Khảo sát và đánh giá dụng cụ thí nghiệm vật lí do giáo viên tự làm tại các trường thpt trên địa bàn quận hải châu, sơn trà – chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản góp phần nâng cao hiệu quả dạ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ  Đề tài: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ DO GIÁO VIÊN TỰ LÀM TẠI CÁC TRƯỜNG THPT TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN HẢI CHÂU, SƠN TRÀ – CHẾ TẠO MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN GĨP PHẦN NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC VẬT LÍ Người thực : NGUYỄN TẤN NGỌC Lớp : 10SVL Khoá : 2010 - 2014 Ngành : SƯ PHẠM VẬT LÍ Người hướng dẫn : TH.S NGUYỄN VĂN ĐÔNG Đà Nẵng, 05/2014 MỤC LỤC Lời cảm ơn Mở đầu Lí chọn đề tài Mục đích đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn 10 Cấu trúc luận văn 10 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG CÁC DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TRỰC QUAN 12 1.1 Cơ sở tâm lí học 12 1.1.1 Hoạt động học 12 1.1.2.Đặc điểm tâm sinh lí học sinh trung học phổ thông 13 1.1.2.1 Đặc điểm sinh lí 13 1.1.2.2 Đặc điểm tâm lí 13 1.1.3 Đặc điểm phát triển trí tuệ học sinh trung học phổ thơng 14 1.1.4 Tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 15 1.1.5 Những đặc trƣng tích cực hoá hoạt động nhận thức 16 1.1.6 Sự cần thiết việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh 17 1.1.7 Vai trò việc tạo hứng thú nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh 18 1.1.8 Các Biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh trung học phổ thông 20 1.1.9 Đặc điểm phƣơng pháp dạy học tích cực 21 1.1.10 Khái niệm thí nghiệm vật lí 24 1.1.11 Tác dụng thí nghiệm vật lí trực quan việc nâng cao tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 24 1.2 CƠ SỞ LÍ LUẬN 27 1.2.1 Hệ thống thí nghiệm vật lí trƣờng trung học phổ thơng 27 1.2.1.1 Trong vật lí học, thí nghiệm nguồn kiến thức phƣơng pháp nghiên cứu 27 1.2.1.2 Để phân loại thí nghiệm vật lí, cần đặc điểm chúng 28 1.2.1.2.1.Thí nghiệm biểu diễn 28 1.2.1.2.2 Thí nghiệm thực tập 28 1.2.2 Thí nghiệm biểu diễn vật lí 29 1.2.2.1 Vi trí thí nghiệm biểu diễn 29 1.2.2.2 Phân loại thí nghiệm biểu diễn 29 1.2.2.2.1 Thí nghiệm mở đầu 29 1.2.2.2.2.Thí nghiệm nghiên cứu tƣợng 30 1.2.2.3 Những yêu cầu dối với thí nghiệm biểu diễn 31 1.2.2.4 Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm 32 1.2.2.5 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm biểu diễn 33 1.2.2.6 Yêu cầu an tồn tiến hành thí nghiệm 33 1.2.3 Thí nghiệm thực tập vật lí 34 1.2.3.1 Vai trị thí nghiệm thực tập 34 1.2.3.2 Các loại thí nghiệm thực tập 35 1.2.3.2.1 Thí nghiệm trực diện 35 1.2.3.2.2 Đặc điểm thí nghiệm trực diện 35 1.2.3.2.3 Vai trị thí nghiệm trực diện 36 1.2.3.2.4 Nhƣợc điểm thí nghiệm trực diện 36 1.2.3.2.5 Phân loại thí nghiệm trực diện 36 1.2.3.2.6 Sơ đồ tổng qt học có sử dụng thí nghiệm trực diện nhƣ sau 37 1.2.3.2.7 Thí nghiệm thực hành vật lí 37 1.2.3.2.8 Thí nghiệm quan sát tƣợng Vật lí nhà 39 1.3 CƠ SỞ THỰC TIỄN 40 1.3.1 Thực trạng chung việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí trƣờng trung học phổ thơng 40 1.3.2 Nguyên nhận thực trạng 42 1.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 43 CHƢƠNG 2: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM TỰ LÀM CỦA CÁC GIÁO VIÊN Ở CÁC TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN HẢI CHÂU, SƠN TRÀ 45 2.1 THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TỰ LÀM 45 2.1.1 Khái niệm 45 2.2.2 Vai trị thí nghiệm tự làm dạy học vật lí 45 2.2.3 Đặc điểm dụng cụ thí nghiệm tự làm 45 2.2.4 Yêu cầu cần đảm bảo dạy học với dụng cụ thí nghiệm tự làm 46 2.2 MỘT SỐ TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG CỦA CÁC LOẠI DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM TỰ LÀM DÙNG ĐỂ DẠY HỌC 47 2.3 ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM DO GIÁO VIÊN LÀM TẠI MỘT SỐ TRƢỜNG TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN HẢI CHÂU, SƠN TRÀ 49 2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 81 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM BẢN THÂN TỰ LÀM VÀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN NHỮNG DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM ĐĨ 83 3.1 Một số dụng cụ thí nghiệm thân tự làm 83 3.2 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học số kiến thức có liên quan đến dụng cụ thí nghiệm 106 3.2.1 Tiến trình xây dựng kiến thức phƣơng pháp đo vận tốc chất lỏng ống Venturi, 43 vật lí 10 nâng cao “ Ứng dụng định luật Bernoulli” 106 3.2.2 Tiến trình xây dựng kiến thức khái niệm momen lực trục quay, 29 vật lí 10 nâng cao“ Momen lƣc Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định” 113 3.2.3 Tiến trình xây dựng kiến thức khái niệm máy nén thủy lực, 41 vật lí 10 nâng cao “Áp suất thủy tĩnh Nguyên lí Pascal” 117 3.2.4 Tiến trình xây dựng kiến thức máy phát điện xoay chiều pha, 30 vật lí 12 nâng cao “Máy phát điện xoay chiều” 122 3.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHIẾU ĐÁNH GIÁ LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn đến thầy ThS Nguyễn Văn Đơng, ngƣời thầy tận tình dạy, hƣớng dẫn giúp em hồn thành khóa luận Em xin cảm ơn quý thầy - cô trƣờng Đại Học Sƣ Phạm - Đại Học Đà Nẵng thời gian qua nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp cho em kiến thức quý báu, giúp em có sở để tiến hành cho việc nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn ThS Phan Thị Hồng Loan, giáo viên ƣu tú trƣờng THPT Phan Châu Trinh Đà Nẵng có nhận xét, đánh giá khách quan dụng cụ thí nghiệm em làm tƣ vấn cách dạy học với dụng cụ thí nghiệm Em xin gửi lời cảm ơn đến ngƣời bạn ủng hộ, giúp đỡ, tƣ vấn cho em trình hồn thiện khóa luận Tuy cố gắng nhiều nhƣng thời gian nhƣ kiến thức thân hạn chế nên đề tài chắn nhiều thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến góp ý thầy giáo, giáo bạn đồng nghiệp để đề tài đƣợc hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Đà Nẵng, Ngày 16 tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Tấn Ngọc Trang MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Để thực mục tiêu “dân giàu, nƣớc mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh” tầm quan trọng giáo dục đóng vai trị vơ quan trọng Thế kỉ XXI đặt cho dân tộc ta nói chung ngành giáo dục nói riêng thử thách hội Trong kỉ phát triển xã hội dựa vào tri thức kĩ ngƣời, giáo dục cần tạo ngƣời có trí tuệ phát triển, giàu tính sáng tạo nhân văn Nghị lần thứ BCHTƢ Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VII khẳng định rằng: “ Đổi phƣơng pháp dạy học tất cấp học, bậc học… áp dụng phƣơng pháp giáo dục bồi dƣỡng cho học sinh lực tƣ sáng tạo, lực giải vấn đề” Nghị lần thứ BCHTƢ Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII nhấn mạnh: “…từng bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến phƣơng tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…” Luật giáo dục yêu cầu phƣơng pháp giáo dục phổ thông: “…phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh;…bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Để quán triệt Nghị Trung ƣơng luật giáo dục vào thực tế, thị 15/1999/CT-Bộ GD&ĐT cho trƣờng sƣ phạm rõ mục đích đổi nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo lực tự học, tự nghiên cứu học sinh Trong thực trạng giáo dục đa số giáo viên dạy học theo phƣơng pháp truyền thống thụ động, ngƣời giáo viên thấy không thiết phải sử dụng phƣơng tiện, đồ dùng dạy học, không cần phải quan tâm, ý nhiều đến diễn biến tâm lí, thái độ ngƣời học, đến nhu cầu đƣợc phát triển đáng học sinh( giáo viên nhìn chung đƣợc trang bị hiểu Trang biết đƣợc rèn luyện kĩ định trình đào tạo), mà điều nhiều giáo viên quan tâm, cần truyền thụ thân kiến thức theo chƣơng trình, nội dung học yêu cầu học sinh ghi nhớ kiến thức luyện tập cho họ cách giải tập vật lí( nội dung thƣờng có kì thi) Khơng riêng việc dạy học mà tác động giáo dục khác nhà trƣờng phổ thông bị chi phối mục tiêu thi cử, đánh giá Trong dạy học truyền thống thụ động, phƣơng pháp dạy học truyền thống vốn có đƣợc số ƣu điểm trở thành phƣơng pháp dạy học thụ động, giáo viên trung tâm, độc tơn q trình dạy học, diễn biến lớp học phổ biến thực tế thầy thuyết trình hay đọc, trị nghe ghi chép, nhớ lặp lại, phƣơng tiện dạy học nhiều cịn phấn bảng, thí nghiệm minh họa nội dung học trở nên xa xỉ nhiều sử dụng kì thi giáo viên giỏi, kết cách dạy truyền thống khiến học sinh chƣa biết tự học theo hƣớng tích cực, tự lực nhận thức Dạy học không đơn cung cấp cho học sinh tri thức kinh nghiệm mà lồi ngƣời tích luỹ đƣợc mà phải góp phần tích cực vào việc hình thành phát triển nhân cách cho học sinh theo mục tiêu đào tạo Học sinh đƣợc tham gia tích cực chủ động vào hoạt động học tập phẩm chất lực cá nhân cá nhân sớm đƣợc hình thành phát triển hoàn thiện Năng động sáng tạo phẩm chất cần thiết sống đại phải đƣợc hình thành cịn ngồi ghế nhà trƣờng Chính lẽ mơn học nói chung mơn vật lí nói riệng, việc đổi phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tích cực hoá hoạt động học tập học sinh đƣợc giáo viên áp dụng từ nhiều năm Vật lí mơn khoa học thực nghiệm nhƣng chƣa đƣợc giảng dạy nhƣ tên gọi nó, trang thiết bị nhà trƣờng chƣa đƣợc sử dụng cách hiệu quả, kiến thức thực tế kĩ thực hành thí nghiệm học sinh chƣa đƣợc rèn luyện tăng cƣờng Theo phân phối chƣơng trình vật lí trƣờng THPT năm học dành khoảng 4-5 tiết để học sinh thí nghiệm thực hành, thời lƣợng cho học Trang sinh để học sinh tiến hành thí nghiệm trực diện Vì trình lĩnh hội kiến thức học sinh diễn cách thụ động, chƣa phát huy đƣợc tính động, sáng tạo, nhƣ kỹ thực hành, tƣ phán đoán học sinh Điều làm cho hiệu dạy học cịn nhiều hạn chế Những năm gần đây, có nhiều giáo viên giảng dạy mơn vật lí trƣờng THPT nƣớc tham gia chế tạo dụng cụ thí nghiệm đơn giản rẻ tiền nhằm mục đích nâng cao chất lƣợng dạy học, làm tăng hứng thú cho học sinh học tập bƣớc đầu đón nhận đƣợc kết tích cực, số dụng cụ thí nghiệm đạt đƣợc giải cao hội thi nghiệp vụ sƣ phạm Với tinh thần tơi tiến hành chọn đề tài khóa luận tốt nghiệp “ Khảo sát đánh giá dụng cụ thí nghiệm vật lí giáo viên tự làm trƣờng Trung học phổ thông địa bàn quận Hải Châu, Sơn Trà - Chế tạo số dụng cụ thí nghiệm đơn giản góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lí ” Mục đích đề tài - Khảo sát đánh giá chất lƣợng, tính thẩm mĩ, giá thành độ hiệu dụng cụ thí nghiệm tự làm giáo viên nhƣ lợi ích mà mang lại nhằm giúp học sinh tự học, tự sáng tạo, khuyến khích em tự tìm tịi phát hiên vấn đề qua nắm kiến thức lí thuyết lẫn kĩ thực hành, từ thân em chế tạo số dụng cụ thí nghiệm đơn giản góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí trƣờng trung học phổ thơng Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng - Cơ sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm vật lí nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trƣờng THPT - Nội dung chƣơng trình sách giáo khoa vật lí bậc THPT phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng thí nghiệm vật lí trƣờng THPT - Các thí nghiệm chƣơng trình Vật lí bậc THPT Trang - Các dụng cụ thí nghiệm giáo viên tự làm số trƣờng THPT 3.2 Phạm vi nghiên cứu Cơ sở lí luận dụng cụ thí nghiệm tự làm giáo viên số trƣờng THPT địa bàn quận Hải Châu, Sơn Trà Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt đƣợc mục đích đặt đề tài, cần phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu sở lí luận vấn đề đổi phƣơng pháp dạy học vật lí theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - Nghiên cứu dụng cụ thí nghiệm vật lí bậc THPT - Tiến hành khảo sát, tìm hiểu cơng dụng, nguyên lí hoạt động dụng cụ thí nghiệm giáo viên tự làm - Đánh giá tính thẩm mĩ, giá thành, chất lƣợng nhƣ hiệu giảng dạy dụng cụ thí nghiệm tự làm - Tiến hành thiết kế chế tạo dụng cụ thí nghiệm dạy học đơn giản, rẻ tiền chƣơng trình Vật lí phổ thơng - Soạn thảo tiến trình dạy học số có liên quan đến dụng cụ thí nghiệm tự làm nhằm phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ trên, tiến hành phƣơng pháp nghiên cứu sau: - Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: + Nghiên cứu tài liệu tâm lí học, sở lí luận dạy học, phƣơng pháp dạy học đại việc sử dụng dụng cụ thí nghiệm vật lí trực quan q trình giảng dạy nhằm nâng cao hiệu dạy học + Nghiên cứu tài liệu liên quan đến thí nghiệm chƣơng trình Vật lí phổ thơng, tài liệu hƣớng dẫn sử dụng dụng cụ thí nghiệm liên quan - Phƣơng pháp đánh giá: Trang ... nghiệp “ Khảo sát đánh giá dụng cụ thí nghiệm vật lí giáo viên tự làm trƣờng Trung học phổ thông địa bàn quận Hải Châu, Sơn Trà - Chế tạo số dụng cụ thí nghiệm đơn giản góp phần nâng cao hiệu dạy... CHẤT LƢỢNG CỦA CÁC LOẠI DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM TỰ LÀM DÙNG ĐỂ DẠY HỌC 47 2.3 ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM DO GIÁO VIÊN LÀM TẠI MỘT SỐ TRƢỜNG TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN HẢI CHÂU, SƠN TRÀ 49 2.4... NGHIỆM TỰ LÀM CỦA CÁC GIÁO VIÊN Ở CÁC TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN HẢI CHÂU-SƠN TRÀ 2.1 THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TỰ LÀM 2.1.1 Khái niệm Thí nghiệm vật lí tự làm thí nghiệm vật lí đƣợc giáo