3.5.1. Phân tích quá trình hoạt động ngoại khóa nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm thực nghiệm
- Giáo viên cho hai lớp đối chứng và thực nghiệm làm bài tiền kiểm
+ Đối với câu a, một số học sinh nêu được tên các dụng cụ thí nghiệm và chức năng của dụng cụ chiếm khoảng 15%, còn lại thì các học sinh chưa nhận biết được các dụng cụ thí nghiệm cũng như chức năng của chúng.
+ Câu b, chỉ có một học sinh mới được chuyển từ trường phổ thông về vẽ được sơ đồ mạch điện, các học sinh còn lại đều chưa làm được hoặc vẽ chưa chính xác.
Hình 3.8. Sơ đồ mạch điện
+ Câu c, toàn bộ học sinh đều để trống.
Sau khi hoàn thành bài tiền kiểm, hầu hết học sinh của trung tâm chưa biết các kỹ năng liên quan đến thí nghiệm. Ngoài ra, tại Trung tâm không có phòng thí nghiệm cũng như dụng cụ thí nghiệm để giáo viên làm thí nghiệm biễu diễn. Các tiết làm thí nghiệm giáo viên thường thay bằng các tiết bài tập. Qua đó, giáo viên mong muốn giúp học sinh có kỹ năng thực nghiệm để học sinh có thể khắc sâu kiến thức đã học trên lớp.
+ Giáo viên giới thiệu về hoạt động ngoại khóa thì lớp thực nghiệm có 16 học sinh tự nguyện tham gia, các em rất hào hứng và chú ý lắng nghe. Bên cạnh đó, một
số em còn rụt rè, không có ý muốn tham gia hoạt động vì hoàn cảnh; một số học sinh thì không thích học;…
- Giai đoạn 1:
+ Buổi giao nhiệm vụ: Các nhóm nhận nhiệm vụ từ giáo viên; phân công nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm tìm hiểu cách tạo từ trường trong ống dây bằng các dụng cụ đơn giản trên các trang web, sách, ….
Trong thời gian 1 tuần các thành viên trong nhóm cùng nhau đóng góp xây dựng phương án thiết kế chế tạo thí nghiệm. Trong quá trình thực hiện chế tạo thí nghiệm, các nhóm gặp khó khăn khi mua các vật liệu chế tạo thí nghiệm cũng như khi tiến hành bố trí thí nghiệm; các nhóm gặp giáo viên và đặt những câu hỏi như : “mua dây quấn, nam châm ở đâu, số lượng bao nhiêu”, “em nên mua dây quấn kích thước bao nhiêu cho phù hợp với thí nghiệm”, “em nên mua nam châm hình tròn, hình vuông hay hình chữ nhật phù hợp với thí nghiệm hơn”, “em bố trí thí nghiệm như vậy có chính xác chưa”… Qua những câu hỏi trong quá trình tìm hiểu nhiệm vụ, cho thấy các em rất nghiêm túc, hào hứng, say mê.
+ Buổi “trao đổi”:
Các em còn chưa nắm rõ lí thuyết cách tạo ra dòng điện cảm ứng, các em chưa biết phương án thiết kế của nhóm có chính xác hay còn sai xót cần sửa chữa.
Qua các câu hỏi gợi ý của giáo viên, các nhóm đã định hình được một cách chính xác phương án thiết kế thí nghiệm. Các nhóm hoàn thành phương án thiết kế thí nghiệm và phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên trong nhóm để hoàn thành chế tạo thí nghiệm… .Trong quá trình chế tạo thí nghiệm, các nhóm gặp khó khăn khi sử dụng các dụng cụ thí nghiệm như : đồng hồ đo điện vạn năng, biến thế nguồn, acquy, ….. Các nhóm đặt các câu hỏi như: “Em cần dùng nguồn 6V thì nên dùng pin hay acquy”, “ Em muốn biết dòng điện cảm ứng tạo ra trong thí nghiệm là bao nhiêu thì dùng cách nào?”,... .Giáo viên đã hướng dẫn các nhóm cách sử dụng và đo đồng hồ đo điện vạn năng, biến thế nguồn, acquy, ….
+ Buổi giải quyết khó khăn:
Buổi này, giáo viên yêu cầu các học sinh báo cáo sản phẩm của nhóm. Tuy nhiên, các nhóm chưa thực hiện đúng theo tiến độ, các em còn gặp phải những khó
khăn trong quá trình chế tạo thí nghiệm. Các khó khăn của học sinh và cách khắc phục của giáo viên được nêu trong bảng sau:
Nhóm Khó khăn Khắc phục
Nhóm 1
+ Dây đồng quấn quanh pit-tông và vỏ chai không đều, các vòng dây bị lỏng dễ xúc ra.
+ Cách chọn tiết diện pit-tông và vỏ chai như thế nào cho phù hợp.
+ Cố định một đầu dây, quấn xong vòng nào thì cố định vòng đó bằng keo.
+ Thay đổi tiết diện pit-tông và vỏ chai cho phù hợp với nam châm sử dụng.
Nhóm 2
+ Cách chọn tiết diện pit-tông và vỏ chai như thế nào khi dùng nam châm điện.
+ Cách bố trí nam châm điện và ống dây như thế nào cho phù hợp.
+ Thay đổi tiết diện pit-tông và vỏ chai cho phù hợp với nam châm điện sử dụng.
+ Cố định nam châm điện. Dịch chuyển ống dây sao cho nam châm điện trong lòng ống dây.
Từ việc giải quyết các vướng mắc của các nhóm, các em đã hoàn thiện được phương án thiết kế và tiến hành chế tạo theo phương án thiết kế.
+ Buổi báo cáo: Các em còn ngại ngùng khi đứng trước đám đông và chưa có kỹ năng thuyết trình. Do đó, giáo viên khích lệ, động viên các em mạnh dạn thuyết trình. Các nhóm đều viết bài báo cáo của nhóm mình lên giấy và lên đọc lại nội dung trong đó. Khi kết thúc thuyết trình, giáo viên có nhận xét: cả hai nhóm đều chế tạo được sản phẩm hoạt động bằng những dụng cụ đơn giản và giải thích được nguyên lí hoạt động của sản phẩm. Tuy nhiên, khi các nhóm thuyết trình không giới thiệu tên nhóm, tên sản phẩm, cách lắp rắp mạch mà các nhóm chỉ nhấn mạnh các dụng cụ và sản phẩm làm được, đặc biệt là thuyết trình chứ không phải đọc bài. Thông qua buổi báo cáo này, các em học sinh có thể hiểu hơn về kỹ năng thuyết trình và tự tin hơn khi đứng trước đám đông.
- Giai đoạn 2:
+ Buổi giao nhiệm vụ: Giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm. Các nhóm nhận nhiệm vụ và các thành viên trong nhóm cùng tìm hiểu về nhiệm vụ được giao. Sau quá trình tìm hiểu nhiệm vụ, các thành viên trong nhóm về nhà tìm kiếm tài liệu liên quan đến nhiệm vụ và đưa ra ý tưởng thiết kế của mình; các thành viên trong nhóm tiến hành góp ý cho từng ý tưởng thiết kế.
+ Buổi trao đổi: các em học sinh khi trao đổi với giáo viên đã gỡ bỏ được các khúc mắc trong quá trình tìm hiểu nhiệm vụ và về nhà tiến hành thiết kế, chế tạo thí nghiệm. Tuy nhiên, trong quá trình thảo luận phương án thiết kế thí nghiệm học sinh đưa ra ý tưởng gắn các đinh sắt có quấn dây đồng lên trên đĩa nhựa thay cho đĩa kim loại; các nhóm thảo luận và đồng ý đưa ý tưởng vào chế tạo thí nghiệm. Giáo viên có nêu những khó khăn khi các nhóm đưa ý tưởng vào chế tạo thí nghiệm như : đĩa quay bị lệch khi gắn vào motor, khối lượng của đĩa quay lớn, từ trường xuyên qua đĩa quay không đều,… . Cuối buổi trao đổi các nhóm vẫn muốn thực hiện ý tưởng của mình vào trong chế tạo thí nghiệm.
Hình 3.9. Thiết kế phanh đĩa nhóm 1,2
+ Buổi báo cáo: Rút được kinh nghiệm thuyết trình lần trước, các nhóm tự tin hơn khi thuyết trình. Bài báo cáo của các nhóm có nhiều hình ảnh sinh động của tiến trình tiến hành thí nghiệm. Các nhóm đã phân tích tỉ mỉ cách chọn dụng cụ, thiết bị và thao tác thực hiện rõ ràng; nêu được ưu điểm của việc sử dụng các dụng cụ đơn giản (chai, lon,…) nhằm bảo vệ môi trường. Khi trình bày và tiến hành thí nghiệm, nhóm 1 tiến hành thành công, các thao tác thực hiện thí nghiệm thành thục, tự tin và giải thích rõ nguyên lí của phanh đĩa. Bên cạnh đó, nhóm 2 khi chế tạo đĩa
kim loại đã bị lệch mặc dù được nhóm chỉnh sửa nhiều lần cũng chưa được như ý. Vì vậy, lúc nhóm báo cáo có phần bối rối và tiến hành thì nghiệm chưa tốt.
- Cuộc thi chế tạo và tiến hành thí nghiệm
+ Phần tự giới thiệu: Ban tổ chức cho ba nhóm giới thiệu theo thứ tự hai nhóm thực nghiệm ( nhóm 1,2 ) giới thiệu trước, nhóm đối chứng ( nhóm 3 ) giới thiệu sau. Nhóm 1,2 sau khi thành lập đã chọn rất nhanh nhóm trưởng, nhóm phó, thư ký và người thuyết trình nên khi có hiệu lệnh của người dẫn chương trình hai nhóm giới thiệu về nhóm mình rõ ràng, trôi chảy; riêng nhóm 1 người giới thiệu có giọng nói hài hước làm cho cả hội trường sôi động. Trong khi đó, nhóm 3 được giới thiệu sau nên nhóm đối chứng cũng giới thiệu một cách lưu loát chỉ có gặp một chút rắc rối khi phân công nhiệm vụ cho từng thành viên.
+ Trình bày các dụng cụ thí nghiệm trên bàn và yêu cầu các nhóm nêu tên, công dụng của các dụng cụ thí nghiệm.
Nhóm 1,2 làm tương đối tốt trong đó nhóm 2 làm tốt hơn. Nhóm 2 nêu được gần như đầy đủ tên các dụng cụ thí nghiệm và chức năng của dụng cụ mà giáo viên yêu cầu trong khi thời gian làm bài còn 4 phút. Nhóm 1 nêu tương đối chính xác tên dụng cụ thí nghiệm nhưng có một vài dụng cụ chưa nêu được chức năng của chúng. Nhìn chung, hai nhóm có cách trình bày rõ ràng, dễ hiểu. Bên cạnh đó, nhóm 3 do chưa có kỹ năng thí nghiệm nên không biết tên một số dụng cụ, cũng như không biết chức năng của chúng, mà chỉ có thể nêu các dụng cụ thông thường trong đời sống; cách trình bày chưa rõ ràng, khó quan sát.
+ Ba nhóm cùng chế tạo và tiến hành thí nghiệm “Máy phát điện” trong vòng hai giờ.
Qua thời gian khoảng 25 phút khi tìm hiểu cách chế tạo máy phát điện. Các thành viên trong nhóm 2 nêu ý tưởng, phân tích và lựa chọn để nhanh chóng hoàn thiện sản phẩm, nhóm trưởng Khôi và các thành viên trong nhóm thống nhất phương án thiết kế thí nghiệm. Sau đó, bạn Trang và Nhi chuẩn bị bài báo cáo, bạn Phương và Anh thì đi lấy vòng dây, nam châm, pin, motor quay, 2 thanh thép, đèn LED, kéo, keo,… Thao tác của nhóm nhanh và hợp ý nhau vì thế thời gian khi hoàn thành chế tạo thí nghiệm còn 5 phút.
Để theo kịp tiến độ chế tạo thí nghiệm như nhóm 2 thì nhóm 1 cũng cố gắng không kém. Cả nhóm cùng tìm hiểu cách làm máy phát điện và thống nhất chọn “máy phát điện chạy bằng sức gió”. Nhóm 1 thiết kế thí nghiệm hơn 35 phút mới xong. Nhóm trưởng Hà Phương tự đi tìm dụng cụ thí nghiệm và phân công bạn Thư, Ý làm bài thuyết trình, bạn Khải hai lần làm thí nghiệm trong lớp được cô khen quấn dây đều và đẹp nên được phân công quấn nhanh 600 vòng dây vào chai nhựa, bạn Khánh khéo tay nên được nhận nhiệm vụ cắt cánh quạt cho đều và đẹp. Một khi cần dụng cụ các bạn ngồi tại vị trí và báo cho nhóm trưởng, nhóm trưởng sẽ đi lấy dụng cụ. Nhóm 1 có nhóm trưởng hoạt bát, có năng lực quản lí nên cả nhóm đi rất nhanh vào quỹ đạo cần có và đã hoàn thành đúng thời gian quy định. Cả nhóm đều có kỹ năng thực nghiệm từ trước nên các thao tác thực hiện nhanh và ít gặp khó khăn phải cần tới sự trợ giúp từ giáo viên.
Trong lúc này, nhóm 3 sau khi nhận được nhiệm vụ đã cố gắng tìm kiếm tài liệu liên quan đến nhiệm vụ được giao; quá trình tìm kiếm và chọn lựa tài liệu của nhóm 3 gặp khó khăn nên cần sự hỗ trợ từ giáo viên. Do các em chưa được bồi dưỡng kỹ năng thí nghiệm nên khi nhìn qua thấy các nhóm khác đi lấy dụng cụ thí nghiệm để tiến hành làm nhiệm vụ được giao, các em có ý nghĩ bỏ cuộc. Bạn Lục hỏi giáo viên “Em không làm nữa được không cô?”. Giáo viên phải cố gắng động viên cả nhóm nên cố hết sức. Giáo viên đã hướng dẫn cả nhóm chọn một thí nghiệm về máy phát điện dễ thực hiện. Cả nhóm theo thí nghiệm đó vẽ bản thiết kế. Cả nhóm lại gặp một số khó khăn như: không biết quấn dây, dùng acquy hay pin làm nguồn điện,.... . Giáo viên hướng dẫn các bạn nên quấn dây và làm giá đỡ. Sau đó, giáo viên hỗ trợ nhóm chọn nguồn điện thích hợp cho thí nghiệm để cả nhóm quyết định. Do chưa quen với việc tự chế tạo thí nghiệm và gặp quá nhiều khó khăn nên thời gian nhóm này hoàn thành chế tạo thí nghiệm quá giờ khoảng 20 phút. Nhóm 3 khi thực hiện nhiệm vụ này thường có giáo viên gần đó để kịp thời hướng dẫn và giải quyết các khó khăn cho cả nhóm. Tuy nhiên, do nhóm chế tạo quấn vòng dây nhiều và gắn trên giả đỡ chưa phù hợp nên khi tiến hành biểu diễn thí nghiệm, nhóm chỉ tiến hành cho đèn LED sáng lên rất nhanh sau đó thì giá đỡ bị hư.