Sử dụng bài tập thí nghiệm phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12 trong dạy học vật lý phổ thông

Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên Mở đầu I. Lý do chọn đề tài. Vật lý học trớc hết là một khoa học thực nghiệm. Vì vậy trong giảng dạy và học tập, phơng pháp thực nghiệm có vai trò rất quan trọng, nó không những làm tăng tính hấp dẫn của môn học, giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn các kiến thức lý thuyết đã học và rèn luyện kỹ năng thực nghiệm cho học sinh mà quan trọng hơn, là nó từng bớc tạo cho học sinh một trực giác nhạy bén đối với các hiện tợng vật lý. Tuy nhiên ở nớc ta hiện nay, do điều kiện kinh tế còn nhiều khó khăn, phòng thí nghiệm vật lý của các trờng phổ thông còn nghèo nàn, thậm chí có trờng còn không có, hoặc ít khi sử dụng, nên học sinh chủ yếu chỉ đợc học "chay" lý thuyết. Điều này ảnh hởng không nhỏ đến chất lợng dạy và học bộ môn vật lý ở nớc ta. Một hớng để khắc phục phần nào tình trạng trên là giáo viên vật lý cần phải tích cực sử dụng các bài tập thí nghiệm vật lý. Bài tập thí nghiệm vật lý là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lợng vật lý nào đó hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số vật lý, hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết. Việc giải các bài tập vật lý không đòi hỏi phải có các thiết bị hoặc dụng cụ phức tạp đắt tiền, có thể làm ở nhà, khi đi chơi, đi du lịch hoặc làm trong phòng thí nghiệm của nhà trờng, nhng lại đòi hỏi ngời làm phải nắm vững các kiến thức lý thuyết đã học và có óc thông minh sáng tạo. Thực trạng dạy học vật lý hiện nay cho thấy: các sách giáo khoa phổ thông, sách giáo viên và các sách tham khảo cha đặt vấn đề này một cách có hệ thống, bài tập thí nghiệm hầu nh không có. Bên cạnh đó trong các tiết học rèn luyện kỹ năng và trong thời gian tự học của học sinh cũng không chú trọng đến loại bài tập này. Thực trạng trên tồn tại đã lâu, thiết nghĩ đây là một trong những nguyên nhân làm ảnh hởng đến chất lợng dạy học vật lý hiện nay. Từ tình hình nghiên cứu lý luận và thực tế trên nên chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: "Sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12 trong dạy học vật lý phổ thông'' làm khoá luận tốt nghiệp của mình. II. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu việc bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm thông qua các bài tập thí nghiệm phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12 nhằm nâng cao chất l- ợng học tập của học sinh khi học vật lý phổ thông. 3 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên III. Đối tợng nghiên cứu. - Phơng pháp thực nghiệm vật lý. - Hệ thống các bài tập thí nghiệm phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12. - Quá trình dạy và học vật lý phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12. IV. Phơng pháp nghiên cứu. - Đọc sách, tham khảo các tài liệu liên quan. - Tiến hành một số thí nghiệm để giải bài tập thí nghiệm. - Thực nghiệm s phạm ở trờng phổ thông để đánh giá các biện pháp trên cơ sở lý luận và thực tiễn. V. Giả thuyết khoa học. Có thể sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12, nhờ đó bồi dỡng cho học sinh một số yếu tố về phơng pháp thực nghiệm, góp phần nâng cao chất lợng dạy học vật lý phổ thông. VI. Nhiệm vụ nghiên cứu. - Tìm hiểu phơng pháp thực nghiệm vật lý - Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập thí nghiệm ở trờng phổ thông. - Tìm hiểu bài tập thí nghiệm vật lý. - Tuyển chọn, biên soạn hệ thống bài tập thí nghiệm vật lý phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12. - áp dụng vào dạy học trong khuôn khổ thực tập s phạm của bản thân. 4 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên Chơng 1 Phơng pháp thực nghiệm vật lý 1.1. Khái niệm. Có hai cách hiểu khác nhau về khái niệm phơng pháp thực nghiệm (PPTN) vật lý. Cách thứ nhất cho rằng PPTN là khâu tiến hành thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết đã có hoặc để đo đạc độ chính xác một đại lợng vật lý nào đó. Nh vậy PPTN chỉ là khâu thí nghiệm vật lý. Cách hiểu này làm giảm vai trò của PPTN trong quá trình nhận thức - Đây là cách hiểu PPTN theo nghĩa hẹp. Cách hiểu thứ hai cho rằng PPTN bao gồm tất các khâu của quá trình nhận thức từ việc đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệm hoặc quan sát đến khâu đề ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết, xử lý kết quả và rút ra kết luận vấn đề nghiên cứu - Đây là cách hiểu khái niệm PPTN theo nghĩa rộng. Theo chúng tôi cách hiểu thứ hai là cách hiểu đầy đủ về PPTN đúng với vai trò vị trí của nó trong quá trình phát triển của vật lý học. Chúng ta hãy xét kỹ ph- ơng pháp của Galilê và so sánh với phơng pháp của Arixtốt. Arixtốt đã đa ra một giả thuyết là vật càng nặng rơi càng nhanh, vật nặng 2kg rơi nhanh hơn vật nặng 1kg hai lần. Còn Galilê lại chứng minh bằng thực nghiệm rằng nếu có rơi đồng thời một viên đạn đại bác và một viên đạn súng ngắn thì chúng nó rơi nh nhau. Nhng vẫn còn một sự kiện cha đợc giải thích là tại sao hòn đá nặng lại rơi nhanh hơn cái lông chim. Sự kiện này dờng nh lại phù hợp với giả thuyết của Arixtốt. Nh vậy không phải tất cả các hiện tợng đều phù hợp hoàn toàn với một giả thuyết nào trong hai giả thuyết đó. Arixtốt đã đi tới kết luận của mình bằng cách phán đoán dựa vào các giả thuyết; còn Galilê đã đi đến kết luận của mình bằng con đờng thực nghiệm. Nhng những ngời kế tục Arixtốt lại không muốn thừa nhận kết quả thực nghiệm, họ chỉ thừa nhận những chứng minh theo logic mà thôi. Vì vậy để xem giả thuyết của mình hay của Arixtốt là đúng, Galilê đã quyết định tìm xem giả thuyết nào dẫn đến những hệ quả hợp logic. Từ giả thuyết đúng phải có những hệ quả đúng. Giả thuyết của Arixtốt cho rằng vật nặng 2kg rơi nhanh gấp đôi vật nặng 1kg. Vậy nếu hai vật này gắn thành một vật thì nó phải rơi nhanh gấp 3 vật 1kg. Mặt khác cũng theo logic thì vì vật 1kg rơi không nhanh nh vật 2kg nên nó phải làm chậm sự rơi của vật thứ hai; và khi gắn chặt hai vật này thành một vật, nó sẽ không rơi nhanh gấp 3 vật nặng 1kg. Vậy Galilê đã chứng minh đợc rằng từ giả thuyết của Arixtốt đã suy ra đợc hai hệ quả hợp logic mâu thuẫn với nhau. Nghĩa là ông đã chứng minh đợc rằng giả thuyết của Arixtốt không phù hợp với những kết quả 5 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên của thí nghiệm và quan sát. Sau đó Galilê xem xét lại những hệ quả hợp logic từ giả thuyết của mình. Nghĩa là nếu vật nặng 1kg và vật nặng 2kg bắt đầu chuyển động đồng thời thì chúng phải rơi cùng với nhau; giữ chặt 2 vật trên lại thành một vật thứ 3 nặng 3kg phải rơi với cùng một vận tốc, nh hai vật riêng biệt trên. Những hệ quả hợp logic suy ra từ giả thuyết của Galilê không những trùng nhau mà còn đợc thực nghiệm và quan sát xác nhận. Còn trờng hợp hòn đá và cái lông chim thì Galilê cũng đã giải thích đợc một cách không khó khăn lắm. Chúng ta thấy rằng vấn đề Galilê nêu ra nảy sinh từ chỗ có sự sai lệch giữa thuyết của Arixtốt và sự quan sát. Để giải quyết vấn đề này Galilê đã đề ra một giả thuyết mới; giả thuyết này phải giải thích đợc những cái mà ông quan sát đợc. Sau đó ông tiên đoán những hệ quả hợp logic suy ra từ giả thuyết và tiến hành thí nghiệm. Những kết luận rút ra từ giả thuyết của Arixtốt thì mâu thuẫn với nhau và không phù hợp với thực nghiệm. Còn từ giả thuyết của mình Galilê đã rút ra vài hệ quả hợp lôgic. Tất cả những hệ quả đó đều đợc thực nghiệm xác nhận. Cuối cùng Galilê đã vứt bỏ giả thuyết của Arixtốt và thừa nhận giả thuyết thứ hai. ở giả thuyết này cả ba nhân tố cơ bản phù hợp với nhau: giả thuyết ban đầu, những hệ quả rút ra từ giả thuyết đó (bằng cách phán đoán) và thực nghiệm. Vì vậy theo chúng tôi, PPTN bao gồm các yếu tố sau: 1. Đặt vấn đề trên cơ sở quan sát hoặc các sự kiện thực nghiệm. 2. Đề xuất giả thuyết. 3. Suy ra hệ quả lôgic từ giả thuyết. 4. Xác lập phơng án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả của giả thuyết. 5. Tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả. 6. Rút ra kết luận xác nhận hay bác bỏ giả thuyết. 1.2. Vai trò, vị trí của phơng pháp thực nghiệm vật lý trong sự phát triển của vật lý học và trong dạy học vật lý. Phơng pháp thực nghiệm là phơng pháp đặc thù của vật lý học. Nó có vai trò và vị trí rất quan trọng trong sự phát triển của vật lý học cũng nh trong dạy học vật lý. Galilê đợc xem là ông tổ của PPTN, là ngời đầu tiên bác bỏ giả thuyết sai lầm bằng các thí nghiệm vật lý, với thí nghiệm nổi tiếng trên tháp nghiêng Pizơ (Italia). Ông là ngời đầu tiên hớng ống kính thiên văn do chính mình chế tạo để quan sát chuyển động của hành tinh nhằm chứng minh giả thuyết về hệ nhất tâm của Copecnic, chính ông đã vận dụng PPTN một cách hệ thống và nêu thành ph- ơng pháp của vật lý. Phơng pháp này đã đợc Niutơn và các nhà vật lý thực nghiệm sau ông nh Ôm, Culông, Ơxtec, Faraday . kế thừa và phát triển; đa vật lý học tiến 6 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên những bớc dài trong lịch sử cùng với những phơng pháp lý thuyết. Đánh giá vai trò của thực nghiệm, Anhxtanh viết: "Tất cả sự nhận thức về thế giới thực tại xuất phát từ thực nghiệm và hoàn thành bằng thực nghiệm". Hơn thế nữa PPTN là một phơng pháp tối u nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ của dạy học vật lý. Dùng PPTN để cung cấp cho học sinh các khái niệm định luật, thuyết vật lý. Ví dụ nh: khái niệm tăng giảm trọng lợng, định luật Húc . Nh vậy PPTN có khả năng thực hiện nhiệm vụ giáo dỡng. Từ cách hiểu PPTN theo nghĩa rộng, nếu sử dụng PPTN để dạy học vật lý thì: khi học sinh đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệm hoặc quan sát, học sinh sẽ đợc rèn luyện óc quan sát, t duy so sánh, phân tích, tổng hợp, trực giác khoa học .; khi học sinh đề ra giả thuyết, học sinh sẽ đợc rèn luyện thêm về trực giác khoa học, t duy so sánh, phân tích, đối chiếu đánh giá các dự kiện, biểu tợng, t duy khái quát hóa trừu tợng hóa . Nh vậy PPTN có khả năng phát triển t duy. Cũng bằng PPTN, học sinh tự mình tìm ra chân lý khoa học, họ sẽ có niềm tin vào khoa học, khi đó sẽ hình thành cho học sinh quan niệm về khả năng tìm hiểu tự nhiên, sử dụng sức mạnh thiên nhiên để phục vụ đời sống của con ngời, về sự không thể tồn tại một đấng tối cao, một sức mạnh siêu phàm huyền bí . góp phần vào việc thực hiện nhiệm vụ giáo dục. Ngoài ra PPTN còn có vai trò rất to lớn trong việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. Khi tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả, học sinh sẽ nắm đợc cấu tạo, hoạt động và đợc rèn luyện kỹ năng sử dụng các dụng cụ vật lý đơn giản, các máy móc đơn giản, đặc biệt là kỹ năng đo lờng. Học sinh sẽ biết tiến hành công tác thực hành có kế hoạch, biết xử lý các số liệu thực nghiệm, có kỹ năng sử dụng các bảng hằng số, các đồ thị tính toán đơn giản về vật lý, . Nh vậy xét về toàn thể để xây dựng tri thức khoa học luôn cần đến thực nghiệm và PPTN đã đợc công nhận là phơng pháp cơ bản của vật lý học. Cũng nh đối với các nhiệm vụ của dạy học vật lý PPTN tỏ ra có vai trò, vị trí u việt của mình. 1.3. Cấu trúc của PPTN. Để phân tích cấu trúc hành động và thao tác của PPTN trong nhận thức khoa học vật lý ta bắt đầu từ luận điểm của M.Buseman và V.G.Razumopxki. Những giai đoạn điển hình của nhận thức khoa học đợc tóm tắt nh sau: Thực tiễn Vấn đề Giả thuyết Định luật 7 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên Lý thuyết Hệ quả Một quá trình nhận thức khoa học đầy đủ diễn ra theo các giai đoạn trên. Thực tiễn là điểm xuất phát và cũng là mục đích cuối cùng của nhận thức khoa học để hành động trong thực tiễn đúng quy luật. Từ thực tiễn xuất hiện những hiện tợng, sự vật mà lý trí con ngời cha giải thích đợc với những tri thức và kinh nghiệm đã có. Con ngời tìm cách trả lời câu hỏi đó, và khi đó xuất hiện vấn đề nhận thức (cũng có thể vấn đề xuất hiện trên cơ sở lý thuyết đã có - việc nghiên cứu những hệ quả của lý thuyết đã làm xuất hiện những vấn đề mới). Để trả lời cho câu hỏi khoa học đặt ra, ngời nghiên cứu bằng các thao tác t duy nh phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tợng hóa, khái quát hóa . và cả trực giác khoa học đã đề ra giả thuyết. Giả thuyết đợc thể hiện bằng một hoặc một số phán đoán mà tính chân thực của nó mới ở dạng có thể. Ta cần phải chứng minh tính đúng đắn của giả thuyết này. Từ giả thuyết, nhà khoa học bằng suy luận logic và suy luận toán học suy ra hệ quả logic và kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả. Việc kiểm tra này tiến hành bằng các thí nghiệm. Một khi giả thuyết đã đợc chứng minh thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học (hay tri thức khoa học). Tri thức này đợc vận dụng vào thực tiễn. Quá trình vận dụng lại làm xuất hiện những vấn đề tiếp theo. Chu trình nghiên cứu mới lại bắt đầu nhng ở mức cao hơn, hoàn thiện hơn. Bất kỳ nhà vật lý nào khi tiến hành công việc nghiên cứu họ cũng nhận thấy vị trí của mình trong chu trình nhận thức. Còn học sinh khi tiếp nhận những kiến thức khoa học họ không ý thức đợc đang ở giai đoạn nào; những thông tin và công việc mà họ đang tiến hành có tính chất gì, nếu nh họ không biết đợc về bản thân cấu trúc hoạt động, điều này làm hạn chế rất nhiều năng lực nhận thức và t duy sáng tạo của học sinh. Nh vậy hoạt động nhận thức vật lý theo PPTN hiểu theo nghĩa đầy đủ có thể biểu diễn theo sơ đồ sau: 8 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên (6) (1) (2) (3) (4) (5) (7) (1) (8) Sơ đồ 1: Cấu trúc PPTN trong nhận thức vật lý. Trong đó: Các "cung" 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 là các hành động cấu thành hoạt động nhận thức. Các "đỉnh" của sơ đồ là mục đích của hành động. Toàn bộ hoạt động hớng tới mục đích chung là các tri thức vật lý bao gồm: định luật, thuyết vật lý và vận dụng chúng vào hoạt động thực tiễn. 1.4. Tính chất của PPTN. 1.4.1. Tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhận thức luận. PPTN là sự thể hiện khá cụ thể công thức nhận thức của Lê nin: "Từ trực quan sinh động đến t duy trừu tợng và từ t duy trừu tợng đến thực tiễn là con đờng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan". Tính khoa học và tính hệ thống thể hiện trong cấu trúc của phơng pháp (sơ đồ 1). Thí nghiệm không phải tiến hành một cách tùy tiện, ngẫu hứng mà xuất phát từ mục đích rõ ràng: làm thí nghiệm để "hỏi thiên nhiên cái gì?" phải bố trí thí nghiệm nh thế nào để có câu trả lời đơn giá và câu trả lời thu đợc sẽ cần thiết để giải đáp vấn đề gì rộng hơn? 1.4.2. Tính thống nhất biện chứng giữa thực nghiệm và lý thuyết. PPTN không chỉ đóng khung ở chỗ các phơng tiện thí nghiệm, các thao tác thực hành tay chân mà là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa thao tác t duy lý thuyết và thực hành. Thí nghiệm bao giờ cũng có mục đích rõ ràng, mà mục đích này đợc rọi bằng lý thuyết đã có. Lý thuyết đó là sự khái quát hóa hàng loạt các sự kiện thực nghiệm và bằng các thao tác t duy lý thuyết: suy luận logic và toán học. Và đến lợt mình thực nghiệm kiểm tra lý thuyết. đến lúc này lý thuyết đó mới trở thành chân lý khoa học. 9 Vấn đề Giả thuyết Hệ quả logic Thí nghiệm kiểm tra Tri thức vật lý Thực tiễn Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên 1.5. Phơng pháp thực nghiệm trong nhận thức vật lý của học sinh và tác dụng của việc bồi dỡng PPTN vật lý cho học sinh với việc nâng cao hiệu quả dạy học. Nhận thức vật lý của nhà bác học và học sinh về bản chất là không khác nhau, đó là đều nhằm mục đích xây dựng tri thức mới cho chính mình (đối với nhà bác học tri thức là mới cho toàn nhân loại, còn đối với học sinh tri thức là mới đối với bản thân học sinh). Chính vì vậy công cụ nhận thức (PPTN) về bản chất là không khác biệt. Song về tính chất và mức độ thì có những khác biệt đáng kể. Muốn dạy thành công PPTN cho học sinh cần phải làm sáng tỏ những khác biệt này để có những gia công s phạm cần thiết. - Sự khác biệt về thời gian: nhà vật lý có thời gian dài (có khi hàng năm, thâm chí cả đời) để xây dựng một định luật, một thuyết vật lý. Có thể chỉ ở phần xây dựng giả thuyết cũng phải làm mất nhiều thí nghiệm mới lựa chọn đợc giả thuyết đáng tin cậy nhất. Còn học sinh xây dựng một định luật vật lý chỉ trong một vài tiết học (thậm chí có khi chỉ mấy phút). Đây là trở ngại đối với việc thực hiện dạy học phơng pháp thực nghiệm vật lý cho học sinh. Khắc phục điều này, giáo viên cần quán triệt nguyên tắc lặp đi lặp lại những yếu tố của PPTN trong quá trình dạy học. - Sự khác biệt về phơng tiện (trang thiết bị): nhà bác học có phòng thí nghiệm với máy móc thiết bị tinh vi hiện đại, còn học sinh trong điều kiện nhà trờng chỉ có những dụng cụ đơn giản. Do thiết bị đơn giản nên kết quả thí nghiệm có độ chính xác thấp. Giáo viên cần phải lựa chọn những thí nghiệm mang tính khả thi trong điều kiện nhà trờng và kết quả thí nghiệm phải có độ chính xác đảm bảo yêu cầu đặt ra. - Nhà khoa học xây dựng tri thức mới mà loài ngời cha biết, ông ta phải thực hiện bớc nhảy vọt (đột biến) để tìm ra cái mới mà cả nhân loại cha biết, đó thực chất là hoạt động sáng tạo. Còn ở học sinh sự xây dựng lại, "phát minh" lại cái mà loài ngời đã biết, với sự hớng dẫn của giáo viên, của tài liệu sách giáo khoa và của các phơng tiện thông tin khác. Tùy mục đích dạy học mà có những cách dạy khác nhau để học sinh lĩnh hội tri thức. Với mục đích bồi dỡng PPTN cần phải đặt học sinh vào vị trí của nhà khoa học để họ tự xây dựng tri thức cho chính mình. Khi đó họ sẽ vừa lĩnh hội đợc tri thức cơ bản, lại vừa rèn luyện đợc phơng pháp khoa học. Điều này có tác dụng to lớn trong việc nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trờng phổ thông. Xét đến hiệu quả dạy học tức là xét đến chất lợng sản phẩm và sự chấp nhận của xã hội về sản phẩm đó. Hiệu quả dạy học đợc đánh giá cao nếu chất lợng sản 10 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên phẩm tốt, đáp ứng yêu cầu xã hội hiện đại. Quá trình dạy học trong nhà trờng bằng các con đờng khác nhau nhằm đạt đến mục đích đó. Hiệu quả dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng có đợc nâng lên không chỉ với việc lĩnh hội các khái niệm, định luật, thuyết vật lý mà còn đợc lĩnh hội cả tri thức và kỹ năng sử dụng PPTN - một phơng pháp đặc thù của nhận thức vật lý của học sinh. Khi thực hiện bồi dỡng PPTN vật lý, học sinh sẽ đợc làm quen với một con đ- ờng xây dựng tri thức vật lý (con đờng cơ bản, phổ biến trong việc xây dựng các định luật vật lý trong chơng trình vật lý phổ thông). Học sinh đợc học không chỉ nội dung định luật, khái niệm, thuyết vật lý mà còn đợc biết tri thức ấy có thể tìm ra nh thế nào? hơn nữa các em còn có thể tự mình tìm ra tri thức ấy ("lặp lại" con đờng mà nhà vật lý đã đi qua trong điều kiện của dạy học) đợc trải qua tất cả các giai đoạn của một chu trình nhận thức khoa học vật lý. Với những trình bày nh trên, rõ ràng đa PPTN vật lý vào nội dung dạy học vật lý phổ thông là góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. Cần phải đa nội dung dạy học này vào chơng trình phổ thông nh thế nào? (yêu cầu, nội dung, mức độ, biện pháp, hình thức), đó là vấn đề lớn. Vấn đề này đã đợc tác giả Phạm Thị Phú giải quyết [4]; trong đó tác giả đa ra 4 biện pháp cơ bản nhằm thực hiện PPTN vật lý ở trờng phổ thông. Chúng tôi trong khuôn khổ khóa luận tốt nghiệp chỉ nghiên cứu hiện thực hoá biện pháp dạy học không tờng minh PPTN bằng hình thức bài tập thí nghiệm vật lý phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12. Chơng 2 Sử dụng bài tập thí nghiệm 11 Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Ngọc Viên phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12 trong dạy học vật lý phổ thông 2.1. Bài tập thí nghiệm. 2.1.1. Khái niệm. Nh đã trình bày, bài tập thí nghiệm là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lợng vật lý nào đó hoặc nghên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số vật lý hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết. Những thí nghiệm này có thể là do giáo viên tiến hành để học sinh quan sát, có thể do học sinh thực hiện ở lớp, ở phòng thí nghiệm hay ở nhà. Bài tập thí nghiệm có đặc điểm là khi giải nhất thiết phải làm thí nghiệm. Những thí nghiệm này có thể mang tính chất nghiên cứu khảo sát tìm hiểu một khía cạnh mới của kiến thức đã học hoặc nghiệm lại các vấn đề đã đợc rút ra từ lý thuyết nói chung. Đây là loại bài tập thích thú đối với học sinh, vì ít nhiều đòi hỏi sự sáng tạo. Khi giải bài tập thí nghiệm ta tiến hành theo 5 bớc sau: Bớc 1: Đọc đề bài, hiểu rõ yêu cầu của bài toán, phân tích bản chất vật lý của bài toán. Bớc 2: Xây dựng phơng án giải (phơng án thí nghiệm). Bớc 3: Thực hiện giải: lập luận tính toán, trình bày lời giải (nếu có thể giải bằng lý thuyết), lập phơng án thí nghiệm, quan sát để thu thập số liệu. Bớc 4: Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tợng ghi nhận và xử lý số liệu. Bớc 5: đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi của bài toàn. ở đây 3 bớc đầu hoàn toàn mang tính t duy lý thuyết, còn 2 bớc sau mang tính thực nghiệm. Nh vậy bài tập thí nghiệm vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm. Nó có tác dụng to lớn trong việc bồi dỡng cho học sinh PPTN của nhận thức vật lý. Có thể thấy rõ qua việc so sánh các giai đoạn của PPTN với các bớc tiến hành khi giải bài tập thí nghiệm. Thật vậy trong quá trình nghiên cứu vật lý bằng PPTN ta cũng phải tiến hành qua 5 giai đoạn sau: - Đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện và quan sát phân tích vấn đề. - Hình thành giả thuyết. - Nghiên cứu lý thuyết (suy ra hệ quả logic từ giả thuyết) lập phơng án thí nghiệm kiểm tra. - Nghiên cứu thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả. - Rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu. 12 . thí nghiệm phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12. - Quá trình dạy và học vật lý phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12. IV. Phơng. tài nghiên cứu: " ;Sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý phần cơ học lớp 10 và dao động sóng cơ học lớp 12 trong dạy học vật lý phổ thông& apos;' làm