6. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
3.1.2. Thí nghiệm thực hành Vật lý
3.1.2.1. Khái niệm
Thí nghiệm thực hành là thí nghiệm do học sinh thực hiện trên lớp ( hoặc trong phòng thí nghiệm) mà yêu cầu sự tự lực làm việc cao, học sinh phải dựa vào tài liệu hƣớng dẫn đã in sẵn mà tiến hành thí nghiệm, rồi viết báo cáo thí nghiệm.
Thí nghiệm thực hành Vật lý chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định các đại lƣợng Vật lý mà các nội dung này không có điều kiện để thực hiện ở dạng thí nghiệm trực diện.
Do đƣợc tiến hành sau khi học sinh đã học xong một chƣơng, một phần của chƣơng, mỗi bài thí nghiệm thực hành thƣờng từ 1 đến 2 tiết liền và đòi hỏi thiết bị
82
hoàn chỉnh, phức tạp hơn so với thí nghiệm trực diện. Thí nghiệm loại này yêu cầu học sinh tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình thí nghiệm, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu định lƣợng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết.
Thí nghiêm thực hành có thể đƣợc tổ chức dƣới một trong hai hình thức: thí nghiệm thực hành đồng loạt hoặc thí nghiệm thực hành cá thể.
3.1.2.2. Các yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành
a) Đối với giáo viên
- Tìm hiểu kĩ nội dung bài thí nghiệm thực hành trong sách giáo khoa để xác định rõ ràng các nhiệm vụ giao cho học sinh và cách thức kiểm tra, đánh giá việc thực hiện các nhiệm vụ đó.
- Chuẩn bị đầy đủ và kiểm tra chất lƣợng từng dụng cụ cần thiết cho mỗi nhóm học sinh.
- Làm thử tất cả các thí nghiệm trong bài thực hành để dự kiến những khó khăn, cách thức hƣớng dẫn học sinh vƣợt qua những khó khăn đó.
- Có thể điều chỉnh nội dung, yêu cầu bài thí nghiệm thực hành trong sách giáo khoa sao cho phù hợp với điều kiện thiết bị của trƣờng.
b) Đối với học sinh
Để học sinh thực hiện bài thí nghiệm thực hành có ý thức và hiệu quả, giáo viên phải yêu cầu học sinh chuẩn bị ở nhà những công việc sau: Nghiên cứu nội dung bài thí nghiệm thực hành trong sách giáo khoa và chuẩn bị sẵn sàng báo cáo thí nghiệm trong mẫu sách giáo khoa.
c) Về thiết bị: phải phức tạp hơn, sai số nhỏ hơn so với các loại thí nghiệm khác.
3.1.2.3. Hƣớng dẫn học sinh thí nghiệm thực hành
- Chia nhóm học sinh: Để phát huy khả năng hợp tác, rèn luyện phƣơng pháp làm việc tập thể, giáo viên chia học sinh trong lớp thành các nhóm từ 3 đến 4 em. Nên bố trí các bàn thí nghiệm thành hình vòng cung, hình chữ U hoặc có thể bố trí ghép các bàn song song để học sinh làm việc theo nhóm.
- Vào đầu buổi thí nghiệm thực hành, giáo viên cần tiến hành những công việc sau: kiểm tra sự chuẩn bị ở nhà của học sinh thông qua các câu hỏi, hƣớng dẫn cách sử dụng các dụng cụ mà học sinh chƣa đƣợc làm quen, nhất là các dụng cụ phức tạp, dễ
83
hỏng, có thể gây nguy hiểm nhƣ các dụng cụ đo điện, nguồn điện, nguồn sáng,v.v… và cùng toàn lớp thảo luận, giải đáp những thắc mắc của học sinh.
- Trong lúc các nhóm học sinh thực hiện công việc, giáo viên cần theo dõi, giúp đỡ kịp thời khi học sinh gặp khó khăn, mắc sai sót để học sinh sử dụng đúng qui tắc các dụng cụ, ghi lại đầy đủ, chính xác, trung thực các hiện tƣợng quan sát đƣợc, các kết quả đo đạc, trình bày các kết quả dƣới dạng biểu bảng, đồ thị, câu kết luận một cách ngắn gọn, rõ ràng theo nội dung mẫu báo cáo đã chuẩn bị sẵn.
- Sau khi học sinh làm xong thí nghiệm, yêu cầu học sinh tháo rời các chi tiết lắp ráp, sắp xếp các dụng cụ gọn gàng nhƣ lúc ban đầu. Tùy theo nội dung bài thí nghiệm thực hành và việc hoàn thành các công việc của học sinh, giáo viên có thể yêu cầu học sinh nộp ngay báo cáo thí nghiệm tại lớp hoặc cho về nhà hoàn chỉnh tiếp, nộp sau.
3.1.2.4. Hƣớng dẫn báo cáo thí nghiệm
Có thể hƣớng dẫn học sinh báo cáo kết quả thí nghiệm theo trình tự sau: - Mục đích thí nghiệm.
- Cơ sở lí thuyết (nêu nội dung chính về các kiến thức đã học vận dụng trong thí nghiệm).
- Dụng cụ thí nghiệm (dụng cụ cần sử dụng, giới thiệu nguyên tắc hoạt động và cách sử dụng chúng).
- Bố trí thí nghiệm (cách lắp ráp dụng cụ có sơ đồ kèm theo, trình tự các thao tác thí nghiệm).
- Tiến hành thí nghiệm (thực hiện các phép đo, lấy số liệu). - Xử lí kết quả thí nghiệm (bao gồm cả tính sai số phép đo).
- Rút ra kết luận (nhận xét các kết quả có đáp ứng mục tiêu đặt ra hay không?; trả lời những câu hỏi nhằm đào sâu, mở rộng nội dung bài thí nghiệm thực hành, nêu nguyên nhân của sai số và cách khắc phục).
3.1.2.5. Cấu trúc của bài học thực hành thí nghiệm a) Mục đích chính của bài học
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng một số thiết bị cơ bản, thực hiện các phép đo cơ bản. - Rèn luyện kĩ năng sử dụng thí nghiệm để nghiên cứu những tính chất hay những mối quan hệ của các sự vật, hiện tƣợng.
84
- Xác định mục đích thí nghiệm: những tính chất, những mối quan hệ cần nghiên cứu.
- Xác định đối tƣợng cần quan sát, các phép đo cần thực hiện. - Lựa chọn và bố trí dụng cụ thí nghiệm.
- Giáo viên thao tác mẫu trên các dụng cụ, thiết bị học sinh mới gặp lần đầu. - Học sinh tiến hành thí nghiệm để thu thập thông tin (quan sát, đo lƣờng). - Xử lí thông tin thu thập đƣợc.
- Kết luận.
Nhƣ vậy, thực hành thí nghiệm không phải đơn thuần chỉ là rèn luyện kĩ năng sử dụng các dụng cụ thiết bị thí nghiệm, thao tác chân tay trên dụng cụ mà điều quan trọng hơn là phải biết cách lựa chọn, bố trí dụng cụ, thiết bị nhằm thu thập thông tin và xử lí những thông tin đó để rút ra kết luận khái quát, đáng tin cậy. Bài thực hành thí nghiệm thƣờng đƣợc thực hiện dƣới dạng những bài học chuyên biệt để rèn luyện một số kĩ năng sử dụng thiết bị, dụng cụ, tiến hành một số phép đo chính xác đòi hỏi nhiều thời gian.
Do tính chất đặc thù nên trong bài thực hành thí nghiệm giáo viên cần chú ý thêm: - Trong phần tổ chức, ổn định lớp, việc tổ chức lớp trong bài thực hành gồm các việc sau:
+ Chia nhóm học sinh theo số bộ dụng cụ thí nghiệm.
+ Phân chia dụng cụ cho các nhóm. Mỗi nhóm cử một đại diện nhận, cuối giờ học thu dọn để lại chỗ cũ.
- Trong phần kiểm tra bài cũ: Giáo viên kiểm tra phần chuẩn bị ở nhà của học sinh về những kiến thức cần thiết sử dụng đến trong bài thực hành, nhất là những kiến thức lí thuyết về các định luật, qui tắc cần đƣợc kiểm nghiệm trong bài thực hành.