Quy trình tổ chức tiết học thực hành thí nghiệm môn vật lý ở trường THCS

Vì vậy, khi giảng dạy Vật lí, giáo viên một mặtphải tận dụng những kinh nghiệm sống của học sinh, nhưng mặt khác phải chỉnh lí, bổ sung, hệ thống hoá những kinh nghiệm đó và nâng cao lên

1 MỞ ĐẦU:

1.1 Lí do chọn đề tài:

Như chúng ta đã biết bộ môn Vật lí là bộ môn thực nghiệm Tư tưởngchủ đạo của sách giáo khoa Vật lí phổ thông là nôi dung kiến thức mới đượchình thành phần lớn thông qua các thí nghiệm và thực hành Nên trong dạy họcVật lí không thể không hưởng ứng tích cực nội dung “không đọc chép trong dạyhọc” Bên cạnh đó không ít giáo viên quan tâm quá mức đến việc thực hành thínghiệm mà coi nhẹ việc nắm kiến thức cũng như các bước tiến hành một thínghiệm Vật lí Để học sinh làm tốt các thí nghiệm thực hành Vật lí thì ngườiGiáo viên phải có phương pháp hướng dẫn học sinh nắm vững các qui trình thựchành thí nghiệm

Làm các thí nghiệm vật lí ở nhà trường là một trong các biện pháp quantrọng nhất để phấn đấu nâng cao chất lượng dạy và học Vật lí Điều này quyếtđịnh bởi đặc điểm của khoa học Vật lí vốn là khoa học thực nghiệm và bởinguyên tắc dạy học là nguyên tắc trực quan “học đi đôi với hành”

Thường thì, do kinh nghiệm sống học sinh đã có một số vốn hiểu biết nào

đó về các hiện tượng Vật lí Nhưng không thể coi những hiểu biết ấy là cơ sởgiúp họ tự nghiên cứu Vật lí bởi vì trước một hiện tượng vật lí, học sinh có thể

có những hiểu biết khác nhau, thậm chí là sai Ví dụ: Học sinh nào cũng thấyđược mọi vật rơi là do Trái Đất hút, nhưng không ít học sinh lại cho rằng vậtnặng thì rơi nhanh hơn vật nhẹ Vì vậy, khi giảng dạy Vật lí, giáo viên một mặtphải tận dụng những kinh nghiệm sống của học sinh, nhưng mặt khác phải chỉnh

lí, bổ sung, hệ thống hoá những kinh nghiệm đó và nâng cao lên mức chính xác,đầy đủ bằng các thí nghiệm Vật lí, nhờ đó mà tránh được tính chất giáo điều,hình thức trong giảng dạy

Làm các thí nghiệm Vật lí có tác dụng to lớn trong việc phát triển nhậnthức 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, kiêntrì, điều đó rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho học sinhtham 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 nhữngdụng cụ và thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất sau này

Đặc biệt, việc thực hiện các thí nghiệm Vật lí là rất phù hợp với đặc điểmtâm – sinh lí và khả năng nhận thức của học sinh, đồng thời tạo điều kiện rènluyện cho học sinh các kỹ năng thực hành và thái độ ứng xử trong thực hành,cần thiết cho việc học tập Vật lí ở các cấp học trên

Bộ giáo dục đã triển khai thay sách giáo khoa với mục tiêu là để giảm tảinhững kiến thức mang tính hàn lâm, tăng tính chủ động cho học sinh Cụ thể,

phần lớn các kiến thức mới đều được rút ra từ các kinh nghiệm, nhiều tiết thựchành đã được đưa vào chương trình với sự giúp đỡ đắc lực của các thiết bị đồdùng thí nghiệm.

- Nhận thức được tầm quan trọng trong việc đáp ứng mục tiêu của bộ mônVật lí, tôi đã chọn đề tài “Qui trình tổ chức tiết học thực hành thí nghiệm mônVật lí ở trường THCS” làm nội dung cho sáng kiến của mình

1.2 Mục đích nghiên cứu: Tôi nghiên cứu đề tài này nhằm mục đích giúp học

sinh nắm vững được qui trình thực hành thí nghiệm Vật lí ở trường THCS, trên

cơ sở đó nhanh chóng thực hiện được thí nghiệm thành công và tự lực rút rađược kiến thức bài học

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

Đề tài nghiên cứu về vấn đề:

- Trình tự thực hiện một tiết học thực hành thí nghiệm môn Vật lí ở trườngTHCS

- Thực trạng về việc học sinh hoạt động trong tiết học thực hành thí nghiệm

- Các biện pháp giúp học sinh nắm vững quy trình thực hành thí nghiệm vật lí ởmột tiết học

1.4.Phương pháp nghiên cứu:

Để giải quyết các nhiệm vụ của đề tài tôi sử dụng các phương phápnghiên cứu sau:

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Phương pháp thí nghiệm

- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin

- Phương pháp toán học: Tổng kết và xử lí số liệu

2.NỘI DUNG

2.1 Cơ sở lí luận:

2.1.1 Khái niệm về qui trình thực hành:

Qui trình thực hành là một trình tự thực hiện yêu cầu của một công việcdựa trên cơ sở lí thuyết nhất định Trong qui trình thực hành đòi hỏi học sinhphải nắm được có các dụng cụ gì, có công dụng như thế nào

Thí nghiệm thực hành Vật lí là thí nghiệm do tự tay học sinh tiến hànhđưới sự hướng dẫn của giáo viên

2.1.2 Phân loại các thí nghiệm Vật lí:

Với dạng thí nghiệm này có nhiều cách phân loại, tuỳ theo căn cứ để phân loại:

2.1.2.1.Căn cứ vào nội dung:

Có thể chia thí nghiệm thực hành làm hai loại:

a Thí nghiệm thực hành định tính.

- Loại thí nghiệm này có ưu điểm nêu bật bản chất của hiện tượng

+ Ví dụ: Thí nghiệm nghiên cứu về sự nhiễm điện; nghiên cứu sự tạothành ảnh của gương, nghiên cứu sự bay hơi, sự ngưng tụ; nóng chảy và sự đôngđặc của các chất……

- Ví dụ: Các thí nghiệm nghiên cứu về đặc điểm chung của nguồn âm củabài “nguồn âm” - Vật lí 7.

b Thí nghiệm kiểm nghiệm

- Loại thí nghiệm này được tiến hành kiểm nghiệm lại những kết luận đãđược khẳng định cả về lí thuyết và thực nghiệm nhằm đào sâu vấn đề hơn

+ Ví dụ: Thí nghiệm “Kiểm nghiệm Độ lớn lực đẩy Acsimet” - Vật lí 8

2.1.2.3 Căn cứ vào hình thức tổ chức thí nghiệm:

Có thể chia thí nghiệm thực hành thành 3 loại:

a Thí nghiệm thực hành đồng loạt.

-Loại thí nghiệm này tất cả các nhóm học sinh đều cùng làm một thínghiệm, cùng thời gian và cùng một kết quả Đây là thí nghiệm được sử dụngnhiều nhất hiện nay vì có nhiều ưu điểm Đó là:

+ Trong khi làm thí nghiệm các nhóm trao đổi giúp đỡ nhau và kết quảtrung bình đáng tin cậy hơn

+ Việc chỉ đạo của giáo viên tương đối đơn giản vì mọi việc uốn nắnhướng dẫn, sai sót, tổng kết thí nghiệm đều được hướng dẫn đến tất cả học sinh

Bên cạnh những ưu điểm, còn một số hạn chế:

+ Do trình độ các nhóm không đồng đều nên có nhóm vội vàng trong khithao tác dẫn đến hạn chế kết quả

+ Đòi hỏi nhiều bộ thí nghiệm giống nhau gây khó khăn về thiết bị

b Thí nghiệm thực hành loại phối hợp:

-Trong hình thức tổ chức này học sinh được chia thành nhiều nhóm khácnhau, mỗi nhóm chỉ làm thí nghiệm một phần đề tài trong thời gian như nhau,sau đó phối hợp các kết quả của các nhóm lại sẽ được kết quả cuối cùng của đềtài

-Ví dụ: Trong bài “Công thức tính nhiệt lượng” - Vật lí 8 Giáo viên phâncông:

+ Nhóm 1, 2: Tiến hành thí nghiệm khảo sát quan hệ giữa nhiệt lượng vậtcần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật

+ Nhóm 3, 4: Tiến hành thí nghiệm khảo sát quan hệ giữa nhiệt lượng vậtcần thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ của vật

+ Nhóm 5, 6: Tiến hành thí nghiệm khảo sát quan hệ giữa nhiệt lượng vậtcần thu vào để nóng lên với chất làm vật

=>Kết quả thí nghiệm của các nhóm khái quát thành công thức tính nhiệtlượng vật thu vào để nóng lên: Q = m.c.t

-Ưu điểm của loại thí nghiệm này:

+ Rèn luyện cho học sinh ý thức lao động tập thể

+ Kích thích tinh thần thi đua làm việc giữa các nhóm

- Một số hạn chế của loại thí nghiệm này:

+ Mỗi nhóm không được rèn luyện đầy đủ các kĩ năng làm toàn diện thínghiệm

Vì vậy cần khắc phục bằng cách cho các nhóm luân phiên nhau làm lại thínghiệm

c Thí nghiệm thực hành cá thể:

Trong hình thức tổ chức này các nhóm học sinh làm thí nghiệm trongcùng thời gian hoặc cùng đề tài nhưng dụng cụ và phương pháp khác nhau

Ví dụ: Thí nghiệm nghiên cứu sự nhiễm điện do cọ xát - Vật lí 7

- Ưu điểm: Giảm được khó khăn về bộ thí nghiệm

- Một số hạn chế:Việc hướng dẫn của giáo viên rất phức tạp Vì vậy hìnhthức này đòi hỏi tính tự lực cao nên chỉ thích hợp cho các lớp trên

2.1.3 Các loại bài học thí nghiệm thực hành Vật lí:

2.1.3.1Thí nghiệm thực hành khảo sát đồng loạt lớp:

-Trong kiểu bài này tất cả các nhóm học sinh cùng làm thí nghiệm khảosát trong giờ học thay cho thí nghiệm biểu diễn của giáo viên để nhận thức kiếnthức mới Nội dung có thể là định tính hay định lượng

2.1.3.2 Thí nghiệm thực hành kiểm nghiệm đồng loạt lớp:

-Loại thí nghiệm này thường sử dụng cho thí nghiệm định lượng.

-Ví dụ: Thí nghiệm kiểm nghiệm độ lớn của lực đẩy acsimét - Vật lí 8

2.1.3.3 Thí nghiệm thực hành ở ngoài lớp:

-Giáo viên hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm ở nhà với mục đích chuẩn

bị bài sau hoặc củng cố bài học

-Ví dụ: Thí nghiệm làm dàn của học sinh ở bài tập 10.4, 10.5 – Bài tậpVật lí 7 Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng khuếch tán với dung dịch đồngsunfát (CuSO4) - Vật lí 8.

2.2 Thực trạng vấn đề khi chưa áp dụng nghiên cứu đề tài:

2.2.1 Về phía học sinh:

Nhìn chung học sinh trường THCS Thành Tân ngoan, hiền, có ý thức tốt.Nhưng do chưa nắm vững được qui trình thực hành thí nghiệm Vật lí, đặc biệt làtrong các giờ thực hành học sinh về nhà không đọc kĩ nội dung cũng như cácbước trong bài thực hành

Nhiều học sinh còn thụ động trong việc tìm tòi kiến thức, làm việc thiếukhoa học

2.2.2.Về phía giáo viên:

Những năm học trước, một số Giáo viên chưa thực sự quan tâm đến việchọc sinh nắm vững lí thuyết cũng như qui trình thực hành trước khi cho thựchành thí nghiệm Vật lí, mà khi đó giáo viên hướng dẫn là chủ yếu hoặc cho họcsinh tự đọc tự mày mò làm lần theo

2.3.3.Bảng thống kê kết quả ban đầu:

Qua việc điều tra theo dõi đã thống kê được số liệu sau đây:

(Tiết 3/ Vật lí 9: THỰC HÀNH: Xác định điện trở của 1 dây dẫn bằng Ampe kế và Vôn kế ).

- Học sinh chưa phát huy được tác dụng của sách giáo khoa

- Học sinh vẫn còn quen lối học thụ động chưa tự lực tìm tòi kiến thứcmới Làm việc thiếu khoa học, không nắm vững được qui trình thực hành Nên

đa số các bài thực hành không đủ thời lượng để hoàn thành bài báo cáo hoặc cáckết quả thực hành không chính xác

* Trình tự tổ chức một thí nghiệm thựe hành Tôi thường tiến hành theo

các bước sau:

+ Chuẩn bị:

-Giáo viên cần đặt vấn đề vào bài, gợi ý để học sinh phát hiện được nội dungkiến thức cần nghiên cứư, từ đó tiếp tục gợi ý đê học sinh nêu rõ mục đích củathí nghiệm là gì.

-Giáo viên có thể dùng phương pháp đàm thoại kết hợp vẽ hình để họcsinh lập kế hoạch tiến hành thí nghiệm

-Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và các thao tác mẫu

+ Tiến hành thí nghiệm:

- Nhóm trưởng nhận dụng cụ, điều khiển nhóm tiến hành thí nghiệm Các

nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm Giáo viên theo dõi chung và giúp đỡ nhómgặp khó khăn, nếu cần thì giáo viên yêu cầu cả lớp ngừng thí nghiệm để hướngdẫn, bổ sung Cần tránh trường hợp một số em chuyên làm thí nghiệm, một số

em chuyên ghi chép

+ Xử lí kết quả thí nghiệm:

- Với thí nghiệm thực hành khảo sát: Cả nhóm cùng dựa vào kết quả thí

nghiệm để thảo luận tìm ra kiến thức mới Với thí nghiệm thực hành kiểmnghiệm, nhóm (hoặc cá nhân) làm báo cáo kết quả thí nghiệm ghi rõ nhận xét và

so sánh kết quả thí nghiệm ghi rõ nhận xét và so sánh kết quả thí nghiệm với líthuyết đã học

- Chú ý: Với những thí nghiệm có tính toán: Mỗi học sinh tính toán độc

lập theo số liệu đã thu được và so sánh trong nhóm để kiểm tra lại

+ Tổng kết thí nghiệm:

-Giáo viên phân tích kết quả của học sinh và giải đáp thắc mắc

-Giáo viên rút kinh nghiệm và cách làm thí nghiệm của cả lớp.

Những thí dụ minh hoạ mang tính đặc trưng còn đề tài này được thường xuyên nghiên cứu và áp dụng trong quá trình dạy học

2.3.1 Minh hoạ 1 (Áp dụng đối với vật lí lớp 9)

Tiết 15 – Bài 15: THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH CÔNG XUẤT CỦA CÁC

- Có kĩ năng mắc mạch điện và sử dụng các dụng cụ đo điện

- Có kĩ năng làm bài thực hành và viết báo cáo thực hành

3 Thái độ

- Có thái độ cẩn thận, trung thực Hợp tác trong hoạt động nhóm.

II Chuẩn bị:

- Mỗi HS chuẩn bị một báo cáo TH đã làm phần trả lời câu hỏi.

- Bảng phụ ghi tóm tắt các bước tiến hành TN xác định công suất của

bóng đèn ở các hiệu điện thế khác nhau và công suất của quạt điện

III Tiến trình bài giảng:

1 Ổn định tổ chức (1 phút):

- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp:

2 Nội dung tiết học

bảng

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, tổ chức tình huống học tập(7 phút)

O: Lớp phó học tập báo cáo tình hình

chuẩn bị bài của các bạn trong lớp?

O: Cho Thầy biết: Công suất của một

dụng cụ điện hoặc một đoạn mạch liên

hệ với hiệu điện thế và cường độ dòng

điện bằng hệ thức nào?

(HS trả lời – GV ghi vào phần bảng

nháp)

O: Dựa vào hệ thức này, muốn xác

định công suất của một dụng cụ điện

bằng TN ta cần phải đo được các đại

lượng nào?

O: Sử dụng các dụng cụ đo điện nào

để đo hiệu điện thế? Nêu cách mắc

dụng cụ đo điện đó vào mạch điện?

O: Sử dụng các dụng cụ đo điện nào

để đo cường độ dòng điện? Nêu cách

mắc dụng cụ đo điện đó vào mạch

- Cá nhân thực hiện theo yêu cầu

+ Đo hiệu điện thế bằng vôn kế

Mắc vôn kế song song với đoạnmạch cần đo hiệu điện thế, saocho chốt (+) của vôn kế được mắc

về phía cực dương của nguồnđiện

+ Đo cường độ dòng điện bằngampe kế Mắc ampe kế nối tiếpvới đoạn mạch cần đo cường độ

O: Lên bảng vẽ sơ đồ mạch điện TN

xác định công suất của một bóng đèn

điện bằng ampe kế và vôn kế?

GV: Cho HS dưới lớp nhận xét, chốt

sơ đồ đúng

O: Từ sơ đồ, nêu vai trò của ampe kế,

vôn kế?

O: Muốn xác định công suất của bóng

đèn điện ở những hiệu điện thế khác

nhau ta cần dùng thêm bộ phận nào?

Cách mắc bộ phận đó vào mạch điện?

GV: Đặt 1 biến trở vào sơ đồ trên

bảng và hỏi:

O: Giả sử hai đầu của mạch điện được

nối với hai chốt của biến trở như thế

này, vậy cần dịch chuyển con chạy về

phía nào để điện trở của biến trở tham

vừa nêu, tiết học hôm nay chúng ta đi

thực hành xác định công suất của các

dụng cụ điện

GV: Thông báo cách chấm điểm của

tiết TH: Cô sẽ chấm với nguyên tắc: 5

điểm báo cáo, 3 điểm kĩ năng thực

hành trên lớp do cô chấm và 2 điểm ý

thức do nhóm bình bầu vào cuối giờ

Tổng điểm là 10 Vì vậy cô mong các

em cùng cố gắng

dòng điện sao cho chốt (+) củaampe kế được mắc về phía cựcdương của nguồn điện

+ 1 HS lên bảng vẽ sơ đồ mạchđiện theo yêu cầu của GV, HSdưới lớp vẽ vào vở, nêu nhận xét

+ Vôn kế đo hiệu điện thế giữahai đầu bóng đèn, ampe kế đocường độ dòng điện qua đèn

+ Dùng thêm biến trở, mắc biếntrở nối tiếp với bóng đèn

+ Cá nhân HS quan sát, trả lờitheo yêu cầu của GV, nhận xétcâu trả lời của bạn

-Cá nhân nắm vấn đề cần nghiêncứu của tiết học, ghi tên bài họcvào vở

Bài 15:

THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ ĐIỆN

Hoạt động 2: Tìm hiểu sự chuẩn bị dụng cụ, làm quen dụng cụ cho tiết thực hành

(5phút)

GV: Thông báo nội dung của tiết thực

hành:

- Xác định công suất của bóng đèn với

các hiệu điện thế khác nhau

- Xác định công suất của quạt điện khi

mắc vào hiệu điện thế bằng hiệu điện

- Dựa trên mục đích của tiết

thực hành, cá nhân nêu lêncác dụng cụ cần dùng củatiết thực hành

I Chuẩn bị

1 Dụng cụ

- SGK (T 42)

2 Báo cáo thực hành:

Hoạt động 3: Thực hành xác định công suất của bóng đèn với các hiệu điện thế

hành của mục I phần II trong SGK để

cùng nhau thảo luận nêu lên các bước

tiến hành nội dung này?

GV: Cho 2 HS nêu, chốt các bước

bằng bảng phụ, yêu cầu HS đọc lại

GV: Yêu cầu nhóm trưởng nhận dụng

cụ, điều khiển nhóm để các thành viên

trong nhóm đều được tiến hành và

hoàn thành TN trong 12 phút Chú ý

trong thao tác: Thực hiện đúng quy

tắc mắc các dụng cụ đo điện và biến

trở trước khi bật nguồn và đóng công

- Nhóm trưởng nhận dụng cụđiều khiển nhóm thực hiệntheo yêu cầu của GV

- Cá nhân trả lời:

+ Công suất của đèn đo được

1 Xác định công suất của bóng đèn với các hiệu điện thế khác nhau:

Bước 1: Mắc

mạch điệntheo sơ đồ,đặt biến trở ởgiá trị lớnnhất

Bước 2: Điều

chỉnh biến trởđể:

của đèn đo được trong các lần TN so

với công suất định mức của đèn?

trong các lần TN nhỏ hơncông suất định mức của đèn

vì hiệu điện thế đặt vào đènnhỏ hơn hiệu điện thế địnhmức của đèn

U1 = Uv = 1V

=>I1 = Ia = ?

Bước 3: Lặp

lại bước 2với:

U2= Uv =1,5V =>I2 = ?U3 = Uv =2,0V => I3

= ?

Thảo luậnnhóm hoànthành ý a, bcủa phần 2trong báocáo

Nhận xét: ?

Hoạt động 4: Thực hành xác định công suất của quạt điện(9 phút)

O: Đê thực hiện nội dung này cần

GV: Cho 2 HS nêu, chốt các bước

bằng bảng phụ, yêu cầu HS đọc lại

GV: Yêu cầu nhóm trưởng điều khiển

nhóm để các thành viên trong nhóm

đều được tiến hành và hoàn thành TN

trong 6 phút Chú ý trong thao tác:

thực hiện đúng quy tắc mắc biến trở

trước khi bật nguồn và đóng công tắc

O: Côn suất của quạt điện đo được

trong TN được gọi là gì ? Vì sao?

- Cá nhân nêu lên dụng cụcần dùng

- Nhóm đọc SGK, thảo luận,nêu các bước tiến hành củaTN

- Cá nhân đọc lại một lầnnữa các bước tiến hành

- Nhóm trưởng nhận dụng cụđiều khiển nhóm thực hiệntheo yêu cầu của GV

+ Công suất của quạt điện đođược trong thí nghiệm này

2 Xác định công suất của quạt điện.

Tháo bóngđèn khỏimạch điệnH15.1 mắcquạt điện vào

vị trí củabóng đèn, đặtbiến trở ở giátrị lớn nhất

Đóng côngtắc, điều