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 quá 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 tôi 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 không 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 còn rườm rà, không 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, hoàn 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 không thể mô tả hoàn toàn đầy đủ các chức năng của các thiết bị thí nghiệm nên học sinh còn
lxii
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 toán trên cơ sở số liệu thí nghiệm cơ bản đã thu thập được trong quá trình tiến hành thí nghiệm thực.
Cuối buổi thí nghiệm, chúng tôi 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 còn 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 còn lúng túng, có nhóm mắc sai thiết bị dẫn đến quá 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 còn rườm rà, không 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 còn 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, hoàn 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 còn 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 không thể mô tả hoàn toàn 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.
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 toán trên cơ sở số liệu thí nghiệm cơ bản đã thu thập được trong quá trình tiến hành thí nghiệm thực.
Cuối buổi thí nghiệm, chúng tôi 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: Quá 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 hoàn thành bài thí nghiệm nhưng chưa hình dung được toàn 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 còn rườm rà, không rõ ràng mặc dù đã có sự chuẩn bị trước.
lxiv
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 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, hoàn thành các báo cáo trên phần mềm. Các nhóm học sinh trao đổi và thực hiện báo cáo chuẩn bị. 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: Qua bản báo cáo chuẩn bị bài thực hành trước khi lên lớp và qua quá trình kiểm tra từng nhóm và một số học sinh trong quá trình tiến hành thí nghiệm cho thấy học sinh 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 không thể mô tả hoàn toàn 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 toán trên cơ sở số liệu thí nghiệm cơ bản đã thu thập được trong quá trình tiến hành thí nghiệm thực.
Cuối buổi thí nghiệm, chúng tôi thu lại và tiến hành phân tích báo cáo của học sinh.
d. Nhận xét chung của diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP :
- Ở nhóm đối chứng:
Việc tổ chức thực nghiệm ở lớp đối chứng theo nội dung và phương pháp hiện đang sử dụng phổ biến có ưu điểm và nhược điểm sau:
lxv
Về ưu điểm: Nội dung bài học sát với chương trình vật lí phổ thông, tài liệu hướng dẫn trình bày cụ thể các thao tác thí nghiệm, giúp học sinh nhanh chóng thực hiện thành công thí nghiệm, thiết kế tiến trình dạy học sát với logic xây dựng kiến thức theo sách giáo khoa.
- Nhược điểm:
+ Học sinh mất rất nhiều thời gian cho việc tìm hiểu, bố trí, chỉnh sửa thí nghiệm cũng như thu thập, phân tích, xử lý số liệu thí nghiệm. Trong quá trình tiến hành thí nghiệm học sinh chú ý thực hiện từng thao tác từng bước sao cho đúng với hướng dẫn. Như vậy, học sinh không hoàn toàn tập trung vào việc tiến hành thí nghiệm.
+ Quá trình thực hiện thí nghiệm được tiến hành trong thời gian 90 phút, nhưng do hạn chế về số bộ thí nghiệm, về sự chuẩn bị cũng như kế hoạch tiến hành thí nghiệm của học sinh chưa rõ ràng nên có nhóm học sinh đã không hoàn thành hết những phần việc phải thực hiện theo nội dung yêu cầu trong khoảng thời gian cho phép.
+ Vì tập trung quá nhiều thời gian và sức lực cho việc thực hiện thí nghiệm cho nên việc rèn luyện kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý chưa được quan tâm đúng mức.
- Ở nhóm thực nghiệm:
Trong quá trình thí nghiệm, học sinh tiến hành thí nghiệm nhanh chóng, chính xác. Các phương án thí nghiệm được học sinh đưa ra có tính khả thi cao, nhiều điểm sáng tạo, cách trình bày rõ ràng.
Đa số học sinh xác định rõ được mục đích thí nghiệm, mục đích sử dụng và phương thức sử dụng các thiết bị thí nghiệm.