3.5.1. Phân tích định tính.
HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM
CÁC BIỂU HIỆN CỦA NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN (Trong thực nghiệm sư phạm)
Giai đoạn 1: Tổ chức sự kiện mở đầu, xác định vấn đề.
Phát hiện/ xác định rõ vấn đề cần giải quyết gắn với thực tiễn:
- Có rất nhiều HS quan tâm đến các thí nghiệm do GV yêu cầu thực hiện. Biểu hiện là HS rất hứng thú khi
HS nhận nhiệm vụ tiến hành các thí nghiệm mở đầu và xác định được các vấn đề cần giải quyết. Tiến hành thí nghiệm thả nổi kim khâu, kẹp ghim, dao lam, dây đồng uốn hình số 8 trên mặt nước. Kết quả là chúng nổi được trên mặt nước mặc dù chúng được làm từ kim loại có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước.
Tiến hành thí nghiệm nhỏ dầu nhớt vào trong dung dịch cồn (pha thêm nước). Kết quả là các giọt dầu co thành hình cầu và nổi lơ lửng.
Tiến hành thí nghiệm nhỏ giọt
được tự tay làm thí nghiệm, kết quả thí nghiệm làm HS ngạc nhiên vì khác với suy nghĩ ban đầu của HS, do đó các em thảo luận sôi nổi về kết quả thí nghiệm, một số em tự đưa ra các câu hỏi (phát hiện vấn đề) về kết quả ấy, số còn lại chưa phát hiện được vấn đề nên tham khảo các câu hỏi mà GV đưa ra, một số HS lại nêu được đầy đủ vấn đề cần giải quyết nhưng chưa diễn đạt bằng ngôn ngữ khoa học, còn sử dụng ngôn ngữ thường ngày để đặt câu hỏi. Ví dụ: các em đặt câu hỏi sau “tại sao nước trên lá sen lại vo thành giọt tròn?”, “Các thí nghiệm mở đầu đều liên quan tới bề mặt chất lỏng, vậy cái gì tác động tới bề mặt chất lỏng”.
Mặc dù các thí nghiệm đơn giản, dễ thao tác nhưng khi thực hiện nhiệm vụ, HS vẫn mắc phải một số lỗi sau:
+ Làm thí nghiệm thả nổi kim khâu, kẹp ghim, dây đồng uốn hình số 8 chưa đúng cách, khiến chúng bị chìm xuống đáy cốc.
+ Làm ống mao dẫn bị lẫn vài giọt nước, nên khi cắm ống mao dẫn vào nước màu thì cột nước màu không dâng lên trong ống mao dẫn.
+ Đùa nghịch trong lúc làm thí nghiệm, làm nước văng tung tóe ra sàn.
nước lên lá sen, lá khoai. Kết quả thấy giọt nước co tròn lại.
Tiến hành thí nghiệm cắm ống mao dẫn vào nước màu. Kết quả là mực chất lỏng trong ống mao dẫn dâng cao lên.
Từ đó HS hứng thú với HĐTN và có nhu cầu tìm hiểu kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra. Giai đoạn 2: Tổ chức, xây dựng kế hoạch thực hiện giải quyết vấn đề. Học sinh tự tổ chức thành các nhóm, nhận nhiệm vụ, xây dựng kế hoạch và triển khai tìm hiểu về sự co tròn (tính chảy của chất lỏng), sự dính
Hình 3.1. Thí nghiệm giọt dầu nhớt trong dung dịch cồn pha nước lã.
ướt, không dính ướt, mao dẫn.
Hình 3.3. Thí nghiệm thả nổi dây đồng uốn hình số 8.
Hình 3.4. Thí nghiệm mao dẫn ống. Xác định vấn đề nghiên cứu.
Hầu hết các nhóm HS đều thảo luận để xác định câu hỏi liên quan đến các hiện tượng bề mặt chất lỏng như:
- Nguyên nhân nào làm cho kim khâu, kẹp ghim, dao lam và dây đồng uốn hình số 8 có thể nổi trên mặt nước?
- Tại sao, giọt nước trên lá sen co tròn lại hay tại sao giọt dầu nhớt trong lòng chất có thể nổi lơ lửng và co lại thành hình cầu?
- Tại sao lại có sự chênh lệch mực chất lỏng bên trong và bên ngoài ống có đường kính nhỏ? Hiện tượng này là gì?
- Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng bề mặt của chất lỏng?
Theo chúng tôi, với các thí nghiệm vừa đơn giản vừa dễ thực hiện đối với HS, kết quả thí nghiệm khác với suy nghĩ ban đầu của HS nên khiến HS quan tâm, hấp dẫn HS khi tham gia HĐTN. Tuy nhiên, do chưa được rèn luyện nhiều những kĩ năng thực hành cơ bản nên ban đầu làm ra kết quả không đúng. Bên cạnh đó, HS rất hiếu động, đùa nghịch, làm ảnh hưởng tới kết quả thí nghiệm, dẫn đến các em chưa phát hiện được vấn đề cần giải quyết.
Về cơ bản, HS đã thực hiện tốt các thí nghiệm mở đầu, đưa ra các câu hỏi, các vấn đề cần giải quyết trong HĐTN chủ đề “Sự chảy của chất lỏng”. Theo ghi nhận của chúng tôi, dựa trên các bằng chứng quan sát, tập ghi chép, giấy nháp và hoạt động thảo luận của HS. Các HS có thái độ hào hứng, tích cực làm thí nghiệm, thảo luận sôi nổi về kết quả đạt được, đa số HS đạt mức độ năng lực ở mức 2.
Giai đoạn 3: Tìm kiếm thông tin, sắp xếp, kiểm chứng
HS tìm kiếm thông tin dựa trên
Thực hiện giải quyết các nhiệm vụ:
- Dựa vào một số từ khóa mà GV cung cấp, HS tham khảo SGK vật lí 10, sách học tốt vật lí 10, tìm đọc các bài báo về các hiện tượng bề mặt chất lỏng, tra cứu Internet thu thập các thông tin liên quan đến các khái niệm: hiện tượng căng mặt ngoài của chất lỏng; hiện tượng dính ướt,
một số từ khóa được cung cấp:
hiện tượng căng mặt ngoài của chất lỏng; hiện tượng dính ướt, không dính ướt, mao dẫn.
Mở rộng tìm kiếm thông tin.
không dính ướt, mao dẫn.
- HS mỗi nhóm thảo luận đưa ra nhiều ý kiến để có thể lựa chọn và sắp xếp các kiến thức đã tìm về các hiện tượng bề mặt của chất lỏng.
Hình 3.5. HS tra cứu, tìm kiếm thông tin và thảo luận.
- Có ý kiến là chỉ cần nêu các lý thuyết sao cho đủ để giải thích các thí nghiệm mở đầu là được.
- Một số ý kiến khác lại cho rằng phải nêu đầy đủ kiến thức về các khái niệm, nguyên nhân gây ra hiện tượng căng bề mặt (lực tương tác phân tử và các
- Kiểm chứng và sắp xếp thông tin.
HS trình bày, thảo luận, chuẩn hóa kiến thức (dựa vào sự hỗ trợ của GV) và phân loại, sắp xếp thông tin.
trạng thái cấu tạo chất) và đặc biệt là phải làm thí nghiệm kiểm chứng.
Hình 3.6. Thí nghiệm nhúng khung dây đồng vào nước xà phòng.
Hình 3.7. Thí nghiệm màng xà phòng co lại diện tích nhỏ nhất.
Hình 3.8. Thí nghiệm chuyển động của màng xà phòng trong phễu.
Hình 3.9. Thí nghiệm mao dẫn khe giữa 2 tấm kính thủy tinh.
Hình 3.10. Học sinh đo suất căng mặt ngoài của nước.
- Việc thực hiện các thí nghiệm kiểm chứng cũng được các em tiến hành với tác phong nhanh nhẹn, tích cực, dạn dĩ hơn và tự tin hơn, không còn bỡ ngỡ, thiếu cẩn thận như lúc làm thí nghiệm mở đầu.
- Các thí nghiệm được HS tiến hành ở giai đoạn 3 cho ra kết quả phù hợp với lí thuyết. Điều này chứng tỏ HS đã biết cách thao tác, tiến hành thí nghiệm chính xác hơn, nghiêm túc hơn khi làm thí nghiệm, biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm mà HS hiểu lý thuyết và khắc sâu kiến thức tốt hơn. Đối với thí nghiệm định lượng đo đạc, kết quả suất căng mặt ngoài của nước được tính ra có sai số trong phạm vi cho phép, chứng tỏ thao tác và kĩ năng thực hành của HS được cải thiện.
- Việc trình bày hệ thống kiến thức như thế nào, trình bày ở đâu, do ai phụ trách, trình bày với bố cục thế nào, trang trí ra sao, khi nào phải hoàn thành bài báo
Giai đoạn 4: Xây dựng các sản phẩm bao gồm hệ thống kiến thức và các sản phẩm ứng dụng. 4 nhóm HS thực hiện nghiên cứu: - 2 nhóm xây dựng bản khuyến cáo cho việc tưới cây tiết kiệm nước, giặt quần áo và rửa tay.
- 2 nhóm còn lại chế tạo đèn dầu kèm theo 1 bản poster về sản phẩm đèn dầu và pha màu bằng giấy thấm.
cáo, … cũng được thảo luận sôi nổi. Đa số HS trình bày hệ thống kiến thức theo sơ đồ khối. Có nhóm trình bày theo sơ đồ tư duy.
- HS các nhóm nhận nhiệm vụ và xây dựng kế hoạch nghiên cứu, thực hiện chế tạo sản phẩm theo yêu cầu của GV.
- Trong hoạt động 4 này, HS nghiên cứu ứng dụng của hiện tượng mao dẫn để tìm ra cách tưới nước hiệu quả, đồng thời xây dựng các bản khuyến cáo và tham gia cuộc thi “Tôi sáng tạo” do GV tổ chức.
- Nhóm trưởng là người phân công nhân lực đi mua nguyên vật liệu làm sản phẩm và chế tạo đèn dầu, phân công người thiết kế poster, xây dựng nên các bản khuyến cáo, phân công thuyết trình trước lớp. Dựa trên quan sát, trao đổi với HS, chúng tôi nhận thấy trong các hoạt động nghiên cứu, thực hiện nhiệm vụ, HS có những biểu hiện hành vi sau:
- Hào hứng, tích cực và chủ động tìm hiểu những ứng dụng của hiện tượng bề mặt của chất lỏng: Tự giác nhận nhiệm vụ và thực hiện nhiệm vụ nghiêm túc, quá trình thảo luận nhóm ai nấy đều tập trung, đặt các câu hỏi để mọi người cùng giải đáp, câu nào khó sẽ nhờ vào sự trợ giúp của GV (về việc tìm kiếm thông tin, cách ghi nhận và mức độ xét các thông tin, cách trình bày một bài báo cáo, nhóm làm đã đủ yêu cầu chưa, …).
- Trao đổi, chia sẻ lẫn nhau nhiệt tình, hăng say để chọn thông tin phù hợp cho việc giải quyết nhiệm vụ.
- Có những ý tưởng đề xuất khi xây dựng bản khuyến cáo và khi làm sản phẩm đèn dầu, các em trang trí bên ngoài
lọ thủy tinh khiến những chiếc đèn dầu nhỏ đó trở nên xinh hơn và bản thiết kế poster cũng bắt mắt không kém, điều này thể hiện sự sáng tạo ở các em.
- Các HS đưa ra được những khuyến cáo rất hữu ích cho bản thân và cộng đồng.
Hình 3.11. HS báo cáo về ứng dụng của hiện tượng mao dẫn và trình bày bản khuyến cáo.
- Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ để tạo ra sản phẩm, HS đã biết phân chia công việc và huy động lực lượng tham gia cũng như tập hợp các ý kiến lại và đi đến thống nhất ý kiến chung, hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao, các nhóm dần dần làm việc hiệu quả hơn, tạo ra sản phẩm có nội dung tốt, giải pháp đưa ra thiết thực và hấp dẫn mọi người.
- Khi tham gia trò chơi, HS có cảm giác thi đấu nên không khí buổi học không còn căng thẳng, áp lực, các em chơi rất vui vẻ, chơi hết hình với đồng đội. Dựa trên quan sát các hành động và dựa trên sản phẩm của HS, chúng tôi đánh giá là các HS đạt được ở các mức độ cao hơn trong năng lực giải quyết vấn đề. Đa số HS đạt được kết quả hoạt động ở mức độ 3 và 4. Theo chúng tôi, HS đạt được thành tích này xuất phát từ:
- Các kiến thức do chính HS tìm kiếm và đạt được thông qua quá trình trải nghiệm của bản thân nên rất trân quý, HS có động lực học tập và có nguyện vọng tìm hiểu về khoa học, yêu thích khoa học hơn.
- Các vấn đề giải quyết liên kết chặt chẽ giữa kiến thức với thực tiễn nên tạo được sự quan tâm, chú ý của HS.
- Bên cạnh đó, cuộc thi “Tôi sáng tạo” vừa giúp các em thể hiện năng lực sáng tạo của bản thân vừa giúp các em củng cố, mở rộng kiến thức. HS tạo ra đèn dầu và trang trí bắt mắt, biết được nguyên lí hoạt động của đèn dầu và giấy thấm cũng như trang trí poster rất cầu kì, chỉn chu về hình thức, đặc biệt HS rất hứng thú khi HS tham gia trò chơi trình diễn bong
bóng xà phòng, HS tham gia cuộc thi với tâm thế sẵn sàng chiến đấu, hào hứng, nhiệt tình tạo nên bầu không khí thi đua sôi nổi.
Hình 3.12. Sản phẩm giấy thấm của HS.
Hình 3.13. HS làm poster về đèn dầu.
Hình 3.15. Poster đã hoàn thành của đội nữ.
Hình 3.16. Poster đã hoàn thành của đội nam. Giai đoạn 5: Báo
cáo sản phẩm
Đại diện HS ở các nhóm báo cáo kết quả đã thực hiện qua quá trình
Đại diện các nhóm HS báo cáo sản phẩm của nhóm mình; đánh giá sản phẩm của nhóm mình và nhóm bạn.
GV tổ chức cho HS ở các nhóm trình bày báo cáo tại lớp học với sự tham dự của các thầy, cô trong tổ và ban giám hiệu trường. Nội dung buổi báo cáo gồm:
hoạt động trải nghiệm.
- Trình bày cơ sở lý thuyết về các hiện tượng bề mặt của chất lỏng như hiện tượng căng mặt ngoài, hiện tượng mao dẫn, hiện tượng dính ướt, không dính ướt và giải thích được các hiện tượng cũng như các thí nghiệm mở đầu.
- Nghiên cứu thực nghiệm bằng cách tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng và giải thích dựa trên cơ sở lý thuyết đã tìm hiểu.
- Trình bày về mô hình sản phẩm (đèn dầu, giấy thấm) và các bản khuyến cáo.
Xuất phát từ nhu cầu muốn giải thích kết quả ở các thí nghiệm mở đầu, HS đã chủ động tìm kiếm và sắp xếp thông tin, thay vì GV là người trực tiếp giảng giải, thông báo kiến thức theo SGK thì qua HĐTN, GV chỉ đóng vai là người định hướng, hỗ trợ, tạo môi trường để HS được làm việc, được phát huy năng lực bản thân. Từ đó HS nhìn thấy được sự gắn kết chặt chẽ giữa kiến thức và thực tiễn, thấy được tầm quan trọng của việc học, thấy được sự thú vị ở môn học vật lí, có niềm đam mê khoa học và cũng thấy được năng lực gì là nổi trội của bản thân.
HS trình bày bài nghiên cứu của mình với thái độ tự tin, trình bày rõ ràng, súc tích, thuyết phục và hấp dẫn người nghe, giúp người nghe thông hiểu tường tận khi có các câu hỏi đặt ra. Sau khi HS trình bày, HS nhóm khác có các ý kiến trao đổi, hỏi, tranh luận thẳng thắn nhưng cũng rất chân tình.
Các HS của các nhóm khác ghi chép cẩn thận các thông tin của các nhóm khác trình bày. Còn HS của các nhóm trình bày cũng ghi nhận các ý kiến đóng góp để lên
kế hoạch điều chỉnh và thực hiện các điều chỉnh.
Hình 3.17. Các nhóm trình bày báo cáo. Khám phá các giải pháp mới, vấn đề mới.
Một số HS đã đưa ra ý tưởng là xây dựng những bản khuyến cáo giúp ích cho cộng đồng: vận dụng vào kiến thức dính ướt, các em đã nghĩ ra cách rửa tay như thế nào
vừa tiết kiệm nước vừa sạch (rửa với dòng nước chảy vừa phải, tạo lớp nước mỏng bao quanh tay, hai tay cọ vào nhau để kéo chất bẩn ở tay ra), tượng tự khi giặt đồ (cho lượng xà phòng vừa phải và quan trọng vò với thời gian đủ lâu); một số HS đưa ra ý tưởng làm sao tưới cây tiết kiệm nước mà vẫn hiệu quả dựa vào hiện tượng mao dẫn.
Dựa trên các quan sát quá trình báo cáo sản phẩm, sự thảo luận, trao đổi ý kiến, có thể thấy rằng các HS rất chủ động nghiên cứu trong SGK và trên mạng internet, có sự sáng tạo và tạo ra sản phẩm khá tốt, chất lượng. Dựa theo bảng 2.6, có thể thấy HS đạt được mức độ 3, 4. Giai đoạn 6: Đánh giá hoạt động HS hoàn thành và nộp các phiếu đánh giá.
HS đánh giá hoạt động của nhóm mình và kết quả của nhóm bạn.
Các HS rất hào hứng khi thực hiện việc đánh giá bài thuyết trình và các sản phẩm của các nhóm. HS đánh giá khá khách quan và đạt kết quả tương đồng với đánh giá của GV.
Chúng tôi nhận thấy, thông qua hoạt động tự đánh giá, ban đầu HS còn lúng túng, đánh giá cả nể, nhìn nét mặt của nhau nhưng cuối cùng, dưới sự tác động của GV, HS cũng hoàn thành tốt quá trình đánh giá của mình với