THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm mục đích kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết mà đề tài nêu ra đó là việc xây dựng các phần mềm hỗ trợ thực hành thí nghiệm và thiết kế tiến trình dạy học theo ba bước đối với ba bài thực hành thí nghiệm phần cơ học với sự hỗ trợ của phần mềm xây dựng được sẽ giúp học sinh rèn luyện kĩ năng thí nghiệm nói chung và thí nghiệm phần cơ học nói riêng hiệu quả. Trong q trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi đã thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Tổ chức dạy học ba bài thực hành thí nghiệm phần cơ học.
- So sánh đối chiếu kết quả học tập ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng để sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học theo hướng tìm tịi, tự chủ chiếm lĩnh kiến thức của học sinh trong học tập.
lix
- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã xây dựng được. Trên cơ sở đó có những sửa đổi, bổ sung để hồn thiện.
3.2. Đối tƣợng và phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi tổ chức tiến hành TNSP ở hai lớp 10D0 và 10D3 trường THPT Việt Đức Hà Nội.
3.2.2. Phương thức thực nghiệm sư phạm
Quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi tiến hành song song, dạy ở lớp thực nghiệm và dự giờ ở lớp đối chứng trong cùng một thời điểm, cùng nội dung kiến thức. Lớp thực nghiệm 10D0 và lớp đối chứng 10D3, mỗi lớp có 49 học sinh và có chất lượng học tập gần như tương đương nhau.
Ở lớp đối chứng chúng tôi vẫn tổ chức dạy với phương pháp như thông thường. Lớp thực nghiệm chúng tôi tổ chức giảng dạy theo phương án đã được xây dựng .
Vì số lượng học sinh lớn, thời gian thí nghiệm hạn chế nên khó có thể đánh giá thường xuyên từng học sinh, vì vậy chúng tơi lựa chọn đánh theo từng nhóm học sinh .
Chúng tơi thu thập thơng tin làm căn cứ phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm qua các hoạt động:
- Sự chuẩn bị trước khi thí nghiệm đó là các bản thiết kế phương án thí nghiệm và phương án thao tác, sử dụng các dụng cụ trong q trình thí nghiệm.
- Thơng qua việc quan sát q trình thực hiện thí nghiệm để đánh giá mức độ phát triển và thuần thục kĩ năng thí nghiệm
Sau khi kết thúc bài học, chúng tôi đã tiến hành cho hai lớp kiểm tra nhanh 15 phút, để kiểm tra những kiến thức và để đánh giá sự rèn luyện kĩ năng của học sinh qua bài thực hành.
Ngoài việc cho học sinh làm bài kiểm tra, chúng tơi cịn tổ chức trị chuyện, trao đổi với học sinh để biết ý kiến của các em học sinh đều tỏ ra hào hứng, thích thú với các thí nghiệm được thực hiện và cách tổ chức dạy học như vậy. Phương pháp dạy học như vậy giúp các em hiểu bản chất vấn đề hơn, tiếp thu bài một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Cuối đợt thực nghiệm sư phạm, chúng tơi tiến hành phân tích kết quả thu được theo các phương pháp thống kê toán học gồm:
+ Bảng thống kê số điểm.
+ Bảng thống kê số % học sinh đạt từ điểm xi trở xuống. + Vẽ đường cong tần suất lũy tích.
+ Tính các tham số thống kê theo các cơng thức sau: Điểm trung bình: =
Phương sai: = Độ lệch chuẩn: S =
Hệ số biến thiên: V = . 100%
Các tham số thống kê t và xác định theo phép kiểm định thống kê.
3.3. Thực nghiệm sƣ phạm.
Để tạo điều kiện cho buổi thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã trao đổi ý kiến với tổ bộ môn, Th.S Phạm Minh Nguyệt - Tổ trưởng bộ mơn về mục đích, nội dung, phương pháp thí nghiệm.
Do hạn chế về thời gian, không gian và số lượng thiết bị thí nghiệm nên chúng tơi chia mỗi lớp thành 8 nhóm, mỗi nhóm có từ 6 đến 8 học sinh.
Dựa vào kế hoạch bài dạy và số lượng nhóm thực hành, Chúng tơi bố trí phịng thực hành gồm 2 khơng gian làm việc:
- Thực hành thí nghiệm: Bố trí 8 bộ thí nghiệm: Bộ thí nghiệm khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do.
- Không gian làm việc chung: Bố trí một bộ thí nghiệm, máy tính và máy chiếu, dành cho GV và học sinh thảo luận trước và sau khi tiến hành thí nghiệm.
3.4. Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP
Diễn biến của quá trình thực hành của ba bài diễn ra như sau:
a. Bài thực hành: “Xác định gia tốc rơi tự do”
- Ở nhóm đối chứng
Đối với bài thực hành “ Xác định gia tốc rơi tự do” được dạy và học trong 2 tiết học, tức là trong vòng 90 phút.
Về sự chuẩn bị của học sinh: Do 8 nhóm học sinh cùng tiến hành thí nghiệm trong cùng một thời điểm nên GV chỉ có thể kiểm tra mỗi nhóm trong 4 phút, như vậy giáo viên đã mất hơn 30 phút để kiểm tra. Thời gian còn lại dành cho học sinh tiến hành thí nghiệm nên giáo viên rất khó khăn trong việc kiểm tra sự chuẩn bị của từng học sinh và trao đổi với tất cả các nhóm học sinh về kế hoạch tiến hành thí nghiệm.
Về thực hành: Qua q trình thực hành thí nghiệm, đa số các nhóm học sinh thực hiện lắp ráp thí nghiệm đúng và thực hiện theo thao tác được hướng dẫn, qua một vài lần thí nghiệm, kết quả thu được là khá chính xác. Học sinh tích cực trao đổi với nhau và thường xuyên xin sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn khi gặp khó khăn.
Qua quan sát, chúng tơi nhận thấy học sinh thực hiện thí nghiệm vội vàng, chưa có sự cân nhắc, kiểm tra kĩ thí nghiệm, Ví dụ: Học sinh lắp ráp thí nghiệm, tiến hành ngay mà khơng kiểm tra và đặt chế độ của thiết bị đo thời gian, hoặc không điều chỉnh các sensor cảm biến chuyển động sao cho giao với quỹ đạo mà vật sẽ chuyển động, chỉ khi đã thực hiện học sinh mới nhận ra thiếu sót.
lxi
Học sinh thường hay tập trung vào kết quả thí nghiệm, chưa chú ý đến việc thao tác và sử dụng các thiết bị thí nghiệm, cách diễn đạt của học sinh cịn rườm rà, khơng rõ ràng mặc dù đã có sự chuẩn bị trước.
Do lần đầu hoặc ít khi được tiếp cận với các bộ thí nghiệm nên học sinh khá lúng túng trong thao tác với các thiết bị thí nghiệm và rụt rè trong việc sử dụng các thiết bị.
- Ở nhóm thực nghiệm
Để chuẩn bị cho việc thực nghiệm sư phạm với nhóm thực nghiệm, chúng tôi tiến hành điều tra điều kiện học tập của học sinh đối với môn này. Kết quả điều tra cho thấy:
- Số học sinh có máy tính ở nhà: 94%; số học sinh có thể sử dụng máy tính ở trung tâm Internet gần nơi ở là 6%; Số học sinh có Laptop hoặc máy tính bảng: 52%.
- Số học sinh sử dụng thành thạo Internet và tin học văn phòng là 89%.
Qua điều tra cho thấy, điều kiện sử dụng phần mềm trên máy tính và Internet để hỗ trợ học tập ở nhà của học sinh là tương đối thuận lợi.
Chúng tôi tiến hành phát trước tài liệu hướng dẫn và cung cấp các phần mềm thí nghiệm cần thiết, hướng dẫn cài đặt và sử dụng phần mềm, phổ biến các yêu cầu, nội dung và phương pháp học trong đợt thực nghiệm. Học sinh thực hiện nghiên cứu trên phần mềm, trả lời các bài trắc nghiệm và nghiên cứu trước các bộ thí nghiệm ở nhà, hồn thành các báo cáo trên phần mềm. Các nhóm học sinh trao đổi và thực hiện báo cáo chuẩn bị. Như vậy, thông qua hoạt động nghiên cứu trên phần mềm giúp cho học sinh nhanh chóng nhận biết được các dụng cụ thí nghiệm, hiểu biết nguyên tắc làm việc, thứ tự thao tác thí nghiệm, nên học sinh có thể bao quát và tự tin hơn trong thí nghiệm, học sinh gặp ít khó khăn hơn trong khi tiến hành thí nghiệm.
- Về sự chuẩn bị của học sinh: trước buổi thực hành, chúng tôi thu các báo cáo và thống kê nhanh điểm số, kết quả cho thấy các báo cáo chuẩn bị thiết kế sử dụng thí nghiệm nghiên cứu các em đều thực hiện đầy đủ, nhưng có một số học sinh chép trong sách giáo khoa, tài liệu hướng dẫn mà chưa có sự phân tích, thể hiện thiết kế của mình.
Về thực hành: Do học sinh nghiên cứu trước trên phần mềm nên đã nhanh chóng nhận biết được các dụng cụ thí nghiệm, hiểu biết nguyên tắc làm việc của dụng cụ đo, cách sử dụng các dụng cụ đo. Các nhóm đều có Laptop nên có thể đối chứng trực tiếp giữa thí nghiệm thật và thí nghiệm trên phần mềm hoặc có thể thử nghiệm ngay một phương án thiết kế thí nghiệm vừa đưa ra nên tạo cho học sinh một tâm lý vững vàng, tự tin trong khi tiến hành thí nghiệm với thí nghiệm thật. Tuy nhiên, do trên phần mềm khơng thể mơ tả hồn tồn đầy đủ các chức năng của các thiết bị thí nghiệm nên học sinh còn
lúng túng khi lắp ráp thử các dụng cụ đo, ví dụ: cắm các cổng quang vào đồng hồ, nối nam châm điện với đồng hồ và hộp công tắc.
Trong khoảng thời gian ngắn làm thí nghiệm, nhiều nhóm học sinh đã thu được tất cả những số liệu cần quan tâm và lập được những bảng số liệu về các mối quan hệ giữa các đại lượng khác hay đồ thị thí nghiệm mong muốn vì những thao tác xử lý số liệu đều do máy tính tính tốn trên cơ sở số liệu thí nghiệm cơ bản đã thu thập được trong q trình tiến hành thí nghiệm thực.
Cuối buổi thí nghiệm, chúng tơi thu lại và tiến hành phân tích báo cáo của học sinh.
b. Bài thực hành: Đo hệ số ma sát
- Ở nhóm đối chứng
Bài thực hành “ đo hệ số ma sát ” cũng có thời lượng dạy và học trong 2 tiết học(90 phút). Đây là bài thực hành thứ hai, sau bài đo gia tốc rơi tự do nên học sinh đã có sự tiến bộ và rút kinh nghiệm so với bài trước nhưng vẫn còn nhiều mặt hạn chế như:
Về sự chuẩn bị của học sinh: Học sinh đã có ý thức chuẩn bị trước khi đến lớp nhưng do chỉ là đọc sách giáo khoa và các tài liệu được in trên giấy nên cịn gặp nhiều khó khăn khi thao tác cũng như khi xác định phương án thực hành. Giáo viên vẫn rất vất vả để kiểm tra được tất cả 8 nhóm, chính vì vậy giáo viên có rất ít thời gian để giải đáp các thắc mắc cũng như trao đổi với học sinh trong quá trình thưc hành.
Về thực hành: Học sinh phải dựa vào hình vẽ của sách giáo khoa và thực hiện từng bước theo sự hướng dẫn của sách mà chưa hình dung được một cách tổng quát về bài thực hành và cách mắc thiết bị, chính vì vậy thao tác cịn lúng túng, có nhóm mắc sai thiết bị dẫn đến q trình thực hành khó khăn, mất nhiều thời gian.
Như vậy học sinh thực hiện thí nghiệm vội vàng, chưa có sự cân nhắc, kiểm tra kĩ thí nghiệm. Học sinh thường hay tập trung vào kết quả thí nghiệm, chưa chú ý đến việc thao tác và sử dụng các thiết bị thí nghiệm, cách diễn đạt của học sinh cịn rườm rà, khơng rõ ràng mặc dù đã có sự chuẩn bị trước
Đây là bài thực hành thứ 2 nhưng học sinh khi được tiếp cận với các bộ thí nghiệm vẫn cịn khá lúng túng trong thao tác với các thiết bị thí nghiệm và rụt rè trong việc sử dụng các thiết bị.
- Ở nhóm thực nghiệm
Cũng như ở bài thực hành trước chúng tôi tiến hành phát trước tài liệu hướng dẫn và cung cấp các phần mềm thí nghiệm cần thiết để học sinh có thể chuẩn bị trước khi tiến hành thí nghiệm một cách tốt nhất. Học sinh thực hiện nghiên cứu trên phần mềm, trả lời các bài trắc nghiệm và nghiên cứu trước các bộ thí nghiệm ở nhà, hồn thành các báo cáo trên phần mềm. Các nhóm học sinh trao đổi và thực hiện báo cáo chuẩn bị.
lxiii
Thông qua hoạt động nghiên cứu trên phần mềm giúp cho học sinh nhanh chóng nhận biết được các dụng cụ thí nghiệm, hiểu biết nguyên tắc làm việc, thứ tự thao tác thí nghiệm, nên học sinh có thể bao quát và tự tin hơn trong thí nghiệm, học sinh gặp ít khó khăn hơn trong khi tiến hành thí nghiệm.
Về sự chuẩn bị của học sinh: trước buổi thực hành, chúng tôi thu các báo cáo và thống kê nhanh điểm số, kết quả cho thấy học sinh rất hứng thú và chuẩn bị bài trước khi lên lớp rất tốt, tỉ lệ điểm khá giỏi cao hơn ở bài thực hành trước, nhưng vẫn có học sinh cịn làm một cách đối phó.
Các báo cáo chuẩn bị thiết kế sử dụng thí nghiệm nghiên cứu các em đều thực hiện đầy đủ, nhưng có một số học sinh chép trong sách giáo khoa, tài liệu hướng dẫn mà chưa có sự phân tích, thể hiện thiết kế của mình.
Về thực hành: Do học sinh nghiên cứu trước trên phần mềm nên đã nhanh chóng nhận biết được các dụng cụ thí nghiệm, hiểu biết nguyên tắc làm việc của dụng cụ đo, cách sử dụng các dụng cụ đo. Các nhóm đều có Laptop nên có thể đối chứng trực tiếp giữa thí nghiệm thật và thí nghiệm trên phần mềm hoặc có thể thử nghiệm ngay một phương án thiết kế thí nghiệm vừa đưa ra nên tạo cho học sinh một tâm lý vững vàng, tự tin trong khi tiến hành thí nghiệm với thí nghiệm thật. Tuy nhiên, do trên phần mềm khơng thể mơ tả hồn toàn đầy đủ các chức năng của các thiết bị thí nghiệm nên học sinh cịn lúng túng khi lắp ráp thử các dụng cụ đo.
Trong khoảng thời gian ngắn làm thí nghiệm, nhiều nhóm học sinh đã thu được tất cả những số liệu cần quan tâm và lập được những bảng số liệu về các mối quan hệ giữa các đại lượng khác hay đồ thị thí nghiệm mong muốn vì những thao tác xử lý số liệu đều do máy tính tính tốn trên cơ sở số liệu thí nghiệm cơ bản đã thu thập được trong q trình tiến hành thí nghiệm thực.
Cuối buổi thí nghiệm, chúng tơi thu lại và tiến hành phân tích báo cáo của học sinh.
c. Bài thực hành: Tổng hợp hai lực
- Ở nhóm đối chứng
Đây là bài thực hành thứ ba với thời lượng dạy và học là 2 tiết(90 phút).
Về sự chuẩn bị của học sinh: Do hai bài thực hành trước học sinh trong quá trình tiến hành thí nghiệm đều chủ yếu dựa vào sách giáo khoa và do giáo viên không đủ thời gian để kiểm tra hết được các nhóm cũng như từng học sinh nên học sinh chuẩn bị bài trước khi lên lớp chưa kĩ lưỡng và mang tính chất đối phó nhiều.
Về thực hành: Q trình thí nghiệm học sinh vẫn thụ động trong việc lắp ráp cũng như đưa ra phương án thí nghiệm, dẫn đến kết quả đo sai hoặc có sai số lớn. Học sinh hồn thành bài thí nghiệm nhưng chưa hình dung được tồn bội nội dung bài thí nghiệm, kiến thức thu được chỉ là những phần rời rạc. Học sinh thường hay tập trung vào kết quả thí nghiệm, chưa chú ý đến việc thao tác và sử dụng các thiết bị thí nghiệm, cách diễn đạt của học sinh cịn rườm rà, khơng rõ ràng mặc dù đã có sự chuẩn bị trước.
Do lần đầu hoặc ít khi được tiếp cận với các bộ thí nghiệm nên học sinh khá lúng túng trong thao tác với các thiết bị thí nghiệm và rụt rè trong việc sử dụng các thiết bị.
- Ở nhóm thực nghiệm
Để học sinh chuẩn bị tốt bài học trước khi tiến hành thí nghiệm chúng tôi tiến hành phát trước tài liệu