CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Cơ sở lí luận
2.1.4. Cơ sở lí luận về thực hành thí nghiệm
2.1.4.1. Thí nghiệm và phân loại thí nghiệm
Theo từ điển tiếng Việt “Thí nghiệm là việc gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh” [27]. Theo định nghĩa này, TN được tiến hành trong điều kiện nhất định, con người tác động lên các đối tượng, làm đối tượng thay đổi từ đó rút ra những tri thức mới hoặc kiểm tra độ chính xác của những kiến thức đã biết trước đó.
Đỗ Thị Loan (2017) đã định nghĩa: “Thí nghiệm là một q trình tác động có chủ định của con người vào đối tượng nghiên cứu trong điều kiện xác định tạo ra những biến đổi; phân tích những biến đổi đó để nghiên cứu, phát hiện hay chứng minh, kiểm tra những đặc tính, tính chất của sự vật, hiện tượng” [20].
Thực hành là làm để áp dụng lí thuyết và thực tế [27]. THTN được hiểu là tiến hành các TN trong các hoạt động thực hành được HS thực hiện để HS hiểu rõ mục đích TN, điều kiện TN. Qua thực hành và quan sát TN, HS xác định được bản chất của hiện tượng quá trình [2].
Trong dạy học, TN có thể là nguồn tri thức mới, luyện tập các kiến thức và kĩ năng, mở rộng những kiến thức đã học biến kiến thức thành vốn riêng của bản thân. TN sinh học cịn là một hình thức để HS vận dụng kiến thức vào thực tiễn, làm chủ được kiến thức, tạo được niềm tin cho bản thân, kết quả thu được càng làm tăng lòng say mê, hứng thú học tập môn học.
TN được phân loại qua một số hình thức như sau:
- Căn cứ vào chủ thể thực hiện, TN được chia làm 2 loại: TN do GV thực hiện và TN do HS thực hiện.
- Căn cứ vào mục đích thí nghiệm có: + TN nghiên cứu và TN minh họa.
+ TN kiểm tra dự đoán (TN kiểm chứng). + TN nêu vấn đề và TN giải quyết vấn đề. + TN đối chứng, so sánh.
Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng quan điểm “Thí nghiệm là một q trình tác động có chủ định của con người vào đối tượng nghiên cứu trong điều kiện xác định tạo ra những biến đổi; phân tích những biến đổi đó để nghiên cứu, phát hiện hay chứng minh, kiểm tra những đặc tính, tính chất của sự vật, hiện tượng”.
2.1.4.2. Thí nghiệm o
Có nhiều định nghĩa khác nhau về thí nghiệm ảo, các định nghĩa này đều có điểm chung đó là: Thí nghiệm ảo là dạng mơ hình hóa của thí nghiệm thật trên máy tính, thí nghiệm ảo có khả năng tương tác với người dùng.
Theo từ điển tiếng Việt, thí nghiệm ảo là tập hợp các tài nguyên số đa phương tiện dưới hình thức đối tượng học tập, nhằm mục đích mơ phỏng các hiện tượng vật lý, hóa học, sinh học... xảy ra trong tự nhiên hay trong phịng TN, có đặc điểm là có tính năng tương tác cao, giao diện thân thiện với người sử dụng và có thể mơ phỏng những q trình, điều kiện giới hạn khó xảy ra trong tự nhiên hay khó thu được trong phịng TN. Thí nghiệm ảo giúp giảm thiểu việc học chay, dạy chay thường gặp do thiếu phương tiện, điều kiện TN giúp người học chủ động học tập phù hợp với tinh thần người học là trung tâm của giáo dục hiện đại.
Tác giả Vũ Trọng Rỹ cho rằng “Thí nghiệm ảo là một sản phẩm đa phương tiện (Multimedia), một loại phần mềm dạy học mơ phỏng thí nghiệm về hiện tượng, q trình vật lí, hóa học, sinh học… nào đó xảy ra trong tự nhiên hoặc trong phịng thí nghiệm, được tạo ra bởi sự tích hợp các dữ liệu dạng số trên máy tính, có khả năng tương tác với người dùng và có giao diện thân thiện với người dùng” [29]. Theo định nghĩa này, thí nghiệm ảo có khả năng tương tác với người dùng tức con người có thể làm thay đổi một số đại lượng trong TN nhưng không làm thay đổi bản chất khoa học.
2.1.4.3. Vai trò của thực hành thí nghiệm trong q trình dạy học khám phá mơn Khoa học
DHKP có thể được tổ chức dưới nhiều hình thức, mỗi hình thức sẽ mang lại những hiệu quả và tập trung phát triển những kĩ năng nhất định. Nhằm hướng đến việc phát triển các kĩ năng trong NL tìm hiểu mơi trường tự nhiên xung quanh cho HS, chúng tơi chọn hình thức DHKP thơng qua THTN. Vai trị của THTN trong quá trình DHKP trong mơn Khoa học được thể hiện như sau:
Việc sử dụng TN trong dạy học nói chung và dạy học mơn Khoa học có nhiều vai trò quan trọng. TN giúp HS thu thập thông tin để thay đổi nhận thức khoa học, TN như một phương tiện, công cụ học tập để HS sử dụng trong việc thu thập, phân tích thơng tin. Trong bài học có sử dụng TN, HS trước khi quan sát hoặc thao tác với TN sẽ tự mình đưa ra các phán đốn, có các ý tưởng riêng, cách thực hiện riêng của mình. Sau đó các em được quan sát hoặc thao tác với các đối tượng thông qua các dụng cụ để thấy được quá trình và kết quả từ đó nhận ra được những sai lầm trong nhận thức đã có. Các em có thể giải thích được những hiện tượng, kết quả khoa học và rút ra được những kiến thức mới cho bản thân. Thông qua việc quan sát, thao tác và đo lường các hiện tượng, kết quả TN làm cho HS thay đổi nhận thức về khái niệm khoa học so với nhận thức ban đầu của mình.
Thơng qua THTN, HS sẽ phát triển NL tự học, hợp tác. Trong học tập môn Khoa học, HS tiến hành học nhóm để trao đổi, thảo luận đưa ra phương án TN và
cách tiến hành. Mỗi HS sẽ có những phương án TN riêng và cả nhóm sẽ thảo luận để đưa ra phương án của nhóm. Vì TN thu hút sự tập trung, hứng thú của các em nên HS sẽ tích cực đưa ra ý kiến cá nhân, hạn chế tình trạng ỉ lại, ngồi ì của một số thành viên.
Ngồi ra, THTN cịn góp phần phát triển tính tích cực, chủ động; kích thích sự tị mị, hứng thú học tập của HS. Khi học tập các bài học có sử dụng TN, HS sẽ rất thích thú, hào hứng với tiết học. HS hăng hái, nhiệt tình tham gia các hoạt động khám phá kiến thức, mong muốn được thao tác với TN.
2.1.4.4. Ư nh ợc m của việc sử dụng h ơng h hực hành thí nghiệm trong q trình dạy học Ti u học
TN có nhiều ưu điểm. Cụ thể như sau:
- TN giúp mô phỏng các quá trình mà trong thực tế khó quan sát hoặc khó thực hiện một cách trực quan, chính xác.
- TN được thực hiện góp phần hình thành và củng cố niềm tin khoa học cho HS. - TN góp phần giúp HS phát triển tư duy sáng tạo, tư duy phản biện. Một số TN giúp HS có thể tiến hành theo ý tưởng của mình, đề ra các phương án khác nhau. Từ đó HS có thể trao đổi, thảo luận, phản biện để bày tỏ quan điểm của mình sau đó dưới sự hướng dẫn của GV để rút ra được những kết quả cần thiết, hoàn thiện tư duy, kịp thời điều chỉnh được các quan niệm sai lệch.
- Thực hiện TN giúp HS rèn luyện sự khéo léo, tỉ mỉ và cẩn thận.
- Để tiến hành TN địi hỏi GV phải có NL tổ chức thành thạo. Đặc điểm này thúc đẩy việc tự học của GV để đáp ứng yêu cầu.
Bên cạnh những ưu điểm nêu trên, TN cũng có những hạn chế nhất định: - Việc chuẩn bị cho một tiết dạy có sử dụng TN tốn nhiều thời gian. - Để thực hiện TN đòi hỏi phải đảm bảo về cơ sở vật chất.
- Việc tiến hành có nhiều khó khăn như thiếu dụng cụ TN.
- Kết quả TN khó có thể đảm bảo vì khơng phải lúc nào thực hành TN cũng thành công.
Với những ưu điểm và hạn chế của TN đã nêu trên, khi sử dụng TN trong dạy học môn Khoa học, chúng ta cần nghiên cứu tỉ mỉ các tình huống cần sử dụng, lựa chọn những TN phù hợp sao cho đạt hiệu quả nhất. Mặt khác để việc sử dụng TN hiệu quả, thực hiện được mục đích sử dụng trong dạy học, chúng ta cần khắc phục những hạn chế của TN.