THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm
Dựa trên cơ sở các tiến trình dạy học đã soạn thảo ở chương 2. Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài và cũng từ đó bổ xung điều chỉnh hoàn thiện đề tài cụ thể như sau:
- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn thảo ở mỗi bài học đối chiếu tiến trình dạy học di n ra trong các giờ học với tiến trình dự kiến. Từ đó, sửa đổi, bổ sung cho tiến trình dạy học đã soạn thảo.
- Đánh giá hiệu quả bước đầu của tiến trình dạy học các bài học đã soạn thảo đối việc bồi dưỡng n ng lực giải quyết vấn đề
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm
Để đạt được mục đích trên chúng tơi tiến hành các nhiệm vụ sau: - Lựa chọn đối tượng thực nghiệm.
- Triển khai dạy hai bài nói trên theo tiến trình đã soạn thảo trong chương 2.
- Thu thập các dữ liệu thực nghiệm, đánh giá n ng lực giải quyết vấn đề theo các tiêu chí. Từ đó nhận xét và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài.
3.3. Đối tƣ ng thực nghiệm sƣ phạm
Đối tượng thực nghiệm là học sinh hai lớp 10 trường THPT Thái Ninh, huyện Thái Thụy, Tỉnh Thái Bình:
- Lớp thực nghiệm: Lớp 10A1, có 43 HS - Lớp đối chứng: Lớp 10A2, có 42 HS
Hai lớp này tương đương nhau về trình độ học tập mơn vật lí.
3.4. Phƣơng ph p thực nghiệm sƣ phạm
- Lớp đối chứng: Giáo viên dạy bình thường theo nội dung và tiến trình sách giáo khoa soạn thảo.
- ở lớp TNSP chúng tôi tổ chức dạy học theo tiến trình đã thiết kế. Chúng tơi dự giờ, quan sát và ghi chép di n biến toàn bộ tiết học sau đó có trao đổi, rút kinh nghiệm trực tiếp, đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn thảo.
- Sau mỗi tiết học chúng tôi cho HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng thực hiện cùng một đề kiểm tra trong cùng khoảng thời gian để có thêm cơ sở phân tích tính hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế.
- Tiếp đó chúng tơi phân tích di n biến của tiết học, phân tích hành động của học sinh trong quá trình học tập và những câu trả lời có được trong quá trình thực nghiệm thơng qua các phiếu học tập và qua trao đổi với HS. - Dựa trên những dữ liệu thu thập được, chúng tôi thực hiện việc phân tích các sản phẩm học tập của học sinh, phân tích kết quả bài kiểm tra.
Chính sự đối chiếu giữa phân tích ban đầu với phân tích dữ liệu thực nghiệm thu được là cơ sở kiểm tra giả thuyết đã được đưa ra.
3.5. Thời gian thực nghiệm sƣ phạm
Từ ngày: 15/8/2015 đến ngày: 5/11/2015
3.6. Diễn biến thực nghiệm sƣ phạm
3.6.1. Các bước tiến hành thực nghiệm sư phạm
Các tiết dạy thực nghiệm được tiến hành theo kế hoạch như bảng sau:
Bảng 3.1. Các bước tiến hành thực nghiệm
Thời gian Công việc
Từ ngày: 15/8/2015 đến
01/9/2015
-Trình kế hoạch dạy thực nghiệm với ban giám hiệu nhà trường
- Điều tra và chia nhóm HS (chia làm 8 nhóm, các nhóm tự bầu ra nhóm trưởng, thư kí, người báo cáo - Chuẩn bị các thiết bị phục vụ cho dạy học như các bộ thí nghiệm, máy chiếu, phịng học, PHT, phiếu trợ giúp. Từ ngày: - Giới thiệu cho HS về hình thức tổ chức dạy học theo
01/9/2015 đến 06/9/2015
chủ đề.
- Công bố các tiêu trí đánh giá và hướng dẫn HS cách tự đánh giá.
- Thông báo lịch học các buổi thực nghiệm Từ ngày:
08/9/2015 đến 08/10/2015
- Tổ chức dạy học chủ đề “ cân bằng của vật rắn”
- Tổ chức cho HS thực hiện nghiên cứu và báo cáo dự án
Từ ngày: 08/10/2015 đến
5/11/2015
- Kiểm tra 45 phút
- Tổng kết đánh giá dạy học theo chủ đề
- Lấy ý kiến của HS về tổ chức dạy học theo chủ đề.
Hoạt động 1: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác
dụng của hai lực đồng quy.
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV nêu tình huống xuất hiện vấn đề khi nào vật rắn chịu tác dụng của hai lực cân bằng nằm cân bằng?
- Giải quyết vấn đề
HS đã đưa ra được dự đoán về điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của hai lực. Sau khi đưa ra dự đốn, HS đã tiến hành thí nghiệm để kiểm tra lại dự đốn. Kết quả tất cả các dự đoán đưa ra đều đúng.
Qua các bước phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. HS đã đi đến kết luận: muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều
Hoạt động 2: Tìm hiểu cách xác định trọng tâm của vật rắn - Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV đưa ra tình huống: Như chúng ta đã biết, trọng tâm là điểm đặt của trọng lực. Vậy trọng tâm của một vật được xác định như thế nào? Dựa vào điều kiện cân bằng hãy tìm cách xác định trọng tâm của các vật mỏng, phẳng? - Giải quyết vấn đề
Hình 3.2. Học sinh thảo luận nhóm trong hoạt động 2
HS đã nêu ra được cách xác định trọng tâm của vật rắn dựa vào điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của hai lực, trên cơ sở đã nêu HS đã xác định được trọng tâm của các vật phẳng, mỏng bằng phương pháp thực nghiệm.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả nhiệm vụ. Hoạt động 3: Tìm hiểu các dạng cân bằng của vật rắn
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV đưa ra tình huống bằng cách yêu cầu HS trả lời vì sao các vật trong hình đưa ra đứng cân bằng, xác định từng trường hợp sau đây thuộc loại cân bằng nào ?
Hình 3.3 HS thảo luận nhóm trong hoạt động 3
- GV yêu cầu HS đọc giáo khoa về mặt chân đế. Tiến hành trải nghiệm sau đây về điều kiện cân bằng của một vật rắn có mặt chân đế:
+ Trải nghiệm 1: Đứng dựa lưng sát góc vào tường, giữ chân thẳng không trùng gối rồi từ từ gập người vng góc. Cảm nhận trọng tâm của cơ thể thơng qua sự mất th ng bằng khi góc nghiêng của phần trên cơ thể đủ lớn. Kiểm nghiệm lại vị trí trọng tâm bằng cách xác định trọng tâm của hình nhân bằng nhựa ở các trạng thái tương tự.
+ Trải nghiệm 2: Ngồi trên ghế sao cho chân tạo thành góc vng tại đầu gối. Cố đứng dậy mà khơng nhồi người về phía trước.
- GV yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm như hình 20.2, 20.3, 20.4 trong SGK
- Qua các trải nghiệm và thí nghiệm, HS đã phát hiện và giải quyết được vấn đề mà GV nêu ra.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
Đại diện HS tiến hành báo cáo kết quả làm việc của nhóm và rút ra được kết luận:
+ Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế.
+ Để t ng mức vững vàng cho vật thì ta cần hạ thấp trọng tâm, và t ng diện tích mặt chân đế của vật.
Hoạt động 4: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng
của ba lực
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
- Để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của 3 lực ta có thể quy về tìm điều kiện cân bằng khi chịu tác dụng của 2 lực trong đó có một lực là hợp lực (Hợp lực là lực thay thế cho 2 lực thành phần sao cho tác dụng của nó giống hệt tác dụng của các lực thành phần
Như vậy vấn đề đặt ra là: để vật rắn chịu tác dụng của 3 lực đứng cân bằng thì cần điều kiện nào?
- Giải quyết vấn đề
HS đã nêu ra dự đoán về điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của ba lực trong ba trường hợp đồng thời chỉ ra được mối quan hệ giữa các lực thành phần với hợp lực của chúng.
Trường hợp 1: Hai lực thành phần đồng quy Trường hợp 2: Hai lực song song cùng chiều Trường hợp 3: Hai lực song song ngược chiều - Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
Hình 3.4 HS báo cáo kết quả làm việc nhóm trong hoạt động 4
+ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta trượt hai vecto lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
+ Quy tắc xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều:
* Hợp của hai lực song song cùng chiều tác dụng vào vật rắn là một lực song song, cùng chiều với hai lực và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó:
F = +
* Giá của lực hợp lực nằm mặt phẳng chưa và chia khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực: = trong đó, d1 và d2 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của hai lực thành phần. Hoạt động 5: Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố
định
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết + Thu hẹp vấn đề: Khi nào vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của 1 lực cân bằng?
+ Mở rộng vấn đề: Khi nào vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của nhiều lực nằm cân bằng?
HS đã phát hiện ra được vấn đề, đồng thời đã dự đoán được điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định và đã tiến hành làm thí nghiệm để kiểm tra dự đốn. Trong q trình tìm điều kiện cân bằng của vật rắn thì HS phát hiện ra đại lượng vật lí đặc trưng cho tác dụng làm quay của vật rắn là Mô men lực.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
Đại diện của nhóm tiến hành báo cáo kết quả nghiên cứu như sau: + Bằng cách thay đổi giá trị của F khi d không đổi, thay đổi giá trị của d khi F không đổi ta thấy F.d đặc trưng cho tác dụng làm quay vật của lực. Ta gọi F.d là mô men lực.
+ Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của nhiều lực: Quy tắc mô men lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng mơ men của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo một chiều bằng tổng mô men của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo chiều ngược lại.
Hoạt động 6: Dự án học tập
- Kết thúc bài học HS được thực hiện dự án “Thiết kế ban cơng” và “Tai nạn lật xe và cách phịng tránh” nhằm vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực ti n
- Kết quả các nhóm đã trình bày được cách thiết kế ban cơng và cách phòng chống tai nạn lật xe. Tuy nhiên trong dự án một các em gặp khó kh n trong việc thu thập thơng tin để chuyển bài tốn thực tế về một bài tập vật lí. Trong q trình thực hiện dự án các em đều hứng thú, kết quả làm việc nhóm có hiệu quả cao.
3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm
C n cứ vào kết quả đánh giá kết quả PHT, chúng tơi thấy đa số HS đã hồn thành nhiệm vụ học tập. Kết quả học tập phản ánh đúng kết quả hoạt động của HS trong giờ học. Đa số kết quả theo chiều tiến bộ, điều này chứng tỏ khả n ng hoạt động theo nhóm càng ngày một tốt lên.
Qua quá trình theo dõi và phân tích diến biến các hoạt động học tập của HS trong các giờ học, chúng tơi nhận thấy có thể đánh giá tính tích cực, chủ động, n ng lực giải quyết vấn đề của HS một cách định tính và định lượng như sau
3.7.1. Đánh giá định tính
3.7.1.1. Đánh giá tính tích cực chủ động của HS
Qua phân tích di n biến của giờ học, tính tích cực của HS đã được thể hiện, cụ thể:
- Ở các nhóm, HS học tập với thái độ vui vẻ, hứng thú đồng thời nghiêm túc. Các nhóm ch m chú làm việc, hoạt động say sưa, thảo luận sôi nổi
- Mọi HS đều tham gia các hoạt động của nhóm: trao đổi, đưa ra các ý kiến riêng và các ý kiến phản hồi các ý kiến của bạn. Khơng có HS ngồi chơi hoặc không tham gia các hoạt động học tập.
- Các hoạt động di n ra nhộn nhịp và thân thiện. HS hứng thú khi tự mình được làm thí nghiệm quan sát kết quả thí nghiệm.
3.7.1.2. Đánh giá về năng lực giải quyết vấn đề của HS
- HS đã phân tích được các tình huống trong học tập, phát hiện và nêu được các tình huống có vấn đề trong học tập, đồng thời HS đã xác định được và biết tìm hiểu các thơng tin liên quan đến vấn đề; đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề, cụ thể các vấn đề sau:
+ Khi nào vật rắn chịu tác dụng của hai lực cân bằng. + Xác định trọng tâm của vật rắn.
+ Xác định điều kiện vật rắn chịu tác dụng của hai lực cân bằng. + Xác định các dạng cân bằng của vật rắn.
+Xác định điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. + Xác định điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song.
+ Tìm cách thiết kết ban cơng.
+ Tìm cách để phịng tránh tai nạn lật xe.
-HS đã thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện.
- Đa số các HS đã vận dụng được kiến thức đã học để mơ tả, giải thích các hiện tượng và q trình vật lí, giải quyết các vấn đề trong đời sống thực ti n và sản xuất ở mức độ phổ thông
3.7.2. Đánh giá định lượng
3.7.2.1. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của nhóm
Nói chung, các em đã biết chia sẻ cơng việc khi làm việc theo nhóm và biết hợp tác để giải quyết vấn đề. Tuy nhiên khả n ng làm việc nhóm để giải quyết vấn đề của HS không đồng đều do chưa được làm quen nhiều theo cách thức làm việc nhóm.
Bảng 3.2. Điểm đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của nhóm Nhóm Tiêu chí 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 5 2 1.5 2 2 2 2 1.5 2 Tổng 8 7.5 8 8 8 8 7.5 8
3.7.2.2. Đánh giá bài kiểm tra
Dưới sự định hướng của GV trong việc giải bài tập, các bài kiểm tra