Sủ dụng hiệu quả đồ dùng thực nghiệm môn Vật lý THCS

Đề tài: Sử dụng hiệu quả đồ dùng thí nghiệm trong việc giảng dạy môn vật Lý ở trờng THCS A- Đặt vấn đề I/ Cơ sở lý luận: Vật lý là môn khoa học thực nghiệm đặc tr ng của bộ môn Lý nói chung là từ những hiện tợng quan sát thí nghiệm để rút ra những kết luận về một đơn vị kiến thức và thông qua việc kiểm chứng lại thì những kết luận đó chính là những khái niệm, định luật hay quy tắc vật lý. Nh vậy, thực nghiệm giữ vai trò quan trọng quyết định trong nghiên cứu vật lý. Nó không chỉ là sự minh hoạ cho những hiện t ợng mà còn là cơ sở của các kiến thức, chứng minh tính đúng đắn của các luận điểm, tăng cờng tính thuyết phục, phát triển kỹ năng, hình thành kỹ sảo cho học sinh. Đến giai đoạn hiện nay, chúng ta đã đổi mới ph ơng pháp dạy học Vật lý toàn bộ các khối lớp trong cấp THCS, chơng trình Vật lí 9 thuộc giai đoạn II của chơng trình Vật lí THCS, Nó có vị trí đặc biệt quan trọng, vì lớp 9 là lớp kết thúc cấp học này, cho nên nó có có nhiệm vụ thực hiện trọn vẹn các mục tiêu đã đ ợc quy định trong chơng trình Vật lý cấp THCS. Trên cơ sở các kiến thức, kỹ năng, học sinh đã đạt đợc qua các lớp 6,7,8 chơng trình vật lý 9 tạo điều kiện phát triển các năng lực của học sinh ở một mức cao hơn. Đó chính là những yêu cầu về khả năng phát triển, tổng hợp các thông tin và dữ liệu thu thập đ ợc khả năng t duy trừu tợng, khái quát trong xử lý các thông tin để hình thành khái niệm rút ra quy tắc, quy luật, định luật của vật lý. Có đợc những điều này đều thông qua việc làm thí nghiệm. Vì vậy Sử dụng hiệu quả đồ dùng thí nghiệm trong việc giảng dạy môn vật Lý ở tr ờng THCS là vô cùng quan trọng. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 1 II/ Cơ sở thực tiễn Với môn Vật lý THCS nói chung và Vật lý 9 nói riêng thì phần lý thuyết các em đều nắm đợc. Nhng khi làm các thí nghiệm thì các em còn bỡ ngỡ- mặc dù các em đã đợc làm quen với phơng pháp mới trong các năm trớc đó- một phần là do: - Lớp 9 là lớp cuối cấp nên đòi hỏi về kiến thức ở mức độ cao hơn. - Trong các nhà trờng giáo viên chuyên lý còn rất hạn chế. Đa số là giáo viên dạy kiêm nhiệm, cha đợc đào tạo chuyên sâu về lĩnh vực sử dụng các thiết bị dạy học, đặc biệt là thiết bị thí nghiệm; giáo viên dạy Lý còn dạy nhiều môn và nhiều khối lớp nên thời gian chuẩn bị còn hạn chế. Vì vậy trong bài viết này tôi muốn đề cập đến vấn đề Dạy thành công thí nghiệm Vật lý 9 B- giải quyết vấn đề: Vấn đề đặt ra là làm thế nào để học sinh hiểu đ ợc những nhận xét, những kết luận hay những khái niệm, định luật vật lý và biết vận dụng nó vào thực tiễn hay nói cách khác là làm thế nào để học sinh có thể tự thu thập và xử lý thông tin, từ đó tìm ra những quy luật, định luật vật lý rồi vận dụng nó vào việc giải bài tập hoặc giải thích hiện t ợng xảy ra trong cuộc sống hàng ngày. Thực tế, khi giảng dạy theo sách Vật lý 9 cũ với những bài có thí nghiệm, giáo viên sẽ thực hiện trớc lớp yêu cầu học sinh quan sát hiện tợng, rồi rút ra kết luận thông qua việc trả lời câu hỏi của giáo viên. Thực tế trong những giờ học đó chỉ có 1 số học sinh đ ợc làm việc nhiều và việc quan sát, trả lời câu hỏi của các em là thụ động, các em cha đợc tham gia vào quá trình tìm tòi suy nghĩ và giải quyết vấn đề đặt ra trong tiết học. Vì vậy việc đổi mới phơng pháp dạy học là cần thiết và đúng đắn. Với phơng pháp giáo dục hiện nay thì các em sẽ chủ động tham gia vào quá trình tìm ra những kiến thức mới thông qua Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 2 việc thu thập và xử lý thông tin. Vì những kiến thức mà giáo viên cần truyền thụ cho học sinh là những vấn đề mà học sinh ch a biết hoặc đã biết trong cuộc sống nhng không cụ thể và không lôgíc, có thể những hiểu biết đó chỉ là cảm nhận là suy đoán của mỗi cá nhân, nó ch a đợc hình thành theo 1 phơng pháp nghiên cứu nào. Do đó việc chủ động nghiên cứu kiến thức mới thông qua việc học sinh tự làm thí nghiệm, quan sát hiện tợng để rút ra những nhận xét hay kết luận dới sự hớng dẫn của giáo viên- đây là đặc trng của phơng pháp dạy vật lý theo h- ớng đổi mới nh hiện nay đang áp dụng. Hiện nay trong các nhà trờng hầu nh cha có giáo viên phụ trách thí nghiệm, cha có phòng học bộ môn, số lợng giáo viên chuyên Lý còn hạn chế. Đa số giáo viên dạy Lý là giáo viên dạy kiêm nhiệm nhiều môn, nhiều khối lớp nên việc chuẩn bị các thiết bị dạy học - nhất là thiết bị thí nghiệm còn gặp khó khăn. Giáo viên ít thời gian để chuẩn bị cho thí nghiệm và thực tế cho thấy nếu không chuẩn bị thí nghiệm chu đáo thì giờ dạy khó có thể thành công nh mong muốn. Vậy, để khắc phục những khó khăn đó làm cho giờ dạy đạt hiệu quả cao theo đúng mục tiêu bài học yêu câù thì ngoài việc giáo viên chuẩn bị tốt giáo án, đồ dùng cũng nh dụng cụ thí nghiệm thì giáo viên phải biết sử dụng thành thạo chúng theo đúng mục đích, yêu cầu đề ra của từng thí nghiệm. Với mỗi thí nghiệm, muốn thành công đ ợc thì giáo viên phải biết cách lắp rắp thí nghiệm và tự mình phải biết thực hành thí nghiệm trớc để lờng hết đợc những trục trặc, khó khăn mà học sinh có thể gặp phải. Từ đó có biện pháp giúp học sinh khắc phục trong quá trình thực hành trên lớp. Một vấn đề nữa là giáo viên phải hớng cho học sinh cách thu thập và xử lý thông tin. Hoạt động phổ biến nhất để thu thập thông tin là tiến hành thí nghiệm - trong đó thực hiện các quan sát và đo l ờng, lập bảng kết quả ngoài ra có thể thu thập thông tin thông qua việc quan sát tranh ảnh, hình vẽ, mô hình hay vật thật hoặc từ các thông tin có Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 3 sẵn trong SGK để từ đó có thể đề ra các ph ơng án kiểm tra hoặc có thể dự đoán đợc kết quả thí nghiệm. Trong hoạt động xử lý thông tin cần phải thực hiện d ới hình thức tơng tác trong từng nhóm và giữa các nhóm với nhau.Giáo viên cần tạo điều kiện để nhiều học sinh đợc trình bày những điều mình đã làm đã quan sát thấy, đã suy nghĩ và giáo viên phải lựa chọn những câu hỏi phù hợp với trình độ học sinh yêu cầu học sinh phải tiến hành suy luận diễn dịch để đi tới dự đoán (giả thuyết) về những mối quan hệ phụ thuộc nhất định. VD: - Trên cơ sở mối quan hệ giữa điện trở tơng đơng của đoạn mạch mắc nối tiếp, yêu cầu học sinh suy luận về mối quan hệ giữa các điện trở của dây dẫn cùng loại với chiều dài của dây. - Hoặc trên cơ sở thí nghiệm ơxtet chứng tỏ dòng điện có tác dụng lực từ lên nam châm đặt gần nó, yêu cầu học sinh suy luận hay nêu dự đoán về tác dụng của từ trờng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua. Trong quá trình hớng dẫn học sinh làm thí nghiệm, cũng nh trong quá trình xử lý thông tin, giáo viên cần cân nhắc khi sử dụng các câu hỏi đã nêu trong SGK. Câu hỏi đặt ra phải rõ ràng không nên nhắc lại những điều học sinh đã nói: các câu hỏi đặt vấn đề cần nghiên cứu; các câu hỏi đề xuất phơng án thí nghiệm kiểm chứng; các câu hỏi yêu cầu học sinh nhận xét đánh giá. Trong SGK Vật lý 9 th ờng là những câu hỏi mở nhằm phát triển t duy cho học sinh. Câu hỏi mở phù hợp với trình độ học sinh làm cho không khí lớp học sôi động và th ờng gây tình huống dạy học bất ngờ đối với giáo viên. Khi đó, để xử lý tốt các tình huống đó thì giáo viên nên có dự kiến tr ớc các phơng án trả lời của học sinh và cách xử lý các tình huống có thể xảy ra để h ớng cho học sinh đến điều đã dự kiến. Trên cơ sở đó điều chỉnh lại các câu hỏi mở cho phù hợp với trình độ học sinh lớp mình dạy. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 4 Nh vậy, việc thu thập và xử lý thông tin có vai trò quan trọng giúp có đợc một thí nghiệm vật lý thành công dẫn đến giờ dạy đạt hiệu quả cao. Nhìn chung để làm đợc thành công một thí nghiệm để giờ dạy đạt hiệu quả thì giáo viên và học sinh nên tuân theo những yêu cầu sau: Giáo viên : - Soạn và nghiên cứu kỹ giáo án - Chuẩn bị các thiết bị dạy học cần thiết nh máy chiếu, hình vẽ, sơ đồ, mô hình, dụng cụ thí nghiệm. - Hớng dẫn học sinh làm thí nghiệm theo từng nhóm trong đó có phân công nhóm trởng, th ký ghi kết quả quan sát. - Giáo viên phải tự mình lắp ráp và làm tr ớc tất cả các thí nghiệm. - Hớng dẫn học sinh tìm hiểu và nhận dạng đ ợc các dụng cụ thí nghiệm. - Nêu mục đích thí nghiệm nếu thí nghiệm phức tạp có thể chia nhỏ thành nhiều mục đích. - Hớng dẫn học sinh nêu đợc phơng án kiểm tra hoặc dự đoán kết quả thí nghiệm. - Hớng dẫn học sinh tìm hiểu cách tiết hành thí nghiệm và quan sát hiện tợng xảy ra. - Hớng dẫn học sinh thảo luận kết quả thí nghiệm để rút ra nhận xét hay kết luận. Học sinh : - Nghiên cứu kỹ SGK. - Quan sát kỹ hình vẽ, mô hình, sơ đồ - Tìm hiểu và nhận dạng dụng cụ thí nghiệm . - Biết cách lắp ráp và thực hành thí nghiệm. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 5 - Dới sự hớng dẫn của giáo viên biết đề ra phơng án kiểm tra hoặc dự đoán kết quả thí nghiệm. - Biết quan sát hiện tợng thí nghiệm và rút ra những kết luận. * Với những thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ làm, giáo viên có thể cho học sinh làm đồng loạt theo nhóm nhỏ để nhiều học sinh đợc tự tay làm, tự mình trải nghiệm. VD: - Thí nghiệm nhận biết từ tính của nam châm. - Thí nghiệm về sự tơng tác giữa 2 nam châm. - Thí nghiệm nhận biết từ trờng. - Thí nghiệm xác định từ cực của nam châm. - Thí nghiệm tạo ra từ phổ của nam châm. Với những thí nghiệm trên học sinh chỉ cần nghiên cứu SGK là có thể làm đợc thí nghiệm và rút ra đợc những kết luận cần thiết. * Với những thí nghiệm phức tạp, khó thực hiện hơn hoặc trang bị đắt tiền và nguy hiểm giáo viên có thể tiến hành thí nghiệm tr ớc toàn lớp. VD: - Thí nghiệm sử dụng giá quang học khi học bài thấu kính hội tụ, thấu kính phân kỳ. - Thí nghiệm dùng đến bút laze trộn các ánh sáng màu. Tuy nhiên cần làm cho học sinh động não bằng cách kết hợp h ớng dẫn học sinh trả lời các câu hỏi đúng khi giáo viên tiến hành thí nghiệm hoặc kết hợp hớng dẫn học sinh cùng tham gia làm thí nghiệm. Ngoài ra với những thí nghiệm khác thì giáo viên có thể yêu cầu học sinh hoạt động theo nhóm và hớng dẫn học sinh theo các bớc nh đã nêu ở phần trên. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 6 Minh hoạ thí nghiệm trong bài CáC TáC DụNG CủA DòNG ĐIÊN XOAY CHIềU-ĐO CƯờng độ và hiệu điện thế xoay chiều . Trong bài có 3lần tiến hành thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm lần thứ 1 : Giáo viên tiến hành học sinh quan sát đó là3 thí nghiệm về tác dụng của dòng điện xoay chiều. Đây là 3 thí nghiệm đơn giản học sinh th ờng gặp trong thực tế do đó sau khi cho học sinh quan sát các hiện tợng giáo viên nêu yêu cầu: -Gv: Hãy mô tả thí nghiệm 1 và rút ra nhận xét? -Hs: + TN1: Cho dòng điện xoay chiều đi qua bóng đèn dây tóc làm bóng đèn nóng sáng -> dòng điện có tác dụng nhiệt. -Gv: Tơng tự với các thí nghiệm 2;3 -Hs: + TN2: Dòng điện xoay chiều làm bóng đèn của bút thử điện sáng lên -> dòng điện xoay chiều có tác dụng quang. + TN3: Dòng điện xoay chiều qua nam châm điện, nam châm điện hút đinh sắt -> Dòng điện xoay chiều có tác dụng từ. - GV yêu cầu học sinh nhận xét câu trả lời của bạn. - HS nhận xét - GV chốt lại. Tiến hành thí nghiệm lần thứ 2: Học sinh tiến hành thí nghiệm theo sự hớng dẫn của giáo viên. Đây là 2 TN phức tạp nên giáo viên yêu cầu học sinh: -Gv:em hãy nêu mục đính của thí nghiệm này? -Hs: Làm thí nghiệm để tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. -Gv:Nêu cách tiến hành thí nghiệm? -HS trả lời: Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 7 + Mắc đúng thí nghiệm theo hình - TH1: Làm thí nghiệm với dòng điện một chiều + Quan sát hiện tợng xẩy ra với thanh nam châm khi có dòng điện chạy qua. + Đổi chốt cắm , quan sát hiện tợng xẩy ra với thanh nam châm. - TH2: Làm thí nghiệm tơng tự nh trên với dòng điện xoay chiều. -Gv:Nêu dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm trên? + Dụng cụ: Nguồn điện xoay chiều, nguồn điện một chiều, nam châm điện, nam châm vĩnh cửu. -Gv: Khi làm thí nghiệm cần phải quan sát điều gì? -Hs: Quan sát hiện tợng xảy ra đối với thanh nam châm trong hai thí nghiệm: với dòng điện một chiều và với dòng điện xoay chiều. - GV: Khi làm thí nghiệm trên, các em phải chú ý: + Mắc đúng thí nghiệm theo hình. + Đặt cuộn dây cách một đầu của nam châm khoảng 0,5 -> 1,0 cm. + Quan sát và so sánh hiện tợng xảy ra đối với thanh nam châm trong hai thí nghiệm-> Rút ra nhận xét. - GV chiếu hình vẽ 35.2; 35.3 và cách tiến hành thí nghiệm trên màn hình yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm. Quan sát hiện tợng xảy ra với thanh nam châm và suy nghĩ trả lời câu hỏi C2. - HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm quan sát hiện tợng xảy ra với thanh nam châm trong hai thí nghiệm và trả lời câu C2 ra giấy. + Trờng hợp 1: Với dòng điện một chiều, lúc đầu cực S của nam châm bị hút thì khi đổi chốt cắm nó sẽ bị đẩy. + Trờng hợp 2: Với dòng điện xoay chiều, cực S của thanh nam châm lần lợt bị hút, đẩy. Khi đổi chốt cắm thanh nam châm vẫn lần l ợt bị hút, đẩy. - GV chiếu câu trả lời của một nhóm lên màn hình, yêu cầu học sinh trình bầy kết quả thí nghiệm của nhóm mình. - GV chiếu kết quả thí nghiệm của nhóm khác, yêu cầu học sinh so sánh kết quả thí nghiệm của hai nhóm. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 8 - GV nhận xét và đa ra kết quả đúng, yêu cầu học sinh các nhóm còn lại đối chiếu kết quả. Tiến hành thí nghiệm lần3: Giáo viên tiến hành học sinh quan sát -Gv:Hãy cho biết để đo cờng độ dòng điện và hiệu điện thế dòng điện một chiều ta dùng dụng cụ gì? Cách mắc chúng nh thế nào? -HS trả lời - GV mắc sẵn mạch điện nh sơ đồ Hình 35.4, đóng khoá K, yêu cầu HS quan sát. -HS quan sát GV làm thí nghiệm -GV đổi chiều dòng điện -HS quan sát GV làm thí nghiệm -Gv: Nếu ta đổi chiều dòng điện thì chiều quay của kim trên dụng cụ đo thay đổi thế nào? -Hs:Nếu ta đổi chiều dòng điện thì chiều quay của dụng cụ đo cũng đổi chiều. - GV chốt lại: Khi đo hiệu điện thế và cờng độ dòng điện một chiều, ta phải mắc đúng các dụng cụ đo. Nếu mắc sai sẽ không đo đợc. - GV: Vẫn mạch điện trên, thay dòng điện một chiều bằng dòng điện xoay chiều, em thử đoán xem kim của ampe kế và vôn kế chỉ bao nhiêu. -HS dự đoán - GV: Chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự doán trên (GV làm thí nghiệm). - HS quan sát thấy: Kim của dụng cụ đo chỉ vạch số 0. - GV: Nh vậy ta không dùng đợc ampe kế và vôn kế một chiều để đo cờng độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều mà phải dùng ampe kế và vôn kế xoay chiều (ampe kế và vôn kế xoay chiều có kí hiệu là AC hay ~). Trên vôn kế và am-pe kế này hai chốt nối không cần có kí hiệu (+), (-). Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 9 - GV cho học sinh phân biệt ampe kế và vôn kế một chiều với ampe kế và vôn kế xoay chiều. - GV làm thí nghiệm sử dụng vôn kế, am-pe kế xoay chiều đo cờng độ, hiệu điện thế xoay chiều. - HS quan sát. - GV gọi 2 học sinh đọc các giá trị đo đợc, sau đó đổi chỗ chốt lấy điện và gọi HS đọc lại số chỉ. ? Cách mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào mạch điện có gì khác so với cách mắc ampe kế và vôn kế một chiều? - Khi mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào mạch điện ta không cần phân biệt chốt dơng hay âm. - GV: Giới thiệu đồng hồ vạn năng ? Qua phần trên, hãy cho biết dụng cụ đo hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều? Cách nhận biết? - Đo hiệu điện thế và cờng độ của dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và am- pe kế xoay chiều có kí hiệu là AC (hay ~). ? Kết quả đo thay đổi nh thế nào nếu ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện? - Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm. C- Kết luận Nh vậy thông qua việc hớng dẫn tổ chức cho học sinh chủ động tham gia vào quá trình nghiên cứu kiến thức mới thông qua việc học sinh tự mình làm các thí nghiệm dẫn đến giờ học hấp dẫn thú vị giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, phát huy đợc tính tích cực sáng tạo của học sinh trong học tập cũng nh trong cuộc sống. Và cũng thông qua việc tự mình làm thí nghiệm, giúp cho học sinh hình thành kỹ năng, kỹ xảo, khả năng ứng dụng trong thực tế, giúp các em thêm yêu khoa học nói chung và yêu thích bộ môn vật lý nói riêng. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 10 [...]...Trên đây là một số kinh nghiệm nhỏ trong quá trình dạy học Vật lý trong trờng THCS Thời gian công tác còn ch a dài, kinh nghiệm còn hạn chế, mong đợc sự giúp đỡ của các đồng nghiệp Liêm Hải, ngày 06 tháng 5 năm 2008 Ngời viết Vũ Văn thế Sáng kiến kinh nghiệm 11 Vũ Văn Thế . tài: Sử dụng hiệu quả đồ dùng thí nghiệm trong việc giảng dạy môn vật Lý ở trờng THCS A- Đặt vấn đề I/ Cơ sở lý luận: Vật lý là môn khoa học thực nghiệm. Sử dụng hiệu quả đồ dùng thí nghiệm trong việc giảng dạy môn vật Lý ở tr ờng THCS là vô cùng quan trọng. Sáng kiến kinh nghiệm Vũ Văn Thế 1 II/ Cơ sở thực