(Luận văn thạc sĩ vật lý) Phương pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học

(Luận văn thạc sĩ vật lý) Phương pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học(Luận văn thạc sĩ vật lý) Phương pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học(Luận văn thạc sĩ vật lý) Phương pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học(Luận văn thạc sĩ vật lý) Phương pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

C u : L uậ v ọ vật

THÁI NGUYÊN - 2015

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS TS (điền tên người hướng dẫn vào) - người Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo giảng dạy cao học vật lý giáo dục khóa (điền tên khóa đang học) cùng các bạn học viên trong quá trình học tập và trau dồi kiến thức tại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã cho tôi nhiều kinh nghiệm và tiếp cận với những kiến thức khoa học mới

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình tôi, những người thân yêu nơi quê nhà hết sức ủng hộ, là nguồn động viên tinh thần lớn lao, luôn bên cạnh tiếp thêm cho tôi sức mạnh để hoàn thành tốt luận văn này

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015

BUAYAVONG KHAMTANH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS TS(tên người hướng dẫn) Các kết quả, số liệu thực nghiệm là trung thực chưa từng được công bố trong các công trình khoa học khác

Tác giả luận văn BUAYAVONG KHAMTANH

Phát huy tính tích cực PHTTC

Phương pháp thực nghiệm PPTN

2 Hình 1.2 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu khảo sát

3 Hình 1.3 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu minh họa

4 Hình 2.1 Sơ đồ kiến thức chương Điện tích-Dòng điện

một chiều

Phần II: N i dung luậ vă

C I: C sở lí luận và thực tiễn của biệ tă ờng

sử dụng thí nghiệm vật lí khi d y các kiến thức về điện học cho

1.3 Thí nghiệm trong d y học vật lí ở tr ờng phổ thông

1.3.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

1.3.2 Các chứ ă ủa thí nghiệm trong d y học vật lí

1.3.3 Các lo i thí nghiệ đ ợc sử dụng trong d y học vật lí

1.3.3.1 Thí nghiệm biểu diễn

1.3.3.2 Thí nghiệm thực tập

1.3.3.3 Thí nghiệm và quan sát ở nhà

1.3.3.4 Bài tập thí nghiệm

1.3.4 Các yêu cầu đối với TN vật lí

1.4 Khảo sát thực tr ng sử dụng thí nghiệm trong d y học vật lí

C II: M t số biệ tă ờng sử dụng thí nghiệm

trong d y học phầ điện học ở tr ờng THCS (CHDCND Lào)

2.2 Đề xuất m t số biệ tă ờng sử dụng thí nghiệm

trong d y học phầ Điện học ở tr ờng THCS (CHDCND Lào)

2.2.1 Biệ 1: Tă ờng sử dụ t ực

nghiệm ở iai đo n của bài học xây dựng kiến thức mới

2.2.2 Biện pháp 2: Tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm

(CHDCND Lào)

2.3.1 Xây dựng tiến trình bài học xây dựng kiến thức mới

2.3.2 Tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm thực tập phần

Để thực hiện theo chiến lược giáo dục từ năm 2006 - 2015 trong 4 hướng [8-tìm lại TLTK điền vào], trong đó:

Một là nội dung dạy học trong chương trình giáo dục phổ thông ở

CHDCND Lào kéo dài 12 năm (Tiểu học 5 năm, Trung học cơ sở 4 năm và Trung học phổ thông 3 năm);

Hai là khuyến khích và mở rộng cơ hội cho người đến tuổi được đi

học, cải thiện chất lượng và liên kết giáo dục;

Ba là tạo chiến lược khoa học giáo dục và kế hoạch hành động của khoa học giáo dục;

Bốn là chú ý mở rộng các trường kỹ thuật và đạo tạo dạy nghề

Hiện nay Bộ Giáo dục và Thể thao Lào đang nghiên cứu về chương trình mới từ lớp 6 đến lớp 12, trong các chương trình này có thiết kế các hoạt động mong muốn thầy cô dạy theo nhóm và lấy học sinh (HS) làm trung tâm Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phương pháp dạy học trong dạy học (DH) Vật lí còn chưa đạt được hiệu quả cao do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan Một trong những nguyên nhân đó là phương pháp dạy học của giáo viên (GV) chưa phát huy được tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS Để góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS cần đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy học

Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy học đóng một vai trò hết sức quan trọng Sử dụng phương pháp dạy học không chỉ giúp HS nâng cao hiệu quả học tập mà còn hướng vào việc hình thành cho HS kĩ năng sử dụng các phương tiện học tập và hoạt động thực tiễn

Thực trạng giáo dục nước CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạy kiến thức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong điều kiện mà học sinh ít có điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành thí nghiệm vật lí đặc biệt đối với HS trung học cơ sở (THCS) Để giải quyết được vấn đề này đòi hỏi cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học với sự góp phần quan trọng của TN vật lí

Đối với môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các khái niệm, các định luật, các lí thuyết, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đều phải gắn với thí nghiệm Vì vậy, việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học là vấn đề then chốt của việc đổi mới phương pháp dạy học Bên cạnh việc xây dựng các phương án dạy học lí thuyết phải có công cụ thí nghiệm khi dạy các kiến thức về điện học sẽ làm cho học sinh phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS

Trong chương trình vật lí phổ thông, kiến thức chương “Điện tích, dòng điện một chiều” là những nội dung có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống thực tế và kĩ thuật, có thể phát huy cao tính sáng tạo và năng lực hoạt động thực tiễn của HS

Trên cơ sở những lí do đã trình bày ở trên và để nâng cao hiệu quả trong quá trình DH đồng thời góp phần phát huy tính tích cực nhận thức

cho HS THCS nước CHDCND Lào, tôi đã lựa chọn đề tài “Một số biện

pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học” cho học sinh ở trường trung học cơ sở nước CHDCND Lào

2 Mụ đí i ứu của đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phương pháp thực nghiệm và thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường Trung học cơ sở, đề xuất các biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của CHDCND Lào

3 Giả thuyết khoa học

Nếu làm rõ được thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường phổ thông, đồng thời dựa trên lí luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí thì có thể đề xuất được các biện pháp để tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của

4.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học và tính khả thi, hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất và triển khai

5 P i ứu của đề tài

5.1 Nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lí luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mới phương pháp DH hiện nay ở trường Trung học cơ sở của CHDCND Lào

5.2 P t ực nghiệ s m

- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị thí nghiệm vật

lí hiện có ở một số trường Trung học cơ sở (CHDCND Lào)

- Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV về thực tế

sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở (CHDCND Lào)

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất và giả thuyết khoa học

- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí ở các trường THCS trong cả nước CHDCND Lào

7 Cấu trúc của luậ vă

Luận văn được trình bày gồm các phần: Phần mở đầu, 3 chương, phần phụ lục và tài liệu tham khảo Cụ thể như sau:

Phần I: Mở đầu Phần II: N i dng luậ vă

C I: C sở lí luận và thực tiễn của biệ tă ờng sử dụng thí nghiệm vật lí khi d y các kiến thức về điện học cho họ si tr ờng THCS (CHDCND Lào)

C II: M t số biệ tă ờng sử dụng thí nghiệm trong d y học phầ điện học ở tr ờng THCS (CHDCND Lào)

C III: T ực nghiệ s m

Kết luận chung Tài liệu tham khảo

CÁC KIẾNTHỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH

TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

(CHDCND LÀO)

1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.1 P t ự iệ tro ọ vật í [1, 2]

+ Khái niệm thực nghiệm

Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam (nxb Từ điển bách khoa, Hà Nội, 2005): “Thực nghiệm (là) phương thức nghiên cứu các đối tượng vật chất, bao gồm việc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phương tiện kĩ thuật để tác động vào đối tượng hoặc tái tạo lại đối tượng; loại trừ những yếu tố ngẫu nhiên; quan sát và đo đạc các thông số bằng những phương tiện

kĩ thuật tương ứng Thực nghiệm có thể mô hình hóa đối tượng Thực nghiệm là một mặt của hoạt động thực tiễn, là cội nguồn của nhận thức và

là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của các giả thuyết và lí thuyết”

Theo Ruzavin (“Các phương pháp nghiên cứu khoa học”, nxb Khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 1983, trang 30 – 31):

“Nhận thức thực nghiệm được thực hiện trong quá trình thí nghiệm, hiểu theo nghĩa rộng nhất, có nghĩa là sự tương tác giữa chủ thể và khách thể, trong đó chủ thể không chỉ phản ánh khách thể một cách thụ động mà còn chủ động làm thay đổi, cải tạo nó”;

“Trong khoa học, các hình thức nghiên cứu thực nghiệm chủ yếu là quan sát và thực nghiệm” Do vậy, Ruzavi G.I cho rằng, các phương pháp

nghiên cứu thực nghiệm bao gồm quan sát, thí nghiệm và các phép đo Cụ thể là:

+ “Quan sát là một phương pháp thực nghiêm ban đầu vì nó bao hàm

cả trong thí nghiệm lẫn trong các phép đo, trong khi đó bản thân các quan sát có thể được tiến hành ngoài thí nghiệm và không đòi hỏi các phép đo”;

“Quan sát khoa học là sự tri giác có mục đích rõ ràng và có tổ chức các sự vật và hiện tượng của thế giới xung quanh”;

+ “ Thí nghiệm là một phương pháp đặc biệt của nghiên cứu thực

nghiệm có đặc điểm là nó đảm bảo khả năng tác động thực tế một cách chủ động lên các hiện tượng và quá trình nghiên cứu” (trang 46, sách đã dẫn);

+ “ Đo là quá trình tìm mối quan hệ giữa một đại lượng nhất định với

một đại lượng khác cùng loại, được lấy làm đơn vị đo Kết quả đo biểu thị bằng một số nào đó và nhờ đó, có thể xử lý bằng toán học các kết quả này Nhưng trong những trường hợp cá biệt, người ta gọi mọi phương pháp gán cho các đối tượng được nghiên cứu và cho các tính chất của chúng một con

số theo các qui tắc nào đó là một phép đo (chẳng hạn, trong nghiên cứu xã hội học, tâm lí học thực nghiệm và những khoa học nhân văn khác), (trang

73, sách đã dẫn)

Trong luận văn chúng tôi sẽ vận dụng các luận điểm nêu trên trong xây dựng các biện pháp phát triển kĩ năng thực nghiệm vật lí cho học sinh năng khiếu vật lí ở các trường chuyên của CHDCND Lào

1.1.2 Sự ra đời ủa t ự iệ tro sự t triể ủa

tinh tế của trí óc Do đó nhiều nhà hiền triết cho rằng có thể dùng sự suy lý,

sự tranh luận để tìm ra chân lý mà không coi trọng thí nghiệm Trong cuốn

“Vật lÍ học”, Aristote (384-322 TCN), một đại biểu tiêu biểu cho nền khoa học cổ đại, cũng không đùng thí nghiệm mà đi đến kết luận bằng cách lập luận

Sang thời trung đại, tư tưởng của Aristote trở thành những giáo điều bất khả xâm phạm Giáo hội Gia tô có một địa vị tối cao trong đời sống xã hội

và coi "Khoa học là đẩy tớ cúa giáo lí” Tuy vậy, trong thời này cũng có những người muốn tìm những con đường mới hơn để đi đến nhận thức khoa học như Roger Bacon (1214 - 1294) cho răng khoa học không chi có nhiệm vụ bình giải lời lẽ của những kẻ có uy tín, khoa học phải được xây đựng trên cơ sở lập luận chặt chẽ và thí nghiệm chính xác Và vì vậy, ông

bị giáo hội lên án và bị cầm tù hơn 20 năm tới khi 74 tuổi

Đên thế kỷ XVII, Galile (1564-1642) đã xây dựng những cơ sở của một nền vật lí học mới - vật lí học thực nghiệm- chân chính, thay thế cho vật lí học của Aristote bằng hàng loạt các nghiên cứu về thiên văn học, cơ học,

âm học, quang học

Galile cho rằng muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phái “hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏi Aristote hoặc kinh thánh Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galile bắt đầu bằng quan sát để xác định rõ vấn để cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lý thuyết có tính chất dự đoán Từ lý thuyết đó, ông rút

ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt kết quả chính xác tin cậy được Cuối cùng, ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu

Như vậy, phương pháp thực nghiệm với tư cách lả một phương pháp nhận thức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự phát triển của vật lí học cổ điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trinh nghiên cứu vật lí học hiện đại

1.1.3 P t ự iệ tro ọ vật í

Galile được coi là ông tổ của vật lí thực nghiệm, người sáng lập ra phương pháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoàn chỉnh hơn Spaski đã nêu lên thực chất của phương pháp thực nghiệm của Galile như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây 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 chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể Bằng phép suy luận logic và bằng toán học, các nhà khoa học có thể từ 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 mới đó lại có thể đùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được,

và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật vật lí chính xác [31, tr.108]

Cũng đã có rất nhiều các bài viết khác nhau về phương pháp thực nghiệm Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc

thiết kể (nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về một tính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó) thì phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương pháp thực nghiệm” [28, tr 125]

Còn theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hưng thì phân biệt phương pháp thực nghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp “Theo nghĩa rộng, phương pháp thực nghiệm có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng Theo nghĩa hẹp, phương pháp thực nghiệm có thể hiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và dùng thí nghiệm để kiếm tra hệ quả Các nhà thực nghiệm không nhất thiết

tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi nhưng chưa kiếm tra được Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là

từ giả thuyết đã có suy ra hệ quà có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí thí nghiệm khéo léo, tinh vi để quan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán

và thực hiện các phép đo chính xác” [31, tr.111], Phương pháp thực nghiệm có thể hiểu theo nghĩa rộng hoặc nghĩa hẹp tùy theo quan điểm của mỗi người xem xét, gắn với lịch sử vật lí học, cũng như tùy theo mục đích

cụ thể của người vận đụng nó trong dạy học ở các bậc học khác nhau Nhưng mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bản của PPTN trong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:

+ Vấn đề cần giải đáp hoặc giã thuyết cần kiếm tra

+ Xử lý một giả thuyết đề có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm + Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thông tin cần thiết cho sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra già thuyết

+ Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo )

+ Phân tích kết quả và kết luận

1.1.4 Vai trò ủa t í iệ tro ọ vật í ở tr ờ ổ t

+ Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hoàn thiện những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo PPTN dạy cho học sinh tìm tòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng tạo mà các nhà khoa học đã trải qua, nó làm cho học sinh quen dần với cách suy nghĩ, làm việc theo kiểu Vật lí Trong quá trình giải quyết những vấn đề đó, học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo

và đồng thời hình thành, hoàn thiện ở bàn thân những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo

+ Phương pháp cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn Thực tiễn được nói trong PPTN là các hiện tượng, các quá trình Vật lí được mô tả, được tái hiện qua các thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm Việc học sinh trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiếm tra, trực tiếp quan sát các hiện tượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo, giải quyết những khó khăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các em nâng cao được năng lực thực hành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật, khái quát hóa các kết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý thuyết (như tính chất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn biến, quan hệ ) Hoạt động nhận thức theo phương pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấy được sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn

+ PPTN là phương pháp tìm tòi, giải quyết vấn đề, có thể áp đụng để giải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình

độ, không đòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều Đối với yêu cầu dạy học xuất phát từ vốn kinh nghiệm của bản thân, PPTN lại càng phù hợp hơn PPTN

sẽ giúp các em giải quyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững

Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh của lớp học không cùng trinh độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng ngoài những hoạt động, vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêu cầu Ngoài ra, PPTN không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả các kiểu bài học Vật lí Do đó trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chẽ phương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cách hợp lí

1.2 CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

Bồi dưỡng cho học sinh PPTN có nghĩa là tồ chức cho học sinh hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN của quá trình nhận thức khoa học, nhằm bồi dưỡng năng lực tìm tòi, sáng tạo, hoạt động giải quyết vấn

đề

Vì vậy tốt nhất là giáo viên phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà

tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm: Các nhà lí luận dạy học vật lí đều thống nhất cho rằng, để giúp học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức vật lí thì tốt nhất là giáo viên phỏng theo phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoan, cụ thể như sau:

 Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề

Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàn cánh thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm trong đó có các mối quan hệ đáng chú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà học sinh chưa ý thức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được

Từ đó, kích thích hứng thú học tập của học sinh [31]

 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán

Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây đựng một câu trả lời dự đoán ban đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bân thân, vào những kiến thức đã có (ta gọi là xây đựng giả thuyết) Những dự đoán này

có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn Người giáo viên phải hướng dẫn các em biết dự đoán có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loại trừ các dự đoán chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoán hợp lí hơn cà [31]

 Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể

kiểm tra dược

Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định có thể mang tính bản chất khái quát Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải được kiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả logic được suy luận từ giả thuyết trong PPTN phải thỏa mãn 2 điều:

+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học

+ Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý

Các phép suy luận logic và toán học phải dần đến kết luận có dạng: + Biểu thức toán học biếu diên sự phụ thuộc cùa các đại lượng vật lý mà những đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích )

+ Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đối của một đại lượng vật lý nào đó

Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một sổ trong các thao tác sau: phân tích, so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa

 Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ

quá dự đoán

Đảy là hành động đặc thù của PPTN Trong giai đoạn này bao gồm các thao tác sau:

a/ Để xuất phương án thí nghiệm

Ở thao tác này, người giáo viên phải lảm sao cho học sinh có thể tự do

đề xuất các ý tướng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dần, luyện tập

để các ý tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát triển được năng lực sáng tạo của học sinh

b/ Tiến hành thí nghiệm

Cần tổ chức cho học sinh tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thu thập và xử lý thông tin, rút ra kết quả Ở thao tác này, các kỹ năng thực hành như: tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ thị được rèn luyện [22]

 Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên

cứu)

+ Theo những trình bày ở trên thì các giai đoạn của Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông phản ánh chu trình sáng tạo khoa học vật lí như nêu trong sơ đồ hình 1

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

1.3 THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.3.1 K i iệ t í iệ vật í

“Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua việc phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự

tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới”

1.3.2 C ứ ă ủa t í iệ tro ọ vật í

+ C ứ ă t eo qua điể ậ t ứ :

1.- Thí nghiệm là phương tiện thu nhận thông tin;

2.- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được;

3.- Thí nghiệm là phương tiện vận dụng tri thức vào thực tiễn;

4.- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí

+ C ứ ă ủa t í iệ t eo qua điể í uậ ọ :

1.3.3.1 T í iệ iểu iễ

Là loại thí nghiệm cần thiết chủ yếu để hình thành những biểu tượng ban đầu về các hiện tượng, quá trình quy luật, về cấu tạo và tác dụng của một số dụng cụ và thiết bị kĩ thuật Các thí nghiệm biểu diễn do giáo viên tiến hành Tuỳ theo mục đích dạy học, TN biểu diễn gồm những loại sau:

+ T í iệ ở đầu:

Nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ về hiện tượng sắp nghiên cứu GV cũng có thể giới thiệu TN sau khi đã giới thiệu với HS một hiện tượng Vật lí nào đó mà họ thấy hoặc chưa thấy trong thực tế, nhằm minh họa cụ thể hiện tượng hay củng cố ch những nhận xét về hiện tượng đó Cần chú ý: các TN mở đầu cần ngắn gọn, có hiệu lực nhanh và không đòi hỏi thiết bị phức tạp

+ T í iệ i ứu iệ t ợ , qu trì vật í:

Là loại TN biểu diễn chủ yếu Tùy theo cách trình bày tài liệu, các TN này có thể đóng vai trò là TN nghiên cứu khảo sát hay TN nghiên cứu minh họa

a) Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: Được tiến hành nhằm đi đến một luận

đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở những kết quả rút ra

từ thí nghiệm theo con đường quy nạp Sơ đồ thể hiện như trên hình:

Hình 1.2 Sơ đồ TN nghiên cứu khảo sát.

b) Thí nghiệm nghiên cứu minh họa: Được tiến hành theo con đường diễn

dịch tức là sau khi giáo viên đã cùng học sinh tìm ra kết luận lí thuyết (các

hệ quả) và dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại Sơ đồ thể hiện như trên hình:

Hình 1.3 Sơ đồ TN nghiên cứu minh họa.

+ T í iệ ủ ố:

Bao gồm những TN trình bày ứng dụng của các hiện tượng và định luật Vật lí trong kĩ thuật và đời sống, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã học để giải thích, qua đó giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời

GV cũng kiểm tra được mức độ tiếp thu kiến thức của HS

Ba loại TN biểu diễn trên tác dụng hỗ trợ và bổ sung cho nhau Song không phải bất cứ lúc nào cũng sử dụng cả ba loại mà tùy từng loại và điều kiện ở từng lớp mà chọn TN biễu diễn cho thích hợp

Các kết luận lí thuyết

Mô hình lí

thuyết

Các hệ quả TN kiểm chứng

(minh họa)

sát ngắn, những TN đơn giản (thực tập các phép đo đơn giản), từ đó rút ra

kết luận hoặc minh họa lí thuyết đã học

Các TN và quan sát ngoài lớp học hoặc ở nhà là một loại bài làm của

HS Mục đích chủ yếu của loại bài này là bằng các TN riêng, quan sát riêng, HS nắm vững hơn nữa các khái niệm Vật lí Những TN này hỗ trợ cho việc hoàn thành các nhiệm vụ giảng dạy, gây hứng thú học tập cho học sinh, tăng cường mối liên kết giữa lí thuyết và thực tế

Các TN và quan sát hiện tượng vật lí ở nhà vừa có phạm vi những vấn đề Vật lí học, vừa có thể mở rộng sang lĩnh vực ứng dụng kĩ thuật của Vật lí Điều đó đóng góp vào quá trình giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh, gây hứng thú học tập Vật lí và kĩ thuật

1.3.3.4 B i tậ t í iệ

Ở bài tập thí nghiệm thì trong đó thí nghiệm là công cụ được sử dụng để tìm các đại lượng cần cho giải bài toán, cho phép đưa ra lời giải hoặc là công cụ kiểm tra cách tính toán phù hợp ở mức độ nào với điều kiện bài toán công cụ đó có thể là các thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm thực tập của học sinh

Để tiến hành các bài tập thí nghiệm, trong phòng TN cần phải có trang bị ở mức nhất định Vì những bài tập này có thể mang đặc trưng định tính hoặc định lượng, cách giải phụ thuộc vào vai trò của TN Nếu để thu thập các số liệu cho tính toán thì phải tiến hành các phép đo tương đối

chính xác Loại bài tập thí nghiệm ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi trong thực tế dạy học Vật lí ở trường phổ thông, đặc biệt là ở các trường chuyên, lớp chọn

1.3.4 Các yêu cầu đối với thí nghiệm vật lí [2]

a Những yêu cầu chung đối với việc sử dụng thí nghiệm

- Xác định rõ tiến trình logic dạy học, trong đó TN phải là một bộ phận hữu

cơ giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức Trước mỗi

TN cần đảm bảo HS ý thức đầy đủ sự cần thiết, mục đích của TN

b Những yêu cầu đối với TN biểu diễn:

1 TN biểu diễn phải liên hệ hữu cơ với bài giảng, TN phải là yếu tố tất yếu của quá trình giảng dạy, đưa ra đúng lúc cần thiết

2 TN biểu diễn phải ngắn gọn một cách hợp lí

3 TN biểu diễn phải thành công ngay

4 TN biểu diễn phải đảm bảo cho cả lớp cót thể quan sát được

5 TN biểu diễn phải đủ sức thuyết phục học sinh

c Những yêu cầu đối với TN trực diện

- Yêu cầu trong việc lựa chọn TN trực diện để sử dụng trong dạy học Vật lí Các TN trực diện được sử dụng trong các trường hợp sau:

+ Các dụng cụ TN không quá phức tạp, việc bố trí tiến hành TN không quá phức tạp đối với học sinh, hiện tượng vật lí diễn ra trong các TN dễ quan sát, không quá phức tạp

+ Các TN không đòi hỏi nhiều thời gian trong bố trí và tiến hành TN

+ Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành TN phải đảm bảo an toàn cho học sinh, không làm hỏng TN

- Yêu cầu trong việc chuẩn bị TN trực diện

+ Đối với GV:

i Chuẩn bị phương án TN ngay khi soạn bài, dự đoán các phương án TN

mà HS có thể đề xuất, phân tích ưu, nhực điểm và lựa chọn một phương

án phù hợp

ii Chia nhóm HS

iii Soạn một bản hướng dẫn TN cho HS

+ Đối với HS: thực hiện nhiệm vụ mà GV đã giao cho

- Yêu cầu trong việc tổ chức và hướng dẫn hoạt động tự lực của HS trong

TN trực diện

i Bố trí các bàn TN thành vòng cung hoặc chữ U để tiện theo dõi, giúp đỡ

ii Đảm bảo cho HS các nhóm đều tích cực, tự lực trong giờ học

iii Phối hợp các hình thức làm việc cá nhân, theo nhóm, làm việc chung toàn lớp

iv Giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, hướng dẫn

d Những yêu cầu đối với TN thực hành

- Yêu cầu trong công việc chuẩn bị TN thực hành

+ Đối với GV:

i Tìm hiểu kĩ nội dung SGK, xác định rõ nhiệm vụ cần giao cho HS, cách thức kiểm tra, đánh giá việc thực hiện các nhiệm vụ đó

ii Chuẩn bị đầy đủ, kiểm tra chất lượng các dụng cụ cần thiết cho mỗi nhóm học sinh

iii Làm thử tất cả các TN trong bài thực hành để dự kiến các khó khăn mà

HS có thể gặp phải, cách thức hướng dẫn HS vượt qua khó khăn đó

iv Nếu cần thiết có thể điều chỉnh nội dung, yêu cầu bài thực hành sao cho phù hợp nhất

+ Đối với HS:

i Nghiên cứu SGK, chuẩn bị sẵn báo cáo theo mẫu SGK

ii Tự tìm kiếm, chế tạo các dụng cụ theo chỉ dẫn trong bài thực hành iii Sau khi HS làm xong TN yêu cầu HS tháo rỡ các chi tiết đã lắp ráp, sắp xếp gọn gàng, yêu cầu HS nộp báo cáo ngay hoặc cho về nhà hoàn chỉnh số liệu và xử lí kết quả

Đối với TN thực hành ở mỗi chương của sách giáo khoa ở nhà trường cần trang bị đủ bộ thí nghiệm để HS làm thí nghiệm đồng loạt đồng thời phải trang bị phòng TN với đầy đủ tiện nghi và nội quy phòng TN giúp

cho HS làm TN Vật lí có hiệu quả và an toàn nhất

- Phỏng vấn giáo viên và học sinh về thiết bị thí nghiệm và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí (Phần Điện học) ở trường Trung học cơ sở

1.4.3 Phương pháp khảo sát

- Khảo sát và thống kê danh mục thí nghiệm được trang bị;

- Phiếu phỏng vấn giáo viên, phiếu phỏng vấn sinh viên, học sinh

1.4.4 Kết quả khảo sát và đánh giá

Thông qua quá trình khảo sát cụ thể sẽ thu nhận được các kết quả thực tế Từ các kết quả đó chúng tôi sẽ phân tích đánh giá và đưa ra những kết luận về việc áp dụng các biện pháp tăng cường sử dụng TN Vật lí khi dạy các kiến thức về Điện học cho HS THCS (CHDCND Lào)

Kết luậ I

Trong chương này chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và trình bày một cách có hệ thống những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển các biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong nhà trường trung học

cơ sở theo hướng phát huy tính tự lực học tập của học sinh, cụ thể:

- Làm rõ được các khái niệm thực nghiệm, sự ra đời của phương pháp thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý

- Trong quá trình dạy học vật lý, thí nghiệm có vai trò rất quan trọng: thí nghiệm là phương tiện rèn luyện cho học sinh các kỹ năng như thu thập thông tin; xử lý thông tin; vận dụng tri thức vào thực tiễn; tự kiểm tra, tự đánh giá và điều chỉnh

- Đánh giá được thực trạng sử dụng thí nghiệm để phát huy tính tích cực của học sinh trung học cơ sở CHDCND Lào