TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
BỘ MÔN PPDH - KHOA VẬT LÍ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:

XÂY DỰNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM SÓNG ÂM ĐỂ SỬ DỤNG
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 12 THPT CHUYÊN

Chuyên ngành

: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Giảng viên hướng dẫn

: TS. Nguyễn Anh Thuấn

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Mạnh Hải

Hà Nội - 23/04/2014

1


LỜI CÁM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Anh Thuấn, người đã tận

tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành khóa
luận này.


Giáo viên

3

HS

Học sinh

4

NXB

Nhà xuất bản

5

PGS. TS

Phó giáo sư, tiến sĩ

6

TBTN

Thiết bị thí nghiệm

7

TN


Hình 8. Mô hình bố trí thí nghiệm khảo sát hiện tượng giao thoa sóng âm
Hình 9. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát hiện tượng giao thoa sóng âm

Hình 10. Đồ thị dao động âm ứng với vị trí mà tại đó dao động tổng hợp âm đạt biên
độ cực đại

Hình 11. Đồ thị dao động âm ứng với vị trí mà tại đó dao động tổng hợp âm đạt biên
độ cực tiểu

Hình 12. Đồ thị dao động của hai sóng cùng pha trên dao động kí

Hình 13. Mô hình bố trí thí nghiệm kháo sát tính tuần hoàn về pha của quá trình
truyền sóng âm

Hình 14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tính tuần hoàn pha của quá trình truyền
sóng âm

Hình 15. Đồ thị biểu diễn dao động âm ứng với vị trí của micro mà dao động tại đó
đồng pha với nguồn.

Hình 16. Mô hình bố trí thí nghiệm kháo sát hiện tượng sóng dừng trong ống không
khí

Hình 17. Sơ đồ minh họa các nút và bụng sóng khi xảy ra hiện tượng sóng dừng trong
ống không khí

Hình 18. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát hiện tượng sóng dừng trong ống không khí
Hình 19. Đồ thị biểu diễn dao động âm ứng với vị bụng và nút sóng khi xảy ra hiện
tượng sóng dừng trong ống không khí

1.2.1. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ............................................ 16
1.2.2. Hệ thống thí nghiệm vật lí ở trường phổ thông...................................... 21

1.2.3. Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận
thức của học sinh ............................................................................................... 23

KẾT LUẬN CHƯƠNG I ......................................................................................... 26

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG ÂM ĐỂ SỬ
DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 THPT CHUYÊN .................................... 26

2.1. NỘI DUNG KIẾN THỨC, KĨ NĂNG VÀ CÁC THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG
ÂM ............................................................................................................................ 26
2.1.1. Nội dung kiến thức, kĩ năng về sóng âm ................................................. 26

2.1.2. Các thí nghiệm cần tiến hành khi dạy học nội dung này ....................... 28

2.2. XÂY DỰNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ĐỂ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC
VỀ SÓNG ÂM ......................................................................................................... 29
2.2.1. Sự cần thiết phải xây dựng thiết bị thí nghiệm về sóng âm ................... 29

2.2.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị thí nghiệm ...................... 30
2.2.3. Các thí nghiệm có thể tiến hành với thiết bị thí nghiệm ........................ 32
5


KẾT LUẬN CHƯƠNG II ....................................................................................... 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 48


vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học
sinh” . Điều đó đã được thể chế hóa trong điều 28 Luật Giáo Dục năm 2005 và được

cụ thể hóa trong các chỉ thị của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, đặc biệt là chỉ thị số 14
(tháng 4 năm 1999).

Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới hoạt động học tập chủ

động, phát huy tính tích cực của học sinh. Vì vậy, hiện nay toàn ngành giáo dục đã và
đang từng bước đổi mới mạnh mẽ về nội dung và phương pháp dạy học như thiết kế

lại chương trình và nội dung sách giáo khoa, đổi mới phương pháp dạy học, tăng

cường thiết bị và phương tiện dạy học….Bộ môn Vật lí cũng không nằm ngoài những
bước đổi mới đó. Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, con đường tìm ra kiến thức vật

lí cũng có những điểm khác biệt so với những môn học khác. Muốn quá trình dạy học
vật lí diễn ra vừa khoa học, vừa phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh
thì bài học không thể thiếu các bài thí nghiệm thực hành.

Tuy nhiên thực tiễn giảng dạy trong nhà trường phổ thông hiện nay cho thấy,

các thí nghiệm được cung cấp không đủ về cả chủng loại và số lượng, chất lượng thiết
bị không cao, việc sử dụng thiết bị thí nghiệm trong các bài giảng còn hạn chế do
nhiều nguyên nhân trong đó có một nguyên nhân là giới hạn về mặt nghiên cứu của thí
nghiệm….Điều này dẫn tới những khó khăn nhất định cho giáo viên và học sinh trong

quá trình dạy và học, làm giảm tính hấp dẫn của bộ môn Vật Lí đối với học sinh,
không phát huy được tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
7

2. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu xây dựng được bộ thiết bị thí nghiệm sóng âm và sử dụng bộ thí nghiệm
này trên quan điểm lý luận dạy học hiện đại thì sẽ phát huy được tính tích cực, chủ
động của học sinh trong học tập.
3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Quá trình dạy và học các kiến thức về sóng âm trong chương trình Vật Lí 12
trung học phổ thông.
- Các thiết bị thí nghiệm được sử dụng trong quá trình dạy và học các kiến thức
về sóng âm.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để đạt được mục tiêu đề ra, nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại về việc tổ chức hoạt động nhận thức tích
cực của học sinh trong dạy học vật lí, nhất là lí luận về dạy học giải quyết vấn đề và
qui trình xây dựng, sử dụng các thiết bị thí nghiệm trong quá trình dạy học các kiến
thức vật lí theo quan điểm lí luận dạy học hiện đại.
- Xác định nội dung kiến thức, kĩ năng mà học sinh cần nắm vững khi học các
kiến thức về sóng âm. Từ đó, xác định những thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học
các kiến thức này.

8


- Thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh bộ thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học
các kiến thức về sóng âm, đáp ứng các yêu cầu về mặt khoa học – kĩ thuật và về mặt
sư phạm đối với thiết bị thí nghiệm.
5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
- Phương pháp nghiên cứu lý luận dạy học: Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy
học hiện đại, chương trình, sách giáo khoa và sách giáo viên và các tài liệu chuyên
khảo về sóng âm, các tài liệu về thiết bị thí nghiệm có thể sử dụng được trong dạy học
các kiến thức về sóng âm ở lớp 12 THPT chuyên.

động, thái độ hăng hái của chủ thể, khi thực hiện công việc một cách khoa học, nhằm
đạt được mục đích cuối cùng và qua đó, bản thân chủ thể có một bước chuyển mình.

Tích cực hoá hoạt động học tập là sự phát triển ở mức độ cao hơn trong tư duy, đòi
hỏi một quá trình hoạt động "bên trong" hết sức căng thẳng với một nghị lực cao của

bản thân, nhằm đạt được mục đích là giải quyết vấn đề cụ thể nêu ra. Tính tích cực
trong hoạt động nhận thức của học sinh thể hiện ở những hoạt động trí tuệ là tập trung
suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho được lời giải hay của một bài toán

khó cũng như hoạt động chân tay là say sưa lắp ráp tiến hành thí nghiệm. Trong học
tập hai hình thức biểu hiện này thường đi kèm nhau tuy có lúc biểu hiện riêng lẻ.

Đối với bộ môn vật lý, việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh gắn liền

với việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng kết hợp các phương pháp dạy học
theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức; khai thác thí nghiệm trong dạy học vật
lý theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh và đổi mới việc kiểm tra,
đánh giá kết quả học tập của học sinh trong dạy học hiện nay.
1.1.1. Hoạt động nhận thức vật lí
1.1.1.1. Hoạt động nhận thức vật lí

Vật lý học là bộ môn khoa học nghiên cứu về cấu trúc, tính chất và các hình thức

biến đổi cơ bản nhất của vật chất. Quá trình nhận thức vật lý khá phức tạp, cùng một
lúc phải vận dụng nhiều phương pháp của riêng bộ môn vật lý cũng như phương pháp

của các khoa học khác. Muốn hoạt động nhận thức vật lý có kết quả trước hết phải

quan tâm đến việc hình thành kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác trên. Bên cạnh đó

quan sát được. Từ giả thiết, mô hình suy ra những hệ quả.

Xây dựng các phương án thí nghiệm để kiểm tra các hệ quả.
Đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm.

Khái quát hóa kết quả, rút ra tính chất, quy luật hình thành các khái niệm, định
luật và thuyết vật lý.

Vận dụng kiến thức khái quát vào thực tiễn.

1.1.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh
1.1.2.1. Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh

Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh là một hiện tượng sư phạm

biểu hiện ở sự cố gắng hết sức cao về nhiều mặt trong hoạt động nhận thức của trẻ nói
chung. Tính tích cực hoạt động học tập là sự phát triển ở mức độ cao hơn trong tư duy,

đòi hỏi một quá trình hoạt động "bên trong" hết sức căng thẳng với một nghị lực cao
của bản thân, nhằm đạt được mục đích là giải quyết vấn đề cụ thể nêu ra.

Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh thể hiện ở những hoạt động

trí tuệ là tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho được lời giải hay
của một bài toán khó cũng như hoạt động chân tay là say sưa lắp ráp tiến hành thí
nghiệm. Trong học tập hai hình thức biểu hiện này thường đi kèm nhau tuy có lúc biểu

hiện riêng lẻ. Các dấu hiệu về tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh
thường được biểu hiện:
-

cho vấn đề nêu ra.

Sáng tạo: Học sinh nghĩ ra cách giải mới, độc đáo, hoặc cấu tạo những bài tập
mới cũng như cố gắng tự lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh cho bài học.
Lẽ đương nhiên là mức độ sáng tạo của học sinh có hạn nhưng đó là mầm móng
để phát triển tính sáng tạo về sau.

1.1.2.2. Những đặc trưng của tích cực hoá hoạt động nhận thức

Tích cực hóa hoạt động nhận thức trong học tập của học sinh thực chất là tập hợp

các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí từ học bị động sang chủ động, tự bản thân đi
tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập.

Đặc trưng cơ bản của tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá

trình học tập là sự linh hoạt của học sinh dưới sự định hướng, đạo diễn của người tự từ

bỏ vai trò chủ thể (giáo viên) với mục đích cuối cùng là học sinh tự mình khám phá ra
kiến thức cùng với cách tìm ra kiến thức. Trong quá trình dạy học, để phát huy tính

tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh thì quá trình dạy học đó phải diễn
biến sao cho:
-

Học sinh được đặt ở vị trí chủ thể, tự giác, tích cực, sáng tạo trong hoạt động

-

Giáo viên tự từ bỏ vị trí của chủ thể nhưng lại là người đạo diễn, định hướng

tượng, điều kiện vật chất, và đây là một hoạt động sáng tạo của người thầy trong hoạt

động dạy. Phương pháp dạy học theo hướng tích cực cần thể hiện được sự phản ánh

quá trình hoạt động nhận thức của học sinh nhằm đạt được mục đích đã đề ra trong đó

giáo viên tổ chức cho học sinh hoạt động theo hướng tích cực, giúp học sinh tự giác
tiếp nhận kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo nhằm đạt được mục đích đề ra với kết quả cao.
1.1.3.2. Những đặc trưng của phương pháp dạy học theo hướng tích cực

Phương pháp dạy học theo hướng tích cực có những điểm mạnh riêng của nó mà

các phương pháp khác không thể có được đó là học sinh lĩnh hội kiến thức bằng chính

sự hoạt động tích cực và cao độ của bản thân, tự họ chủ động sáng tạo nên các vấn đề,
các tình huống để nghiên cứu... Phương pháp dạy học theo hướng tích cực thể hiện bởi
các đặc trưng cơ bản sau:

a. Dạy học hướng vào học sinh

Dạy học hướng vào học sinh là lối dạy học do người học chủ động điều khiển, cá

nhân của người học vừa là mục đích vừa là chủ thể của quá trình học tập để cho tiềm
năng của mỗi cá nhân được phát triển đầy đủ.

Phương pháp dạy học tích cực đề cao vai trò chủ thể của người học, xem học sinh

vừa là chủ thể, vừa là đối tượng của quá trình dạy học. Dĩ nhiên việc đề cao vai trò của
chủ thể tích cực chủ động của người học không phủ nhận vai trò chủ đạo của người
dạy.

pháp để động viên khuyến khích học sinh tích cực, tự lực thực hiện các hành động đó,
đánh giá kết quả hành động.

c. Dạy học chú trọng đến việc rèn luyện phương pháp tự học, tư nghiên cứu

Muốn phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học thì cần xem việc

rèn luyện phương pháp học tập cho học sinh không chỉ là một phương tiện nâng cao

hiệu quả dạy học mà phải xem đó là một mục tiêu dạy học. Trong một xã hội hiện đại
đang biến đổi nhanh với sự bùng nổ thông tin, khoa học và công nghệ phát triển như

vũ bão thì việc dạy học không thể hạn chế ở chức năng dạy kiến thức mà phải chuyển
mạnh sang dạy cả phương pháp học.

d. Dạy học chú trọng đến việc trau dồi kiến thức và bồi dưỡng kĩ năng, kĩ xảo

Quá trình dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức, học sinh phải tự

nỗ lực, tích cực cao trong hoạt động nhận thức của bản thân. Tính tích cực thể hiện ở
nhiều mức độ và dưới nhiều góc độ khác nhau. Tuy nhiên, việc bồi dưỡng kỹ năng, kỹ
xảo thể hiện rõ trong việc tích cực hoá hoạt động nhận thức, kỹ năng bao gồm các kỹ

năng thu nhập và xử lý thông tin như: quan sát, thực nghiệm, lấy số liệu, tra cứu, lập

bảng biểu, vẽ đồ thị, rút ra kết luận, xây dựng các dự đoán, các giả thuyết khoa học...

Các kỹ năng này sẽ được trau dồi thông qua hoạt động tích cực của bản thân trong quá
trình lĩnh hội kiến thức. Cũng thông qua hoạt động này ta đã rèn luyện cho học sinh
tác phong làm việc khoa học, thể hiện tính kiên nhẫn, tỉ mỉ, chính xác, trung thực và có


Các phương pháp dạy học mà giáo viên đã lựa chọn phối hợp cùng với những biện

pháp thích hợp trong từng bài học là điều quan trọng trong việc duy trì hứng thú, tích

cực thường xuyên của học sinh trong giờ học. Như vậy, sự lựa chọn và phối hợp các
phương pháp dạy học trong từng bài, từng chương là vấn đề quan trọng cần xem xét

đến những đặc trưng cơ bản của từng phương pháp dạy học để phát huy vai trò tích
cực của học sinh. Bên cạnh đó cần quan tâm đến kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và năng

lực tư duy về vấn đề cần nghiên cứu, thái độ của học sinh đối với bộ môn mà học sinh
tham gia nghiên cứu.

b. Khai thác thí nghiệm vật lí trong dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động

nhận thức của học sinh

Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy, sử dụng rộng rãi các thí nghiệm

vật lý ở nhà trường trung học phổ thông hiện nay là một trong những biện pháp quan
trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức
của học sinh.

Mặc khác, sự cần thiết của thí nghiệm vật lý trong các nhà trường còn được quy

định bởi tính chất của quá trình nhận thức của học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo
viên vì thí nghiệm vật lý có tác dụng tạo ra trực quan sinh động trước mắt học sinh.

Thí nghiệm vật lý có tác dụng rất to lớn trong việc phát triển năng lực và nhận thức


đánh giá có một ý nghĩa xã hội to lớn, nó gắn với nghề nghiệp, lương tâm, ý chí, tình

cảm, tư cách đạo đức và uy tín của người giáo viên. Việc kiểm tra đánh giá ở các
trường phổ thông hiện nay chưa có môt tiêu chuẩn thống nhất để đánh giá chất lượng

tri thức của từng môn học một cách khoa học. Quá trình đánh giá còn đơn giản,

phương pháp và hình thức đánh giá còn tùy tiện và toàn bộ việc đánh giá của giáo viên
chỉ quy về điểm số.

Cùng với những nỗ lực đổi mới phương pháp dạy học, xu hướng sử dụng phiếu học

tập với các bài tập trắc nghiệm để kiểm tra một số kiến thức trong từng buổi học, kiểm
tra một số kĩ năng thực hành như sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, kĩ năng làm thí

nghiệm, kĩ năng thu thập và xử lí thông tin ... đang là một hướng đi tốt, có tác động
không nhỏ đến ý thức học tập của học sinh. Đây cũng có thể coi là một trong những
biện pháp thúc đẩy việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong các giờ
học vật lý.

1.2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM TÍCH CỰC
HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH

1.2.1. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, hầu hết các kiến thức vật lí đều được rút

ra từ quan sát, thí nghiệm. Ngay cả những qui luật được xây dựng bằng con đường lí

thuyết thuần túy cũng chỉ có ý nghĩa là một định luật vật lí thực sự khi được thực

năng lực của bản thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn. Trong dạy học, TN là

phương tiện của hoạt động nhận thức của HS, nó giúp người học trong việc tìm kiếm
và thu nhận kiến thức khoa học cần thiết.

Vai trò của TN trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu

biết của con người về đối tượng cần nghiên cứu. Trong dạy học vật lí, TN được sử
dụng như một công cụ phân tích hiện thực khách quan, từ đó HS thu nhận tri thức về
đối tượng, nếu ban đầu HS chưa biết hoặc biết một ít về đối tượng cần nghiên cứu, thì

TN được sử dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó, thông qua TN, HS có
thể trả lời được các câu hỏi về hiện tượng xảy ra của đối tượng … Chẳng hạn, khi
nghiên cứu hiện tượng khúc xạ ánh sáng, thông qua TN, HS không những quan sát
được hiện tượng khúc xạ ánh sáng (sự gãy khúc của tia sáng tại mặt phân cách giữa hai

môi trường) mà còn thu thập được các số liệu về góc tới và góc khúc xạ tương ứng, tạo
cơ sở để rút ra được nội dung định luật khúc xạ ánh sáng.

Trong cuộc sống thực tế, các sự vật hiện tượng xung quanh chúng ta vô cùng phức

tạp, đa dạng và đan xen vào nhau. Ta không thể nghiên cứu riêng lẻ một hiện tượng

mà không có sự ảnh hưởng của các hiện tượng khác tác động lên chúng, nghĩa là
không thể tách riêng từng hiện tượng để quan sát, nghiên cứu. Trong tự nhiên cũng

thế, các hiện tượng xảy ra chằng chịt và đan xen lẫn nhau, để nghiên cứu các hiện
tượng, sự vật riêng biệt, ta chỉ có thể sử dụng TN để nghiên cứu riêng cho trường hợp
cụ thể đó, và chỉ có thông qua TN thì sự vật, hiện tượng cần nghiên cứu mới được phơi
bày rõ ràng bản chất của nó, và đó cũng là điều mà chúng ta cần quan tâm.

vật lí đã được khái quát hoá từ lí thuyết. Thực tế cho thấy, từ sự khái quát hoá lí thuyết

rồi đưa ra TN để kiểm tra lí thuyết không những làm cho hoạt động nhận thức của HS

tích cực hơn mà còn tạo được niềm tin về sự đúng đắn của kiến thức mà HS đã lĩnh
hội. Thông thường, suy nghĩ của HS luôn có sự khái quát lí thuyết, tuy nhiên, đó chỉ là

sự khái quát hoá, sự tư duy theo lí thuyết suông, mà cần phải được GV kiểm tra bằng
TN. Ngoài ra, những kết luận từ sự tư duy trừu tượng của HS cũng cần phải được kiểm
tra tính đúng đắn thông qua TN. Trong trường hợp này, rõ ràng TN đã góp phần tích

cực vào hoạt động nhận thức của HS, kiểm chứng sự đúng đắn trong suy luận và
những kiến thức mà HS thu nhận được.

c. Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn

Trong quá trình vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc thiết kế và chế tạo các

thiết bị kĩ thuật, người ta gặp phải những khó khăn nhất định do tính khái quát và trừu
tượng của các tri thức cần vận dụng, cũng như bởi tính phức tạp của các thiết bị kĩ

thuật cần chế tạo. Trong trường hợp đó TN được sử dụng với tư cách là phương tiện
thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn.

Chẳng hạn: việc vận dụng kiến thức về lực nâng trong chế tạo máy bay, để có được

phương án tối ưu trong việc thiết kế kiểu dáng cánh máy bay người ta đã làm TN với

với các mô hình máy bay thu nhỏ. Sau đó dựa vào phương pháp tương tự và lí thuyết
đồng dạng để chuyển kết quả thu được qua việc nghiên cứu trên mô hình vào các đối


-

Trong phương pháp mô hình, TN giúp ta thu thập các thông tin về đối tượng
gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình.

Ngoài ra, đối với mô hình vật chất điều bắt buộc là người ta phải tiến hành các TN

thực sự với nó. Cuối cùng, nhờ những kết quả của các TN được tiến hành trên vật gốc
tạo cơ sở để đối chiếu với kết quả thu được từ mô hình, qua đó để có thể kiểm tra tính
đúng đắn của mô hình được xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của nó

1.2.1.2. Vai trò của thí nghiệm vật lí theo quan điểm của lí luận dạy học

Trong dạy học vật lí, TN đóng một vai trò cực kì quan trọng, dưới quan điểm lí

luận dạy học vai trò đó được thể hiện những mặt sau:

a. Thí nghiệm có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của

tiến trình dạy học

TN vật lí có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình

dạy học như đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề (hình thành kiến thức, kĩ
năng mới...), củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của HS.
b. Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh

Việc sử dụng TN trong dạy học góp phần quan trong vào việc hoàn thiện những


thận, kiên trì, trung thực... Xét trên phương diện thao tác kĩ thuật, chúng ta không thể
phủ nhận vai trò của TN đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của HS.

Hoạt động dạy học không chỉ dừng lại ở chỗ truyền thụ cho HS những kiến thức

phổ thông cơ bản đơn thuần mà điều không kém phần quan trọng ở đây là làm thế nào
phải tạo điều kiện cho HS tiếp cận với hoạt động thực tiễn bằng những thao tác của

chính bản thân họ. Trong dạy học vật lí, đối với những bài giảng có TN thì GV cần
phải biết hướng HS vào việc cho họ tự tiến hành TN, có như vậy kiến thức các em thu

nhận được sẽ vững vàng hơn, rèn luyện được cho các em sự khéo léo chân tay, khả
năng quan sát tinh tế, tỉ mỉ hơn và chính xác hơn. Có như thế, khả năng hoạt động thực
tiễn của HS sẽ được nâng cao.

d. Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập của học sinh

TN là phương tiện gây hứng thú, là yếu tố kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của

HS học tập, nhờ đó làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình nhận thức.

Chính nhờ TN và thông qua TN mà ở đó HS tự tay tiến hành các TN, các em sẽ

thực hiện các thao tác TN một cách thuần thục, khơi dậy ở các em sự say sưa, tò mò để
khám phá ra những điều mới, những điều bí ẩn từ TN và cao hơn là hình thành nên

những ý tưởng cho những TN mới. Đó cũng chính là những tác động cơ bản, giúp cho
quá trình hoạt động nhận thức của HS được tích cực hơn.

Thông qua TN, nhờ vào sự tập trung chú ý, quan sát sự vật, hiện tượng có thể tạo

dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài.

1.2.2. Hệ thống thí nghiệm vật lí ở trường phổ thông
Có nhiều cách phân loại thí nghiệm khác nhau tùy vào cách chọn dấu hiệu này hay
dấu hiệu khác để phân loại, điều quan trọng là phải nắm được đặc trưng của mỗi loại
để có thể khai thác và sử dụng nó vào mục đích cụ thể một cách có hiệu quả trong quá
trình dạy học vật lí.

Nếu dựa vào hoạt động của giáo viên và học sinh người ta có thể phân thí nghiệm

vật lí thành hai loại: Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm thực tập của
học sinh.

1.2.2.1. Thí nghiệm biểu diễn

a. Đặc điểm của thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn là thí nghiệm do giáo viên tiến hành nhằm đề xuất vấn đề

nghiên cứu (kháo sát hay kiểm chứng, minh họa một định luật, một quá trình, một hiện

tượng vật lí), trong các giờ học nghiên cứu kiến thức mới và các giờ ôn tạp, củng cố
kiến thức, kĩ năng của học sinh.

o Vai trò của thí nghiệm biểu diễn: thí nghiệm biểu diễn giữ một vị trí hàng đầu

trong hệ thống thí nghiệm vật lí phổ thông. Thí nghiệm biểu diễn có đầy đủ các vai trò
của thí nghiệm đã nêu ở trên. Đặc biệ thí nghiệm biểu diễn nếu được tổ chức hợp lí sẽ
giúp cho việc truyền thụ bài của giáo viên thuận lợi, hợp lí và giúp học sinh tiếp thu
bài dễ dàng và nhanh chóng hơn.

để củng cố bài học.

Căn cứ vào mục đích sử dụng của thí nghiệm người ta phân thí nghiệm biểu diễn

thành ba loại:
-

Thí nghiệm mở đầu

-

Thí nghiệm củng cố

-

Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng mới
o Thí nghiệm mở đầu:

Đây là thí nghiệm nhằm tạo ra tình huống có vấn đề, thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình

độ kiến thức hiện có và nhu cầu tìm hiểu kiến thức mới. Thí nghiệm mở đầu đòi hỏi
phải hêt sức ngắn gọn và cho kết quả ngay.

o Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng mới

Trong dạy học vật lí, có hai loại thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng, đó là thí

nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa.

+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát là thí nghiệm được tiến hành để thu thập

22


+ Dùng các phương tiện hỗ trợ như: Đèn chiếu; Gương phẳng; Video

Camera

1.2.2.2. Thí nghiệm thực tập

a. Đặc điểm của thí nghiệm thực tập

Là loại thí nghiệm do học sinh trực tiếp tiến hành và rút ra kết luận

o Ưu điểm: Phát huy tính độc lập, tự lực, sáng tạo của học sinh trong học tập
vật lí.

o Hạn chế: Đòi hỏi phải trang bị nhiều bộ thí nghiệm, thời gian tiến hành thí

nghiệm dài, giáo viên phải có nhiều kinh nghiệm, kĩ năng trong tổ chức các
tình huống học tập.

b. Phân loại thí nghiệm thực tập
o Thí nghiệm trực diện

Là loại thí nghiệm đơn giản, do học sinh tiến hành dưới sự hướng dẫn của giáo

viên, trên cơ sở đó rút ra kết luận hoặc minh họa cho lí thuyết đã học.
o Thí nghiệm thực hành

Là loại thí nghiệm do học sinh tiến hành sau khi đã học xong một chương hoặc một

23


những biện pháp đó chính là việc sử dụng TN mở đầu, biện pháp mà lâu nay đa số GV
gần như lãng quên hoặc thực hiện chưa có hiệu quả.

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, do đó việc khai thác các TN nhằm tạo ra tình

huống có vấn đề là một thế mạnh rất cần được phát huy. Sử dụng TN mở đầu để tạo ra

tình huống có vấn đề tạo ra sự hứng thú, thu hút sự chú ý đối với HS, đặt HS vào
những tình huống có vấn đề và làm cho HS tích cực, chủ động trong việc tìm hiểu giải

quyết vấn đề. Khi sử dụng TN trong giai đoạn này, GV cần chú ý phải làm thế nào để

thông qua TN, gây được cho HS sự ngạc nhiên, tạo ra được những sự khó khăn nhất
định về mặt nhận thức đối với vấn đề đặt ra, HS chưa biết cách giải thích hiện tượng,
sự vật, quá trình của thực tế, chưa thể đạt tới mục đích bằng cách thức hành động quen
thuộc. Tình huống này kích thích HS tìm tòi cách giải thích hay hành động mới. Thông

qua TN, HS phải thấy được tại sao những gì các em quan sát được có vẻ khác với
những dự đoán trong suy luận của chính các em, từ đó dần đưa HS vào những bài toán
nhận thức để HS tích cực hoạt động hơn, coi việc giải quyết vấn đề tiếp theo như một

nhiệm vụ mà chính các em tự đặt ra, đồng thời tạo cho các em một niềm vui nhận thức
mới.

1.2.3.2. Sử dụng thí nghiệm đúng lúc để giải quyết vấn đề cụ thể

Ngoài việc sử dụng TN để tạo ra tình huống có vấn đề, TN còn được sử dụng ngay

với HS, làm cho các em có điều kiện tiếp xúc với các dụng cụ đo lường, thiết bị kĩ
thuật thông dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Việc kết hợp TN biểu diễn của GV và TN của HS còn tạo ra ở các em một tinh

thần say mê học tập, ham hiểu biết khoa học, tìm tòi nghiên cứu và trên cơ sở đó mới
có thể nảy sinh ra những vấn đề hay, những vấn đề lí thú và bổ ích cho các giờ học vật
lí.

Để việc kết hợp thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm học sinh đạt hiệu

quả, nhằm kích thích tính tích cực của HS, GV không nên chỉ cho HS quan sát kết quả
cuối cùng, trước khi đi đến những kết luận, cần biểu diễn TN sao cho HS thấy được
quá trình vận động của hiện tượng, cần giới thiệu thí nghiệm dưới dạng phân tích, so
sánh, trình bày thí nghiệm như một quá trình nghiên cứu và tổ chức cho HS tham gia
vào quá trình nghiên cứu đó qua một hệ thống các câu hỏi theo hai dạng cơ bản là dự
đoán hiện tượng sẽ xảy ra và giải thích các hiện tượng đã quan sát được.

1.2.3.4. Chú trọng đến việc rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải bài tập thí nghiệm

Bài tập TN là loại bài tập đòi hỏi phải làm TN để kiểm chứng lời giải lý thuyết

hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập.

Bài tập TN có tác dụng tốt về cả ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng và giáo dục kĩ thuật

tổng hợp, đặc biệt nó giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn. Thông
qua các bài tập TN, có thể rèn luyện tư duy cho HS, nâng cao khả năng độc lập suy
nghĩ, tuy nhiên, để làm được điều này thì kĩ năng TN của HS phải đạt được trình độ
nhất định nào đó.