợc ; là mức độ cao hơn nhận biết nhƣng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, hiện tƣợng, 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 thƣờng hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ nhƣ: 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 đƣợc 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 lƣợng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc của nó. c. Vận 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 phƣơng pháp, nguyên lí hay ý tƣởng để giải quyết một vấn đề nào đó. Để kiểm tra mức độ vận dụng của HS, ngoài các bài tập ra, GV thƣờng hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ nhƣ: 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 phƣơng pháp vào hoàn cảnh và điều kiện mới. Việc trả lời các câu hỏi áp dụng cho thấy HS có khả năng hiểu đƣợc các quy luật, khái niệm, có thể lựa chọn tốt các phƣơng 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 nhƣ thế nào? Tại sao phải làm nhƣ thế? d. Phân tích: là khả năng phân chia một thông tin ra các thành phần thông tin nhỏ sao cho có thể hiểu đƣợc 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 thƣờng hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ nhƣ: 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 đƣợc các mối quan hệ mới, tự diễn giải hoặc đƣa 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 đƣa ra câu trả lời sáng tạo. Cần nói cho HS biết rõ các em có thể tự do đƣa ra những ý tƣởng, giải pháp mang tính sáng tạo, tƣởng tƣợng của riêng mình. Mục tiêu của loại câu hỏi này nhằm kiểm tra xem HS có thể đƣa ra những dự đoán, giải quyết một vấn đề, đƣa 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 tƣởng mới để có thể bổ sung cho nội dung. VD: Tóm tắt nguyên lý hoạt động của pin quang điện. f. Đánh giá: là khả năng xác định giá trị của thông tin : bình xét, nhận định, xác định đƣợc giá trị của một tƣ tƣởng, một phƣơng pháp, một nội dung kiến thức. Đây là một bƣớc mới trong việc lĩnh hội kiến thức đƣợc đặc trƣng bởi việc đi sâu vào bản chất của đối tƣợng, sự vật. hiện tƣợng. 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 tƣởng, giải pháp,… dựa vào những tiêu chuẩn đã đề ra. Hiệu quả kích thích tƣ 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 đƣợc 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 nhƣ câu trả lời chƣa 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 thái độ. Các mức độ nắm vững kiến thức theo Bloom Mức độ Định nghĩa Sự thực hiện Nhắc lại định lý, công thức. 1. Nhận biết Nhắc lại sự kiện. 2. Thông Trình bày hoặc hiểu đƣợc ý nghĩa của Tìm đƣợc một trong các đại hiểu các sự kiện. 3.Vận dụng Vận dụng các nguyên lí và các trƣờng Thiết kế đƣợc phƣơng án khi hợp riêng biệt. có đủ các thông số cần thiết. 4. Phân tích Vận dụng nguyên lý vào các trƣờng hợp Thiết kế đƣợc phƣơng án khi phức hợp. tìm các thông số cần thiết. 5.Tổng hợp Vận dụng nguyên lý vào các trƣờng hợp phức Tìm đƣợc hợp lỗi để trong trình bày các một giải pháp lƣợng liên quan công thức. phƣơng án đƣa ra. mới. 6. Đánh giá Vận dụng nguyên lý vào các trƣờng hợp Thiết kế đƣợc phƣơng án để đƣa ra các giải pháp mới và so sánh mới. nó với các giải pháp đã biết. Các mức độ hình thành kĩ năng theo Harrow Mức độ Định nghĩa Sự thực hiện, ví dụ 1. Bắt chƣớc Quan sát và sao chép rập khuôn. 2. Làm đƣợc Quan sát thực hiện đƣợc nhƣ hƣớng Làm đƣợc cơ bản đúng nhƣ dẫn. mẫu, vẫn còn sai sót nhỏ. 3. Làm chính Quan sát và thực hiện đƣợc chính Làm đƣợc chính xác nhƣ mẫu. xác xác nhƣ hƣớng dẫn. 4. Làm biến hóa Thực hiện đƣợc các kĩ năng trong Làm đƣợc chính xác nhƣ 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 đƣợc chính xác nhƣ mẫu, chính xác, ít cần sự can thiệp của ý kĩ năng nhƣ bản năng. thức. 28 Làm đƣợc so với mẫu còn nhiều lệch lạc. Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Các cấp độ hình thành thái độ theo Bloom Mức độ Định nghĩa Sự thực hiện, ví dụ 1. Tiếp nhận Có mong muốn tham gia vào hoạt Chú ý nghe giảng, tham gia động. các hoạt động lớp. 2. Có trả lời, Thể hiện tán thành hay không, chƣa Hoàn thành bài tập về nhà, đáp ứng có lí lẽ. 3. Có lí lẽ, lƣợng giá Trở thành có giá trị với bản thân. 4. Đƣợc tổ chức Xây dựng thành hệ thống có Cân bằng giữa các giá trị, giải hệ thống giá trị. quyết đƣợc các xung đột về tuân theo nội quy của trƣờng. Tin và bảo vệ cái đúng. giá trị. 5. Hình thành đặc trƣng Hình thành đặc trƣng bản sắc riêng. Phối hợp trong các nhóm hoạt động hình thành thói quen. 1.6.5. Quy trình thiết kế đề thi, kiểm tra Quy trình thiết kế một đề kiểm thi, kiểm tra môn Vâ ̣t lí: - Bƣớc 1: Xác định mục tiêu kiểm tra - Bƣớc 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). - Bƣớc 3: Xây dựng ma trận của đề kiểm tra. - Bƣớc 4: Viết các câu hỏi theo ma trận. - Bƣớc 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 CHƢƠNG 2 THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1. Sơ lƣơ ̣c về thí nghiệm Vâ ̣t lí Hiện nay, giáo dục nƣớc ta đang gặp phải một trở ngại lớn làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng HS phổ thông nƣớc ta chƣa ngang bằng với các nƣớc 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 trƣờng phổ thông gặp phải. HS chán học nên kết quả học tập yếu kém, lƣu 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 chƣơng 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, nhƣng 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 trƣờng học tập sinh động lôi cuốn HS là mục tiêu quan trọng cần đạt đƣợc 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 Vâ ̣t lí nói riêng ở các trƣờng phổ thông. Trƣớc đây do nền kinh tế đất nƣớc còn khó khăn nên việc đầu tƣ cho giáo dục cũng còn nhiều thiếu thốn, nhất là việc trang bị các phòng thí nghiệm cho các trƣờng còn rất sơ sài với vài dụng cụ cho có hình thức, đôi lúc các dụng cụ chƣa xài đã bị xuống cấp. GV Vâ ̣t 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 dƣờng nhƣ thí nghiệm đã bị bỏ quên trong hoạt động DH Vâ ̣t lí . Thí nghiệm Vâ ̣t lí là dụng cụ hỗ trợ đắc lực trong giảng dạy Vâ ̣t lí , nó giúp ngƣời học hiểu rõ vấn đề cần xét đến là gì, xây dựng những khái niệm mới, những định luật mới cũng nhƣ minh chứng lại đƣợc lí thuyết qua việc quan sát các hiện tƣợng và thu thập số liệu thí nghiệm và đặc biệt hơn nữa là trong quá trình DH, thí nghiê ̣m có tác dụng kích thích tò mò tạo hứng thú cho HS khám phá tri thức. Ngày nay, tình hình kinh tế đất nƣớc đã phát triển hơn và ngành giáo dục đã nắm bắt đƣợc vấn đề đó nên đã cố gắng đầu tƣ trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm cho hầu hết các trƣờng THPT, do đó trong quá trình đổi mới PPDH chúng ta cần đẩy mạnh hơn nữa việc sử dụng các thí nghiệm trong DH Vâ ̣t lí. 30 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 2.2. Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học Vâ ̣t lí 2.2.1. Khái niệm về TN Vật lí TN Vâ ̣t lí là một bƣớc trong PP khoa học Vâ ̣t lí , là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngƣời thực hiện dùng để xây dựng, kiểm chứng lại hoặc phân minh giữa mô hình khoa học hay giả thuyết vào đối tƣợng 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 đƣợc tri thức mới.  Đặc điểm của TN Vật lí : - Các điều kiện của TN phải đƣợc lựa chọn và đƣợc thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời đƣợc câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra đƣợc giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần đƣợc xác định rõ: đối tƣợng cần nghiên cứu, phƣơng tiện gây tác động lên đối tƣợng cần nghiên cứu và phƣơng 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 đƣợc để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lƣợng, trong khi các đại lƣợng khác đƣợc giữ không đổi. - Các điều kiện của TN phải đƣợc khống chế, kiểm soát đúng nhƣ dự định nhờ sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thƣờng xuyên các yếu tố của đối tƣợng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hƣởng 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 đƣợc quan tâm). - Đặc điểm quan trọng nhất của TN là tính có thể quan sát đƣợc các biến đổi của đại lƣợng nào đó do sự biến đổi của các đại lƣợng khác. Điều này đạt đƣợc nhờ các giác quan của con ngƣời và sự hỗ trợ của các phƣơng tiện quan sát, đo đạc. - Có thể lặp lại đƣợc TN. Điều này có nghĩa là: với các thiết bị TN, các điều kiện TN nhƣ nhau thì khi bố trí lại hệ TN, tiến hành lại TN, hiện tƣợng, quá trình Vâ ̣t lí phải diễn ra trong TN giống nhƣ ở các lần TN trƣớc. 2.2.2. Chức năng của TN trong DH Vật lí a. Theo quan điểm của lí luận nhận thức Theo quan điểm của lí luận nhận thức trong DHVL ở trƣờng phổ thông, TN có các chức năng sau: - TN là phƣơng 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 ngƣời vào đối tƣợng cần nghiên cứu. Nếu HS hoàn toàn chƣa có hoặc có ít hiểu biết về vấn đề cần nghiên cứu thì TN đƣợc 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 Vâ ̣t lí , nhất là ở các lớp dƣới và giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiện tƣợng, quá trình Vâ ̣t lí nào đó thì TN đƣợc dùng để cung cấp cho HS những dữ liệu cảm tính (các biểu tƣợng, các số liệu đo đạc) về hiện tƣợng, quá trình Vâ ̣t lí này. Các dữ liệu trên, tạo điều kiện cho HS đƣa 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 lƣợng Vâ ̣t lí trong hiện tƣợng, quá trình Vâ ̣t lí đƣợc nghiên cứu. - TN là phƣơng tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức mà HS đã thu đƣợc trƣớc đó. Trong nhiều trƣờng hợp, kết quả của TN phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đƣa ra những giả thuyết khoa học mới và kiểm tra lại ở những TN khác. Nhờ vậy, thƣờng ta sẽ thu đƣợc những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trƣớc đó. Bên cạnh đó, có một số kiến thức đƣợc rút ra bằng suy luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết. Trong những trƣờng hợp này, ta cần phải tiến hành TN kiểm tra tính đúng đắn của chúng. - TN là phƣơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đƣợc vào thực tiễn. - Trong việc vận dụng lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kỹ thuật, ngƣời ta thƣờng gặp nhiều khó khăn do tính trừu tƣợng 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 đƣợc sử dụng nhƣ là phƣơng tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu đƣợc vào thực tiễn. Ví dụ: để thiết kế các phƣơng tiện giao thông nhƣ tàu thủy, máy bay, ô tô,… các nhà kỹ thuật tiến hành TN với các mô hình vật chất thu nhỏ trên các kênh nƣớc và các luồng gió… - Lịch sử phát triển của Vâ ̣t lí cũng cho thấy các TN cơ bản không chỉ dẫn đến hình thành những thuyết Vâ ̣t lí mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới. - Chƣơng trình Vâ ̣t lí ở trƣờng phổ thông đề cập đến một loạt các ứng dụng của Vâ ̣t lí trong đời sống và sản xuất. Việc tiến hành TN tạo cơ sở để HS hiểu đƣợc các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn . - TN là một bộ phận của các PPNT Vâ ̣t lí. Việc bồi dƣỡng cho HS các PPNT đƣợc dùng phổ biến trong nghiên cứu Vâ ̣t lí (PP thực nghiệm và PP mô hình) là một trong những nội dung của việc hình thành những kiến thức Vâ ̣t lí cơ bản ở trƣờng phổ thông. TN đóng vai trò quan trọng ở cả hai PPNT Vâ ̣t 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 tƣợng cần nghiên cứu thƣờng 32 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi đƣợc 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 phƣơng 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 tƣợng, một mối quan hệ đã đƣợc loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thƣờng không có trong tự nhiên. + PP mô hình gồm 4 giai đoạn sau:  Thu thập các thông tin về đối tƣợng gốc.  Xây dựng mô hình.  Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lí thuyết.  Kiểm tra hệ quả trên đôi tƣợng gốc. Ở giai đoạn đầu của PP mô hình, các thông tin về đối tƣợng gốc thƣờng đƣợc thu thập nhờ TN. Thông qua TN, nhờ việc chủ động loại bỏ những yếu tố không quan tâm, tác động lên đối tƣợng, 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 tƣợng gốc, để đƣa ra đƣợc 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, ngƣời ta phải tiến hành các TN thực với nó. Ở giai đoạn 4, thông qua TN trên vật gốc, đối chiếu kết quả thu đƣợc từ mô hình với những kết quả thu đƣợc trực tiếp trên vật gốc, ta kiểm tra đƣợc 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 Vâ ̣t lí có thể đƣợc 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, đƣa đến sự phát triển toàn diện cho ngƣời 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 ngƣời lao động mới nhƣ: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực… - TN là phƣơng 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 phƣơng tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hay tập thể, qua đó góp phần bồi dƣỡng 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 Vâ ̣t lí góp phần làm đơn giản hóa các hiện tƣợng, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tƣ duy trừu tƣợng của HS, giúp cho HS tƣ duy trên những đối tƣợng cụ thể, những hiện tƣợng và quá trình đang diễn ra trƣớc mắt họ. TN Vâ ̣t lí làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tƣợng và quá trình Vâ ̣t lí , giúp HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài. - Ngoài ra, TN Vâ ̣t lí còn là một trong những PPDH Vâ ̣t lí ở trƣờng 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 Vâ ̣t lí tránh đƣợc tính chất giáo điều hình thức đang phổ biến trong DH hiện nay. - TN Vâ ̣t 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 phân loại thí nghiệm Vâ ̣t lí phổ thông 2.3.1. Thí nghiệm biểu diễn Thí nghiệm biểu diễn đƣợc 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 nghiệ m mở đầu là TN nhằm giới thiệu cho HS biết qua về hiện tƣợng 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 tƣợng là TN nhằm xây dựng nhằm kiểm chứng lại kiến thức mới, đƣợc sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới. TN nghiên cứu hiện tƣợng 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 hệ 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 đƣợc xây dựng bằng con đƣờng 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 tƣợng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kỹ thuật. Thông qua đó, GV cũng có thể kiểm tra đƣợc mức độ nắm đƣợc 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 đƣợc 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. Thí nghiệm thực tập. Thí nghiệm thực tập là TN do HS tự tiến hành trên lớp (trong phòng TN), ngoài lớp, ngoài nhà trƣờng 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, nhƣng 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 tƣợng đƣợc tiến hành dƣới dạng nghiên cứu khảo sát hay nghiên cứu minh họa và cũng có thể là TN củng cố. - Thí nghiệm trực diện có thể đƣợc tổ chức dƣới hình thức TN đồng loạt (GV chia HS trong lớp thành các nhóm, tất cả các nhóm HS cùng một lúc làm các TN nhƣ nhau với dụng cụ giống nhau để giải quyết cùng một nhiệm vụ) nhƣng cũng có thể dƣới hình thức TN cá thể (các nhóm HS cùng một lúc tiến hành các TN khác nhau thƣờng với cùng một dụng cụ nhằm giải quyết các nhiệm vụ bộ phận, để đi đến một nhiệm vụ tổng quát). b. Thí nghiê ̣m 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 Vâ ̣t lí có thể có nội dung định tính hay định lƣợng, song chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định các đại lƣợng Vâ ̣t lí mà nội dung này không có điều kiện thực hiện ở dạng TN trực diện. - Do đƣợc tiến hành sau khi HS đã học xong một chƣơng hay một phần của chƣơng nên TN thực hành Vâ ̣t lí thƣờng 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 diện, 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 lƣợng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết. - Thí nghiệm thực hành có thể đƣợc tổ chức dƣới một trong hai hình thức: TN thực hành đồng loạt và TN thực hành cá thể với nhiều phƣơng 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, ƣu điểm nổi bật của nó là phát huy đƣợc tác dụng 35 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi của sự tƣơng tác lẫn nhau giữa các nhóm HS, việc chỉ đạo của GV đơn giản hơn nhƣng lại gặp khó khăn về việc trang bị đồng loạt cùng dụng cụ TN cho tất cả các nhóm HS. Ngƣợc lại, ở hình thức tổ chức TN thực hành cá thể, tuy khắc phục đƣợc khó khăn này nhƣng 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 Vâ ̣t 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 Vâ ̣t 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 Vâ ̣t 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 đƣợc 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 đƣợc 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 Vâ ̣t lí ở nhà có tác dụng trên nhiều mặt đối với sự phát triển nhân cách của HS nhƣ: quá trình tự lực thiết kế phƣơng 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 đƣợc 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 Vâ ̣t lí, GV cần bố trí thời gian để HS báo cáo trƣớc toàn lớp các kết quả đã đạt đƣợc, giới thiệu sản phẩm của mình, nhận đƣợc sự đánh giá của GV và tập thể cũng nhƣ động viên, khen thƣởng 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. Yêu cầu về kỹ thuật và phƣơng pháp dạy học trong việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn 2.4.1. Những yêu cầu chung khi sử dụng 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. Trƣớc mỗi TN, phải đảm bảo cho HS ý thức đƣợc 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, phƣơng án và tiến trình của TN (dụng cụ thiết bị nào? trình tự thao tác nhƣ thế nào? cần quan sát, đo đạc cái gì? để làm gì?) - Đảm bảo cho HS ý thức đƣợc 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 lƣỡng mỗi TN trƣớc giờ học, đảm bảo TN phải thành công, hiện tƣợng 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 sử dụng TN biểu diễn  Để có thể phát huy tốt vai trò của TN biểu diễn trong DH Vâ ̣t 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, trƣớc hết TN phải xuất hiện đúng lúc trong tiến trình DH, đồng thời kết quả TN phải đƣợc khai thác cho mục đích DH một cách hợp lí, logic và không gƣợng 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 hƣởng đến các khâu khác, tức là ảnh hƣởng 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 lƣợng cho hợp lí. - TN biểu diễn nhất định phải thành công, nhƣ vậy HS mới tin tƣởng, 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 cƣỡng và gƣợng 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 đƣợc và phải tập trung đƣợc 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 phƣơng tiện kĩ thuật nhƣ: camera, đèn chiếu, máy chiếu, máy vi tính…để hỗ trợ. - Trong khi tiến hành TN biểu diễn không đƣợc để TN gây ảnh hƣởng 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 đƣợc 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 nhƣ 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 nhƣ tính trực quan, nghĩa là các dụng cụ phải có kích thƣớc đủ lớn, có cấu tạo đơn giản, thể hiện rõ đƣợc nguyên tắc khoa học của hiện tƣợng 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; ƣu tiên TN đơn giản, TN có thể tiến hành nhanh chóng; sử dụng TN song song). Đặc biệt cần lƣu ý là tính an toàn của các dụng cụ, cách bố trí và tiến hành TN phải đảm bảo an toàn cho ngƣời 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 trƣớc 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 đƣợc dụng cụ hoặc nếu dụng cụ nhỏ thì phải có những biện pháp cho HS ngồi ở những vị trí có thể quan sát đƣợc. Muốn vậy, cần thực hiện các yêu cầu sau: + Lắp ráp từng bƣớc các dụng cụ trong TN cho HS xem. Trong trƣờng hợp TN đã đƣợc lắp sẵn, thì GV cần phải phân tích kỹ lƣỡng 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 tƣợng mong muốn sẽ diễn ra nằm bên phải các dụng cụ khác, các dụng cụ chính ở mặt trƣớc, 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 tƣợng 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 hƣớng cho HS cần quan sát cái gì là trọng điểm, linh hoạt chuẩn bị bảng giá trị hợp lí trƣớc khi tiến hành. TN cần đƣợc 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, hƣớng dẫn HS rút ra kết luận về các dấu hiệu, mối liên hệ bản chất trong hiện tƣợng, quá trình Vâ ̣t lí đang nghiên cứu, phát triển chúng bằng lời hay bằng biểu thức toán học. 2.5. Vai trò và nhiệm vụ của giáo viên trong việc tổ chức thí nghiệm trong DH  Trước khi tiến hành TN Thông thƣờng GV sẽ nêu lên mục đích TN nhƣng chỉ nêu nhƣ vậy thì chƣa đặt HS vào thế chủ động đi “chinh phục” kiến thức. Vì vậy giai đoạn này nên đƣa 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 đƣợc trong chất lỏng. Thay vì nói nhƣ vậy thì GV sẽ hỏi để tiếp cận vấn đề nhƣ 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 lƣợng lớn thi lại nổi trong khi đó cây kim có khối lƣợng nhỏ thì lại chìm, tại sao vậy? Từ đó kích thích đƣợc sự tò mò, lôi cuốn HS tham gia vào TN.  Khi chuẩn bị TN Trong các TN, dụng cụ và phƣơng án TN luôn đƣợc GV trình bày đầy đủ. Theo tôi, nên đặt câu hỏi dẫn dắt HS từng bƣớc để các em tự tìm ra phƣơng án TN. Nhƣ vậy HS sẽ tăng khả năng tự lực và có thể tự lớn lên đƣợc. 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 đƣợc 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 SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Khi giải thích cơ chế của hiện tượng xảy ra trong TN Khi dạy TN, GV nên để cho HS tự thể hiện tính phong phú của Vâ ̣t lí trong trí óc của HS bằng cách yêu cầu HS đƣa ra cách giải thích của mình và khuyến khích HS đƣa ra nhiều cách giải thích hoặc nhìn nhận khác nhau. Ví dụ: Trái đất quay xung quanh mặt trời, ngoài cách giải thích thƣờng thấy là vì có lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trời (theo cơ học Niutơn). Còn có thể giải thích nhƣ sau vì sự tồn tại của khối lƣợng trong không gian làm cho không gian bị cong đi (thuyết tƣơng đối).  Vận dụng kết quả vào TN thực tiễn, khuyến khích HS sáng tạo ra các 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 tƣợng trong tự nhiên, trong đời sống có liên quan đến hiện tƣợng này, chẳng hạn để khắc phục hiện tƣợng nở vì nhiệt của vật rắn thì các thanh ray đƣờng sắt đƣợc đặt cách nhau một khoảng xác định. Khi đó kiến thức từ trang giấy đi trở lại thực tiễn cuộc sống và ngƣợc 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 CHƢƠNG 3 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NHẬN THỨC KHOA HỌC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Một trong những điều quan trọng của phƣơng hƣớng cải cách chƣơng trình Vâ ̣t lí phổ thông là: Chƣơng trình bao gồm những kiến thức Vâ ̣t lí cơ bản. Ngoài việc cung cấp kiến thức, việc xây dựng và phát triển tƣ duy cho HS là một yêu câu có tính nguyên tắc. Muốn vậy, làm cho HS không những nắm vững đƣợc kiến thức mà còn hiểu rõ đƣợc con đƣờng dẫn đến kiến thức, hiểu rõ các PP Vâ ̣t lí phổ biến. Thực tế cho thấy dạy HS tự lực hoạt động để chiếm lĩnh kiến thức Vâ ̣t lí thì tốt nhất là dạy cho họ biết sử dụng chính PP mà các nhà khoa học đã dùng để nghiên cứu Vâ ̣t lí , tìm chân lí. Tuy nhiên sử dụng thành thạo một PPNT khoa học là một việc khó, đòi hỏi trình độ tƣ duy phát triển và kinh nghiệm phong phú. Không thể qua một vài bài dạy về PPNT mà có thể hiểu đƣợc, sử dụng đƣợc. PP là sự vận dụng của nội dung, GV vần thông qua việc hƣớng 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 đƣợc cả nội dung và PP đã đƣợc sử dụng để diễn tả nội dung đó. 3.1. Phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học Vâ ̣t lí PP thực nghiệm trong DH Vâ ̣t lí là PPDH vận dụng PP thực nghiệm của quá trình sáng tạo khoa học trong DH Vâ ̣t lí . Thực chất của PP DH này là ở chỗ GV tổ chức chỉ đạo hoạt động học tập của HS theo các bƣớc tƣơng tự nhƣ 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 lí a. Khái 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 tƣợng nghiên cứu, các nhà khoa học phải tổ chức tiến hành TN để khảo sát hiện tƣợng trong những điều kiện xác định và dựa trên kết quả của TN đó để thu đƣợc 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 đƣợc nhờ suy luận logic từ mô hình giả thuyết (và cũng là để kiểm tra sự đúng đắn của chính bản thân giả thuyết) lại phải tiến hành TN để có thể đối chiếu lại kết quả của TN với những TN nhƣ 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 đƣợc thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phƣơng 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 tƣ duy sáng tạo, khi áp dụng các PP thực nghiệm, các nhà nghiên cứu phải tìm tòi, thiết kế phƣơng án TN. Trong việc đề xuất phƣơng án TN. Trong việc đề xuất phƣơng án TN để có thể kiểm tra giả thuyết đã nêu ra hoặc nêu đƣợc những thông tin cần thiết cho việc xác lập giả thuyết, tƣ 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 đƣợc Lênin nêu lên: “Từ trực quan sinh động đến tƣ duy trừu tƣợng, rồi từ tƣ duy trừu tƣợng đến thực tiễn. Đó là con đƣờng 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 Vâ ̣t lí là quá trình đi từ sự khái quát hóa những sự kiện thực tế xuất phát đến xây dựng mô hình trừu tƣợng của hiện tƣợng (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 đƣợc tri thức, định luật mới (định luật thực nghiệm) và tiếp theo, tri thức đó sẽ đƣợc 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 đƣợc 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 đƣợc các nhà khoa học khác hoàn chỉnh. Spaski đã nêu lên thực chất của PPTN nhƣ sau: “Xuất phát từ quan sát thực tế và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết (dự đoán). Giả thuyết đó không chỉ đơn thuần là sự tổng quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã làm, nó còn chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng TN cụ thể. Bằng phép suy luận logic và bằng toán học, các 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 đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến. Những hệ quả và sự kiện này lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định một giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật Vật lí chính xác”. [6 tr 94] Nhƣ 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 sƣ̣ thố ng nhấ t giƣ̃a thí nghiệm và lí thuyết nhằm mục đích nhận thức thiên nhiên , nhâ ̣n thƣ́c chân lí . Niuton đã làm rõ quan điể m đó bằ ng 4 nguyên tắ c sau: - Quy tắ c 1: Đối với mỗi hiện tƣợng , không thƣ̀a nhâ ̣n nhƣ̃ng nguyên nhân nào khác ngoài những nguyên nhân đủ để giải thích nó . Quy tắ c này là sƣ̣ khẳ ng đinh ̣ vai trò của lí trí con ngƣời trong sƣ̣ nhâ ̣n thƣ́c chân lí , gạt bỏ những quan điểm tôn giáo, kinh viê ̣n, không có liên quan đế n khoa ho ̣c . - Quy tắ c 2: Bao giờ cũng quy nhƣ̃ng hiê ̣n tƣơ ̣ng nhƣ nhau về cùng mô ̣t nguyên nhân. Quy tắ c này thể hiê ̣n tƣ tƣởng nhân quả : mô ̣t nguyên nhân xác đinh ̣ phải gây ra mô ̣t hê ̣ quả xác đinh ̣ . - Quy tắ c 3: Tính chất của tất cả các vật có thể đem ra thí nghiệm đƣợc , mà không thể làm cho nó tăng lên hoă ̣c giảm xuố ng thì đƣơ ̣c coi là tin chấ t của mo ̣i ́ h vâ ̣t nói chung. Quy tắ c này là sƣ̣ q uy na ̣p khoa ho ̣c , cho phép ta khái quát hóa nhƣ̃ng trƣờng hơ ̣p riêng lẻ để tim ̣ luâ ̣t tổ ng quát . ̀ ra nhƣ̃ng đinh - Quy tắ c 4: Bấ t kì khẳ ng đinh ̣ nào rút ra tƣ̀ thƣ̣c nghiê ̣m bằ ng PP quy na ̣p đề u là đúng khi nào chƣa có hiê ̣n tƣơ ̣ng kh ác giới hạn hoặc mâu thuẫn với khẳng địng đó . Quy tắ c này thể hiê ̣n quan điể m biê ̣n chƣ́ng về tính tƣơng đố i và tuyê ̣t đố i của chân lí. Nó thừa nhận mỗi chân lí khoa học đều có thể đƣợc chính xác hóa thêm , đƣơ ̣c hoàn chỉnh thêm tƣ̀ng bƣớc mô ̣t , nhƣng trong mỗi bƣớc của quá trin ̀ h nhâ ̣n thƣ́c nó vẫn có giá tri ̣khoa ho ̣c . Với PP và tƣ tƣởng nói trên , Niuton đã đƣơ ̣c nhƣ̃ng thành tƣ̣u rƣ̣c rỡ trong nghiên cƣ́u cơ ho ̣c và ảnh hƣởng đế n toàn bô ̣ sƣ̣ phát triể n của Vâ ̣t lí học trong nhiề u thế kỉ sau. PP thực nghiệm hiểu theo nghĩa trên là bao gồm cả quá trình tìm tòi từ ý tƣơ ̣ ng ban đầu đến kết luận cuối cùng. Nhƣng trong sự phát triển của Vâ ̣t 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. Các 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 thuyết Hệ quả     TN kiểm tra 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 lí Thực chất của PP DH này là ở chỗ: GV tổ chức, chỉ đạo các hoạt động học tậpcủa HS theo các bƣớc tƣơng tự nhƣ 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 đƣợc 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 Vâ ̣t lí , GV phải sử dụng TN (dƣới dạng TN biểu diễn của GV và TN của HS làm). Không sử dụng TN thì không thể nói đến PP thực nghiệm nhƣ vừa nói ở trên. Bởi vì trong DH Vâ ̣t lí , TN đƣợc sử dụng có khi chỉ nhƣ một phƣơng tiện trực quan đơn thuần, chứ không phải là nó đƣợc 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 trƣờng hợp nhƣ thế thì không phải theo tinh thần áp dụng PP thực nghiệm của Vâ ̣t lí học 44 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi a. Các 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 đƣợc các kiến thức Vâ ̣t lí thực nghiệm thì tốt nhất là GV tổ chức cho họ trải qua các giai đoạn của PP thực nghiệm nhƣ 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 tƣợng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó. - Giai đoạn 2: GV hƣớng dẫn, gợi ý cho HS xây dựng một câu dự đoán ban đầu, dựa vào sự quan sát tỉ mĩ, kỹ lƣỡng 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 tƣợng trong thực tế, một mối quan hệ giữa các đại lƣợng Vâ ̣t lí. - Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phƣơng 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 tƣợng đơn giản trong thực tiễn dƣới hình thức các bài tập. b. Hướng dẫn HS hoạt động trong mỗi giai đoạn của PP thực nghiệm Trong nhiều trƣờng hợp, HS gặp khó khăn không thể vƣợt qua đƣợc thì có thể sử dụng PP thƣ̣c nghiê ̣m ở mức độ khác nhau, thể hiện mức độ HS tham gia vào các giai đoạn của PP thực nghiệm. - Giai đoạn 1: + Mức độ 1: HS tự lực phát hiện vấn đề, nêu câu hỏi. GV giới thiệu hiện tƣợng xảy ra đúng nhƣ thƣờng 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 đƣa 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 tƣợng 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 đƣợc xác định nhƣ thế nào? - Giai đoạn 2: Risa Fayman cho rằng: “Các định luật có nội dung rất đơn giản nhƣng biểu hiện của chúng trong thực tế lại rất phức tạp. Bởi vậy, từ sự phân tích các hiện tƣợng 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 tƣợng thực tế phức tạp, dự đoán về nguyên nhân chính, mối quan hệ chính chi phối hiện tƣợng. Ví dụ: Nhƣ trƣờng hợp định luật cảm ứng điện từ, có thể bắt đầu từ dự đoán trên sự quan sát đơn giản: chuyển động tƣơng 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 lƣợng: những quan sát đơn giản khó có thể dẫn tới một dự đoán về mối quan quan hệ hàm số. Nhƣng các nhà Vâ ̣t lí nhận thấy rằng: những mối quan hệ định lƣợng đó thƣờng đƣợc biễu diễn bằng một số ít hàm đơn giản nhƣ tỉ lệ thuận, tỉ lệ nghịch, hàm số lƣợng giác... Ví dụ: Dự đoán áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích đối với một lƣợng khí xác định, ở nhiệt độ không đổi. Trƣờng hợp định luật nêu lên mối quan hệ giữa ba đại lƣợng thì thông thƣờng giữ một đại lƣợng không đổi, xét mối quan hệ giữa hai đại lƣợng 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 đƣa ra. - Giai đoạn 3: Việc suy ra hệ quả đƣợc thực hiện bằng suy luận logic hay suy luận toán học. Thông thƣờng, ở trƣờng PT các phép suy luận này không quá khó. Vì biểu hiện trong thực tế của các kiến thức Vâ ̣t 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 lƣờng trực tiếp. + Mức độ 1: Hệ quả có thể quan sát, đo lƣờng 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 lƣợng 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 đƣợc trực tiếp bằng các dụng cụ đo mà phải tính toán gián tiếp qua việc đo các đại lƣợng khác. Ví dụ: Nhƣ giả thuyết về sự bảo toàn khối lƣợng, vận tốc trong tƣơng tác giữa hai vật không trực tiếp kiểm tra đƣợc bằng một dụng cụ đo mà phải tính toán gián tiếp qua việc đo khối lƣợng 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 tƣởng. Có nhiều trƣờng hợp, hiện tƣợng thực tế bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố tác động không thể loại trừ đƣợc, nhƣng ta chỉ xét mối quan hệ giữa một số rất ít yếu tố. Ví dụ: Nhƣ trƣờng hợp định luật bảo toàn năng lƣợng ta không thể thực hiện đƣợc ở hệ cô lập nhƣ nêu trong giả thuyết. - Giai đoạn 4: Việc bố trí TN kiểm tra thực chất là tạo ra những điều kiện đúng nhƣ 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 đƣợc các dụng cụ đo. Ví dụ: TN đo nhiệt lƣợng do dòng điện tỏa ra Q=R.I 2.t + Mức độ 2: HS đã biết nguyên tắc đo các đại lƣợng nhƣng việc bố trí TN cho sát với các điều kiện lí tƣởng có khó khăn. GV phải giúp đỡ bằng cách giới thiệu phƣơng án làm để HS thực hiện. Ví dụ: Cách tạo ra hai vật tƣơng tác cô lập khi xây dựng định luật bảo toàn động lƣợng phải cho hai vật chuyển động trên đệm không khí hoă ̣ c đặt trên bánh xe có ma sát lăn rất nhỏ. + Mức độ 3: Có nhiều trƣờng hợp TN kiểm tra là những TN kinh điển rất phức tạp và tinh tế, không thể thực hiện ở trƣờng phổ thông. Trong trƣờng 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 tƣơng tác giữa hai điện tích điểm. - Giai đoạn 5: Những ứng dụng của các định luật. Có ba dạng sau: giải thích hiện tƣợng, dự đoán hiện tƣợng 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 Vâ ̣t lí để làm sáng tỏ nguyên nhân của hiện tƣợng hoặc tính toán trong điều kiện lí tƣởng. 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 đƣợc đơn giản hóa để có thể chỉ cần áp dụng một vài định luật Vâ ̣t lí. Ví dụ: Tính lực phát động của đầu máy ô tô để xe có khối lƣợng m có thể chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a trên đƣờng nằm ngang có hệ số ma sát giữa bánh xe với mặt đƣờng là k. + Mức độ 3: Xét một ứng dụng kỹ thuật trong đó không chỉ áp dụng các định luật Vâ ̣t lí mà còn phải có những giải pháp đặc biệt để làm cho các hiện tƣợng Vâ ̣t lí có hiệu quả cao. Trong loại ứng dụng này, HS không chỉ vận dụng những định luật Vâ ̣t lí vừa đƣợc thiết lập mà còn phải vận dụng tổng hợp những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực khác nhau của Vâ ̣t lí. 47 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Ví dụ: Ứng dụng hiện tƣợng cảm ứng điện từ để có thể chế tạo ra đƣợc một máy phát điện sản xuất ra dòng điện có cƣờng độ đủ mạnh dùng trong đời sống và sản xuất. Ngoài các kiến thức đƣợc 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 trƣờng, 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. Phƣơng pháp giải quyết vấn đề trong dạy học Vâ ̣t lí 3.2.1. Khái niệm PP giải quyết vấn đề Là phƣơng pháp da ̣y ho ̣c chuyên biệt mà trong đó mọi hoạt động của thầy đều hƣớng 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 đƣợc xây dựng trên cơ sở một phƣơng pháp da ̣y ho ̣c cụ thể nào đó nhƣ diễn giảng, thuyết trình, TN… Lúc đó các phƣơng pháp này đƣợc gọi là diễn giảng nêu vấn đề, TN nêu vấn đề,… Ta có thể nhâ ̣n biế t và tiế p câ ̣n p hƣơng pháp da ̣y ho ̣c nêu vấ n đề bằ ng 3 đă ̣c trƣng cơ bản của nó : - GV đă ̣t ra trƣớc HS bài toán nhâ ̣n thƣ́c (tình huố ng ho ̣c tâ ̣p ) nhƣng đƣơ ̣c cấ u trúc một cách sƣ phạm để tình huố ng đó trở thành tin ̀ h huố ng có vấ n đề đố i với HS . - HS có tiế p nhâ ̣n tin ̀ h huố ng đó để trở thành nhiê ̣m vu ̣ ho ̣c tâ ̣p của min ̀ h hay không. Tƣ́c là lúc đó , trong HS xuấ t hiê ̣n tra ̣ng thái tâm lí đă ̣c biê ̣t , có nhu cầu bức bách muốn giải quyết bằng đƣợc tình huống đó , bằ ng cách các em đề xuấ t đƣơ ̣c mô ̣t số giả thuyế t để giải bài toán nhâ ̣n thƣ́c . - Bằ ng cách tổ chƣ́c để HS tham gia g iải ài toán nhận thức nhƣ vạch kế hoạch các bƣớc tiến hành kiểm tra giả thuyết , khẳ ng đinh ̣ giả thuyế t đúng …các em ho ̣c đƣơ ̣c cả kiế n thƣ́c 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 nhƣ 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 ngƣời đã có cách giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tƣơng tự chƣa. - Nếu đã có, thì liệt kê tất cả các giải pháp đã có, lựa chọn một giải pháp thích hợp nhấ t . 48 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Nếu chƣa có, thì phải đề xuất ra các giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phƣơng 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 điểm 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 đƣợc hình thành nhƣng ý thức về mục đích trách nhiệm còn mờ nhạt. Do đó, chƣa 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 bƣớc đầu làm quen với việc giải quyết một vấn đề khoa học. Vấn đề đặt ra cho HS giải quyết cũng giống nhƣ vấn đề của nhà khoa học nhƣng 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 đƣợc 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 Vâ ̣t lí . - Về điều kiện và phƣơng tiện làm việc: + Nhà bác học có trong tay hoặc phải tạo ra những phƣơng tiện chuyên dùng đạt độ chính xác cao và những điều kiện thích hợp để giải quyết vấn đề. + HS chỉ có phƣơng tiện thô sơ do trƣờng cung cấp với độ chính xác thấp, chỉ có điều kiện làm việc tập thể ở lớp hay phòng thực hành thậm chí không đủ thời gian làm lại nhiều lần. Dạy học theo PP giải quyế t vấ n đề là kiể u da ̣y trong đó da ̣y cho HS thói quen tìm tòi, giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học . Trong kiể u da ̣y ho ̣c này , 49 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi GV vƣ̀a ta ̣o cho HS nhu cầ u hƣ́ng thú hoa ̣t đô ̣ng sáng ta ̣o , vƣ̀a rèn luyê ̣n khả năng sáng tạo. HS không thể hoàn toàn tƣ̣ lƣ̣c xây dƣ̣ng kiế n thƣ́c khoa ho ̣c đƣơ ̣c mà cầ n có sự giúp đỡ của GV không phải là giảng giải, cung cấ p cho HS nhƣ̃ng kiế n thƣ́c có s ẵn 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 , đô ̣ng viên khuyế n khić h HS kip̣ thời . Nhƣ 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 hƣớng dẫn của GV. Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là HS chiếm lĩnh đƣợc kiến thức và phát triển đƣợc 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 Vâ ̣t 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 chƣa biết, về một cách giải quyết không có sẵn nhƣng hy vọng có thể tìm tòi, xây dựng đƣợc. 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 đƣợc 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 phƣơng án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu lƣợm 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 đƣợc của các kết quả tìm đƣợc, 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 ngƣời chỉ thật sự bắt đầu khi con ngƣời 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 đƣợc nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục đƣợc 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. Nhƣ 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 Vâ ̣t 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, hƣớng dẫn HS giải quyết vấn đề. Trên cơ sở đó, có thể định hƣớng cho việc 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 đƣợc vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và giải quyết vấn đề, biết đƣợc mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định đƣợc làm nhƣ thế nào. Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, đƣợc sắp đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đƣa HS từ chỗ chƣa 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 đƣợc bằng thực nghiệm thực tế, biểu biễn một TN hoặc yêu cầu HS làm một TN đơn giản để làm xuất hiện hiện tƣợng cần nghiên cứu. - GV yêu cầu HS mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tƣợng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ Vâ ̣t lí. - GV yêu cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tƣợng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tƣợng quan sát đƣợc dựa trên những kiến thức và phƣơng pháp đã có từ trƣớc. - 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 (dƣới dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt đƣợc). Nhƣ vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi HS ý thức đƣợc 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 kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề Dƣ̣a theo nhƣ̃ng cách mà các nhà khoa ho ̣c thƣờng dùng để giải quyế t các vấ n đè khoa ho ̣c ki ̃ thuâ ̣t , có thể có những kiểu hƣớng dẫn HS giải quyết vấn đề sau : Hƣớng dẫn tì m tòi quy về kiế n thƣ́c đã biế t , PP đã biế t ; hƣớng dẫn tìm tòi sáng ta ̣o tƣ̀ng phầ n ; hƣớng dẫn tìm tòi sáng ta ̣o khái quát . 51 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi a. Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, PP đã biết Các đinh ̣ luâ ̣t Vâ ̣t lí rấ t đơn giản , nhƣng biể u hiê ̣n của chúng trong thƣ̣c tế la ̣i rấ t phƣ́c ta ̣p. Các định luật Vâ ̣t lí thƣờng phát biể u lên các mố i quan hê ̣ trong điề u kiê ̣n lí tƣởng, hiê ̣n tƣơ ̣ng chỉ bi ̣chi phố i bởi nhiề u nguyên nhân tác đô ̣ng đồ ng thời hoă ̣c chuyể n biế n nhanh theo nhiề u giai đoa ̣n , mỗi giai đoa ̣n có mô ̣t nguyên nhân nhƣng ta chỉ quan sát thấ y giai đoa ̣n cuố i cùng . Hƣớng 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 tƣơng tự với cái đã biết. Có 3 trƣờng hợp phổ biến sau đây: - Hƣớng dẫn HS diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ Vâ ̣t lí . Nhiề u khi ngôn ngƣ̃ trong đời số ng hằ ng ngày không giố ng nhƣ ngôn ngƣ̃ dùng trong các đinh ̣ luâ ̣t , quy tắ c Vâ ̣t lí . Nế u không chuyể n , đƣơ ̣c sang ngôn ngƣ̃ Vâ ̣t lí thì không thể nào áp du ̣ng đƣơ ̣c các đinh ̣ luâ ̣t , quy tắ c đã biế t . Ví dụ: Giải thích vì sao ngồ i trên xe đang cha ̣y ham ̃ phanh đô ̣t ngô ̣t ngƣời la ̣i ngã về phía trƣớc . Mới nghe thì không thấ y có đing ̣ luâ ̣t nào đế n “xe đang cha ̣y” , “nga”̃ và “ham ̃ phanh đô ̣t ngô ̣t” . Nế u phân tić h kỹ ý nghiã của các cu ̣m tƣ̀ này , HS dễ n hâ ̣n ra dấ u hiê ̣u quen thuô ̣c của quán tin ́ h : “Xe đang cha ̣y” có nghiã là ngƣời đang chuyể n đô ̣ng cùng xe , “ham ̃ phanh đô ̣t ngô ̣t” có nghiã là xe dƣ̀ng la ̣i đô ̣t ngô ̣t , “ngƣời ngã về trƣớc” có nghiã là ngƣời chuyể n đô ̣ng so với xe . Hiể u theo ngôn ngƣ̃ Vâ ̣t lí nhƣ thế , HS sẽ giải thích đƣơ ̣c hiê ̣n tƣơ ̣ng nhƣ sau : Xe có lƣ̣c ham ̃ làm cho nó giảm vận tốc đột ngột và dừng lại , còn ngƣời đang chuyển động không bi ̣lƣ̣c nào tác dụng nên tiếp tục chuyển động thẳn g đề u vì quán tính , bị văng về phía trƣớc xe , do đó ngƣời ngã về phiá trƣớc . - Hƣớng dẫn HS phân tích một số hiện tƣợng Vâ ̣t lí phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tƣợng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết Ví dụ: Mô ̣t hòn bi đƣơ ̣c thả không vâ ̣n tố c đầ u trên mô ̣t máng nghiêng tƣ̀ đô ̣ cao h. Xuố ng đế n cuố i máng nghiêng , bi tiế p tu ̣c đi thêm mô ̣t máng hình tròn trong mă ̣t phẳ ng thẳ ng đƣ́ng có bán kính R . Tìm độ cao h tố i thiể u cầ n 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 mô ̣t bài tâ ̣p mới dƣ̣ đoán mô ̣t hiê ̣n tƣơ ̣ng xảy ra trong nhƣ̃ng điề u kiê ̣n xác đinh ̣ mà HS chƣa gă ̣p bao giờ . Viê ̣c hòn bi có thể đi qua vi ̣trí cao nhấ t của vòng tròn phụ thuộc vào hai yếu tố : có vận tốc v cần thiết ở độ cao 2R và có lƣ̣c hƣớng tâm đủ để giƣ̃ cho bi ở trên quỹ đa ̣o tròn . Viê ̣c hƣớng dẫn HS là nhằ m giúp ho ̣ phát hiê ̣n ra hai yế u tố đó mà lúc đầ u ho ̣ không thấ y đƣơ ̣c . 52 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Hƣớng dẫn HS phân chia quá trình diễn biến của hiện tƣợng thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định. b. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần Ở đây không thể hoàn toàn sử dụng những kiến thức đã biết, không có con đƣờng suy luận logic để suy ra từ cái đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bƣớc nhảy vọt trong nhận thức. GV có thể tạo điều kiện thuận lợi cho HS tập dƣợt những bƣớc nhảy đó, bằng cách phân chia một bƣớc nhảy vọt lớn thành những bƣớc nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của HS. Nhƣ vậy, HS sẽ dễ tiếp nhận vấn đề, đề xuất giải pháp vƣợt qua khó khăn. Thông thƣờng , trong khi tìm tòi giải quyế t mô ̣t vấ n đề mới , HS khong phải l à hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề . Trong lâ ̣p luâ ̣n để giải quyế t vấ n đề , có nhiều phần sử dụng kiến thức cũ , phƣơng pháp cũ thành công , chỉ đến một phần nào đó mớ i bế tắ c , đòi hỏi phải tim ̀ các mới thƣ̣c sƣ̣. c. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát Ở kiểu hƣớng dẫn này, GV chỉ hƣớng dẫn HS xây dựng phƣơng hƣớng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện nó HS phải tự làm. Kiểu hƣớng 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 , kiể u hƣớng dẫn này , áp dụng cho HS khá và giỏi . Trong điề u kiê ̣n không tách HS khá ra thành mô ̣t lớp riêng , GV cũng có thể áp dụng kiểu hƣớng dẫn này kế t hơ ̣p với kiể u tìm tòi sáng ta ̣o tƣ̀ng phầ n . HS khá thì có thể tích cƣ̣c tham gia thảo luâ ̣n ngay tƣ̀ khi xác đinh ̣ phƣơng hƣớng và kế hoa ̣ch tổ ng thể , còn HS yếu hơn thì tham gia và o giải quyế t tƣ̀ng phầ n cu ̣ thể kế hoa ̣ch đó . 3.3. Phƣơng pháp mô hình trong dạy học Vâ ̣t lí 3.3.1. Các mô hình trong DH Vật lí a. Khái niệm mô hình Khái niệm mô hình đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ hàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau. Trong các môn khoa học tự nhiên, HS thƣờng gặp mô hình tế bào, mô hình động cơ đốt trong tức là vật có cấu tạo không gian giống nhƣ vật cần nghiên cứu. Mô hình phân tử, mô hình nguyên tử lại mô tả những vật thể mà ta chỉ biết đƣợc qua tính chất của chúng. Trong Vâ ̣t lí học, V.A Stôphơ đã định nghĩa mô hình nhƣ sau:“Mô hình là một hệ thống được hình dung trong óc hay được thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô hình sẽ cho ta những thông tin mới về đối tượng”. 53 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi b. Chức năng của mô hình Trong Vâ ̣t lí học, mô hình có các chức năng sau: - Mô tả sự vật, hiện tƣợng. - Giải thích các tính chất và hiện tƣợng có liên quan đến đối tƣợng. - Tiên đoán các tính chất và hiện tƣợng mới. Một mô hình không phải chỉ dùng để mô tả và giải thích các hiện tƣợng Vâ ̣t lí mà hơn thế nữa, nó còn đƣợc dùng để tiên đoán những hiện tƣợng 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 tƣ cách là một hệ thống phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tƣợng nghiên cứu, một mô hình có những tính chất cơ bản sau đây: - Tính tƣơng tự với vật gốc. - Tính đơn giản. - Tính trực quan. - Tính quy luật riêng. - Tính lí tƣởng. 3.3.2. PP mô hình trong Vật lí học Ta có thể phân các mô hình Vâ ̣t lí thành hai loại:  Mô hình vật chất: - Là mô hình bằng vật thể, trên đó phản ánh những đặc trƣng cơ bản về mặt hình học, Vâ ̣t lí học, động lực học, chức năng học, của đối tƣợng nghiên cứu. Ví dụ: Mô hình hệ Mặt Trời, mô hình máy phát điện,… - Loại mô hình này chỉ đƣợc sử dụng ở GĐ thấp của quá trình nhận thức.  Mô hình lí tưởng (lí thuyết): Là những mô hình trừu tƣợng trên đó về nguyên tắc ngƣời ta chỉ áp dụng những thao tác tƣ duy lí thuyết. Các phần tử của mô hình và đối tƣợng nghiên cứu thực có thể có bản chất Vâ ̣t lí hoàn toàn khác nhau nhƣng hoạt động theo những quy luật giống nhau. Các mô hình lí thuyết có thể có rất nhiều loại, tùy theo mức độ trừu tƣợng khác nhau: - Mô hình kí hiệu: là hệ thống những kí hiệu đƣợc dùng để mô tả, thay thế một sự vật, hiện tƣợng Vâ ̣t lí, gồm các loại mô hình sau: + Mô hình công thức toán là những mô hình có bản chất Vâ ̣t lí không giố ng với vật gốc. Ví dụ: Tất cả các đại lƣợng 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 nhƣng nhiều khi trong Vâ ̣t lí học ngƣời ta xây dựng đồ thị biển diễn mối liên hệ giữa hai đại lƣợng trƣớc khi xây dựng đƣợc công thức. Ví dụ: Đồ thị đƣờng đẳng tích và đẳng áp cho ta tiên đoán sự tồn tại của độ không tuyê ̣t đố i . + Mô hình logic - toán: Mô hình này dựa trên ngôn ngữ toán học và đƣợc 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 đƣợc vật chất hóa, nghĩa là hệ thống quy luật đã đƣợc mã hóa theo ngôn ngữ của máy, chƣơng trình này có thể coi nhƣ Angorit của các hành vi của đối tƣợng nghiên cứu. - Mô hình biểu tƣợng là dạng trừu tƣợng nhất của mô hình lí tƣởng, không tồn tại trong không gian, trong thực tế mà chỉ có trong tƣ duy của ta. Ví dụ: Mô hình phân tử trong thuyết động học phân tử của chất khí. Mô hình biểu tƣợng nhiều khi đƣợc vật chất hóa dƣới một dạng nào đó để hỗ trợ cho quá trình tƣ duy. Tóm lại, trong Vâ ̣t lí học những mô hình biểu tƣợng 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 tƣợng trong sáng tạo khoa học Vâ ̣t lí liên quan mật thiết với nhau và có ảnh hƣởng đến sự phát triển của nhau. 3.3.3. Các giai đoạn của PP mô hình Trong Vâ ̣t lí học, PP mô hình nói chung gồm 4 giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Nghiên cứu các tính chất của đối tƣợng gốc Bằng quan sát thực nghiệm, ngƣời ta xây dựng đƣợc một tập hợp những tính chất của đối tƣợng nghiên cứu. Giai đoạn này còn gọi là tập hợp các sự kiện ban đầu làm cơ sở để xây dựng mô hình. - Giai đoạn 2: Xây dựng mô hình Thông thƣờng, do kết quả của sự tƣơng tự, ngƣời ta đi đến hình dung sơ bộ về sự vật, hiện tƣợng cần nghiên cứu tức là đi đến một mô hình sơ bộ chƣa đầy đủ. Trong giai đoạn này, trí tƣởng tƣợng và trực giác đóng vai trò quan trọng. Nhờ có trí tƣởng tƣợng và trực giác, ngƣời ta mới trừu xuất đƣợc những tính chất và mối quan hệ thứ yếu của đối tƣợng nghiên cứu, thay nó bằng mô hình chỉ mang tính chất và mối quan hệ chính mà ta cần quan tâm. - Giai đoạn 3: Thao tác trên mô hình, suy ra hệ quả lí thuyết Sau khi xây dựng mô hình, ngƣời ta áp dụng PP lí thuyết hoặc thực nghiệm khác nhau tác động trên mô hình để thu đƣợc những thông tin mới. Đối với mô hình vật chất thì ta làm TN thực còn đối với mô hình lí tƣởng thì áp dụng những phép suy luận logic trên các kí hiệu. 55 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Giai đoạn 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 đƣợc từ mô hình với kết quả thu đƣợc trực tiếp từ đối tƣợng 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 lí a. Vai trò của mô hình trong DH Vật lí Trong nghiên cứu khoa học Vâ ̣t lí, mô hình và PP mô hình có chức năng nhận thức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tính mới, hiện tƣợng 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 nhƣ trong nghiên cứu khoa học Vâ ̣t lí. Ngoài ra, trong DH, nhiều khi HS không có đủ khả năng xây dựng mô hình thay thế vật gốc trong nghiên cứu nhƣng HS có thể sử dụng mô hình với mục đích sƣ phạm nhƣ một phƣơng tiện trực quan nhằm làm cho HS hiểu rõ một vấn đề nào đó. Chẳng hạn nhƣ 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. Nhƣng trong DH, nhiều mô hình có tác dụng quan trọng làm cho HS hiểu đƣợc những các không quan sát trực tiếp đƣợc nhƣ 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 tƣởng, tuy rất có tác dụng trong hoạt động nhận thức nhƣng nhiều khi đòi hỏi ở HS một trình độ tƣ duy, trừu tƣợng cao, một sơ sở thực nghiệm phong phú và kinh nghiệm bản thân dồi dào mới có thể xây dựng đƣợc mô hình. Chính vì vậy, trong dạy học ở trƣờng 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 Vâ ̣t lí, xây dựng các mô hình, nhƣng cũng hoàn toàn đủ để cho họ đƣợc “trải qua” những giai đoạn của sự phát minh khoa học, hiểu đƣợc 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 Vâ ̣t lí ở trƣờng 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, phƣơng 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. Các 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 đƣợc bằng kiến thức cũ của họ, sau đó đƣa 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 tƣợng 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 tƣợng nhiễm điện và dẫn điện. Mức độ 2: HS sử dụng mô hình mà GV đã đƣa ra để giải thích một số hiện tƣợng đơn giản tƣơng tự với hiện tƣợng ban đầu đã biết. Ví dụ: Sau khi đã biết hai loại điện tích dƣơng và âm, sự tƣơng tác giữa chúng, GV có thể hƣớng 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 tƣợng nhiễm điện bằng hƣởng ứng, bản chất của dòng điện… Mức độ 3: Học sinh sử dụng mô hình mà giáo viên đã đƣa ra để dự đoán hiện tƣợng mới. Ví dụ: Sau khi GV giới thiệu mô hình vecto quay để tổng hợp các dao động điều hòa GV hƣớng 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 đƣợc một dao động điện tổng hợp cũng là một dao động điều hòa mà ta tính đƣợc các đặc trƣng của nó dựa trên mô hình. Có thể kiểm tra kết quả dự đoán này trên dao động điện tử. Mức độ 4: HS dƣới sự hƣớng 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 đƣợc 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 tƣơng tự trong da ̣y ho ̣c Vâ ̣t lí 3.4.1. Định nghĩa phương pháp tương tự Phƣơng pháp tƣơng tự là PPNT khoa học với việc sử dụng sự tƣơng tự và phép suy luận tƣơng tự nhằm thu nhận tri thức mới. Suy luận tƣơng tự là một phƣơng pháp suy luận logic từ sự giống nhau về các dấu hiệu xác định của hai hoặc nhiều đối tƣợng. 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 tƣơng tự có thể diễn tả nhƣ sau: Đối tƣợng A (a1, a2, a3,…, an, an+1) Đối tƣợng B (a1, a2, a3,…, an) Nếu đã biết A có các dấu hiệu a1, a2, a3,…, an, an+1 và B có các dấu hiệu a1, a2, a3,…, an thì có thể suy luận rằng: Đối tƣợng B cũng có thể có dấu hiệu a n+1 . 3.4.2. Các giai đoạn của PP tương tự PP tƣơng tƣ̣ là PPNT khoa ho ̣c với viê ̣c sƣ̉ du ̣ng sƣ̣ tƣơng tƣ̣ và phép suy luâ ̣n tƣơng tƣ̣ nhằ m thu nhâ ̣n tri thƣ́c m ới. Các giai đoạn của PP tƣơng tự : - Giai đoạn 1: Tập hợp các dấu hiệu về đối tƣợng cần nghiên cứu và các dấu hiệu về đối tƣợng 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 tƣợng này hay không. - Giai đoạn 3: Truyền các dấu hiệu của đối tƣợng đã biết cho đối tƣợng cần nghiên cứu bằng suy luận tƣơng 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 tƣợng cần nghiên cứu. Nếu các kết luận rút ra không đúng đối với đối tƣợng cần nghiên cứu thì phải trở lại giai đoạn 1 (lựa chọn đối tƣợng khác để đem so sánh). Đặc biệt, thực nghiệm có vai trò quan trọng trong PP tƣơng tự. Nhờ nó, ta phát hiện đƣợc sự tồn tại các dấu hiệu giống nhau của các đối tƣợng, làm cơ sở cho việc lựa chọn đem so sánh và cũng nhờ nó, kiểm tra đƣợc tính đúng đắn của những kết luận rút ra đƣợc bằng suy luận tƣơng tự. 3.4.4. PP tương tự trong nghiên cứu Vật lí PP tƣơng tự có giá trị to lớn trong nhận thức khoa học cũng nhƣ trong thực tiễn của con ngƣời. Theo Makho: “Sự tương tự là một sự dẫn đường cho sự nghiên cứu”, việc sử dụng PP tƣơng tự cho phép xây dựng các mô hình, các lí thuyết mới, đề xuất những tƣ tƣởng mới. Ví dụ nhƣ: - Quang hình học đƣợc xây dựng dựa trên cơ sở sự tƣơng tự giữa tia sáng và một chùm hạt. - Quang học sóng đƣợc xây dựng trên cơ sở sự tƣơng tự giữa sóng ánh sáng và sóng trên mặt nƣớc, sóng trong một môi trƣờng đàn hồi,.. Một ví dụ điển hình của việc sử dụng PP tƣơng tự là việc xây dựng cơ học lƣợng tử. Ngƣời ta đã xây dựng cơ học sóng (một hình thức của cơ học lƣợng tử) 58 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi xuất phát từ sự tƣơng tự cơ – quang, sự tƣơng tự giữa quang hình và cơ học cổ điển (Ví dụ: Sự tƣơng tự giữa nguyên lí Fecma trong quang hình với nguyên lí tác dụng tối thiểu trong cơ học). Quá trình so sánh tƣơng tự của các đối tƣợng, ngay cả khi so sánh các đặc điểm bên ngoài không những giúp làm sáng tỏ các hiện tƣợng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, phát hiện đƣợc cái cụ thể, cái riêng, mà còn giúp làm bộc lộ những đặc điểm bản chất chung của một chuỗi các đối tƣợng, thâu tóm các mối quan hệ giữa chúng, tạo thành các lớp đối tƣợng 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 tƣơng tự. 3.4.5. Phương pháp tương tự trong DH Vật lí Quá trình hƣớng 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 tƣơng tự. Trong quá trình HS sử dụng PP tƣơng tự để giải quyết vấn đề học tập, HS đƣợc rèn luyện một loạt các thao tác tƣ duy, đƣợc phát triển niềm tin và mối liên hệ có tính khái quát, có tính quy luật của các sự vật, hiện tƣợng phong phú. Sử dụng phƣơng pháp tƣơng tự góp phần nâng cao hiệu quả của giờ học, thể hiện trƣớc hết ở tính sâu sắc, tính hệ thống của các kiến thức vì nó giúp học sinh liên kết cái chƣa biết với cái đã biết, phát hiện những mối liên hệ giữa các hệ thống khác nhau ở các phần khác nhau của Vâ ̣t lí cũng nhƣ những dấu hiệu giống nhau và khác nhau giữa chúng. Điều kiện DH ở trƣờng phổ thông nhiều khi chỉ cho phép đề cập sâu một đối tƣợng rồi sử dụng suy luận tƣơng tự rút ra các kết luận cho đối tƣợng khác tƣơng tự với nó. Chính vì vậy, sự tƣơng tự và PP tƣơng tự là đối tƣợng của DH Vâ ̣t lí ở trƣờng phổ thông. 59 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƢƠNG 6 CHẤT KHÍ, VẬT LÍ 10 NÂNG CAO 4.1. Đại cƣơng về chƣơng 4.1.1. Mục tiêu của chương  Hiểu đƣợc sơ bộ cấu trúc phân tử của chất khí.  Nắm đƣợc ba định luật Bôilơ–Mariôt, Saclơ, Gay-Luyxăc về chất khí, phƣơng trình Menđêlêep-Clapêrôn và biết vận dụng.  Có khái niệm về khí lí tƣởng, 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 Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng PV  const T Phƣơng 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. Thiết kế một số bài trong chƣơng Bài 45: ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ - MA-RI-ỐT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và vẽ đƣợc đƣờng biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất theo nhiệt độ trên đồ thị. 2. Kĩ năng - Quan sát và theo dõi TN, từ đó rút ra định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. - Vận dụng đƣợc định luật để giải thích các hiện tƣợng thực tế và giải các bài toán liên quan. - Vẽ đƣơ ̣c đồ thị đƣờng đẳng nhiệt trên các hệ trục tọa độ khác nhau. 3. Thái độ - Có thái độ khách quan khi theo dõi TN. - Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. - Liên hệ kiến thức Vâ ̣t 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 (chƣa đƣợc sử dụng). - Mô ̣t quả bóng đã bơm hơi . - Phiếu học tập. PHIẾU HỌC TẬP. Câu 1: Trong các đại lƣợng nào sau đây, đại lƣợng nào không phải là thông số trạng thái của một lƣợng khí? A. Thể tích. B. Khối lƣợng. C. Nhiệt độ tuyệt đối. 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 phƣơng áp suất. Câu 3: Khí đƣợc 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. 105Pa. B. 2.105Pa. C. 0,5.105Pa. 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 lƣợng 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 sinh: - 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 lƣợng khí, thì thể tích của lƣợng khí ấy biến đổi thế nào? VD: Ta dùng tay bóp quả bóng đã bơm hơi, ta càng muố n siế t chă ̣t thì la ̣i càng khó . Thí nghiệm Kết luận: p1V1 = p2V2 = p3V3 ĐL Bôilơ – Mariốt: 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 Hê ̣quả: Với mô ̣t lƣơ ̣ng khí xác định, V không đổ i thì áp suất cũng không đổi TNKT: Dùng tay bịt một đầu ống tiêm, ta sẽ rấ t khó để di ch ̣ chuyể n pittong bên trong ố ng 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 để sử dụng thí nghiê ̣m biểu diễn. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phƣơng pháp nhận thức khoa học . - Cơ hội 2: Kích thích hứng thú học tập của HS . - Cơ hội 3: Phát huy tin ́ h tić h cƣ̣c và sáng ta ̣o của HS . IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC  Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị 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)  Trƣờng hợp 1: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào Trƣờng hợp 2: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào, nhƣng dùng tay còn lại bịt đầu dƣới của xilanh. Viê ̣c đẩ y pittong vào ở hai trƣờng hơ ̣p  trên có thƣ̣c hiê ̣n đƣơ ̣c k hông? Tại sao lại nhƣ vậy, để trả lời câu hỏi này chúng ta nghiên cứu bài học hôm nay.  Hoạt động 2: Tiến hành thí nghiệm Hoạt động của học sinh Chú ý, lắng nghe. Hoạt động của giáo viên Khi một lƣợng 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, ngƣời 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 trƣờng hợp giữ nhiệt độ  không đổi. Vậy mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi nhƣ 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 lƣợng khí xác định, thay đổi thể tích của khí và đo áp suất tƣơng ứng.  Áp � nào có thể đề xuất phƣơng án thí nghiệm khảo sát p,V khi T không đổi? kế, thƣớc đo thể tích khí Quan sát, theo dõi, đọc và ghi số liệu V tăng thì p giảm và ngƣợc 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 nhƣ thế nào? p 1V 1 = (cm3 Pa) p 2V 2 = p 3V 3 =  Các tích đó gần bằng nhau. Do lƣợng khí bị thoát ra hay có thể do mắt đọc không chính xác Để cần đo áp suất và thể tích khí ta cần có những dụng cụ gì?  Tiến hành thí nghiệm: Tính toán  Trƣớc khi tiến hành thí nghiệm em � So sánh tích p1V1; p2V2; p3V3? � Tại sao ở đây lại có sự sai lệch giữa 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. Nhƣng sai số tỉ đối < 5% thì ta tạm thời chấp nhận tích số p,V bằng nhau p 1 V 1 = p 2 V 2 = p 3V 3  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 lƣợng khí xác định khi nhiệt độ không đổi nhƣ vật đƣợc gọi là quá trình đẳng nhiệt.   Hoạt động 3: Rút ra định luật 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 lƣợng 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 lƣợng khí xác định ở nhiệt độ không đổi?  Định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ôt đƣợc 64 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 dụng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên  Đọc và tóm tắt * Tóm tắt: Yêu cầu học sinh đọc đề bài, và tóm tắt.  0,1 mol khí (đktc) po= 1atm = 1,013.105 Pa  t o = 0 oC a) Vo = ? Vẽ đồ thị P-V  b) Nén khí, t= const V1= 0,5Vo thì P1 =? Vẽ đồ thị P-V c) Viết biểu thức p theo V trong  quá trình nén đẳng nhiệt? Vẽ đƣờng  Giải: a/ Ta có: V0= 0,1x22,4 = 2,24 (l) biểu diễn.Đƣờng biểu diễn có dạng gì? * HS ghi bài giải. Vậy điểm A có tọa độ: p0= 1atm = 1,013 x105 Pa, V0= 2,24(l) b/ Theo định luật Bôi lơ- Ma-ri-ốt: p 0V 0 = p 1V 1 => p1 = p0V0/V1 = 2atm  Điểm B có tọa độ V1= 1,12 (l); P1= 2 atm c/  Theo định luật Bôi-lơ- Ma-ri-ôt: p.V= hằng số= p0V0 = 2,24 (l.atm)  Suy ra p= 2,24/V p (atm) 2 p1 B 1 A p2 O  Đƣờng Đƣờng biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi đƣợc gọi là đƣờng đẳng nhiệt.  Đƣờng AB đƣợc gọi là đƣờng  V1 1,12 V2 2,24 đẳng nhiệt t2 khác đƣờng đẳng nhiệt t1 V(l) đẳng nhiệt. � Hỏi nếu cùng lƣợng khí nói trên nhƣng nhiệt độ lớn hơn (t2 > t1) thì 65 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi đƣờng đẳng nhiệt ở nhiệt độ t 2 có trùng với đƣờng đẳng nhiệt t1 không hay là một đƣờng khác?  Đƣờng đẳng nhiệt nằm trên. � Vậy nếu trong trƣơng hợp này cùng một lƣợng khí, thể tích khí V là ở cùng một giá trị, t2> t1 thì theo em đƣờng đẳng nhiệt t2 sẽ nằm trên hay dƣới đƣờng đẳng nhiệt t1?  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.   V. 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 LUẬT SAC-LƠ. NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI I. MỤC ĐÍCH 1. Kiến thức - Đề xuất đƣợc dự đoán và phƣơng 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 đƣợc khái niệm khí lí tƣởng, nhiệt độ tuyệt đối, hiểu đƣợc ý nghĩa nhiệt độ. - Biết vận dụng khái niệm nhiệt độ tuyệt đối để phát biểu định luật Sác-lơ dƣới dạng p = Bt. 2. Kỹ năng - Giải thích đƣợc một số hiện tƣợng có liên quan - Áp dụng định luật để tính toán đƣợc 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 Vâ ̣t 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 TẬP Câu 1: Hãy chọn câu đúng. Khi làm nóng một lƣợng 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), đƣờng biểu diễn nào sau đây là đƣờng đẳng tích? A. Đƣờng Hybebol. B. Đƣờng thẳng kéo dài qua gốc tọa độ. C. Đƣờng thẳng không đi qua gốc tọa độ. D. Đƣờng thẳng không đi qua gốc toạ độ. 67 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Câu 3: Trong các hệ thức sau, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ? A. 𝑝 ∼ 𝑇 B. 𝑝 ∼ 𝑡 C. D. 𝑝 = hằng số 𝑇 𝑝1 𝑇1 = 𝑝2 𝑇2 Câu 4: Trong điều kiện thể tích không đổi, chất khí có nhiệt độ thay đổi từ 27oC đến 127oC, thì áp suất lúc sau so với áp suất ban đầu 3atm là: 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 trƣớc 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 lƣợng 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 lượng khí có thể tích không đổi thì áp suất p phụ thuộc vào nhiệt độ t của chất khí như sau: p = p0(1 + γt) γ có giá trị nhƣ nhau đối với mọi chất khí, mọi nhiệt độ và bằng Đinh ̣ nghiã Khí lí tƣởng Xây dựng ĐL Sáclơ theo nhiệt độ tuyệt đối. p = hằng số T Hê ̣ quả: Với mô ̣t lƣơ ̣ng khí có thể tích không đổi, nhiêt đô ̣ tăng thì áp suấ t tăng TNKT: Quả bóng bàn bóp bẹp, thả vào nƣớc 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 để sử dụng thí nghiê ̣m biểu diễn. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phƣơng 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 . IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC  Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, chuẩn bị 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 đƣờng đẳng nhiệt trên hệ trục (p, V) � Ví dụ một hiện tƣợng trong thực tế. Đặt vấn đề: Đƣa ra ví dụ về hiện tƣợng Chú ý, lắng nghe. nổ lốp xe đạp và nổ bong bóng khi để ngoài trời nắng.  Vậy hiện tƣợng Vâ ̣t lí và định luật Vâ ̣t lí nào liên quan? Bài trƣớc ta đã tìm hiểu sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích của một lƣợng khí khi nhiệt độ không đổi. Bây giờ nếu ta giữ thể tích không đổi thì áp suất sẽ quan hệ với nhiệt độ nhƣ thế nào? Chúng ta sẽ đi nghiên cứu nội dung bài học hôm nay.  Hoạt động 2: Tiến hành thí nghiệm Hoạt động của học sinh Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận với nhau. Hoạt động của giáo viên �  Phải có một bình chứa khối khí, thay đổi nhiệt của khối khí và đo áp suất tƣơng ứng. Đo áp suất bằng áp kế, đo nhiệt độ bằng nhiệt kế. dự đoán gì về sự thay đổi của áp suất khi nhiệt độ thay đổi?  Cho dòng điện chạy qua dây máy, dây nóng lên làm nƣớc nóng và  Từ hiện tƣợng trên. Các em có � Hãy đề xuất phƣơng án TN để kiểm tra dự đoán vừa nêu.  Giới thiệu bộ thí nghiệm. - Xét lƣợng khí chứa trong bình A có thể tích không đổi. Nhiệt kế T đo 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 nƣớc, 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 nƣớc 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 nƣớc h tƣơng 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 lƣợng khí khác nhau thì hằng số B khác nhau .Vì vậy B là hằng số đối  Nếu cho nhiệt độ biến đổi từ 00C đến t0C thì: Δt = t – 0 = t (2) Độ biến thiên áp suất tƣơng ứng: Δp = p - p0 (3) Trong đó: p và p0 là áp suất của khí lần lƣợt ở nhiệt độ 00C và t0C. Thay (2) ,(3) vào (1) với lƣợng 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 độ biến thiên nhiệt độ Δt khác nhau.  � 00C đến t0C thì độ biến thiên nhiệt độ và áp suất xác định thế nào? khi đó biểu thức (1) đƣợc biến đổi nhƣ 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 Vâ ̣t lí Sac-lơ đã làm thí nghiệm với nhiều chất khí khác nhau và phát hiện ra tỉ số B/p 0 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 luật Sáclơ Hoạt động của học sinh Với một lƣợng khí có thể tích không đổi thì áp suất p phụ thuộc vào Hoạt động của giáo viên �  luật Sac-lơ. nhiệt độ t của khí nhƣ sau: p  p0 1  t  Yêu cầu HS phát biểu lại định � Nêu biểu thức định luật sac- lơ? γ : có giá trị nhƣ 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 hiểu khái niệm khí lí tưởng và nhiệt độ tuyệt đối Hoạt động của học sinh HS nhắc lại Hoạt động của giáo viên � Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về khí lí tƣởng, khí thực? �  Khí lí tƣởng (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 phƣơng trình (3) để tính Khí thực và khí lí tƣởng 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 � đƣợc không?  Không thể đƣợc. � 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 nhƣ 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) viết biểu thức. � Nhiệt độ tuyệt đối là gì? Nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvin còn đƣợc gọi là nhiệt độ tuyệt đối.   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. Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1, trang 230 SGK.  Về nhà làm bài tập 2, 3, 4, trang Lắng nghe.  230 SGK. V. MỘT SỐ KINH NGHIỆM RÚT RA TỪ BÀI HỌC. ........................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 73 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Bài 47: PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG ĐỊNH LUẬT GAY-LUY-XÁC 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 lƣợng nhiệt độ, áp suất, thể tích của một lƣợng khí nhất định. - Biết cách suy ra quy luật phụ thuộc của thể tích vào nhiệt độ khi áp suất không đổi dựa vào phƣơng trình trạng thái. 2. Kĩ năng - Từ phƣơng trình trạng thái suy ra các phƣơng trình ứng với các quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp, đẳng tích. - Vận dụng phƣơng trình trạng thái của khí lí tƣởng để giải các bài toán liên quan. 3. Thái độ - Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. - Liên hệ kiến thức Vâ ̣t 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 TẬP Câu 1: Hãy ghép các quá trình ở cột A với các phƣơng trình tƣơng 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. 𝑉1 𝑇1 𝑝1 𝑇1 = = 𝑝 1 .𝑉1 𝑇1 𝑉2 𝑇2 𝑝2 𝑇2 = 𝑝 2 .𝑉2 𝑇2 d. 𝑝1 . 𝑉1 = 𝑝2 . 𝑉2 Câu 2: Trong quá trình nào sao đây, cả ba thông số trạng thái của một lƣợng khí xác định đều thay đổi? A. Không khí bị nung nóng trong một bình đậy kín. 74 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi B. Không khí trong một quả bóng bàn bị một HS dùng tay bóp bẹp. C. Không khí trong xi lanh đƣợc nung nóng, dãn nở và đẩy pit-tông dịch chuyển. D. Thổi không khí vào một quả bóng bay. Câu 3: Với một lƣợng 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: Ngƣời 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 Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng: pV  hằng số T Hệ quả: ĐL Gay Luyxắc “Thể tích V của một lƣợng 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 để sử dụng thí nghiê ̣m biểu diễn. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phƣơng 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 IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC  Hoạt động 1: Kiểm tra bài 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 tƣởng, nhiệt độ tuyệt đối. Đặt vấn đề: Xét một lƣợng 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 lƣợng trên đều có thể biến đổi. Trong hai bài trƣớc, ở mỗi bài ta giữ cho một đại lƣợng không đổi và xét sự phụ thuộc lẫn nhau của hai đại lƣợng còn lại. Trong bài này ta tổng hợp kết quả của hai bài trƣớc để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của cả ba đại lƣợng ấy.  Hoạt động 2: Thiết lập phương trình trạng thái khí lí tưởng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Với một khối khí xác định thì ba đại lƣợng p, V, T liên hệ với nhau nhƣ thế nào?   HS suy nghĩ. � Kí hiệu: p1, V1, T1 là áp suất, thể tích và nhiệt độ của lƣợng 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 V2, 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 hƣớng dẫn: Áp dụng định luật Bôi-lơ – Mari-ốt cho quá trình đẳng nhiệt 1- �  2’: sang trạng thái 2’ là quá trình biến đổi nào? Có thể áp dụng định luật gì? p1V1 = 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 đƣợc: p1V1 p 2V2  T1 T2 Vì các trạng thái 1 và 2 đƣợc chọn bất kỳ nên ta có thể viết:  pV  const T  Đây là phƣơng trình trạng thái của khí lí tƣởng.  Hoạt động 3: Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng suy ra phương trình của định luật Gay-luy-xác Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Định luật Gay Luy-xác:  Khi p không đổi: V  const T Thể tích V của một lƣợng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí. � Hãy sử dụng phƣơng trình trạng thái của khí lí tƣởng 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.  � 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 dụng 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 = 270C p1 t 2 = 5 0C  Giải. Áp dụng phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng: 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 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 23 SGK.  Về nhà làm bài tập 2, 3, 4, trang 233 SGK. V. 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. PHƢƠNG TRÌNH CLA-PÊ-RÔN - MEN-ĐÊ-LÊ-ÉP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết cách tính hằng số trong vế phải của phƣơng trình trạng thái, từ đó dẫn đến phƣơng trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép. - Biết vận dụng phƣơng 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 phƣơng trình chứa nhiều đại lƣợng Vâ ̣t lí khác nhau. 2. Kĩ năng - Tính toán biểu thức với con số phức tạp. - Biết cách xác định đơn vị các đại lƣợng trong phƣơng trình. - Vận dụng phƣơng trình giải các bài tập liên quan. 3. Thái 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 TẬP 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 oC 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 lƣợng khí Oxi trong bình. 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về thể tích mol, phƣơng trình trạng thái, ba định luật về khí lí tƣởng. - Hoàn thành phiếu học tập. III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC 80 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Mối liên hệ giữa 3 thông số trạng thái của lƣợng khí (p, V, T) với khối lƣợng (hoặc số mol) của lƣợng khí ấy nhƣ thế nào? Thiết lập phƣơng trình: Xét 1 lƣợng khí có khối lƣợng m, khối lƣợng 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) Phƣơng trình Clapêrôn – Menđêlêép: pV  vRT  m  RT Bài tập vận dụng  Những cơ hội để sử dụng thí nghiê ̣m biểu diễn. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phƣơng pháp nhận thức khoa học . - Cơ hội 2: Kích thích hƣ́ng thú ho ̣c tâ ̣p của HS . - Cơ hội 3: Phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS . IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC 81 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Hoạt động 1: Kiểm tra bài 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 phƣơng trình trạng thái cùa khí lí tƣởng? � Phát biểu định luật Gay Luy-xác? Đăt vấn đề: Phƣơng trình trạng thái cho biết sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lƣợng đặc trƣng cho trạng thái cân bằng của một lƣợng khí, đó là: nhiệt độ T, áp suất p, thể tích V. Nếu hai khối khí có khối lƣợng khác nhau thì hai phƣơng trình trạng thái của hai khối khí đó có khác nhau không? Nếu có thì khác nhau chỗ nào?  Hai phƣơng trình trạng thái của hai khối khí có khối lƣợng 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 lƣợng sự khác nhau đó.  Hoạt động 2: Thiết lập phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lé-ép Hoạt động của học sinh Lắng nghe và ghi nhận.  Hoạt động của giáo viên Muốn biết hàng số C trong phƣơng trình trình trạng thái khí lí tƣờng phụ thuộc những yếu tố nào ta phải tính hãng số C của một khối lƣợng 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?  Suy nghĩ trả lời � 82 Nếu hằng số C không thay đồi Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi thì có thể đặt khối khí ở một điều kiện đặc biệt nào để có thể tính đƣợc áp suất, nhiệt độ tuyệt đổi, thể tích của khối khí? Ở điều kiện chuẩn Po = 1 atm = 1,013.105Pa. �  To = 273K. V0 = v.22,4 (l/mol) = v.0,0024 (m3/mol) Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng: nhiệt độ, thể tích của khối khí bằng bao nhiêu? � v 1, 013.105.0, 0024 273 = vR  � pV  vRT  m  R Yêu cầu HS thảo luận tính hằng số C � pV  C 0 0 T0 Để tính C phải áp dụng phƣơng trình nào?  pV C 0 0 T0 Ở điều kiện tiêu chuẩn, áp suất, Tính đƣợc hằng số C, phƣơng trình trạng thái đƣợc viết lại nhƣ thế nào? Yêu cầu học sinh tự biến đổi.  Phƣơng trình vừa tìm đƣợc là phƣơng trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lêép. * Lƣu ý cho học sinh đơn vị các đại lƣợng. - Biến đổi tìm ra đơn vị của R.  Hằng số R=8,31 J/mol. K là hằng số và có giá trị nhƣ nhau đối với mọi chất khí.  Hoạt động 3: Bài tập vận dụng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Bài 1 Tóm tắt: V=101=10.10-3m3 p = 250 kPa=250.103Pa T = 27 + 273 =300K * Theo phƣơng trình Cla-pê-rôn - Menđê- lê-ép: m pV 250.103.10.103  32  32,1g RT 8,31.300 Bài 2 83  Yêu cầu HS đọc đề tóm tắt. � Theo phƣơng trình Cla- pê-rôn - Men-đê- lê-ép ta có m bằng gì?  Yêu cầu HS lên bảng làm Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Xét V mol khí chứa N phân tử: N = v.NA Từ phƣơng trình Cla-pê-rôn - Men- đê- Yêu cầu học sinh đọc đề và tóm tắt. lê-ép:  p vN RT NRT v RT  A   nkT V VN A VN A � Với: Từ phƣơng trình Cla-pê- rôn - Men-đê- lê-ép ta suy ra n N (Mật độ phân tử khí ) V điều gì? - GV hƣớng dẫn và yêu cầu k R 8,31  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 dụng và giao nhiệm vụ 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.  V. 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 CHƢƠNG 5 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 5.1. Mục đích thực nghiệm Thử nghiệm khả năng tiếp thu của HS về việc sử dụng thí nghiệm biể u diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học khi giảng dạy chƣơng 6. Chất khí, Vâ ̣t lí 10 NC. 5.2. Nội dung thực nghiệm Giảng dạy các bài trong chƣơng 6 Chất khí, Vâ ̣t lí 10 NC theo giáo án đã soạn theo hƣớng áp dụng PP thƣ̣c nghiê ̣m và PP giải quyế t vấ n đề . 5.3. Đối tƣợng thực nghiệm Thực nghiệm ở HS, cụ thể là các đối tƣợng 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 hoạch giảng dạy - Thực hiện giảng dạy chƣơng 6. Chất khí, Vâ ̣t lí lớp 10NC theo phân phối chƣơng trình. - Sử dụng TN biểu diễn giảng dạy một số bài trong chƣơng. - Tổ chức kiểm tra một tiết chƣơng 6 theo đề kiểm tra đã soạn sẵn, qua đó kiểm nghiệm lại kết quả thực nghiệm. 5.5. Tiến hành thực hiện các bài học Bài 1: Định luật Bôi-lơ-Mariot. Bài 2: Định luật Sác-lơ. Nhiệt độ tuyệt đối. Bài 3: Phƣơng trình trạng thái của khí lí tƣởng. Định luật Guy- Luy-Xac. Bài 4: Phƣơng trình Cla-pê-rôn – Men- đê-lê-ép. 5.6. Kết quả thực nghiệm 5.6.1. Đề kiểm tra 1 tiết ĐỀ KIỂM TRA MỘT TIẾT CHƢƠNG CHẤT KHÍ I. Mục tiêu. - Kiểm tra, đánh giá chất lƣợng học tậpcủa mỗi HS sau chƣơng 6. Chất khí - Tạo điều kiện đẩy mạnh việc học tập, hạn chế thái độ học tậptiêu cực ở HS. - Giúp GV thấy đƣợc hiểu quả giảng dạy, từ đó rút kinh nghiệm để nâng cao hiệu quả giảng dạy. II. Chuẩn bị: - GV: Soạn đề kiểm tra. - HS: Ôn tập nội dung chƣơng. 85 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi III. Đề kiểm tra 1. Nội dung: Chƣơng 6 Chất khí SGK Vâ ̣t lí 10 NC. 2. Hình thức kiểm tra: - 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 dung Nhận biết TN Thông hiểu TL TN Vận dụng TL TN Phân tích TL TN Tổng hợp TL T N Tổng 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. Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng, Định luật GayLuyxăc 5. Phƣơng 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 dung đề kiểm tra Họ tên:…………………. Lớp:……………………... KIỂM TRA 1 TIẾT VẬT LÍ 10 NÂNG CAO A. TRẮC NGHIỆM (7 ĐIỂM): Câu 1: Nguyên nhân cơ bản gây ra áp suất chất khí là do: A. Các phần tử khí có khối lƣợng 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 lƣợng khí xác định lên 4 lần thì thể tích của lƣợng khí: A. Tăng 4 lần. B. Không thay đổi. C. Giảm 4 lần. D. Giảm 2 lần. Câu 4: Một lƣợng khí lí tƣởng xác định có áp suất 1 atm đƣợc làm tăng áp suất lên đến 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lƣợng 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 lƣợng khí lí tƣởng lên 5 lần, giữ thể tích không đổi thì tỉ số p của khí: T A. Tăng 4 lần. C. Giảm 5 lần. B. Tăng 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 lƣợng hơi nƣớc có nhiệt độ t1 = 100oC và áp suất p1= 1 atm đựng trong binh kín. Làm nóng bình và hơi đến nhiệt độ t 2 = 150oC . Thì áp suất của hơi nƣớc 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 lƣợng khí lí tƣởng 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 lƣợng khí trên đến nhiệt độ t thì khối lƣợng riêng của khí là 1,2 g/lít. Nhiệt độ t là bao nhiêu? A. t= 700oC B. t = 427oC C. t = 42,7oC D. t = 70oC 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 phƣơng trình sau: phƣơng trình nào là phƣơng trình Menđêlêep-Clapêrôn? A. pVT  C. pVT  m   m R B. pV m  R T  R D. pV R  T m Câu 12: Đƣờng biểu diễn hai đƣờng là đƣờng: V 1 2 T A. Đẳng áp; p1 < p2. C. Đẳng tích; V1 < V2. B. Đẳng áp; p1 > p2 D. Đẳng tích; V1 > V2. 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 B. 2.1020 phân tử/cm3 C. 2.1024 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 lƣợng khí trong bình là: A. 0,032 g B. 32,1g C. 0,36 kg. D. 35,26g B. TỰ LUẬN: (3 ĐIỂM) Tính khối lƣợng 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 t2 = 27°C ở áp suất chuấn. Cho biết khối lƣợng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn là 1,29 kg/m3. 4. Đáp án và thang điểm  Đáp án - 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  Thang điểm - Mỗi câu trắc nghiệm: 0,5 điểm - Tự luận. Tóm đề: 0,25 đ Áp dụng phƣơng trình Menđêlêep-Clapêrôn cho trạng thái ở điều kiện chuẩn: pV  m0  RT0 0,25 đ (1) Áp dụng phƣơng trình Menđêlêep-Clapêrôn cho trạng thái 1: pV  m0  RT1 0,25 đ (2) Áp dụng phƣơng trình Menđêlêep-Clapêrôn cho trạng thái 2: m pV  0 RT2 (3) 0,25 đ  Từ (1) và (2) ta đƣợc m0T0 = m1T1 0,25 đ 89 Luận văn tốt nghiệp ĐH  m1  GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn m0T0 T1 SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 0,5 đ (4) Từ (1) và (3) ta đƣợc 0,25 đ m0T0 = m2T2  m2  m0T0 T2 0,5 đ (5) Lấy (4)-(5) ta đƣợc: 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. Rút kinh nghiệm – bổ sung ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 5.6.2. Kết quả thực nghiệm Em chƣa có điề u kiê ̣n áp du ̣ng đề tà i này vào thƣ̣c tế giảng . Khi về trƣờng giảng dạy, em sẽ áp dụng đề tài và cho HS kiểm tra với đề kiểm tra nhƣ trên và đối chứng với kết quả của lớp lúc chƣa 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 tƣơng lai. 90 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Rèn luyện học sinh kỹ năng áp dụng một số PPNT khoa học là một hoạt động rất cần thiết cho mỗi ngƣời đặc biệt rất cần thiết cho học sinh THPT. Song song đó, thí nghiệm lại là một phƣơng tiện trực quan giúp HS dễ dàng tƣ 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 đƣờng nhận thức, các mức độ nhận thức, các PPNT khoa hoc Vâ ̣t lí phổ biến đặc biệt là PP thực nghiệm từ đó hiểu đƣợc ƣu, nhƣợc 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 ngƣời GV trong việc tổ chức TN biểu diễn. - Tôi đã nghiên cứu quy trình soạn giáo án và đã thấy đƣợc tầm quan trọng của từng bƣớc 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 chƣơng 6. Chấ t khí , Vâ ̣t lí 10 nâng cao.  Những thuận lợi khi nghiên cứu đề tài: - Đƣợc sự quan tâm rất hƣớng dẫn tâ ̣n tin ̀ h , sâu sắc của thầy Trần Quốc Tuấn. - Có điều kiện học tập đầy đủ.  Bên cạnh những điều đạt được, đề tài còn mắc phải một số hạn chế: - Phần nghiên cứu lí thuyết còn chƣa sâu, chƣa đầy đủ. - Chƣa có kinh nghiệm trong việc soạn giáo án. - Đề tài chỉ thực hiện ở mức độ lí thuyết, chƣa áp dụng cụ thể vào giảng dạy. Em sẽ cố gắng khắc phục những hạn chế đó trong tƣơng 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 trƣờng 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 LIỆU THAM KHẢO [1] Lƣơng Duyên Bình,… Tài liệu bồi dƣỡng GV thực hiện chƣơng trình, SGK Vâ ̣t lí 11. Bộ GD -ĐT NXB giáo dục. 2007 [2] Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tƣ,…Vâ ̣t lí 10 NC. NXB giáo dục. 2006 [3] Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần…Vâ ̣t lí 11 NC. NXB giáo dục. 2007 [4] Lê Phƣớc Lộc, Trần Quốc Tuấn,... Lí luận DH Vâ ̣t lí ở THPT. ĐHCT. 2004 [5] Nguyễn Trọng Sửu, Nguyễn Hải Châu… Hƣớng dẫn thực hiện chƣơng trình, SGK Vâ ̣t lí 12. Bộ GD-ĐT. 2008 [6] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế. PP DH Vâ ̣t lí ở trƣờng phổ thông. NXB Đại học SP. 2002 [7] Phạm Hữu Tòng. Lí luận DH Vâ ̣t lí ở trƣờng trung học. NXB giáo dục. 2001 [8] Trần Quốc Tuấn. Bài giảng Lí luận DH Vâ ̣t lí ở THPT. ĐHCT. 2000 [9] Trần Quốc Tuấn. Bài giảng Phân tích chƣơng trình Vâ ̣t lí THPT. ĐHCT. 2007 [10] Trần Quốc Tuấn. Chuyên đề PP DH Vâ ̣t lí nâng cao. ĐHCT 2004 [11] Trần Quốc Tuấn. Đổi mới PPDH Vâ ̣t lí lớp 10. Hội nghị bồi dƣỡng GV cốt cán các tỉnh (TP) thực hiện chƣơng trình, SGK lớp 10 THPT. 2007 [12] Trần Quốc Tuấn. Đổi mới PPDH Vâ ̣t lí 12. Hội nghị bồi dƣỡng GV cốt cán các tỉnh (TP) thực hiện chƣơng trình, SGK lớp 12 THPT. 2009. [13] Phạm Quý Tƣ…Tài liệu bồi dƣỡng GV thực hiện chƣơng trình, SGK Vâ ̣t lí 10 NC. Bộ GD -ĐT.2006. [14] Hội nghị tập huấn PPDH Vâ ̣t lí phổ thông. Bộ GD-ĐT. Hà Nội 10/2000. 92 [...]... nhận thức khoa học và những PP đặc thù của Vâ ̣t lí , trƣớc hết là PP thực nghiệm và PP mô hình 1.3.2 Rèn luyện và phát triển các kỹ năng Quan sát các hiện tƣợng và các quá trình Vâ ̣t lí trong tự nhiên, trong đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm; đi u tra, s u tầm, tra c u tài li u từ các nguồn khác nhau để thu thập các thông tin cần thiết cho việc học tập Vâ ̣t lí Sử dụng các dụng cụ đo... - Các khái niệm về các sự vật, hiện tƣợng và quá trình Vâ ̣t lí thƣờng 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 lƣợng, các định luật và nguyên lí Vâ ̣t lí cơ bản - Những nội dung chính của một số thuyết Vâ ̣t lí quan trọng - Những ứng dụng của Vâ ̣t lí trong đời sống, khoa học và trong sản xuất - Những PP chung... hƣớng phát triể n mo ̣i năng lƣ̣c của HS theo mu ̣c ti u giáo du c̣ Sƣ̉ du ̣ng phố i hơ ̣p các hin ̀ h thƣ́c kiể m tra đánh giá khác nhau , kế t hơ ̣p giƣ̃a trắ c nghiê ̣m t ̣ luâ ̣n và trắ c nghiê ̣m khách quan Cầ n xác đinh ̣ phƣơng thƣ́c đánh giá phù hơ ̣p với nô ̣i dung , kỹ năng cần rèn luyện của bài học và tình hình thực tế Cầ n sƣ̉ du ̣ng linh hoa ̣t các hin ̀ h thƣ́c... quyết các vấn đề Vâ ̣t lí ở mức phổ thông trong khoa học, đời sống và sản xuất Sử dụng thuật ngữ Vâ ̣t lí , các bi u bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, chính xác những hi u biết, cũng nhƣ những kết quả thu đƣợc qua thu thập và xử lí thông tin 1.3.3 Hình thành và rèn luyện thái độ, tình cảm cho HS Có hứng thú học tập Vâ ̣t lí , y u thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với những đóng góp của Vâ ̣t... nữa việc sử dụng các thí nghiệm trong DH Vâ ̣t lí 30 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 2.2 Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học Vâ ̣t lí 2.2.1 Khái niệm về TN Vật lí TN Vâ ̣t lí là một bƣớc trong PP khoa học Vâ ̣t lí , là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngƣời thực hiện dùng để xây dựng, kiểm chứng lại hoặc phân minh giữa mô hình khoa học hay... ít ai quan tâm đến việc làm thí nghiệm bi u diễn trên lớp cho HS quan sát, chỉ có làm một vài thí nghiệm thực hành để lấy số li u mà thôi, có thể nói dƣờng nhƣ thí nghiệm đã bị bỏ quên trong hoạt động DH Vâ ̣t lí Thí nghiệm Vâ ̣t lí là dụng cụ hỗ trợ đắc lực trong giảng dạy Vâ ̣t lí , nó giúp ngƣời học hi u rõ vấn đề cần xét đến là gì, xây dựng những khái niệm mới, những định luật mới cũng nhƣ minh... hành thí nghiệm trong giảng dạy của các môn khoa học nói chung và môn Vâ ̣t lí nói riêng ở các trƣờng phổ thông Trƣớc đây do nền kinh tế đất nƣớc còn khó khăn nên việc đ u tƣ cho giáo dục cũng còn nhi u thi u thốn, nhất là việc trang bị các phòng thí nghiệm cho các trƣờng còn rất sơ sài với vài dụng cụ cho có hình thức, đôi lúc các dụng cụ chƣa xài đã bị xuống cấp GV Vâ ̣t lí thì cũng ít ai quan tâm... ít, cách hành văn…) khó có thể trùng hợp nhau ở các GV chấm bài Đi u này thƣờng xảy ra ở các bài làm có thời lƣợng nhi u và các bài ở các môn khoa học xã hội + Việc chấm bài khó khăn mất nhi u thời gian Những hạn chế trên có thể dẫn đến kết quả ti u cực trong việc học nhƣ học tủ, học lệch, quay cóp,…và việc dạy nhƣ dạy tủ, đối xử thiên vị trong kiểm tra…  Trắc nghiệm khách quan: là loại hình c u hỏi,... động HS bỏ học trở lại lớp, hỗ trợ khuyến học khuyến tài cho các em có đi u kiện kinh tế để đến lớp, nhƣng 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 trƣờng học tập sinh động lôi cuốn HS là mục ti u quan trọng cần đạt đƣợc trong quá trình đổi... và các thiết bị tƣơng đối hiện đại của Vâ ̣t lí , kĩ năng lắp ráp và tiến hành các TN Vâ ̣t lí Phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu đƣợc để rút ra kết luận, đề ra các dự đoán về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tƣợng hoặc quá trình Vâ ̣t lí, cũng nhƣ đề xuất phƣơng án TN để kiểm tra dự đoán đã đề ra Vận dụng kiến thức để mô tả và giải thích các hiện tƣợng Vâ ̣t lí, giải các

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	1,47 MB