thí nghiệm trong dạy học vật lý

bài báo cáo đề cập đến vai trò của thí nghiệm, phân loại các loại thí nghiệm vật lý, ưu nhược điểm, và cách sử dụng hiệu quả của thí nghiệm vật lý, các yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm phục vụ cho việc dạy học vặt lý trong dạy học thpt

A MỞ ĐẦU

Hiện nay, cùng với việc đổi mới chương trình sách giáo khoa, ngành giáo dục cũng đang thực hiện việc đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh Trong đó, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học càng được chú trọng hơn trước bởi hiệu quả của nó trong việc nâng cao khả năng nhận thức của học sinh

Trong dạy học Vật Lý, thí nghiệm không những là phương tiện để thu nhận tri thức

mà còn là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức, của việc vận dụng tri thức

đã thu được vào thực tiễn

Thường thì, do kinh nghiệm sống học sinh đã có một số vốn hiểu biết nào đó về các hiện tượng Vật lý Nhưng không thể coi những hiểu biết ấy là cơ sở giúp họ tự nghiên cứu Vật lý bởi vì trước một hiện tượng vật lý, học sinh có thể có những hiểu biết khác nhau, thậm chí là sai

Vì vậy, khi giảng dạy Vật lý, giáo viên một mặt phải tận dụng những kinh nghiệm sống của học sinh, nhưng mặt khác phải chỉnh lý, bổ sung, hệ thống hoá những kinh nghiệm đó và nâng cao lên mức chính xác, đầy đủ bằng các thí nghiệm Vật lý, nhờ đó mà tránh được tính chất giáo điều, hình thức trong giảng dạy

Làm các thí nghiệm Vật lý có tác dụng to lớn trong việc phát triển nhận thức của học sinh, giúp các em quen dần với phương pháp nghiên cứu khoa học, vì qua đó các em được tập quan sát, đo đạc, được rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, điều đó rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho học sinh tham gia hoạt động thực tế Do được tận mắt, tự tay tháo lắp các dụng cụ, thiết bị và đo lường các đại lượng, , các em có thể nhanh chóng làm quen với những dụng cụ và thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất sau này

B NỘI DUNG

I Chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật Lý

1 Theo quan điểm của lý luận nhận thức

Theo quan điểm của lý luận nhận thức, trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, thí nghiệm có các chức năng sau:

a) Thí nghiệm là phương tiện để thu nhận tri thức

Vai trò của thí nghiệm trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu biết của con người vào đối tượng cần nghiên cứu Nếu học sinh hoàn toàn chưa

có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó Khi đó, thí nghiệm được sử dụng như là “câu hỏi đối với tự nhiên” và chỉ có thể thông qua thí nghiệm mới trả lời được câu hỏi này Việc thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, và xử lý kết quả quan sát, đo đạc chính là quá trình tìm câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra Hay nói cách khác, thí nghiệm được sử dụng để phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan

Trong quá trình dạy học vật lý, nhất là ở các lớp dưới và ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiện tượng, quá trình vật lý nào đó, khi học sinh còn chưa có hoặc có hiểu biết ít ỏi về hiện tượng, quá trình vật lý cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng

để cung cấp cho học sinh những dữ liệu cảm tính về hiện tượng, quá trình vật lý này Các

dữ liệu này tạo điều kiện cho học sinh đua ra những giả thuyết, là cơ sở cho những khái quát hoá về tính chất hay mối liên hệ phổ biến, có tính quy luật của các đại lượng vật lý trong hiện tượng, quá trình vật lý được nghiên cứu

b) Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức

• Theo quan điểm của lý luận nhận thức, một trong các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý là dùng để kiểm tra tính đúng đắn của các tri thức mà học sinh đã thu được trước đó Trong nhiều trường hợp, kết quả của thí nghiệm phủ định tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác Nhờ vậy, thường ta sẽ thu nhận được những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn

• Trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, có một số kiến thức được rút ra từ suy luận lôgic một cách chặt chẽ từ các kiến thức đã biết Trong những trường hợp này, cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng

c) Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

Trong việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kỹ thuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo, hoặc do lý do về kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn Khi đó, thí nghiệm được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn Cơ sở của việc này là tiến hành thí nghiệm với các mô hình, làm tiền đề cho việc chế tạo những dụng cụ, những thiết bị sử dụng trong thực tế

Lịch sử phát triển của vật lý còn làm xuất hiện nhiều ngành vật lý mới, ví dụ như thí nghiệm về hiệu ứng quang điện tạo cơ sở cho sự ra đời của ngành kỹ thuật quang điện Chương trình vật lý ở trường phổ thông đề cập tới một loạt các ứng dụng của vật lý trong đời sống và sản xuất Việc tiến hành thí nghiệm tạo cơ sở để học sinh hiểu được các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn

Thí nghiệm không những cho học sinh thấy được những ứng dụng trong thực tiễn

mà còn là bằng chứng sự đúng đắn của các kiến thức này

d) Thí nghiệm là một bộ phận của phương pháp nhận thức Vật Lý

• Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm bao gồm 4 giai đoạn:

- Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời

- Đề xuất giả thuyết

- Từ giả thuyết, dùng suy luận lôgic để rút ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm

- Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đã rút ra Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu không phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới

Như vậy, thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của quá trình thực nghiệm Ở giai đoạn đầu, đa số các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu nhận trong các thí nghiệm Đặc biệt, ở giai đoạn cuối của phương pháp thực nghiệm, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việc xây dựng

và thực hiện phương án thí nghiệm để nghiên cứu một hiện tượng, một mối quan hệ đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm

• Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp mô hình

Phương pháp mô hình gồm 4 giai đoạn sau:

- Thu thập các thông tin về đối tượng gốc

- Xây dựng mô hình

- Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lý thuyết

- Kiểm tra hệ quả trên đối tượng gốc

Ở giai đoạn đầu trong phương pháp mô hình, các thông tin về đối tượng gốc thường được thu thập nhờ thí nghiệm Thông qua thí nghiệm, nhờ việc chủ động loại bỏ những yếu tố không quan tâm, tác động lên đối tượng, bố trí các dụng cụ quan sát, thu thập và

xử lý số liệu, ta mới có thể tìm ra được các thuộc tính, các mối quan hệ bản chất của đối tượng gốc, để đưa ra được mô hình phản ánh các mối quan hệ chính mà ta quan tâm Ở giai đoạn 3, cho mô hình vận động, đối với mô hình vật chất ta phải tiến hành các thí nghiệm thực với nó Ở giai đoạn 4, thông qua thí nghiệm trên vật gốc, đối chiếu kết quả thu được trên mô hình với những kết quả thu được trên vật gốc, ta kiểm tra được tính đúng đắn của mô hình và rút ra giới hạn áp dụng của mô hình

2 Theo quan điểm của lý luận dạy học

a) Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học

Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học: đề xuất vấn đề cần nghiên cứu; hình thành kiến thức, kỹ năng mới; củng cố kiến thức, kỹ năng đã thu nhận được và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh

• Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, có thể sử dụng thí nghiệm để đề xuất vấn

đề cần nghiên cứu Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề Do kết quả của thí nghiệm mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn

có hoặc trái ngược với sự chờ đợi của học sinh nên nó tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của học sinh.Các thí nghiệm được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề thường là các thí nghiệm đơn giản, tốn ít thời gian chuẩn bị và tiến hành

Thí nghiệm có vai trò quan trọng, không gì thay thế được trong giai đoạn hình thành kiến thức mới Nó cung cấp một cách hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để từ đó khái quát hoá quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả lôgic rút ra từ giả thuyết

đã đề xuất, hình thành kiến thức mới

Trong chương trình vật lý ở trường phổ thông, một số kiến thức được rút ra bằng phép suy luận lôgic chặt chẽ từ các kiến thức đã được xác nhận là chính xác Vì vậy, các kiến thức rút ra này là đúng đắn Tuy nhiên, để thể hiện tính chất thực nghiệm của khoa học vật lý và làm tăng sự tin tưởng của học sinh vào tính chân thật của kiến thức thu được, giáo viên cũng cần tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiện lại chúng

• Thí nghiệm có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố kiến thức, kỹ năng của học sinh Việc củng cố kiến thức, kỹ năng của học sinh được tiến hành ngay ở mỗi bài học nghiên cứu tài liệu mới, trong các bài học dành cho việc luyên tập, các tiết ôn tập và các giừo thí nghiệm thực hành sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lý phổ thông Quá trình củng cố kiến thức, kỹ năng của học sinh không những diễn ra trong các giờ học nội khoá mà cả trong các giờ học ngoại khoá, ở lớp và ở nhà

• Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức và kỹ năng của học sinh Thông qua các hoạy động trí tuệ - thực tiễn của học sinh trong quá trình thí nghiệm (thiết

kế phương án thí nghiệm, dự đoán giải thích hiện tượng, quá trình vật lý diễn ra trong thí nghiệm, lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, lắp ráp các dụng cụ và bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lý kết quả thí nghiệm…), học sinh sẽ chứng

tỏ không những kiến thức về sự kiện mà cả kiến thức về phương pháp, kỹ năng của mình

Để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kỹ năng của học sinh, giáo viên có nhiều cách thức sử dụng thí nghiệm khác nhau, từ dụng cụ quen thuộc đến xa lạ, mới mẻ,

từ bố trí đơn giản đến yêu cầu bố trí phức tạp, v.v

b) Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển toàn diện nhân cách của học sinh

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý góp phần quan trọng vào việc phát triển nhân cách toàn diện cho học sinh

• Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo

về vật lý của học sinh.

Chất lượng kiến thức của học sinh được xem xét theo các dấu hiệu: tính chính xác, tính khái quát, tính hệ thống, tính bền vững và tính vận dụng được Bởi vì thí nghiệm luôn có mặt trong các quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lý, soạn thảo khái niệm, định luật vật lý, xây dựng các thuyết vật lý, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống Vì vậy, nó là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh theo các dấu hiệu trên

Thí nghiệm vật lý góp phần phát hiện và khắc phục các sai lầm của học sinh và khẳng định các dự đoán đúng

Do thí nghiệm vật lý là một bộ phận của phương pháp nhận thức vật lý nên trong mối quan hệ với quá trình thí nghiệm, học sinh sẽ được làm quen và vận dụng các phương pháp nhận thức này Các kiến thức về phương pháp mà học sinh lĩnh hội có ý nghĩa quan trọng, vượt khỏi giới hạn môn vật lý

Trong các thí nghiệm do mình tự tiến hành, học sinh được rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo thí nghiệm như: sử dụng các nguồn điện, dụng cụ đo, đọc và lắp ráp thí nghiệm theo

sơ đồ thí nghiệm, sơ đồ mạch điện,…và được giáo dục các thói quen làm việc khoa học của người làm thí nghiệm như: lựa chon dụng cụ, bố trí thí nghiệm, lắp ráp các bộ phận thí nghiệm, xử lý các kết quả thí nghiệm, bảo đảm các điều kiện mà thí nghiệm phải thoả mãn, đánh giá, phân tích sai số khi xử lý kết quả thí nghiệm,…

• Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh

Trong quá trình thí nghiệm, học sinh phải tiến hành một loạt các hoạt động trí tuệ -thực tiễn: thiết kế phương án, kế hoạch thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lập bảng giá trị

đo, lựa chọn dụng cụ, bố trí và tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lý kết quả thí

nghiệm, tính toán sai số, xác định nguyên nhân gây sai số Chính vì vậy, thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

Trong quá trình thí nghiệm, việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực thực nghiệm phải được gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí tuệ như: năng lực đề xuất giả thuyết, phân tích, mô tả các hiện tượng, quá trình vật lý,tổng hợp các mặt, các khía cạnh trong mối liên hệ với nhau, khái quát hoá thành những kết luận tổng quát nhờ phép quy nạp, sau đó đối chiếu các kết luận này với giả thuyết đã đề xuất, và giải thích, so sánh các hiện tượng, quá trình vật lý, các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của kiến thức đã học

Quá trình làm việc tự lực với thí nghiệm của học sinh sẽ khêu gợi sự hứng thú nhận thức, lòng ham muốn nghiên cứu, tạo niềm vui của sự thành công khi giải quyết được nhiệm vụ đặt ra và góp phần phát triển động lực quá trình học tập của học sinh

• Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh.

Các thí nghiệm do các nhóm học sinh tiến hành đòi hỏi sự phân công, phối hợp những công việc tự lực của học sinh trong tập thể Vì vậy, trong quá trình thí nghiệm đã diễn ra một quá trình bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức, xây dựng các chuẩn mực hành động tập thể

Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, học sinh thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong quá trình nhận thức thế giới, có niềm tin vào khoa học và nhận

thức các sự vật, hiện tượng của tự nhiên

c) Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá và trực quan trong dạy học Vật Lý

• Trong tự nhiên và kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vật lý xảy ra dưới dạng thuần khiết Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, có thể quan sát, đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan

hệ có tính quy luật giữa chúng

• Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu nhận được những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lý Đặc biệt trong việc nghiên cứu các lĩnh vực của vật lý mà ở đó, đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người thì việc sử dụng trong dạy học vật lý các thí nghiệm

mô hình để trực quan hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu là không thể thiếu được

II Phân loại thí nghiệm vật lý

1 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

1.1 Khái niệm

Thí nghiệm biểu diễn là thí nghiệm do GV tiến hành trên lớp, trong các giờ học nghiên cứu kiến thức mới và các giờ ôn tập, cũng cố Còn HS chỉ tham gia với mức độ hạn chế

Đây là loại thí nghiệm dễ tổ chức, có hiệu lực ngay và không đòi hỏi số lượng thiết

bị nhiều Tuy nhiên, các thí nghiệm biểu diễn có những hạn chế, chẳng hạn như khi giáo viên làm thí nghiệm, học sinh chỉ quan sát chứ không trực tiếp làm nên có những điều HS chưa kịp nhận ra Hơn nữa, thí nghiệm biểu diễn cũng có hạn chế trong việc phát triển kĩ năng thực hành và thói quen thực nghiệm của HS

1.2 Vai trò

Việc tổ chức các thí nghiệm biễu diễn của GV nhằm giới thiệu một cách tương đối nhanh với học sinh chủ yếu làm mặt định tính của các hiện tượng, các quá trình và các quy luật nghiên cứu, cấu tạo và hoạt động của một vài dụng cụ và thiết bị kĩ thuật những cái mà học sinh có thể cảm thụ bằng mắt và tai được

Thí nghiệm biểu diễn giúp tích lũy những sự kiện để xây dựng mô hình trừu tượng làm cơ sở cho các thuyết, dùng để kiểm tra thực tế tính đúng đắn của các kết luận lý thuyết cũng như để giải thích nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kỹ thuật

Nhờ thí nghiệm biểu diễn, giáo viên có thể hướng dẫn cho học sinh các thao tác và các bước tiến hành thí nghiệm, giúp học sinh tự tiến hành thí nghiệm một cách độc lập Thí nghiệm biểu diễn giữ một vai trò quan trọng bởi các nguyên nhân sau:

 Nhiều thí nghiệm khá phức tạp đòi hỏi GV phải trực tiếp làm

 Các thí nghiệm thường tinh vi ,nhạy ,dễ vỡ đôi khi có thể gây nguy hiểm , do

đó cần có sự khéo léo và kinh nghiệm của GV

 Một thí nghiệm nếu được tiến hành đúng kế hoạch, đúng thời gian và đạt kết quả tốt thì mới có tác dụng tích cực đến tư duy HS Muốn thế GV phải trực tiếp tiến hành thí nghiệm

 Vì vậy mặc dù còn một số hạn chế do học sinh chưa được trực tiếp làm thí nghiệm nhưng thí nghiệm biểu diễn vẫn được xem trọng và được áp dụng rộng rãi ở trường PT

1.3 Phân loại

Tùy theo mục đích sử dụng thí nghiệm biễu diễn theo các bước khác nhau của tiến trình dạy học, các thí nghiệm biểu diễn có thể phân thành ba loại : thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng và thí nghiệm củng cố

a) Thí nghiệm biểu diễn mở đầu

Thí nghiệm mở đầu là những thí nghiệm được dùng nhằm mục đích đề xuất vấn đề nghiên cứu thường là thí nghiệm nhỏ do GV tiến hành để đặt vấn đề cho bài học mới nhằm kích thích học sinh có hứng thú tìm hiểu vấn đề mới đó

b) Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng mới

Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng là những thí nghiệm nhằm xây dựng, chứng minh kiến thức mới, bao gồm :

- Thí nghiệm khảo sát xây dựng kiến thức : thí nghiệm nhằm khảo sát sự kiện, thu lượm dữ liệu thực nghiệm để từ đó rút ra kết luận khái quát, là kiến thức mới cần xây dựng

- Thí nghiệm kiểm chứng kiến thức : thí nghiệm nhằm kiểm tra để xác nhận trên thực tế điều kết luận đã được nêu ra, là kiến thức mới cần dạy

c) Thí nghiệm củng cố

Thí nghiệm củng cố là những thí nghiệm giáo viên dùng trong khâu cũng cố bài học nhằm giúp cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải thích, dự đoán hiện tượng, qua

đó nắm vững được kiến thức đã học

1.4 Yêu cầu a) Cần đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết tiến hành thí nghiệm, phương

án tiến hành thí nghiệm, mục đích của thí nghiệm, phương án tiến hành thí nghiệm

và tham gia quan sát thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm

b) Thí nghiệm biểu diễn phải gắn liền hữu cơ với bải giảng

Cần xác định rõ logic của tiến trình dạy học, trong đó việc tiến hành biểu diễn thí nghiệm của giáo viên xuất hiện đúng lúc cần thiết với việc giáo viên giảng giải

c) Thí nghiệm biểu diễn phải ngắn gọn, hợp lý

Thời gian một tiết học là có giới hạn, trong khi người giáo viên phải truyền tải được nhiều nội dung kiến thức Thí nghiệm chỉ là một khâu trong tiến trình dạy học, vì vậy nếu kéo dài khâu này sẽ ảnh hưởng đến các khâu khác, tức là ảnh hưởng đến tiến trình dạy học chung Bởi vậy giáo viên cần phân bố thời gian thích hợp trong quá trình làm thí nghiệm biểu diễn

Trong một giờ học không nên có quá nhiều thí nghiệm biểu diễn làm phân tâm sự chú ý của học sinh khỏi những vấn đề chủ yếu của kiến thức

d) Thí nghiệm phải đảm bảo cả lớp quan sát được

Cố gắng sao cho các thành phần căn bản , các chi tiết quan trọng của thiết bị dụng

cụ đều được mọi học sinh trong lớp nhìn rõ Muốn vậy cần chú ý kích thước của dụng cụ

đủ lớn, các dụng cụ chính yếu thì để hở dễ quan sát Nếu cần thiết có thể sử dụng các phương tiện kĩ thuật như camera, đèn chiếu, máy chiếu qua đầu, máy vi tính,….để hỗ trợ Đảm bảo cho mổi học sinh tri giác được rõ ràng hiện tượng biểu diễn

e) Thí ngiệm cần đảm bảo thành công và đủ sức thuyết phục

Để đảm bảo đủ sức thuyết phục, trước hết thí nghiệm biểu diễn phải thành công Muốn vậy, mỗi thí ngiệm cần được chuẩn bị cẩn thận, thử đi thử lại để đảm bảo thành công ngay Nếu không thành công ngay mà phải làm đi làm lại thì sẽ mất nhiều thời gian, đặc biệt là mất niềm tin của học sinh vào kết quả thí nghiệm

Bên cạnh đó, muốn thí nghiệm biểu diễn đủ sức thuyết phục thì lập luận của giáo viên đi đến kết luận phải logic, tự nhiên, không gượng ép, áp đặt, không ép học sinh phải chấp nhận

f) Khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn phải đảm bảo an toàn

Phải thận trọng với các thí nghiệm có dùng thủy ngân và các hóa chất độc hại, các hóa chất có thể gây nổ… chẳng hạn khi biểu diễn nguyên tắc hoạt động của ắc quy axit

H2SO4 Cần tránh gây đổ vỡ, không nên đặt gần lửa, hay tắt cẩn thận khi dùng xong các đèn cồn, dầu hỏa

Tránh dùng các thiết bị có nguồn điện áp cao, các nguồn có phóng xạ hoặc các nguồn có tia X, nếu sử dụng thì không cho học sinh đứng gần quá hoặc thời gian thí nghiệm quá dài

Nếu thí nghiệm có bay hơi, cháy nổ hoặc vật chuyển động, phải lưu ý trước với HS

và tuyệt đối không hướng luồng khí hoặc hướng chuyển động của vật về phía HS

1.5 Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm

a) Sắp xếp dụng cụ

Các thủ thuật biểu diễn thí nghiệm đều nhằm đảm bảo tính nhìn rõ các hiện tượng

và chi tiết được, đồng thời tập trung được sự chú ý của học sinh và hiện tượng (đối tượng) cần nghiên cứu

Trên bàn thí nghiệm chỉ đặt những dụng cụ dành cho thí nghiệm, các thiết bị chưa cần thì cần che khuất, các bộ phận cần quan sát thì phải làm nổi bật lên bằng cách sư dụng các vật chỉ thị

Các bộ phận của thiết bị cần đặt ở các độ cao khác nhau, bộ phận chủ yếu thì đặt cao hơn các bộ phận phụ

Nên bố trí các thiết bị trên mặt phẳng thẳng đứng Với các thí nghiệm có chi tiết nhỏ hoặc không sắp xếp được trên mặt phẳng thẳng đứng thì nghiên cứu sử dụng đèn chiếu b) Dùng vật chỉ thị

Dùng màu pha vào nước khi đựng trong vật liệu trong suốt

Dùng hạt màu trong thí nghiệm về hiện tượng đối lưu của chất lỏng

Sử dụng các vạch màu đánh dấu sự thay đổi của hiện tượng

Quan sát hiện tượng gián tiếp qua các vật chỉ thị ( ví dụ: mạt sắt để nghiên cứu từ phổ)

c) Dùng các phương tiện hỗ trợ

Đối với những thí nghiệm cần các dụng cụ có kích thước nhỏ mà học sinh khó quan

sát được ta có thể sử dụng đèn chiếu, video camera để phóng to, giúp học sinh dễ dàng

trong việc quan sát thí nghiệm

Một vài thí nghiệm chỉ cho kết quả trong trường hợp đặt trong mặt phẳng nằm ngang (vd: thí nghiệm từ phổ và giao thoa sóng nước) giáo viên có thể sử dụng gương phẳng lớn đặt nghiêng 450 hướng về phía học sinh để các em quan sát được hiện tượng xảy ra

d) Thông thường thí nghiệm biểu diễn được tiến hành theo 7 bước cơ bản sau:

 Bước 1: nêu mục đích tiến hành thí nghiệm

 Bước 2: vạch kế hoạch tiến hành thí nghiệm

 Bước 3: sắp đặt bố trí giới thiệu dụng cụ

 Bước 4 : kiểm tra lại sự chuẩn bị và và điều kiện theo dõi của học sinh

 Bước 5: tiến hành thí nghiệm theo kế hoạch đã định và cố gắng cho học sinh tham gia tối đa , sau đó ghi nhận kết quả lên bảng

 Bước 6 : phân tích kết quả thí nghiệm rồi khái quát để rút ra kết luận

2 Thí nghiệm học sinh

2.1 Khái niệm

Là thí nghiệm do giáo viên tổ chức cho học sinh thực hành các thí nghiệm trên lớp, trong phòng thí nghiệm, thực nghiệm ngoài vườn trường, nhằm khảo sát hoặc kiểm chứng một hiện tượng, một định luật, một công thức,…

Đây là thí nghiệm mà học sinh được trực tiếp hoạt động để tìm tòi kiến thức mới và vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn nên dễ dàng khắc sâu kiến thức mới Tuy nhiên đây là phương pháp tốn khá nhiều thời gian tổ chức

2.2 Phân loại a) Thí nghiệm trực diện đồng loạt của học sinh

Khái niệm

Thí nghiệm do học sinh trực tiếp tiến hành đồng loạt cần thiết để tích lũy các sự kiện nhằm khái quát hóa lý thuyết và chủ yếu là để kiểm tra tính đúng đắn của các hệ quả

lý thuyết Chúng giúp học sinh cụ thể hóa hoàn thiện và phát triển những kiến thức đã học, nghiên cứu các hiện tượng về mặt định lượng, rèn luyện kĩ năng và thói quen ban đầu sự dụng các dụng cụ

Thí nghiệm trực diện có những đặc trưng cơ bản sau: