Biện pháp hình thành năng lực thực nghiệm cho sinh viên sư phạm vật lí

Trần Thị Thanh Thư TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM BIỆN PHÁP HÌNH THÀNH NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM VẬT LÍ TRẦN THỊ THANH THƯ* TÓM TẮT Vật lí môn khoa học thực nghiệm, chương trình Vật lí trung học sở, hầu hết khái niệm, định luật vật lí liên quan đến thực tiễn hình thành đường thực nghiệm Vì vậy, việc tìm kiếm biện pháp nhằm bồi dưỡng, nâng cao lực thực nghiệm cho sinh viên quan trọng cần thiết trường sư phạm Bài báo việc quan tâm mức vai trò, vị trí học phần Rèn luyện nghiệp vụ sư phạm thường xuyên (RLNVSPTX), Thực hành Vật lí đại cương (THVLĐC) Phương pháp dạy học Vật lí (PPDHVL2)trong chương trình đào tạo biện pháp quan trọng góp phần thiết thực việc nâng cao lực giảng dạy thực nghiệm cho sinh viên Từ khóa: lực thực nghiệm, kĩ thực hành, phương pháp thực nghiệm ABSTRACT Measures for developing the experimental compentence of pedagogical students of physics Physics is an experimental science in the curriculum of secondary education and most of its concepts and laws are related to reality and are presented through experiments Thus, finding measures to develop and enhance the experimental competence of students is of extreme importance and necessity in pedagogical universities The article points out that sufficient concern about the role of modules like “Regular pedagogical professional development”, “Practical general physics” and “Physics teaching methodology 2” is a significant measure that practically develops the experimental teaching competence of students Keyworks: the experimental competence, the practical skills, experimental method Đặt vấn đề Vật lí (VL) môn khoa học thực nghiệm, việc sử dụng thí nghiệm giảng dạy VL trường phổ thông không công việc bắt buộc mà biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực vào đổi phương pháp dạy học theo hướng chuyển từ chương trình giáo dục * tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học Trong trình học tập VL, việc suy luận logic học sinh (HS) cần phải biết làm thí nghiệm (TN) để quan sát, thu thập xử lí số liệu nhằm rút kiến thức đối chiếu, kiểm tra lại hệ VL có từ suy luận logic Do đó, việc phát triển lực thực nghiệm (NLTN) dạy học VL cần thiết ThS, Trường Đại học Đồng Tháp; Email: thudhdt@gmail.com 163 Tư liệu tham khảo Số 4(82) năm 2016 Muốn bồi dưỡng NLTN cho HS thân người giáo viên (GV) phải tích lũy kiến thức phổ thông kĩ cần phải có, với sinh viên (SV) trường vấn đề không đơn giản việc giảng dạy chưa trải nghiệm nhiều Vì vậy, việc phải bồi dưỡng cho SV có NLTN trường sư phạm điều quan trọng để làm hành trang cho em trở thành GV vật lí tương lai Bài báo phân tích số biện pháp bồi dưỡng NLTN cho SV thông qua hoạt động RLNVSPTX số học phần chương trình đào tạo giáo viên VL trung học sở (THCS) Năng lực thực nghiệm 2.1 Khái niệm lực thực nghiệm Trong từ điển Tiếng Việt khái niệm lực thực nghiệm định nghĩa sau: “Năng lực thực nghiệm khả vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ hứng thú để hành động cách phù hợp có hiệu tình đa dạng sống” Trên sở đó, NLTN vật lí định nghĩa: “NLTN vật lí khả vận dụng kiến thức, kĩ thực 164 hành lĩnh vực VL với thái độ tích cực để giải vấn đề đặt thực tiễn” [6] Đó khả lí giải tượng VL, thực thành công thí nghiệm VL hay khả chế tạo dụng cụ TN hoạt động dựa nguyên tắc VL để phục vụ học tập nghiên cứu NLTN gắn với khả hành động, nghĩa đòi hỏi HS phải giải thích được, làm được, vận dụng kiến thức VL vào thực tiễn không dừng lại mức độ hiểu Rèn luyện kĩ thực hành yếu tố đóng vai trò quan trọng việc hình thành phát triển NLTN Do vậy, trình bồi dưỡng NLTN cho SV, việc phát triển kiến thức, kĩ thái độ, giảng viên cần nhấn mạnh đến việc phát triển kĩ thực hành cho SV 2.2 Một số biểu người học có lực thực nghiệm Việc bồi dưỡng trang bị cho người học VL có NLTN vấn đề trọng tâm cốt lõi trình giảng dạy VL trường phổ thông NLTN người học nhận thức thông qua số biểu tóm lược qua sơ đồ sau [7]: Trần Thị Thanh Thư TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM - Kiến thức vật lí liên quan đến vấn đề Kiến thức cần khảo sát - Kiến thức thiết bị, an toàn - Kiến thức xử lí số liệu, kiến thức sai số - Kiến thức biểu diễn số liệu bảng biểu, đồ thị - Xác định mục đích TN, thiết kế phương Năng lực thực nghiệm Kĩ án TN, chế tạo dụng cụ TN, lựa chọn dụng cụ TN, lắp ráp dụng cụ TN - Thay đổi đại lượng, sử dụng dụng cụ đo, hiệu chỉnh dụng cụ đo, đọc số liệu, sửa chữa sai hỏng thông thường - Quan sát diễn biến tượng, ghi lại kết quả, biểu diễn bảng biểu, đồ thị, tính toán sai số - Biện luận, trình bày kết Thái độ - Thái độ kiên nhẫn Thái độ trung thực Thái độ tỉ mỉ Thái độ hợp tác Thái độ tích cực Sơ đồ Biểu lực thực nghiệm Ví dụ Bài thực hành Nghiệm lại lực đẩy Acsimet, Vật lí lớp THCS, thí nghiệm sử dụng TN HS phải thực phòng TN sau HS tìm hiểu kiến thức lực đẩy Acsimet NLTN HS biểu qua yếu tố sau: - Về kiến thức: HS cần phải có kiến thức trọng lực (P) vật, có khả phân tích, tổng học lực, nắm kiến thức lực đẩy Acsimet, công thức tính toán, ý nghĩa đại lượng VL có liên quan… Bên cạnh đó, HS cần phải trang bị kiến thức cách sử dụng lực kế, bình chia độ, cách đọc số liệu xác, xử lí số liệu, tính 165 Tư liệu tham khảo Số 4(82) năm 2016 sai số… - Về kĩ năng: Bên cạnh việc trang bị kiến thức liên quan lực đẩy Acsimet, HS cần phải có số kĩ thực hành như: + Xác định mục đích TN kiểm chứng lại độ lớn lực đẩy Acsimet, đo lực đẩy Acsimet từ TN đo trọng lượng phần chất lỏng tích thể tích vật; + Chọn dụng cụ TN phù hợp lực kế, vật làm TN, bình chia độ… mẫu báo cáo kết TN; + Phải biết lắp ráp TN theo sơ đồ tiến hành TN theo bước; + Cuối xử lí kết TN đo phép tính giá trị trung bình… Quan trọng HS phải biết mục đích làm gì, xác định đại lượng cần đo TN kiểm nghiệm lực đẩy Acsimet lí thuyết học - Về thái độ: Đây thực hành phòng TN, HS phải làm việc theo nhóm nhỏ (2 đến HS) nên bắt buộc HS cần phải có thái độ hợp tác biết chia sẻ thông tin lắng nghe ý kiến người khác làm việc theo nhóm Ngoài ra, HS cần phải có tính trung thực, kiên nhẫn trình làm TN thực hành đo lực dễ bị sai số đôi lúc kết TN mong muốn [1] Như vậy, để đào tạo SV trở thành GV VL rèn luyện NLTN cho HS thiết SV sư phạm VL phải bồi dưỡng 166 NLTN từ ngồi ghế nhà trường sư phạm (SP) Biện pháp để hình cho SV có lực thực nghiệm dạy học Để hình thành cho SV vật lí có NLTN trình dạy học (DH), cần thiết phải có biện pháp phù hợp nhằm bồi dưỡng cho SV xuyên suốt trình học tập trường SP Đã có nhiều biện pháp đưa thảo luận từ nhiều tác giả tạp chí chuyên ngành giáo dục đổi phương pháp dạy học [2], [6] Bài viết phân tích số biện pháp hành thành NLTN cho SV, cụ thể rèn luyện kĩ thực hành cho SV thông qua học phần RLNVSPTX, THVLĐC PPDHVL2 3.1 Hình thành lực thực nghiệm cho SV thông qua rèn luyện nghiệp vụ sư phạm thường xuyên Trong chương trình đào tạo giáo viên THCS, học phần RLNVSPTX dạy cho SV Cao đẳng VL năm thứ hai kéo dài đến năm thứ ba RLNVSPTX có ý nghĩa quan trọng trình đào tạo GV trường SP, đào tạo GV có phẩm chất lực SP mà rèn luyện cho SV kĩ năng, kĩ xảo nghề nghiệp [3] Sau số biện pháp hình thành NLTN cho SV thông qua học phần RLNVSPTX: Biện pháp Rèn luyện cho SV thiết kế giáo án theo phương pháp thực nghiệm Thiết kế giáo án nội dung quan trọng RLNVSPTX Việc hướng dẫn SV thiết TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Trần Thị Thanh Thư kế giáo án theo phương pháp thực nghiệm (PPTN) biện pháp để bồi dưỡng NLTN cho SV Một giáo án thiết kế theo PPTN dạy học VL bao gồm giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Nêu kiện khởi đầu làm bộc lộ quan niệm sẵn có HS Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết mô hình, từ suy hệ lôgic kiểm tra thực nghiệm Giai đoạn 3: Hình dung phương án TN kiểm tra tiến hành TN kiểm tra Giai đoạn 4: Nêu giả thuyết mô hình chấp nhận phát biểu kiến thức thực nghiệm Giai đoạn 5: Dùng mô hình để giải thích, tiên đoán, luyện tập Trong trình đó, TN giữ vai trò quan trọng giai đoạn từ nêu kiện khởi đầu đến dùng TN kiểm tra giả thuyết đưa Do đó, SV phải tìm hiểu việc sử dụng TN vào giai đoạn trình dạy học cho phù hợp đạt hiệu Thực tế, phận SV chưa nhận thức PPTN dạy học VL, lầm tưởng có dùng TN dạy học dạy PPTN Do đó, thông qua RLNVSPTX, giảng viên hướng dẫn SV tìm hiểu PPTN số PPDH phù hợp để kết hợp trình dạy học VL Sau tìm hiểu PPTN dạy học VL, giảng viên cần phải rèn luyện cho SV biết thiết kế giáo án theo PPTN Tuy nhiên, trình thiết kế giáo án giảng dạy SV cần lưu ý: có nhiều học HS không tham gia đầy đủ giai đoạn Đó mà việc xây dựng giả thuyết không đòi hỏi phân tích phức tạp kiểm tra TN đơn giản Hoặc trường hợp HS gặp khó khăn, GV sử dụng PPTN mức độ khó dễ khác cho phù hợp với đối tượng HS, nội dung học thiết bị có Biện pháp Chú trọng rèn luyện kĩ truyền đạt thông tin Một người có kĩ truyền đạt thông tin truyền đạt thông tin không lúng túng, nội dung truyền đạt ngắn gọn mà đầy đủ ý nghĩa, mạch lạc dễ hiểu Việc trọng rèn luyện kĩ truyền đạt thông tin RLNVSPTX để góp phần hình thành NLTN cho SV cần thiết thể qua hoạt động sau: + Rèn luyện kĩ truyền đạt thông tin thông qua trình bày bảng nội dung liên quan đến kiến thức VL Để hình thành NLTN cho SV thông qua nội dung này, giảng viên hướng dẫn SV cách trình bày bảng liên quan đến TN vật lí như: cách thể mục đích TN, nêu dụng cụ TN, bước tiến hành TN, kết TN, kết luận thu từ kết TN vẽ mô hình TN Tất phải thể bảng đầy đủ nội dung, phải cô đọng, rõ ràng kí hiệu + Rèn luyện kĩ truyền đạt thông tin thông qua thuyết trình giảng có sử dụng TN dạy học VL Trong trình đó, SV phải thể kĩ nắm bắt vấn đề hay dung lượng kiến thức cần trình bày, khả tổ chức xếp dụng cụ TN dạy học phải logic, chặt chẽ kết hợp với thao tác làm TN phải thành công để trình bày thuyết phục người 167 Tư liệu tham khảo Số 4(82) năm 2016 nghe Để làm điều bên cạnh kiến thức chuyên môn vững vàng, người GV cần có khiếu diễn viên, thể chỗ kết hợp nhuần nhuyễn cử chỉ, điệu bộ, lời nói… nụ cười, cách lại bục giảng Đó yếu tố giúp cho việc hình thành bồi dưỡng NLTN cho SV 3.2 Hình thành lực thực nghiệm cho SV thông qua học phần Thực hành Vật lí đại cương THVLĐC phận hữu trình dạy học VL trường SP, góp phần quan trọng vào việc rèn luyện cho SV phương pháp, kĩ thực hành VL có tác dụng to lớn việc rèn luyện cho SV đức tính cần thiết ban đầu tạo sở để em sâu vào nghiên cứu VL sau này, kết hợp hiểu biết lí thuyết với thực tế Đây tiền đề tạo móng cho SV vững vàng thực hành thí nghiệm VL phổ thông có khả sử dụng TN dạy học VL trường phổ thông Sau số biện pháp góp phần hình thành NLTN cho SV thông qua học phần THVLĐC: Biện pháp Rèn luyện kĩ thực hành Với học phần THVLĐC, SV thực hành thuộc lĩnh vực Cơ, Nhiệt, Điện, Quang như: Phép đo độ dài thước kẹp, panme, cầu kế; phép đo khối lượng; va chạm; đo hệ số nhớt; xác định suất căng mặt ngoài, nhiệt dung riêng chất lỏng chất rắn; xác định điện trở vật dẫn vôn kế, ampe kế phương pháp so sánh; kiểm nghiệm mạch RLC với dao động 168 kí, thực hành quang hình; tượng phân cực ánh sáng; xác định bước sóng giao thoa; nghiên cứu nhiễu xạ qua khe hẹp v.v… [4] Thông qua học phần THVLĐC, SV rèn luyện kĩ thực hành sau: kĩ thiết kế phương án TN, kĩ lựa chọn dụng cụ, lắp ráp TN kĩ tiến hành TN xử lí kết TN thu để đưa đến đại lượng cần đo thực hành Biện pháp Rèn luyện kĩ tổng hợp vận dụng kiến thức Với học phần THVLĐC, phần lớn SV tiến hành phép đo cách gián tiếp thực hành thông qua đại lượng VL Vì vậy, trình thực hành xử lí kết TN, SV phải biết vận dụng tổng hợp kiến thức liên quan để xử lí kết TN để đến đại lượng cần đo Ví dụ Để thực hành tốt Kiểm nghiệm mạch RLC với dao động kí, việc tìm hiểu cách sử dụng dao động kí như: Biết cách sử dụng nút điều chỉnh, thay đổi chế độ dao động kí, SV phải biết tổng hợp kiến thức trang bị để vận dụng thực hành như: kiến thức dòng điện xoay chiều, kiến thức cách đọc số liệu từ tín hiệu hình để đo hiệu điện cực đại, công thức tính chu kì hay độ lệch pha hai dao động v.v… để xử lí kết TN đến đại lượng cần đo thực hành Học phần THVLĐC rèn luyện cho SV phương pháp học tập, nghiên cứu kĩ thực hành VL Bên cạnh đó, học phần củng cố kiến thức TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Trần Thị Thanh Thư học chương trình VL đại cương, tảng cho việc học môn PPDHVL2 chương trình đào tạo giáo viên Vật lí THCS Khi SV trang bị đầy đủ NLTN từ môi trường SP tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp xúc với TN vật lí trường phổ thông sau Khi SV lúng túng với phương pháp thực hành mà chuyên sâu vào việc học tập rèn luyện biện pháp sư phạm giảng dạy 3.3 Hình thành lực thực nghiệm cho SV thông qua học phần Phương pháp dạy học Vật lí Trong chương trình đào tạo GV Vật lí, bên cạnh việc trang bị cho SV kiến thức kĩ thực hành qua học phần THVLĐC, SV tiếp cận với chương trình VL phổ thông thông qua học phần PPDHVL2 Học phần tập trung nghiên cứu cách thức tổ chức hoạt động nhận thức HS dạy học số học cụ thể, khả rèn luyện tính tích cực cá nhân, tư sáng tạo kĩ thực hành cho HS [5] Kiến thức VL kĩ thực hành hai thành tố quan trọng để hình thành NLTN cho người học Sau biện pháp hình thành NLTN cho SV thông qua học phần PPDHVL2: Biện pháp Rèn luyện kĩ phân tích chương trình Vật lí THCS Thông qua học phần PPDHVL2, SV tìm hiểu nghiên cứu cấu trúc chuơng trình, phân phối chương trình, nội dung kiến thức, cách thể nội dung kiến thức SGK vật lí THCS, tức nắm ý đồ tác giả SGK tổ chức dạy học số kiến thức cụ thể Từ đó, SV định hướng việc lập kế hoạch dạy học cho phù hợp với nội dung kiến thức Biện pháp Rèn luyện kĩ thực hành Vật lí THCS Với học phần PPDHVL2, SV tiếp cận với thiết bị dụng cụ TN vật lí THCS phòng TN, SV thực hành với tất TN sử dụng chương trình, chẳng hạn phần Cơ học THCS, SV thực TN phép đo, máy đơn giản, chuyển động thẳng hay TN liên quan đến loại lực… SV rèn luyện kĩ đặc trưng học tập môn VL phổ thông như: kĩ lựa chọn dụng cụ, lắp ráp, tiến hành TN vật lí đơn giản rút kết luận để đến kiến thức cần xây dựng Biện pháp Rèn luyện kĩ sử dụng TN dạy học VL phổ thông Sau tìm hiểu kiến thức VL rèn luyện kĩ thực hành thông qua TN chương trình Vật lí THCS, thông qua học phần này, SV tiếp tục nghiên cứu sử dụng TN vào dạy học cho phù hợp với nội dung kiến thức Đây giai đoạn quan trọng SV có cách vận dụng TN vào dạy học khác nhau, điều phụ thuộc vào lực SP người SV phải vận dụng kiến thức kĩ trang bị để xây dựng tiến trình dạy học cho phù hợp với giai đoạn trình dạy học Ví dụ: TN chuyển động lắc đơn, SV có 169 Số 4(82) năm 2016 Tư liệu tham khảo thể sử dụng giai đoạn khảo sát tượng để xây dựng kiến thức nội dung định luật bảo toàn Bên cạnh đó, SV sử dụng giai đoạn củng cố kiến thức cho HS dạng lượng hay sử dụng để đặt vấn đề vào gây tượng chuyển đổi qua lại động vị trí khác nhau; vấn đề đặt tổng chúng thay đổi nào? Vì vậy, tùy vào mục đích sử dụng mà SV có vận dụng khác TN, điều quan trọng giảng viên phải hướng dẫn cho SV cách vận dụng cho phù hợp Ngoài việc sử dụng TN trang bị sẵn phòng TN vào dạy học, SV hướng dẫn để chế tạo dụng cụ TN đơn giản liên quan đến kiến thức vật lí THCS để tạo tình học tập hay củng cố kiến thức cho HS thông qua học phần PPDHVL2 Ngoài biện pháp nêu để hình thành NLTN cho SV thông qua việc giảng dạy học phần RLNVSPTX, THVLĐC PPDHVL2, giảng viên cần giúp SV xác định rõ mục tiêu học tập động học tập Khi SV xác định việc học để trang bị cho lực nghề nghiệp định người học có định hướng cho việc học phù hợp để lĩnh hội kiến thức kĩ nghề nghiệp cần thiết Để việc bồi dưỡng NLTN cho SV đạt hiệu cao, giảng viên cần phải ý vấn 170 đề: + Trong trình giảng dạy, giảng viên phải nhấn mạnh tầm quan trọng học phần việc bồi dưỡng NLTN cho SV để trở thành GV Vật lí tương lai + Khoa đào tạo giảng viên phải tạo điều kiện thuận lợi cho SV học tập nghiên cứu, lịch làm việc hay mở cửa phòng TN phải cụ thể, khuyến khích hướng dẫn SV tham gia thực đề tài nghiên cứu khoa học hay tham gia hội thảo nghiên cứu khoa học SV Tất việc làm có tác dụng thiết thực việc hình thành bồi dưỡng lực giảng dạy đặc biệt NLTN cho SV sau tốt nghiệp Kết luận Dạy học không công việc phụ thuộc vào khiếu, khả sư phạm có tính chất thiên bẩm người GV, mà đòi hỏi phải có nỗ lực học tập để tích lũy kiến thức, tích lũy kinh nghiệm, đồng thời cần có rèn luyện kĩ nghiệp vụ có tính chất đặc trưng cho nghề nghiệp Các học phần RLNVSPTX, THVLĐC PPDHVL2 có vị trí quan trọng trình đào tạo GV Vật lí trường SP, quan tâm thực mức khả lĩnh hội kiến thức, lực nghề nghiệp SV Vật lí hình thành rèn luyện để dần hoàn thiện, giúp họ kết hợp nhuần nhuyễn kĩ giảng dạy với kĩ thực hành TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Trần Thị Thanh Thư TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2003), SGK Vật lí 6, 7, 8, 9, Nxb Giáo dục Nguyễn Quang Lạc, Nguyễn Thanh Nguyên (2011), “Một số biện pháp bồi dưỡng lực giảng dạy thực nghiệm cho sinh viên trình đào tạo giáo viên Vật lí”, Tạp chí Đại học Sài Gòn, số Phạm Trung Thanh Nguyễn Thị Lý (2003), Rèn luyện nghiệp vụ sư phạm thường xuyên, Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội Nguyễn Duy Thắng (2005), Thực hành Vật lí đại cương, Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội Nguyễn Đức Thâm (2007), Giáo trình Phương pháp dạy học Vật lí 2, Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội Đinh Anh Tuấn (2015), Bồi dưỡng lực thực nghiệm cho học sinh dạy học chương “Cảm ứng điện từ”, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Vinh Vụ Giáo dục Trung học (2014), Hướng dẫn dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực học sinh cấp trung học phổ thông, Tài liệu tập huấn, Hà Nội (Ngày Tòa soạn nhận bài: 10-3-2016; ngày phản biện đánh giá: 06-4-2016; ngày chấp nhận đăng: 24-4-2016) 171 ... nhà trường sư phạm (SP) Biện pháp để hình cho SV có lực thực nghiệm dạy học Để hình thành cho SV vật lí có NLTN trình dạy học (DH), cần thiết phải có biện pháp phù hợp nhằm bồi dưỡng cho SV xuyên... trình đào tạo giáo viên VL trung học sở (THCS) Năng lực thực nghiệm 2.1 Khái niệm lực thực nghiệm Trong từ điển Tiếng Việt khái niệm lực thực nghiệm định nghĩa sau: Năng lực thực nghiệm khả vận... túng với phương pháp thực hành mà chuyên sâu vào việc học tập rèn luyện biện pháp sư phạm giảng dạy 3.3 Hình thành lực thực nghiệm cho SV thông qua học phần Phương pháp dạy học Vật lí Trong chương