Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm khi dạy chương chất khí (vật lí 10 - cơ bản) nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh thpt miền núi

Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm khi dạy chương chất khí (vật lí 10 - cơ bản) nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh thpt miền núi

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 

ĐẶNG THỊ HƯƠNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM KHI DẠY CHƯƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 - CƠ BẢN) NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái Nguyên, năm 2009

MỤC LỤC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 

ĐẶNG THỊ HƯƠNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM KHI DẠY CHƯƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 - CƠ BẢN) NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Vật lí Mã số: 60.14.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Phan Đình Kiển

Thái Nguyên, năm 2009

Chương 2: SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG GIỜ HỌC VẬT LÍ NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

2.1 Tiến trình xây dựng tri thức khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học

2.2 Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể một số bài chương “Chất khí” -

Vật lí 10 (cơ bản) nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS 42

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nghị quyết hội nghị lần II Ban chấp hành trung ương Đảng cộng sản khóa VIII đã chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp giáo dục - đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học…” Văn kiện đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ X của Đảng tiếp tục khẳng định: “Ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, …, phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh, sinh viên.” [3]

Trong những năm qua, định hướng đổi mới này đã được thực hiện ở tất cả các cấp học, bậc học, các môn học và được cụ thể hóa bằng việc đổi mới sách giáo khoa (SGK) cũng như việc thực hiện các phương pháp dạy học tích cực Tuy ở nhiều nơi đã thu được những kết quả rất đáng khích lệ nhưng việc đổi mới phương pháp dạy học ở miền núi còn nhiều hạn chế nên học sinh (HS) chưa say mê, hứng thú học tập; từ đó chưa phát huy được năng lực nhận thức và khả năng sáng tạo của học sinh Điều đó ảnh hưởng đến việc đào tạo ra con người có đầy đủ phẩm chất đạo đức, năng lực trí tuệ để đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước

Tìm hiểu thực tế giảng dạy học Vật lí ở các trường THPT miền núi, chúng tôi nhận thấy rằng HS chưa nắm vững kiến thức, chưa hứng thú với học tập, năng lực nhận thức còn nhiều hạn chế, thụ động trong việc tiếp thu kiến thức

Với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học bộ môn Vật lí tại các trường trung học phổ thông ở miền núi, chúng tôi chọn đề tài:

“Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm khi dạy chương “Chất khí” (Vật lí 10 - cơ bản) nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh THPT miền núi”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong giờ học Vật lí khi dạy chương “Chất

khí” (Vật lí 10 - cơ bản) nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS THPT miền

núi

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu quá trình dạy - học Vật lí khi dạy một số kiến thức chương “Chất khí” cho HS THPT miền núi

4 Giả thuyết khoa học

Nếu tiến hành các thí nghiệm trong giờ học một cách khoa học, phù hợp với đối tượng sẽ nâng cao được chất lượng học tập cho HS

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính tích cực trong dạy học theo quan điểm hiện đại và thí nghiệm trong dạy học Vật lí

+ Điều tra thực trạng dạy học Vật lí nói chung và chương “Chất khí” nói riêng với việc sử dụng thí nghiệm trong giờ học ở các trường THPT miền núi

+ Đề xuất phương án tiến hành thí nghiệm trong giờ học Vật lí nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS

+ Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” theo phương án đề ra

+ Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài

6 Phương pháp nghiên cứu

+ Nghiên cứu lí luận + Điều tra, khảo sát

+ Thực nghiệm sư phạm 7 Đóng góp của luận văn

+ Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận và thực tiễn về việc sử dụng thí nghiệm của giáo viên (GV) và HS để tích cực hóa hoạt động học tập của HS THPT miền núi

+ Có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến việc sử

dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở THPT miền núi

8 Giới hạn của luận văn

Nghiên cứu sử dụng các thí nghiệm của GV và HS trong giờ nghiên cứu tài liệu mới khi dạy một số kiến thức trong chương “Chất khí” nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS THPT miền núi

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, mục lục, danh mục tài liệu tham khảo, phần chính của luận văn được trình bày 3 chương (gồm: 106 trang, trong đó có 6 sơ đồ, 6 đồ thị và biểu đồ, 8 hình vẽ, 17 bảng biểu; 8 phụ lục trong đó có: 1 phiếu phỏng vấn GV, 1 phiếu phỏng vấn HS, 3 bảng tóm tắt nội dung trình bày bảng, 3 đề kiểm tra khảo sát)

28 luật giáo dục Việt Nam ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học,khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [8]

Là một môn học mang tính ứng dụng cao, vì thế giảng dạy bộ môn Vật lí trong trường phổ thông càng phải tuân thủ nghiêm ngặt những yêu cầu nêu trên Đặc thù bộ môn đã cho thấy việc sử dụng thiết bị hỗ trợ dạy học để làm nổi bật bản chất của các hiện tượng Vật lí là rất cần thiết Trong đó, thí nghiệm Vật lí đã được nhiều nhà sư phạm sử dụng như là một phương pháp dạy học tích cực Vấn đề này được các tác giả trình bày trong công trình nghiên cứu, như:

Tô Văn Bình (2002), Thí nghiệm Vật lí ở trường phổ thông, ĐHSP Thái

Nguyên

Nguyễn Thị Thanh Hà (1999), “Sử dụng lazer trong thí nghiệm giao thoa ánh

sáng và đo bước sóng ánh sáng ở trường phổ thông”, Tạp chí nghiên cứu giáo dục,

(7)

Vi Thị Thu (1999), Một số biện pháp nhằm phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh PTTH miền núi khi dạy phần “Cơ học” – Vật lí lớp 10,

Luận văn thạc sĩ KHGD, ĐHSP Thái Nguyên

Hà Sỹ Thuyết (1999), Sử dụng phương pháp thí nghiệm trong giờ học Vật lí nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh THCS miền núi, Luận văn

thạc sĩ KHGD, ĐHSP Thái Nguyên

Ngô Thị Quyên (2006), Sử dụng thí nghiệm khi dạy phần tính chất sóng, tính chất hạt của ánh sáng, Vật lí 12 THPT nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh, Luận văn thạc sĩ KHGD, ĐHSP Thái Nguyên

…

Các công trình trên cho thấy, sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí một cách khoa học, phù hợp với đối tượng HS có ý nghĩa rất quan trọng; nó đã giúp HS phát huy được tính tích cực, tự lực trong hoạt động học tập của HS; góp phần không nhỏ trong quá trình thực hiện mục tiêu giáo dục Tuy nhiên không phải GV Vật lí nào cũng biết cách khai thác và phát huy một cách có hiệu quả các thí nghiệm trong giờ dạy của mình Vì vậy, sử dụng thí nghiệm như thế nào để đạt được hiệu quả cao nhất trong từng bài học cụ thể vẫn là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều GV Vật lí

1.1.2 Quan niệm về phương pháp dạy học và phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Vật lí

1.1.2.1 Quan niệm về phương pháp dạy học

Theo lí luận dạy học, quá trình dạy học được xem như một quá trình kết hợp biện chứng giữa hoạt động dạy của GV với hoạt động học của HS Vì vậy bất cứ một phương pháp dạy học nào cũng là một hệ thống các hoạt động có định hướng của GV nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và hoạt động thực hành của HS, đảm bảo cho HS nắm vững nội dung trí dục và đạt được các mục tiêu đã đề ra Nói cách

khác, “phương pháp dạy học là cách thức hoạt động có tổ chức và tác động lẫn nhau của người giáo viên và của học sinh nhằm đạt được các mục tiêu dạy học đã đặt ra” [15]

Như vậy, phương pháp dạy học có những dấu hiệu đặc trưng sau:

- Phản ánh sự vận động của quá trình nhận thức của học sinh nhằm đạt được mục đích đặt ra,

- Phản ánh sự vận động của nội dung đã được nhà trường quy định, - Phản ánh cách thức trao đổi thông tin giữa thầy và trò,

- Phản ánh cách thức điều khiển hoạt động nhận thức, kích thích và xây dựng động cơ, tổ chức hoạt động nhận thức và kiểm tra, đánh giá kết quả hoạt động [27]

1.1.2.2 Phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Vật lí

a) Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

Phương pháp tích cực dùng để chỉ một nhóm phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học

Các phương pháp dạy học tích cực có những đặc trưng sau:

- Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh, - Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học,

- Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác, - Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

b) Một số phương pháp dạy học tích cực

* Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề)

I.Z.Kharlamop viết: “Dạy học nêu vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy học bao gồm việc tạo ra các tình huống có vấn đề trong giờ học, kích thích ở học sinh nhu cầu giải quyết các vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt động nhận thức tự lực nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mới, phát triển tính tích cực trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình thông hiểu và lĩnh hội thông tin khoa học mới”[27]

Sơ đồ các bước dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề được mô tả trên hình 1.1:

Tùy theo mức độ tham gia của học sinh vào quá trình nghiên cứu và giải quyết vấn đề, người ta phân chia dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề thành bốn mức độ:

+ Mức 1: Giáo viên nêu vấn đề, nêu cách giải quyết vấn đề; học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề theo hướng dẫn của giáo viên Giáo viên đánh giá kết quả làm việc của học sinh

+ Mức 2: Giáo viên nêu vấn đề, gợi ý để học sinh tìm ra cách giải quyết vấn đề Học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề Giáo viên và học sinh cùng đánh giá

+ Mức 3: Giáo viên cung cấp thông tin tạo tình huống, học sinh phát hiện và xác định vấn đề nảy sinh, tự lực đề xuất các giả thuyết và lựa chọn giải pháp, học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề với sự giúp đỡ của giáo viên khi cần Giáo viên cùng học sinh đánh giá

+ Mức 4: Học sinh tự lực phát hiện vấn đề nảy sinh trong hoàn cảnh của mình hoặc cộng đồng, lựa chọn vấn đề cần giải quyết Học sinh giải quyết vấn đề, tự đánh giá chất lượng và hiệu quả [15]

* Phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm là một trong những phương pháp đặc thù của Vật lí học, là một phương pháp nhận thức khoa học, hình thành kiến thức bằng con đường quy nạp từ một số lớn các hiện tượng được kiểm tra bằng thực nghiệm khoa học và được khái quát thành các định luật, các thuyết khoa học Phương pháp thực nghiệm yêu cầu cao khả năng của các nhà lí thuyết và các nhà thực nghiệm trong

Hình 1.1

Tạo tình huống

có vấn đề

Phát hiện và nhận dạng

vấn đề

Phát biểu vấn đề cần

giải quyết Đề xuất các

giả thuyết Kiểm tra

giả thuyết Đúng

Áp dụng

Sai

việc đặt ra các câu hỏi, trong việc tạo ra các điều kiện thí nghiệm để có thể trả lời câu hỏi đã đặt ra

Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm: - Làm xuất hiện vấn đề,

- Xây dựng dự đoán, - Suy luận rút ra hệ quả,

- Đề xuất và thực hiện phương án thí nghiệm, kiểm tra sự phù hợp của hệ quả với thực nghiệm,

- Ứng dụng kiến thức

Trong phương pháp này thí nghiệm đóng vai trò quan trọng, nó như là vật phân tích thực tế khách quan được con người sử dụng có ý thức để nghiên cứu các mối quan hệ khách quan; là tiêu chuẩn chân lí của lí thuyết, giả thuyết dưới các điều kiện thí nghiệm được thực hiện

* Phương pháp dạy học kết hợp giữa tập thể và cá nhân - dạy học theo nhóm

Trong học tập không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều được hình thành bằng con đường hoạt động cá nhân đơn thuần Bởi vì, trong một lớp học trình độ kiến thức, tư duy của HS không thể đồng đều tuyệt đối Để đảm bảo cường độ và tiến độ học tập diễn ra như mong muốn, đạt hiệu quả cao thì việc phối hợp giữa các cá nhân trong hoạt động học tập là rất cần thiết Lớp học là một môi trường giao tiếp giữa thầy – trò, trò – trò tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường đi tìm chân lí Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến cá nhân được điều chỉnh, khẳng định hay bác bỏ Qua đó người học nâng lên một trình độ mới; bài học vận dụng được vốn hiểu biết, kinh nghiệm của mỗi cá nhân và cả lớp Trong hoạt động học tập hợp tác, tính cách và năng lực của mỗi cá nhân được bộc lộ, được uốn nắn; tình bạn, ý thức tổ chức kỉ luật, tinh thần tương trợ cộng đồng được phát triển

1.2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TÍNH TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC

1.2.1 Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tương tác dạy học 1.2.1.1 Bản chất hành động của sự học

Theo quan điểm tâm lý học tư duy, sự học là sự phát triển về chất của cấu trúc hành động Tùy thuộc vào sự phát triển cấu trúc hành động học của chủ thể mà chất lượng, hiệu quả của sự học có thể khác nhau ứng với cùng một hành vi bề ngoài giống nhau Ở đây hành vi được xem như kết quả biểu hiện bên ngoài của hành động còn cách thức để đạt tới kết quả đó được xem như cấu trúc bên trong của hành động học

Theo GS.TS Phạm Hữu Tòng: “Sự học phải là một quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác định, thông qua thích ứng của chủ thể với tình huống hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó Hoạt động có đối tượng cấu thành từ hành động, hành động gồm các thao tác Hành động có mục đích, điều kiện, phương tiện cụ thể” [24] Sơ đồ mô tả hành động học như hình 1.2 :

Như vậy ta có thể hiểu: Sự học nói chung là sự thích ứng của người học với những tình huống thích đáng làm nảy sinh và phát triển ở người học những dạng hoạt động xác định, phát triển ở người học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân

1.2.1.2 Chức năng tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của sự dạy

Như đã nói ở trên, học là hành động của HS xây dựng kiến thức cho bản thân

và vận dụng kiến thức của mình Điều đó cũng có nghĩa dạy học là dạy hành động

(hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) Do đó, trong dạy học, GV cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của HS, đồng thời kiểm tra và định hướng hành động của HS theo một chiến lược hợp lí sao cho HS tự chủ chiếm lĩnh tri thức, đồng thời năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của họ từng bước phát triển

Có thể mô tả sự tương tác nói trên trong hệ dạy học bằng sơ đồ hình 1.3:

Trong hệ tương tác dạy học, tương tác trực tiếp giữa các học sinh với nhau và giữa học sinh với giáo viên là sự trao đổi, tranh luận giữa các cá nhân với nhau Nhờ đó từng cá nhân học sinh tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía giáo viên và tập thể học sinh trong quá trình chiếm lĩnh xây dựng tri thức [25]

1.2.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh

1.2.2.1 Khái niệm và phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức

a) Khái niệm

Tính tích cực là các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ động tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức của học sinh đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong

Định hướng Giáo viên

Tổ chức

Liên hệ ngược

Học sinh

Tư liệu hoạt động dạy học (môi trường)

Cung cấp tư liệu, tạo tình huống Thích ứng

Hình 1.3

quá trình nắm vững kiến thức” [27] Tính tích cực nhận thức vừa là mục đích hoạt động, vừa là phương tiện - điều kiện để đạt được mục đích, đồng thời là kết quả của hoạt động

Tính tích cực học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự gắng sức cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập Học tập là một trường hợp riêng của nhận thức, vì vậy nói tới tính tích cực học tập thực chất nói tới tính tích cực nhận thức

Như vậy, tính tích cực học tập chính là phẩm chất, là sự cố gắng của mỗi HS Đối với HS trong quá trình học tập đòi hỏi phải có những nhân tố, tính lựa chọn thái độ đối với đối tượng nhận thức, đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tượng, cải tạo đối tượng trong hoạt động sau này nhằm giải quyết vấn đề Hoạt động mà thiếu những nhân tố trên thì không thể nói là tính tích cực nhận thức

b) Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức

Tính tích cực trong hoạt động học tập của HS có thể đạt được ở nhiều cấp độ tùy thuộc vào phẩm chất và sự cố gắng của mỗi em Tùy theo việc huy động chủ yếu những chức năng tâm lí nào và mức độ huy động những chức năng tâm lí đó mà người ta phân ra ba loại tính tích cực:

- Tính tích cực tái hiện (bắt chước): Chủ yếu dựa vào trí nhớ và tư duy tái

hiện (học sinh tích cực bắt chước hoạt động của GV và các bạn trong lớp)

- Tính tích cực tìm tòi: Đặc trưng bởi bằng sự bình phẩm, phê phán, tìm tòi

tích cực về mặt nhận thức, óc sáng kiến, lòng khao khát hiểu biết, hứng thú học tập (học sinh tự giải quyết được các vấn đề đã nêu ra, lựa chọn được lời giải hợp lý nhất trong các cách giải quyết đã biết) Tính tích cực đó không hạn chế trong khuôn khổ những yêu cầu của GV

- Tính tích cực sáng tạo: Đây là cấp độ cao nhất của tính tích cực nhận thức;

nó đặc trưng bằng con đường khẳng định riêng của mình, không giống với con đường mà mọi người đã thừa nhận, đã trở thành chuẩn hóa (HS có khả năng mang kiến thức đã biết vào tình huống mới, phát hiện những vấn đề mới trong tình huống

đã biết…)

1.2.2.2 Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức và các mặt của tính tích cực nhận thức

a) Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức của HS nảy sinh trong quá trình học tập nhưng nó là kết quả của nhiều nguyên nhân, có nguyên nhân hình thành từ quá khứ, thậm chí từ lịch sử lâu dài của nhân cách

Tính tích cực của nhận thức phụ thuộc vào các nhân tố như: hứng thú, nhu cầu, động cơ, năng lực, ý chí, sức khỏe, môi trường… Trong đó hứng thú là nhân tố được GV quan tâm nhất, vì:

- Có thể hình thành hứng thú ở HS một cách nhanh chóng và bất kì lúc nào của quá trình dạy học

- Có thể gây hứng thú cho HS ở mọi lứa tuổi

- Quan trọng hơn cả là việc gây hứng thú cho HS nằm trong khả năng của người thầy “Người thầy có thể điều khiển hứng thú của học sinh qua các yếu tố của quá trình dạy học: nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức qua các bước lên lớp như mở bài, bài giảng mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức, mối quan hệ thầy – trò” [27]

b) Các mặt của tính tích cực:

Tính tích cực bao gồm hai mặt: mặt tự phát và mặt tự giác

- Mặt tự phát: là yếu tố tiềm ẩn của từng cá nhân học sinh; nó biểu hiện bằng tính tò mò, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở trẻ đều có trong mức độ khác nhau

- Mặt tự giác: là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tượng rõ rệt, thể hiện óc quan sát, tính phê phán, tính tò mò khoa học [27]

Tính tích cực nhận thức có hạt nhân là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng Tính tích cực nhận thức và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽ với nhau nhưng không phải đồng nhất Trong một số trường hợp, có thể tích cực ở bên ngoài mà không phải là tích cực ở trong tư duy Tính tích cực bên ngoài được biểu hiện ở sự thực hiện các nề nếp, các

yêu cầu của GV, các thao tác, hành vi bên ngoài có thể kiểm soát được Mặt khác, do bản thân HS có động cơ, mục đích học tập, khi tiếp thu các tác động bên ngoài đã biến thành những nhu cầu nhận thức, tích cực đào sâu suy nghĩ một cách tự giác, đó là tính tích cực bên trong đẫn đến sự độc lập phát triển của cá nhân Tính tích cực bên ngoài là cần thiết nhưng tính tự giác bên trong là yếu tố quyết định sự phát triển của mỗi cá thể

1.2.2.3 Biểu hiện và vai trò của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh

a) Biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức

Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh biểu hiện ở chỗ:

- Sự chú ý học tập của học sinh, sự hăng hái tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập,

- Thường xuyên có những thắc mắc, đòi hỏi giáo viên giải thích cặn kẽ các vấn đề chưa rõ,

b) Vai trò của tính tích cực hoạt động nhận thức trong quá trình học tập:

Trong quá trình dạy học, hoạt động chính của HS là tích cực, tự giác lĩnh hội kiến thức Trong quá trình này, hoạt động học tập của HS diễn ra dưới sự chỉ đạo trực tiếp của GV; sự giúp đỡ của GV nhiều hay ít tùy thuộc vào đối tượng, trình độ nhận thức của học sinh, tùy theo từng giai đoạn của sự học tập

Thực tế cho thấy: Nếu trong quá trình dạy học, GV chỉ giảng giải cho HS, đem kiến thức đến cho các em dưới dạng “chuẩn bị sẵn” thì HS không có hứng thú

theo dõi bài giảng, không nắm vững kiến thức, càng không thể biến nó thành giá trị riêng của bản thân; từ đó sinh ra ỉ lại, không cố gắng nỗ lực, kiên trì trong học tập Ngược lại, quá trình dạy học mà hoạt động nhận thức của HS kết hợp chặt chẽ với sự điều khiển của GV thì không những HS chăm chú nghe giảng mà còn hăng hái tham gia giải quyết vấn đề; kết quả là các em nắm vững các tri thức, kĩ năng, kĩ xảo Có thể nói, tính tích cực học tập là điều kiện cần thiết để HS tiếp thu tài liệu một cách có ý thức, đồng thời phát triển tư duy; khi đó kiến thức vừa lĩnh hội được mới trở thành vốn riêng của bản thân

1.2.2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức

Các biện pháp để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS có thể được tóm tắt như sau:

- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, cái mới ở đây không phải là xa lạ quá đối với học sinh, cái mới phải liên hệ với cái cũ; kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của các em

- Phương pháp dạy học phải đa dạng (phát hiện và giải quyết vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, làm việc độc lập…) và phối hợp chúng với nhau

- Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là các dụng cụ trực quan có tác dụng tốt trong quá trình kích thích hứng thú của HS

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập thể, làm việc trong phòng thí nghiệm…

- Thầy giáo, bạn bè động viên, khen thưởng kịp thời khi có thành tích học tập tốt

- Luyện tập dưới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, các tình huống mới

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS - Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập

Như vậy, để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS THPT đối

với bộ môn Vật lí trước hết phải xác định động cơ, tạo hứng thú và nhu cầu học tập cho các em Mặt khác, Vật lí học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, GV có thể tạo ra những tình huống bất ngờ kích thích nhu cầu đi tìm nguyên nhân của các hiện tượng khoa học, sử dụng thí nghiệm một cách khoa học… để HS phải chú ý, tạo hứng thú học tập và bắt buộc tư duy tìm cách giải quyết vấn đề, chính những điều đó sẽ phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức trong học tập Vật lí của HS

1.3 THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

Trong quá trình dạy học Vật lí có nhiều cách thức khác nhau để phát huy tính tích cực, tự lực và bồi dưỡng tư duy cho HS, tuy nhiên việc sử dụng thí nghiệm và sử dụng hợp lí thí nghiệm trong giờ học Vật lí là một trong những biện pháp được

coi là hữu hiệu nhất

1.3.1 Khái niệm về thí nghiệm Vật lí

Trong Vật lí học, thí nghiệm hiểu là quan sát hiện tượng cần nghiên cứu trong các điều kiện được kiểm tra chính xác, cho phép theo dõi tiến trình của hiện tượng và tái tạo nó mỗi lần lặp lại các hiện tượng này Như vậy, thí nghiệm Vật lí vừa là nguồn kiến thức vừa là một phương pháp nghiên cứu “Thí nghiệm Vật lí trong trường phổ thông (còn gọi là thí nghiệm giáo khoa) là sự phản ánh phương pháp nghiên cứu khoa học trong việc nghiên cứu các hiện tượng Vật lí, vì vậy chúng mang yếu tố cơ bản về phương pháp thực nghiệm khoa học” [24]

Thí nghiệm là một phương pháp dạy học Vật lí Đó là cách thức, là biện pháp tổ chức các hoạt động dạy - học của người GV thể hiện qua sự cộng tác giữa thầy và trò trong quá trình giảng dạy và học tập nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc truyền thụ, lĩnh hội tri thức Vật lí và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành

1.3.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí

Thí nghiệm Vật lí có vai trò rất quan trọng trong việc dạy học Vật lí ở trường THPT Nó 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, kĩ năng mới, củng cố kiến thức, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh)

1.3.2.1 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan hóa việc quan sát các sự vật - hiện tượng trong dạy học Vật lí

Trong tự nhiên và trong kĩ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình Vật lí xảy ra dưới dạng thuần khiết Chính nhờ các 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, bản chất 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 tiếp thu được những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình Vật lí Đặc biệt trong việc nghiên cứu các lĩnh vực của Vật lí mà ở đó các 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 lí các thí nghiệm mô hình (các thí nghiệm được tiến hành trên những mô hình vật chất thay thế cho đối tượng gốc cần nghiên cứu) để trực quan hóa các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu không thể thiếu được [5], [22]

1.3.2.2 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện cho HS

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng vào việc phát triển nhân cách toàn diện của HS được thể hiện ở các mặt sau:

+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS:

Thí nghiệm luôn có mặt trong quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình Vật lí, hình thành các khái niệm, các định luật Vật lí, xây dựng các thuyết Vật lí, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học Đồng thời, thí nghiệm tạo ra cho HS những khả năng làm quen và thực hiện các phương pháp tư duy như phân tích và tổng hợp, con đường quy nạp và diễn dịch, sự so sánh và phép tương tự

Trong các thí nghiệm do chính mình tiến hành, HS được rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo (sử dụng các dụng cụ đo, đọc và lắp ráp thí nghiệm…); được rèn luyện

thói quen làm việc khoa học của người tiến hành thí nghiệm; rèn luyện cho HS tính tỉ mỉ, trung thực, chính xác, làm việc có kế hoạch Đó là những phẩm chất của con người làm việc khoa học và sáng tạo

+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập Vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của HS

Trong quá trình thí nghiệm, HS phải tiến hành các hoạt động trí tuệ - thực tiễn như: thiết kế phương án, kế hoạch thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lập bảng giá trị đo, lựa chọn dụng cụ, bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lí kết quả Chính vì vậy, thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

Trong quá trình thí nghiệm, việc bồi dưỡng các năng lực thực nghiệm phải được gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí tuệ như: đề xuất giả thuyết, phân tích, mô tả hiện tượng…, khái quát hóa thành những kết luận tổng quát nhờ phép quy nạp, đối chiếu các kết luận này với giả thuyết (hay hệ quả) đề xuất, giải thích, so sánh các hiện tượng của quá trình Vật lí, các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của kiến thức đã học

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

Các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành đòi hỏi sự phân công và phối hợp những công việc tự lực của HS trong tập thể Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biết của mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối quan hệ có tính quy luật trong tự nhiên

1.3.3 Phân loại thí nghiệm Vật lí trong trường phổ thông

Ngày nay, trong nhà trường phổ thông người ta đã hoàn thành một hệ thống xác định các thí nghiệm Vật lí giáo khoa Nó dựa trên cơ sở nâng cao tính tích cực, tự lực của HS trong quá trình lĩnh hội kiến thức Trước hết, các em làm quen với

các hiện tượng Vật lí do GV biểu diễn, tiếp đó các em làm đồng loạt cùng một đề tài thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV và sau cùng chỉ dùng tài liệu hướng dẫn các em tự lực nghiên cứu thực nghiệm nhỏ Cũng như việc phân loại phương pháp giảng dạy, việc phân loại thí nghiệm Vật lí rất phức tạp và có nhiều quan điểm khác nhau Sau đây là một kiểu phân loại:

*/ Căn cứ vào tính chất, vai trò hoạt động của thầy và trò trong khi tiến hành thí nghiệm người ta chia thành thí nghiệm GV và thí nghiệm HS Sự phân chia này chỉ là tương đối vì trong thí nghiệm của GV, HS đã tham gia tích cực vào từng bước của thí nghiệm và trong nhiều thí nghiệm GV chỉ đóng vai trò tổ chức hướng dẫn để học sinh thực hiện cụ thể các công việc của thí nghiệm Ngược lại trong thí nghiệm của HS, GV vẫn là người đóng vai trò tổ chức và hướng dẫn

*/ Căn cứ vào mục đích của lí luận dạy học, hay nói cách khác căn cứ vào mục đích của thí nghiệm được sử dụng trong giờ học người ta có thể phân thí nghiệm như sau:

+ Thí nghiệm mở đầu;

+ Thí nghiệm nghiên cứu tài liệu mới: Tùy theo mục đích chính của thí nghiệm mà người ta chia thành thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa;

+ Thí nghiệm củng cố; + Thí nghiệm kiểm tra

Đối với thí nghiệm của HS, ngoài các thí nghiệm được phân loại như trên còn có thí nghiệm thực hành (thí nghiệm do HS tiến hành ở phòng thí nghiệm sau khi học xong một phần hay một chương), thí nghiệm quan sát Vật lí ở nhà

*/ Căn cứ vào kết quả cụ thể của thí nghiệm người ta chia thành thí nhiệm định tính và thí nghiệm định lượng

Trong giới hạn của đề tài, chúng tôi chỉ quan tâm đến thí nghiệm của GV (thí nghiệm biểu diễn) và thí nghiệm của HS trong giờ học lí thuyết Vật lí (thí nghiệm trực diện)

1.3.4 Thí nghiệm biểu diễn

1.3.4.1 Vị trí của thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn về Vật lí do GV thực hiện giữ vị trí hàng đầu trong hệ thống thí nghiệm Vật lí phổ thông Đây là loại thí nghiệm được nhà trường ta quan tâm nhiều hơn vì dễ tổ chức, có hiệu lực ngay và không đòi hỏi số lượng từng loại thiết bị nhiều

a) Thí nghiệm biểu diễn được tiến hành trong những trường hợp sau:

- Cần thiết phải chứng minh hiện tượng ở quy mô lớn

- Thí nghiệm đòi hỏi nhiều kĩ thuật biểu diễn, thiết bị phức tạp, đắt tiền - Cần thiết cho HS thấy được các biện pháp và các thao tác mới khi tiến hành thí nghiệm

- Những thí nghiệm nguy hiểm, như thí nghiệm làm việc với điện cao thế, có chất nổ, chất độc …

b) Ưu, nhược điểm của thí nghiệm biểu diễn:

Thí nghiệm biểu diễn nếu được tiến hành hợp lí sẽ tạo điều kiện cho HS tiếp thu dễ dàng tài liệu nghiên cứu và các hiện tượng ở dạng tự nhiên hoặc gần như tự nhiên Nó có tác dụng lớn trong việc chỉ đạo HS thấy rõ các biện pháp tiến hành thí nghiệm độc lập Tuy nhiên thí nghiệm biểu diễn có những hạn chế như khi GV làm thí nghiệm HS chỉ quan sát chứ không trực tiếp làm nên có thể có những hiện tượng họ không kịp theo dõi và không có điều kiện nhắc lại ngay hiện tượng đang nghiên cứu Hơn nữa, thí nghiệm biểu diễn có nhược điểm căn bản là không làm cho HS có những thói quen làm việc khoa học, trung thực, thận trọng, tỉ mỉ và những kĩ năng thực hành cần thiết cho hoạt động học tập, nghiên cứu khoa học và lao động sản xuất của họ sau này

1.3.4.2 Các loại thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn về Vật lí được tiến hành vào lúc nào trong bài giảng là do nội dung của tài liệu quyết định

a) Thí nghiệm mở đầu:

Thí nghiệm mở đầu là thí nghiệm được đưa ra nhằm mục đích đề xuất vấn

đề, giới thiệu cho HS biết về hiện tượng sắp nghiên cứu

GV có thể đưa thí nghiệm này ra sau khi đã giới thiệu hoặc đàm thoại với HS về một hiện tượng Vật lí nào đó mà họ đã thấy hoặc chưa thấy trong thực tế, nhằm minh họa cụ thể hiện tượng hay củng cố cho những nhận xét ban đầu về hiện tượng đó Tuy nhiên, có hiệu quả hơn cả là dùng thí nghiệm mở đầu để tạo ra tình huống có vấn đề, thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện tượng mới, gây hứng thú học tập cho HS Những tình huống đó có thể là sự bất ngờ được nảy sinh trong thí nghiệm của HS Ví dụ, như: trước khi giảng bài “định luật Becnuli” có thể làm thí nghiệm thổi vào giữa hai băng giấy treo song song mà kết quả là hai băng giấy khép lại gần nhau hơn trước - điều này trái với dự đoán của HS là hai băng giấy sẽ xa nhau ra

Với loại thí nghiệm này bao giờ cũng phải ngắn gọn, có hiệu lực nhanh chóng và không đòi hỏi những thiết bị phức tạp

b) Thí nghiệm nghiên cứu tài liệu mới (nghiên cứu hiện tượng):

Thí nghiệm nghiên cứu tài liệu mới là loại thí nghiệm chủ yếu trong các loại thí nghiệm biểu diễn Tùy theo mục đích, cách thức dẫn đến kết luận mà người ta phân chia thành thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa

*/ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: là thí nghiệm được thực hiện theo con đường quy nạp, 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

Loại thí nghiệm này có ưu điểm là đảm bảo ở mức độ cao sự phát triển tư duy của HS vì nó đòi hỏi học sinh phải phân tích các quá trình và các hiện tượng Vật lí, các số liệu thu được từ thí nghiệm, phải tìm ra được cái giống nhau, cái khác nhau, cái chung và cái bản chất; trên cơ sở đó tiến hành đưa ra những khái quát

Tuy nhiên, nếu như thí nghiệm thô sơ đến mức không thể dựa vào kết quả của nó để khái quát hóa, nhất là các thí nghiệm định lượng và mất nhiều thời gian thì không nên sử dụng thí nghiệm này làm thí nghiệm nghiên cứu khảo sát (vì nó

làm ảnh hưởng đến kế hoạch giảng dạy) Với những loại thí nghiệm như thế người ta sử dụng nó vào làm thí nghiệm nghiên cứu minh họa (ta sẽ xét sau đây)

*/ Thí nghiệm nghiên cứu minh họa: là thí nghiệm được tiến hành theo con đường diễn dịch, tức là sau khi GV đã cùng HS tìm ra kết luận, quy tắc, định luật bằng cách suy luận lí thuyết và dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại

Loại thí nghiệm này được sử dụng trong những trường hợp làm thí nghiệm khảo sát thì phức tạp, khó lấy đầy đủ số liệu để quy nạp, trong khi có thể dựa vào suy luận lí thuyết rồi kiểm chứng lại kết luận

Chú ý: Một thí nghiệm vừa có thể sử dụng làm thí nghiệm khảo sát, vừa có thể sử dụng làm thí nghiệm minh họa Tuy nhiên, do mục đích sử dụng khác nhau nên phương hướng và trình tự tiến hành từng loại thí nghiệm có sự khác nhau, do đó phương pháp lập luận cũng khác nhau

c) Thí nghiệm củng cố

Thí nghiệm củng cố bao gồm những thí nghiệm trình bày ứng dụng của các định luật Vật lí trong kĩ thuật hoặc những biểu diễn của định luật trong đời sống nhằm đòi hỏi HS phải vận dụng những điều đã học để giải thích Do đó, giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời qua đó GV cũng kiểm tra được mức độ tiếp thu của HS

Ba loại thí nghiệm biểu diễn nêu trên có tác dụng hỗ trợ và bổ sung cho nhau Mặc dù vậy, không nhất thiết phải sử dụng cả ba loại thí nghiệm này trong cùng một bài giảng, tùy thuộc vào đặc điểm của từng bài giảng và điều kiện cơ sở vật chất - thiết bị của từng trường mà ta có thể lựa chọn thí nghiệm cho phù hợp

1.3.4.3 Yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn

Muốn thí nghiệm biểu diễn mang lại hiệu quả cao cần phải đạt được các yêu cầu sau đây:

+ Do nhiệm vụ chính là nêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề xuất những mâu thuẫn, thúc đẩy mâu thuẫn sâu sắc hơn, giải quyết mâu thuẫn đã nảy sinh hoặc minh họa, nhấn mạnh một luận đề nào đó… nên thí nghiệm biểu diễn phải liên hệ với bài

giảng, phải là một yếu tố tất yếu của quá trình giảng dạy, phải được đưa ra đúng lúc cần thiết

Để đảm bảo được yêu cầu trên, cần có nhận thức đầy đủ về vai trò và tác dụng của thí nghiệm biểu diễn đối với bài giảng Khi chuẩn bị bài lên lớp GV cần xác định một cách chính xác thời điểm cần thiết phải biểu diễn thí nghiệm Thí nghiệm phải xuất hiện như một mắt xích tất yếu, trong một trật tự chặt chẽ không thể thay đổi được

+ Thí nghiệm biểu diễn phải ngắn gọn hợp lí, không quá kéo dài Yêu cầu này xuất phát từ đặc điểm thời gian trên lớp có hạn, ngoài việc tiến hành thí nghiệm còn phải giải thích, phân tích số liệu, đàm thoại với HS để đi đến khái quát hóa…Với những thí nghiệm biểu diễn kéo dài thời gian, khi thật cần thiết sử dụng ta phân thành những thí nghiệm nhỏ biểu diễn ở những giai đoạn khác nhau của bài giảng

+ Thí nghiệm biểu diễn phải thành công ngay Yêu cầu này xuất phát từ nguyên nhân cần tiết kiệm thời gian, để HS tin tưởng chắc chắn vào những kết quả thí nghiệm, tăng thêm uy tín của GV

+ Thí nghiệm biểu diễn phải đảm bảo cả lớp quan sát được, cụ thể là phải đảm bảo cho cả lớp nhìn rõ và tập trung chú ý vào những dụng cụ và chi tiết chính của thiết bị, theo dõi được diễn biến của thí nghiệm để có thể rút ra được những kết luận cần thiết

Muốn đảm bảo thực hiện được yêu cầu này GV cần quan tâm đến việc lựa chọn dụng cụ thí nghiệm, cải tiến các dụng cụ, thiết bị và sử dụng những kĩ thuật khác nhau

+ Thí nghiệm biểu diễn phải đủ sức thuyết phục học sinh; các hiện tượng xuất hiện phải rõ ràng, số lượng thu được phải đủ chính xác và đủ nhiều Kết quả thí nghiệm chặt chẽ, điều kiện cho trước phải đầy đủ

1.3.4.4 Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm

Kĩ thuật biểu diễn có tác dụng quyết định đến sự thành công của thí nghiệm ở trên lớp Kĩ thuật đó phải đảm bảo cho thí nghiệm đạt được kết quả, đảm bảo HS

tiếp thu tốt vấn đề mà thí nghiệm phải giải quyết, đồng thời lại phải đảm bảo an toàn

Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm gồm hai mặt: Thủ thuật biểu diễn và phương pháp tiến hành thí nghiệm

a) Những thủ thuật biểu diễn thí nghiệm

Các thủ thuật nói đến ở đây nhằm mục đích là để HS có thể quan sát được rõ nhất các hiện tượng, các quá trình cũng như các chi tiết, các dụng cụ cần biểu diễn; đồng thời tập trung được sự chú ý của HS

+ Trên bàn thí nghiệm chỉ đặt những thiết bị cần dùng cho thí nghiệm, các bộ phận chính của một thiết bị phải được làm nổi bật lên, không che khuất nhau và không bị GV che lấp

+ Các bộ phận của thiết bị cần đặt ở độ cao khác nhau (bộ phận chính đặt cao hơn bộ phận phụ)

+ Các hiện tượng thí nghiệm diễn ra trên một mặt phẳng thì phải bố trí thiết bị, dụng cụ sao cho mặt phẳng đó vuông góc với đường nhìn của HS ngồi ở giữa lớp nhìn lên bàn thí nghiệm

+ Nếu cần biểu diễn các hiện tượng xảy ra trong các vật không màu thì phải nhuộm màu các vật đó hoặc các thiết bị chỉ thị màu

+ Đối với các hiện tượng không thể cảm giác trực tiếp được (điện trường, từ trường, các bức xạ, ) thì dùng những vật chỉ thị khác nhau (vụn sắt để phát hiện từ trường, màn phủ muối sunphua để phát hiện tia X…)

+ Nếu trong thí nghiệm có sự thay đổi vị trí của các vật hay sự thay đổi về kích thước thì có thể dùng vật đánh dấu (vòng cao su, kim chỉ thị,…)

+ Với những hiện tượng diễn ra trên mặt phẳng nằm ngang phải sử dụng phương pháp chiếu (có thể đèn có gương phản chiếu hoặc dùng màn kính mờ có chiếu sáng) Với những hiện tượng sáng thì phải thực hiện thí nghiệm ở chỗ tối

b) Phương pháp tiến hành thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn chỉ mang lại hiệu quả cao khi có sự tham gia tích cực của HS Muốn như vậy, người GV cần làm cho HS hiểu rõ mục đích thí nghiệm,

cách bố trí thí nghiệm cũng như sự hoạt động của các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm; đồng thời HS cần được trực tiếp tham gia vào việc quan sát và rút ra kết luận trên cơ sở phân tích kết quả thí nghiệm quan sát được

Các bước tiến hành của thí nghiệm biểu diễn gồm có: Bước 1: Làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu

Bước 2: Đề xuất giả thuyết

Bước 3: Đàm thoại để nắm mục đích thí nghiệm Bước 4: Đề xuất phương án thí nghiệm

Bước 5: Phân tích kết quả thí nghiệm [5]

Về mặt nguyên tắc, việc tiến hành thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và nghiên cứu minh họa đều gồm các bước nêu trên Tuy nhiên do mục đích thí nghiệm khác nhau nên nội dung của một số bước có sự khác nhau (đặc biệt là ở bước đề xuất phương án thí nghiệm)

1.3.5.1 Vị trí của thí nghiệm HS trong giờ học Vật lí

Thí nghiệm của HS ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong giờ học Vật lí, đặc biệt là đối với các lớp năng khiếu Bên cạnh những ưu điểm chung của việc sử dụng thí nghiệm Vật lí trong giờ học như đã nêu ở trên chúng ta còn nhận thấy rằng, thí nghiệm HS đặc biệt kích thích hứng thú học tập của HS trong giờ học

Trong phần lớn các trường hợp, HS chỉ nên tiến hành thí nghiệm trong giờ bài học mới với các thí nghiệm có ít hiện tượng, không đòi hỏi nhiều dụng cụ thí nghiệm, các thao tác thí nghiệm không quá phức tạp, các phép đo không đòi hỏi độ chính xác cao, các thí nghiệm ít nguy hiểm, ít làm hư hỏng dụng cụ thí nghiệm Các thí nghiệm mà các thao tác cơ bản của nó HS ít nhiều cũng đã được quan sát GV làm

1.3.5.2 Thí nghiệm trực diện (thí nghiệm của HS trong giờ bài học mới)

Thí nghiệm trực diện là loại thí nghiệm mà dưới sự hướng dẫn của GV trong quá trình nghiên cứu tài liệu ở lớp, mọi HS cùng tiến hành thí nghiệm và trên cơ sở đó rút ra kết luận hoặc minh họa lí thuyết đã học

a) Những nét đặc trưng của thí nghiệm trực diện

Thí nghiệm trực diện có các đặc trưng sau:

+ Luôn luôn liên hệ chặt chẽ với nội dung nghiên cứu trong giờ học, được tiến hành lúc GV giải thích tài liệu nghiên cứu, khi học sinh cần phải chú ý đến một khía cạnh của một hiện tượng nghiên cứu hay cần làm cho HS quan niệm được cụ thể cấu tạo, cách vận dụng của một máy nào đó

+ Hoạt động lao động của HS tiến hành theo cùng một nhịp điệu, liên tục, có quy tắc và tuân theo một chương trình thống nhất cả lớp

+ Hoạt động của HS được quy định trong một thời gian nhất định và tương đối ngắn

+ GV kiểm tra trực tiếp được quá trình làm việc đã vạch ra cho HS

+ Tính tập thể giúp đỡ nhau trong khi làm thí nghiệm dễ có điều kiện được phát huy

b) Vai trò của thí nghiệm trực diện

Thí nghiệm trực diện có tác dụng hỗ trợ, bổ sung cho thí nghiệm biểu diễn và chuẩn bị tích cực cho thí nghiệm thực hành Vật lí

Thí nghiệm trực diện có ưu điểm hơn thí nghiệm biểu diễn ở chỗ:

+ Do có nhiều nhóm HS cùng tiến hành một thí nghiệm nên có thể thu được một số kết quả cùng một lúc, có điều kiện so sánh những kết quả đó và rút ra những kết luận không phải chỉ từ một kết quả như thí nghiệm biểu diễn

+ Những số liệu thu được ở một nhóm HS có thể được bổ sung bằng số liệu của các nhóm khác Điều đó đảm bảo cho HS thấy được tính chất khách quan của các quy luật đang được nghiên cứu, tạo điều kiện xây dựng và rèn luyện cho họ tinh thần, thái độ, tác phong, phương pháp nghiên cứu tập thể

So với thí nghiệm thực hành Vật lí, thí nghiệm trực diện cũng có ưu điểm hơn ở chỗ: chúng kết hợp hữu cơ với bài giảng, phục vụ trực tiếp cho việc tiếp thu kiến thức mới

Bên cạnh những ưu điểm nêu trên, thí nghiệm trực diện còn có một số nhược điểm sau:

+ Do yêu cầu phải kết thúc thí nghiệm cùng một lúc nên có thể có một số nhóm HS phải bỏ dở công việc, hoặc phải tiến hành một cách vội vã, do đó không thu được đầy đủ kết quả của tất cả các nhóm trong cùng một lúc, gây khó khăn cho việc rút ra kết luận HS sẽ còn thắc mắc về kết quả, ảnh hưởng đến sự tập trung chú ý vào việc tiếp tục nghe giảng

+ Khi tổ chức thí nghiệm cần phải có nhiều dụng cụ khác nhau cho từng đề tài mà điều đó thì chưa thể đạt được trong tình hình hiện nay ở các trường phổ thông Muốn tiến hành được thí nghiệm trực diện, GV và HS phải tự chế tạo để nhân số dụng cụ lên, song không phải bất cứ đề tài nào cũng có thể làm như thế được

b) Quy tắc Ơristic

Quy tắc này không hướng dẫn cụ thể cách hành động, không chỉ ra các bước và thứ tự các bước của hành động mà chỉ ra những điểm nút có tính định hướng cho hoạt động Quy tắc này không đảm bảo chắc chắn cho sự thành công của hoạt động nhưng nó tạo điều kiện khả năng hoạt động độc lập, tự lực trong hoạt động trí tuệ và phát triển năng lực sáng tạo của HS

Cấu trúc của quy tắc Ơristic đối với việc hướng dẫn thí nghiệm: Bước 1: Nhiệm vụ cần nghiên cứu

Bước 2: Dự đoán kết quả thí nghiệm

Bước 3: Xây dựng phương án thí nghiệm Bước 4: Tiến hành thí nghiệm

Bước 5: Phân tích kết quả thí nghiệm

Bước 6: So sánh kết quả thí nghiệm với dự đoán ban đầu Bước 7: Rút ra kếtluận

Bước 8: Kiểm tra lại các bước (bước này chỉ có khi kết quả thí nghiệm không trùng với dự đoán ban đầu) [5]

Áp dụng quy tắc này hướng dẫn thí nghiệm, HS chỉ có thể hoàn thành được nhiệm vụ thí nghiệm khi các em đã có trình độ kĩ năng thí nghiệm ở mức cần thiết và đã được quan sát GV làm hoặc đã tự thực hiện thí nghiệm có những thao tác thí nghiệm cơ bản tương tự Đương nhiên do trình độ HS phát triển khác nhau nên để mọi HS đều hoàn thành yêu cầu của bài thí nghiệm trong khuôn khổ thời gian quy định GV phải áp dụng các biện pháp giúp đỡ cá biệt ở từng bước của thí nghiệm cũng như toàn bộ thí nghiệm

1.4 THỰC TRẠNG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM Ở CÁC TRƯỜNG THPT MIỀN NÚI

Thí nghiệm Vật lí có vai trò đặc biệt trong quá trình dạy học Vật lí, là một trong những biện pháp quan trọng nhất trong việc nâng cao chất lượng, mục tiêu dạy học Tuy nhiên thí nghiệm vẫn chưa được các GV khai thác triệt để, chưa phát huy được đầy đủ vai trò của nó trong các giờ học Vật lí cụ thể Thông qua điều tra trên 900 HS và 100 GV Vật lí ở một số trường THPT miền núi, chúng tôi thu được một số kết quả sau:

Bảng1.1: Hứng thú và mức độ khó, dễ của môn Vật lí đối với HS:

Thích học do nhu cầu bản

thân

Không thích, học do bị bắt

buộc

Dễ Bình thường Khó

286 31,8 614 68,2 23 2,6 246 27,3 631 70,1

Bảng 1.2: Mức độ tham gia các hoạt động của HS và mức độ sử dụng các hoạt động đó của GV trong giờ học Vật lí:

luật, quy tắc theo ngôn ngữ, cách hiểu riêng

GV 11 11,0 32 32,0 57 57,0 HS 73 8,1 149 16,6 678 75,3 HS quan sát thí nghiệm biểu diễn hoặc tự

làm theo hướng dẫn trong giờ bài mới

GV 0 0 13 13,0 87 87,0 HS 0 0 65 7,2 835 92,8 HS tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn

của GV trong giờ thực hành

GV 0 0 17 17,0 83 83,0 HS 0 0 279 31,0 621 69,0 HS tự đề xuất phương án thí nghiệm kiểm

tra

GV 0 0 9 9,0 91 91,0 HS 0 0 14 1,5 886 98,5 HS tranh luận, trao đổi với GV và các bạn

về các nhận xét và kết luận

GV 5 5,0 11 11,0 84 84 HS 69 7,7 769 85,4 62 6,9 HS vận dụng kiến thức để giải bài tập, giải

thích các hiện tượng liên quan trong thực tế

GV 79 79,0 21 21,0 0 0 HS 467 51,9 433 48,1 0 0

Bảng 1.3: Mức độ sử dụng các hình thức thí nghiệm trong dạy học của GV

Mức độ Thường xuyên Đôi khi Không dùng Các hình thức thí nghiệm SL % SL % SL % Mô tả trên giấy bút 91 91 9 9 0 0 Biểu diễn thật của giáo viên 0 0 17 17 83 83 HS tiến hành (GV hướng dẫn) 0 0 5 5 95 95

Bảng 1.4: Thái độ của HS đối với các hình thức dạy học:

Thái độ Không thích Bình thường Thích Các hình thức dạy học SL % SL % SL % GV giảng và hướng dẫn thật kĩ để

em học và làm theo mẫu 17 1,9 99 11 784 87,1 GV giảng và cho ghi chép thật tỉ mỉ

để em học thuộc 658 73,1 176 19,6 66 7,3 Có tranh ảnh, mô hình trực quan,

phương tiện hỗ trợ dạy học hiện đại 0 0 285 31,7 615 68,3 HS quan sát TN do GV làm hoặc tự

làm TN dưới sự hướng dẫn của GV 0 0 241 26,8 659 73,2 HS được thảo luận, trao đổi thông

tin học tập với bạn và thầy cô 0 0 327 36,3 573 63,7 Từ các bảng số liệu trên ta thấy, đa số HS được phỏng vấn (khoảng 70%) cho biết: Môn Vật lí là môn học trừu tượng, khó hiểu, phải học là do bắt buộc nên không hứng thú Vì vậy, các em mong muốn được quan sát GV làm hoặc trực tiếp được làm thí nghiệm trong giờ học Vật lí để các em dễ tưởng tượng hơn, dễ hiểu và nhớ lâu hơn, giúp các em liên hệ rõ hơn giữa lí thuyết với thực hành

Trong khi đó việc dạy học môn Vật lí ở các trường THPT miền núi chưa đáp ứng được nhu cầu nêu trên:

+ Đối với các giờ học lí thuyết yêu cầu có thí nghiệm: Chỉ 7% số HS thỉnh thoảng được quan sát GV tiến hành thí nghiệm và tham gia tiến hành thí nghiệm cùng GV (là khi có dự giờ) và hầu như thí nghiệm được tiến hành nhằm thông báo kết quả, HS không biết cách phân tích và xử lí kết quả thí nghiệm

+ Đối với các giờ học thực hành: Khoảng 30% số HS được thực hiện thí nghiệm, số còn lại cho biết giờ thực hành được thay thế bằng giờ bài tập

Việc HS không hiểu bản chất của vấn đề, tiếp thu kiến thức một cách máy móc và thụ động làm cho sau khi học xong các em không hề có mối liên hệ giữa lí thuyết với thực tế và kiến thức cũng bị quên đi nhanh chóng

Nguyên nhân chung của thực trạng này là:

a) Khó khăn về phía HS:

+ Về tính cách: HS miền núi sống giản dị, chân thành, thẳng thắn; tuy rụt rè, mang nặng bản tính tự ti dân tộc nhưng nhiệt tình và có tách nhiệm với công việc được giao

+ Về khả năng tư duy: HS miền núi quen lối tư duy cụ thể, ít tư duy lôgic, trình độ tư duy trừu tượng (so sánh, phân tích, tổng hợp,…) chậm hơn so với HS miền xuôi; khi gặp một sự vật – hiện tượng nào đó thường chỉ chú ý đến bề ngoài mà không đi sâu tìm hiểu các thuộc tính của chúng Các em chưa có thói quen lao động trí óc, ngại suy nghĩ, gặp hững tình huống khó khăn thường trông chờ sự hướng dẫn của GV

Việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong giờ học Vật lí cụ thể và phát huy triệt để hiệu quả mà nó mang lại đòi hỏi giáo viên dạy môn Vật lí phải từng bước khắc phục những nguyên nhân nói trên

- Khảo sát thực trạng dạy và học Vật lí với việc sử dụng thí nghiệm ở các trường THPT miền núi

Trên cơ sở đó chúng tôi thấy cần xây dựng được hệ thống các biện pháp sử dụng thí nghiệm trong giờ học Vật lí nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh; từ đó áp dụng vào việc thiết kế tiến trình dạy học cho một số kiến thức chương

“Chất khí” Vật lí 10 (cơ bản)

Chương 2

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG GIỜ HỌC VẬT LÍ NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

2.1 TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHI SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG GIỜ HỌC VẬT LÍ

Để phát huy được tính tích cực trong hoạt động học tập của HS khi sử dụng thí nghiệm Vật lí có nhiều biện pháp Ở đây chúng tôi chỉ giới hạn ở việc lựa chọn các thí nghiệm, cách thức tiến hành thí nghiệm và cách tổ chức giờ học kết hợp giữa hoạt động cá nhân với hoạt động tập thể

Kiến thức HS cần chiếm lĩnh trong giờ học Vật lí tuy chỉ là mới đối với bản thân họ (tri thức này không mới đối với nhân loại) nhưng để đảm bảo HS khắc sâu được những kiến thức đó thì con đường đi tìm tri thức của HS cũng phải giống như con đường đi tìm chân lí của các nhà khoa học Vì vậy, quá trình dạy học từng kiến thức Vật lí cần được tiến hành theo chu trình nhận thức khoa học (CTNTKH)

Sơ đồ ngắn gọn và rõ ràng nhất của quá trình nhận thức đã được Lênin nêu lên: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn – đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, nhận thức thực tế khách quan” Đối với Vật lí, trên cơ sở khái quát những lời phát biểu của các nhà bác học như A Einstein, M.Planck, M.Born,…có thể trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học Vật lí dưới dạng chu trình [21] (hình 2.1):

Sự kiện khởi đầu Mô hình Hệ quả lôgic

Thực nghiệm Định luật

Thực tiễn

Đúng Sai

Hình 2.1: Sơ đồ diễn tả CTNTKH Vật lí

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 33

Lấy các giai đoạn của CTNTKH Vật lí nêu trên làm cốt lõi, đồng thời điều chỉnh sao cho phù hợp với trình độ nhận thức của HS và qui mô một tiết học, chúng tôi đề nghị xây dựng tiến trình dạy học từng phần kiến thức Vật lí THPT khi sử dụng thí nghiệm theo sơ đồ hình 2.2:

a) Vấn đề cần nghiên cứu

*> Sự kiện khởi đầu:

Tương tự như quá trình đi tìm chân lí của các nhà khoa học, quá trình đi tìm tri thức của HS cũng xuất phát từ các sự kiện khởi đầu, từ đó mới nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu Có điều khác nhau ở chỗ tri thức HS cần tìm ra đã có sẵn trong SGK, HS có thể chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ còn GV lại hoàn toàn nắm vững Vì vậy, GV cần chuẩn bị trước và lựa chọn nêu sự kiện khởi đầu sao cho phù hợp để từ đó có thể làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu trước HS

Theo chúng tôi có các cách lựa chọn sự kiện khởi đầu như sau:

+ Một là: Chọn các sự kiện kinh điển - là những sự kiện chính mà các nhà khoa học đã sử dụng khi nghiên cứu

+ Hai là: Kết hợp các sự kiện thời sự có tính hiện đại, trước hết là các sự kiện chính trị, kinh tế, quân sự, kĩ thuật và khoa học

Tiến hành thí nghiệm Nảy sinh

vấn đề cần nghiên cứu

Xây dựng mô hình giả thuyết

Suy ra hệ quả lôgic

Thiết kế phương án thí nghiệm

Xử lí kết quả thí nghiệm Đối chiếu

với mô hình giả thuyết Kiến thức

cần xây dựng Ứng dụng

thực tế, luyện tập

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc các bước dạy học từng kiến thức Vật lí THPT khi sử dụng thí nghiệm

+ Ba là: Sử dụng các tài liệu lịch sử (nói về cuộc đời, sự nghiệp của các nhà bác học, trình bày bức tranh lịch sử về những thời kì phát minh, kết hợp với các sự kiện đáng ghi nhớ, thông báo về con đường dẫn tới kiến thức, các giai thoại lịch sử, …)

+ Bốn là: Chọn các thí nghiệm sẵn có trong phòng thí nghiệm hoặc những thí nghiệm do chính GV đề xuất

Ví dụ:

Trong bài “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”, GV có thể sử dụng thí nghiệm với các xilanh y tế (đã tháo bỏ kim tiêm): Kéo pittông ra phía sau để hút một lượng khí vào xilanh, lấy tay bịt đầu xilanh lại, từ từ đẩy hoặc kéo pittông thì thấy có lực tác dụng lên tay chống lại chiều chuyển động của pittông

Trong bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ”, GV có thể sử dụng thí nghiệm với xilanh y tế cỡ lớn: Kéo pittông ra sau để hút một lượng khí vào xilanh, nút chặt đầu xilanh bằng núm cao su, úp ngược đầu xilanh vào cốc nước nóng và lấy ngón tay ấn ở phía trên pittông để cố định vị trí của nó trong xilanh; sau một thời gian thấy ngón tay chịu một lực đẩy từ pittông, để pittông không thay đổi vị trí ngón tay cần tác dụng lên pittông một lực

Trong bài “Phương trình trạng thái của khí lí tưởng”, GV có thể sử dụng thí nghiệm với quả bóng bàn đã bị bẹp: Ngâm quả bóng bàn bị bẹp vào cốc nước nóng, sau một thời gian nó lại phồng lên

+ Năm là: Kể một câu chuyện lý thú, kì lạ, tưởng như ngược đời nhưng lại có thật để thu hút sự chú ý của HS

*> Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS:

Từ các sự kiện khởi đầu, GV cần khai thác được các quan niệm sẵn có của HS Mục đích của việc làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS một phần là giúp HS nhắc lại kiến thức có liên quan, đồng thời để GV biết được mức độ hiểu biết của HS (đúng - sai, sâu - nông, chính xác - chưa chính xác,…) về hiện tượng đang nghiên cứu Từ đó có thể làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu trước HS

Có một số cách làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS như:

+ Đặt câu hỏi “Tại sao?”, “Thế nào?”(những câu hỏi này đòi hỏi sẽ được trả lời bằng những quan niệm về tri thức mà HS cần nghiên cứu)

Ví dụ:

Trong bài “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”, sau khi làm thí nghiệm với các xilanh y tế GV có thể hỏi: “Tại sao lại có lực tác dụng lên pittông và có chiều chống lại chiều chuyển động của pittông?”

Trong bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ”, sau khi mô tả lại thí nghiệm với xilanh cỡ lớn GV có thể hỏi: “Tại sao khi thể tích của một lượng khí không đổi, áp suất của nó lại tăng theo nhiệt độ?”

+ Giáo viên đưa ra hệ thống các quan niệm cả đúng và sai để HS lựa chọn quan niệm đúng…

b) Xây dựng mô hình giả thuyết

Đây là giai đoạn khó khăn và đòi hỏi tư duy trực giác của HS đóng vai trò chủ đạo; ở giai đoạn này tri thức về hiện tượng nghiên cứu được xây dựng

Dựa vào hiện tượng quan sát được và những tri thức được GV giúp đỡ gợi lại, HS có thể dự đoán về các nội dung sau:

+ Bản chất hiện tượng Vật lí + Diễn biến của hiện tượng Vật lí + Nguyên nhân của hiện tượng Vật lí

+ Mối quan hệ phụ thuộc giữa các yếu tố của một hiện tượng Vật lí + Mối quan hệ nhân quả trong hiện tượng Vật lí

Đương nhiên không phải HS nào cũng có khả năng đưa ra dự đoán (xây dựng mô hình giả thuyết) ngay sau khi GV làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu Muốn HS nêu được giả thuyết, GV phải có sự chuẩn bị trước và tổ chức hướng dẫn các em đưa ra những dự đoán Có thể có một số cách hướng dẫn như sau:

+ Một là: Đưa ra một vài tình huống cụ thể gần gũi với HS mà từ tình huống đó các em dễ dàng nhận thấy mối quan hệ, tính chất, bản chất vấn đề

+ Hai là: Đưa ra hệ thống câu hỏi thích hợp nhằm kích thích, khích lệ HS mạnh dạn đưa ra dự đoán

+ Ba là: Lường trước những khó khăn HS có thể gặp phải để hỗ trợ các em dự đoán Trong trường hợp này có thể gợi ý cho HS những căn cứ để dự đoán; giúp HS phân tích, so sánh để họ nhận ra dấu hiệu chung hay dấu hiệu bản chất; cho HS thảo luận để loại trừ những dự đoán không hợp lí, lựa chọn dự đoán khả thi…

Để giai đoạn này diễn ra suôn sẻ và thu được kết quả mong muốn, ngoài sự giứp đỡ nêu trên người GV cần phải kiên trì lắng nghe HS nói, tôn trọng và hiểu ý các em Đó chính là yếu tố quan trọng giúp các em mạnh dạn, tham gia tích cực trong việc xây dựng giả thuyết

c) Suy ra hệ quả lôgic:

Ở giai đoạn này GV chỉ cần định hướng và hướng dẫn HS tự rút ra hệ quả lôgic dựa trên những tri thức đã có từ trước

+ HS có thể rút ra hệ quả thông qua lập luận, suy diễn từ những dự đoán đã nêu

+ HS có thể rút ra hệ quả thông qua những lập luận, các phép biến đổi toán học

d) Thiết kế phương án thí nghiệm

Đây là giai đoạn khó đối với HS Nếu đã biết nguyên tắc, các em có thể tự lực hình dung được các phương án thí nghiệm và GV chỉ việc phân tích để các em tự loại bỏ những phương án chưa hợp lí, giữ lại những phương án tối ưu

Ví dụ:

Trong bài “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”, HSđã được làm quen với thí nghiệm với xilanh y tế nên có thể đưa ra phương án thí nghiệm như sau: Giữ nhiệt độ không đổi bằng cách thao tác thật chậm, thay đổi áp suất p của lượng khí bằng cách thay đổi thể tích V của lượng khí đó, đo giá trị của V và p tương ứng

Trong bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ”, HS đã làm quen với thí nghiệm dùng xilanh cỡ lớn nên có thể đưa ra phương án thí nghiệm như sau: Giữ thể tích khí không đổi bằng cách cố định vị trí của pittông, thay đổi áp suất p