LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính bản thân tôi. Các số
liệu thu thập và kết quả đạt đƣợc trong luận văn là trung thực. Quá trình nghiên cứu
đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố ở bất kỳ một công
trình nào khác.
Tác giả luận văn
LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn BGH trƣờng Đại học Vinh, BCN khoa
Sau Đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý, Bộ môn Lý luận và Phƣơng pháp dạy học
môn Vật lý thuộc trƣờng Đại học Vinh cùng Quí Thầy,Cô tham gia giảng dạy lớp Cao
học Vật lý khóa 16.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hƣớng dẫn tận tình của thầy hƣớng
dẫn: PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn
thành luận văn.
Tác giả luận văn cũng xin chân thành cảm ơn BGH, Ban chủ nhiệm, cùng toàn
thể giảng viên và sinh viên Khoa Vật lý trƣờng Đại học Đồng Tháp đã giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi cho tác giả tiến hành seminar thực tế và thực nghiệm đề tài.
Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè đồng nghiệp, các bạn
học viên lớp Cao học Khóa 16 đã dành nhiều tình cảm giúp đỡ, động viên tác giả hoàn
thành khóa học.
Đại học Vinh, tháng 12 năm 2010
Tác giả
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Giảng viên
SV
Sinh viên
TN
Thực nghiệm
TNĐG
Thí nghiệm đơn giản
TNSP
Thực nghiệm sƣ phạm
TW
Trung ƣơng
VLĐC
Vật lý đại cƣơng
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
Chƣơng 2. TỔ CHỨC CHO SINH VIÊN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG
MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ PHẦN CƠ
HỌC - VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG ...................................................................................23
2.1. Nội dung kiến thức và kỹ năng làm thí nghiệm tự tạo phần cơ học VLĐC .......23
2.1.1. Tổ chức cho sinh viên chế tạo một số thí nghiệm đơn giản ............................23
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ học ở chƣơng trình vật lý đại cƣơng ...........................25
2.1.3. Những kĩ năng cần rèn luyện cho sinh viên làm thí nghiệm tự tạo .................44
2.2. Sinh viên tự tạo một số thí nghiệm trong phần cơ học VLĐC ...........................45
2.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát gia tốc của vật trong chuyển động quay và gia tốc của
vật rơi tự do. ..............................................................................................................45
2.2.2. Thí nghiệm 2: Xác định bằng thực nghiệm hệ số ma sát trƣợt và hệ số ma sát
nghỉ cực đại giữa hai vật............................................................................................48
2.2.3. Thí nghiệm 3: Phản lực nƣớc ..........................................................................50
2.2.4. Thí nghiệm 4: Động cơ phản lực .....................................................................51
2.2.5. Thí nghiệm 5: Xác định gia tốc trọng trƣờng bằng con lắc thuận nghịch .......53
2.2.6. Thí nghiệm 6: Chuyển động của các hòn bi trên 2 máng ................................58
2.3. Sử dụng một số thí nghiệm tự tạo để thiết kế tiến trình bài giảng trong phần cơ
học VLĐC..................................................................................................................61
2.3.1. Bài: Sự rơi tự do của các vật ...........................................................................61
2.3.2. Bài . Chuyển động bằng phản lực ...................................................................64
Kết luận chƣơng 2 .........................................................................................................67
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..................................................................68
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm...................................................................68
3.2. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm ....................................................68
3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................68
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................68
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................69
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................69
3.3.2. Quan sát tiến trình thực nghiệm ......................................................................69
Hình 2. 15. Khảo sát chuyển của 2 hòn bi trên máng....................................................59
Hình 2. 16. Hệ trục toạ độ Oxy của vật chuyển động trên máng ..................................59
Hình 2. 17. Khảo sát gia tốc của vật rơi tự do ...............................................................62
Hình 2. 18. Thí nghiệm với ống Newton .......................................................................64
Hình 3. 1. Đồ thị phân phối tần suất ..............................................................................73
Hình 3. 2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích .................................................................73
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Chiến lƣợc xây dựng con ngƣời và phát triển nguồn nhân lực cho sự nghiệp đẩy
mạnh công nghiệp hóa đất nƣớc liên quan chặt chẽ với nhau.
Giáo dục nƣớc ta đang đổi mới mạnh mẽ về chƣơng trình đào tạo ở tất cả các cấp
học nhằm đạt đƣợc mục tiêu giáo dục do Đảng và Nhà nƣớc đặt ra: “ Mục tiêu của
giáo dục đại học là đào tạo ngƣời học có phẩm chất chính trị, đạo đức, có ý thức phục
vụ nhân dân, có kiến thức và năng lực thực hành nghề nghiệp tƣơng xứng với trình độ
đào tạo, giúp sinh viên nắm vững kiến thức chuyên môn, có kỹ năng thực hành thành
thạo, có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo, tìm tòi và năng động”.
Với quyết tâm xây dựng một nền giáo dục phát triển toàn diện, điều quan trọng
chính là khai thác những năng lực có sẵn ở SV, phát triển tính tích cực, sáng tạo và
khả năng tƣ duy của ngƣời học. Nghị quyết TW 2 khóa VIII đã nhấn mạnh: “ Đổi mới
mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện
nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và
phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự
nghiên cứu của học sinh”.
Từ nhiều năm qua, những nghiên cứu đổi mới dạy học ở các cấp học luôn coi
trọng việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, năng lực tự tìm tòi thiết kế, chế
tạo và sử dụng các thí nghiệm đơn giản để thích ứng với thực tiễn cuộc sống “ Tích
cực hóa hoạt động học tập của học sinh” là định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học,
đƣợc khẳng định trong các nghị quyết BCH Trung ƣơng đảng về giáo dục và đào tạo
học sinh, sinh viên.
Căn cứ vào chủ trƣơng của Đảng, Nhà nƣớc, ngành Giáo dục và thực tế dạy học
của bản thân nhận thức đƣợc vai trò của việc thiết kế - chế tạo và phát huy tính sáng
tạo của SV trong dạy học vật lý mà tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “Thiết kế,
chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản trong dạy học cơ học – vật lý đại cương ở
trường Đại học Đồng Tháp”
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Nghiên cứu tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng một số thí nghiệm
đơn giản trong dạy học vật lý phần cơ học thuộc chƣơng trình vật lý đại cƣơng nhằm
góp phần nâng cao chất lƣợng đào tạo giáo viên vật lý ở trƣờng Đại học Đồng Tháp.
Trang 2
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
3.1. Đối tượng
Thí nghiệm đối với việc nâng cao chất lƣợng đào tạo giáo viên vật lý ở trƣờng
đại học.
Hoạt động dạy và học phần cơ học vật lý đại cƣơng ở trƣờng Đại học Đồng
Tháp.
3.2. Phạm vi
Nghiên cứu việc thiết kế, chế tạo thí nghiệm đơn giản của sinh viên trong dạy
học phần cơ học vật lý đại cƣơng.
Tổ chức cho sinh viên sử dụng một số thí nghiệm đơn giản theo hƣớng tích cực
hóa hoạt động của sinh viên.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản khi
dạy học phần cơ học vật lý đại cƣơng một cách hợp lý sẽ góp phần tích cực hóa hoạt
động nhận thức của sinh viên, qua đó nâng cao chất lƣợng dạy học cũng nhƣ tạo điều
kiện bổ sung thiết bị, cơ sở vật chất cho khoa vật lý nói riêng và trƣờng đại học nói
NỘI DUNG
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ
NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.2. Cơ sở tâm lý học và lý luận dạy học
1.2.1. Lý thuyết về con đƣờng hình thành tri thức vật lý
1.2.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên
1.2.3. Thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực và sáng tạo của sinh viên
1.3. Qui trình thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản
1.3.1 Thí nghiệm là gì?
1.3.2. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phƣơng pháp dạy học đối với việc sử dụng
thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý
1.3.3. Lợi thế của thí nghiệm đơn giản tự tạo trong dạy học vật lý
1.4. Tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản tự tạo
theo nhóm phục vụ dạy học vật lý
Trang 4
1.4.1. Các hình thức trong việc triển khai nhóm chế tạo thí nghiệm
1.4.2. Hoạt động sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý
1.4.3. Qui trình tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học
vật lý
Kết luận chƣơng 1
Chƣơng 2. TỔ CHỨC CHO SINH VIÊN THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ SỬ
DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG
2.1. Nội dung kiến thức và kỹ năng làm thí nghiệm tự tạo phần cơ học VLĐC
2.1.1. Tổ chức cho sinh viên chế tạo một số thí nghiệm đơn giản
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ học ở chƣơng trình vật lý đại cƣơng
Kết luận chƣơng 3
PHẦN KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo
PHẦN PHỤ LỤC
Trang 6
NỘI DUNG
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ
NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Hiện nay trên thế giới, việc khai thác và sử dụng thí nghiệm đang đƣợc phát triển
theo nhiều xu hƣớng khác nhau, có thể kể đến vài xu hƣớng cơ bản nhƣ: một là, ngày
càng hiện đại hóa các thiết bị thí nghiệm, hai là; khai thác và sử dụng các dụng cụ thí
nghiệm đơn giản, rẻ tiền; ba là, phối hợp sử dụng các phƣơng tiện dạy học khác nhau
(Multimedia). Trong số đó, do những ƣu thế của thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền cho nên
hiện nay xu hƣớng này đang đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới quan tâm, khai thác và đƣa
vào sử dụng trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông. Có rất nhiều công trình nghiên
cứu về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý đƣợc đăng trên các tạp chí nghiên
cứu giáo dục, kỷ yếu hội thảo khoa học của các tác giả nhƣ: Nguyễn Ngọc Hƣng,
Huỳnh Trọng Dƣơng, Đồng Thị Diện, Mai Khắc Dũng, Nguyễn Thị Hồng Việt,
Nguyễn Viết Thanh Minh, Phạm Thị Phú… Chẳng hạn những năm gần đây, ở Ai cập
ngƣời đi đầu trong lĩnh vực này là GS. Kamel Was Sef, ở Italia là GS. Marid Depar,
Hay ở Đức là D.K. Nachtigall, J. Dieckhofer và G. Peter đã nghiên cứu và tập hợp
thành một cuốn sách trong đó trình bày về các thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền của các
phần Cơ, Nhiệt, Điện, Quang: “Qualitative Experiments miteinfachen Mitteln”. Ở Việt
Nam cũng đã có một số công trình đề cập đến hƣớng nghiên cứu này, nhƣ một số thí
nghiệm đơn giản về phần điện của Nguyễn Thƣợng Chung, Lê văn Giáo với Thí
nghiệm và các phƣơng tiện trực quan trong dạy học Vật lý [1], tác giả đề cập đến vai
phạm vi rộng lớn của môn học Vật lý, đặc biệt ở các vùng sâu, miền núi còn khó khăn.
1.2. Cơ sở tâm lý học và lý luận dạy học
1.2.1. Lý thuyết về con đường hình thành tri thức vật lý
Tâm lý học hoạt động là hệ thống tâm lý lấy chủ nghĩa Mác - Lenin làm cơ sở lý
luận và phƣơng pháp luận nghiên cứu. Đó là nền tâm lý học vĩ đại, với nhiều học
thuyết có giá trị to lớn, đặc biệt là trong lĩnh vực tâm lý học phát triển và sƣ phạm.
Trong dòng lý thuyết hoạt động, L.X.Vƣgôtxki đã đặt vấn đề hoạt động là đối
tƣợng nghiên cứu và đã chú ý tới sự hình thành các công cụ tâm lý bên trong từ bên
ngoài. A.N. Leonchev tiến thêm một bƣớc, bằng cách vạch ra sự tƣơng đồng về bản
chất và cấu trúc giữa hoạt động bên ngoài và hoạt động bên trong. Đồng thời xác định
Trang 8
đƣợc cấu trúc chức năng của các đơn vị trong hoạt động và cơ chế hình thành động cơ,
mục đích và phƣơng tiện hoạt động. Tuy nhiên vấn đề còn tồn tại là quá trình chuyển
hóa từ bên ngoài vào bên trong diễn ra nhƣ thế nào? Công trình nghiên cứu của các
nhà tâm lý học khác đã giải quyết vấn đề đó.
P.Ia.Galperin đã giải quyết khá triệt để vấn đề này. Giả thuyết khoa học ở đây
là: hoạt động tâm lý là kết quả của quá trình chuyển các hành động vật chất bên ngoài
vào lĩnh vực phản ánh. Quá trình di chuyển ấy tiến hành theo một số bƣớc; ở mỗi bƣớc
có sự phản ánh mới, một lần tái hiện hành động và sự cải tổ một cách có hệ thống hành
động đó. Từ giả thuyết này, P.Ia.Galperin đã nghiên cứu và đề xuất lý thuyết về các
bƣớc hình thành hành động trí tuệ. Dựa trên kết quả nghiên cứu của các nhà lý thuyết
hoạt động, trực tiếp là của P.Ia.Galperin, V.V.Davƣdov đã hình thành mô hình dạy học
theo chiến lƣợc phát triển trí tuệ học viên.
Trƣớc Vƣgôtxki có các quan điểm khác nhau về dạy học đi sau sự phát triển,
nghĩa là phải chờ cho ngƣời học phát triển đến mức độ nhất định nào đó mới dạy học.
Theo Vƣgôtxki dạy học phải đi trƣớc sự phát triển, kéo theo sự phát triển. Nghĩa là
trong dạy học ngƣời thầy phải đặt ra cho ngƣời học một nhiệm vụ cao hơn trình độ của
giản nhất, sau đó phối hợp các phần tử theo những cách khác nhau để đƣợc các mô
hình khác nhau. Theo Bruner, học viên phải là ngƣời tự lực, tích cực hành động tìm
tòi, khám phá đối tƣợng học tập để hình thành cho mình các nguyên tắc, các ý tƣởng
cơ bản từ các tình huống học tập cụ thể. Trong môn học vật lý hay các môn học khoa
học khác học viên phải có thái độ khám phá các định luật, các định lý, các quy
luật…Cần phải thao tác và hành động trên các tài liệu đã có và cuối cùng rút ra đƣợc
các khái niệm, các quy tắc chung. Vì vậy trong học tập khám phá, giáo viên cần cung
cấp nhiều tình huống để học viên có thể đặt câu hỏi, khám phá và thực nghiệm cho đến
khi tìm ra đƣợc các nguyên tắc, các ý tƣởng, mối liên hệ cơ bản trong cấu trúc môn
học.
1.2.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên
1.2.2.1. Khái niệm
Tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV là một trong những nhiệm vụ chủ yếu
của ngƣời thầy trong quá trình dạy học, nó luôn luôn là trung tâm chú ý của lý luận và
thực tiễn dạy học. Theo Thái Duy Tuyên: “Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động
nhằm chuyển biến vị trí của ngƣời học từ thụ động sang chủ động, từ đối tƣợng tiếp
nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập” [22].
Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên là một trong những nhiệm vụ
của thầy giáo trong nhà trƣờng và cũng là biện pháp để nâng cao chất lƣợng dạy học.
Việc thay đổi vai trò ngƣời dạy và ngƣời học để nâng cao hiệu quả quá trình dạy học
Trang 10
nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu trong giai đoạn phát triển mới. Sự chủ động trong học tập
thể hiện ở chỗ SV tự giác sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập, tự lực giải
quyết các nhiệm vụ học tập dƣới sự điều khiển của giáo viên, học sinh hứng thú, hào
hứng trong quá trình học tập, học sinh chủ động trao đổi với giáo viên nhiều hơn,
không tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà luôn tích cực tiếp cận đối tƣợng tìm
kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập.
Quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của ngƣời học sẽ góp phần làm cho
kiến thức đã học vào thực tiễn.
Trong học tập thể hiện sự chú ý, óc tò mò khoa học, sốt sắng, tự giác phát
biểu xây dựng bài học, tính phê phán trong tƣ duy.
Thể hiện sự kiên trì, sự nhẫn nại, sự nỗ lực của ý chí khi giải quyết nhiệm vụ
nhận thức.
Hoàn thành tốt nhiệm vụ giáo viên giao cho trong học tập.
Việc phát huy tính tích cực nhận thức của sinh viên là một vấn đề cần đƣợc quan
tâm trong quá trình dạy học ở trƣờng đại học. Nhiệm vụ của giáo viên là phải khơi dậy
lòng ham hiểu biết của học sinh bằng các tác động sƣ phạm, tác động bên ngoài, cổ vũ
học sinh tìm tòi, bổ sung kiến thức đã có, nguồn kiến thức rộng rãi…Các tác động này
có hiệu quả hay không còn phụ thuộc vào phƣơng pháp dạy học của giáo viên và
những kích thích bên trong của tính tích cực nhận thức sinh viên.
Các mức độ của tính tích cực của sinh viên
Tính tích cực trong học tập của sinh viên biểu hiện ở các mức độ khác nhau và
G.I. Sukina phân biệt ba cấp độ biểu hiện tính tích cực học tập, từ thấp đến cao:
Bắt chước, sao chép: Xuất hiện do kích thích bên ngoài. Kinh nghiệm hoạt
động của bản thân học sinh, sinh viên đƣợc tích lũy dần thông qua việc tích cực tái
hiện bắt chƣớc. Trong hành động bắt chƣớc cũng phải có sự cố gắng của thần kinh,
chủ yếu dựa vào trí nhớ và khả năng tái hiện.
Tìm tòi, thực hiện: SV chủ động và cải tiến, chủ yếu dựa vào khả năng bình
phẩm, thích tác động, thích làm thử và có sáng kiến có thể vƣợt khỏi khuôn khổ của
bài học. Ở mức độ này tính độc lập tích cực sáng tạo đƣợc khẳng định cho mình con
đƣờng riêng để tiếp thu và sáng tạo tri thức mới.
Sáng tạo: Sinh viên có sáng kiến mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có
hiệu quả, làm những thí nghiệm để chứng minh cho bài học. Dĩ nhiên, mức độ sáng
tạo của sinh viên có giới hạn nhƣng cần phải ghi nhận lại để phát triển nâng cao tính
sáng tạo về sau này. Đây là biểu hiện tính tích cực cao nhất.
Trang 12
vậy các em sẽ hiểu sâu sắc và hứng thú bộc lộ rõ vấn đề một cách đột ngột, bất ngờ
Trang 13
nhằm gây ra xung đột tâm lý ở sinh viên từ đó tạo sự tò mò, kích thích tính hiếu kì của
sinh viên. Từ đó các em hứng thú học tập, tích cực chủ động thu nhận kiến thức một
cách chắc chắn.
Tạo không khí lớp học thoải mái, vui vẻ. Giáo viên phải biết lắng nghe ý kiến
phát biểu, trao đổi, tranh luận của học sinh trong quá trình học tập.
Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa giáo viên và học sinh.
Động viên khích lệ bằng cách khen thƣởng khi có thành tích học tập tốt, để lại những
ấn tƣợng sâu đậm trong tâm hồn các em.
Sử dụng nhiều phƣơng tiện trực quan trong dạy học, đặc biệt là thí nghiệm tự
tạo có tác dụng tốt trong việc kích thích hứng thú học tập của học sinh, sinh viên.
Luyện tập dƣới nhiều hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào trong thực
tiễn, vào các tình huống mới bằng cách kiểm tra, đánh giá có tác dụng rất tốt đến việc
phát huy tính tích cực học tập của các em.
1.2.3. Thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực và sáng tạo của sinh viên
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, nên thí nghiệm đóng vai trò rất quan trọng
trong dạy học vật lý. Thí nghiệm vật lý tạo trực quan sinh động, hỗ trợ tƣ duy của sinh
viên trong quá trình học tập, bên cạnh đó giúp sinh viên chiếm lĩnh kiến thức, hình
thành kỹ năng và kỹ xảo trong thực hành, năng lực ở đây chứa đựng yếu tố mới mẻ,
linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình
huống khác nhau. Giúp sinh viên làm quen với các phƣơng pháp nghiên cứu vật lý,
góp phần phát triển năng lực tƣ duy, sự thông minh và tính sáng tạo cho sinh viên [24].
Để đổi mới phƣơng pháp dạy học thì việc tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí
nghiệm đơn giản trong dạy học vật lý là rất cần thiết. Thí nghiệm loại này không đòi
hỏi phải có những dụng cụ phức tạp. Nên việc chế tạo ra những thí nghiệm đơn giản
không khó khăn lắm đối với giảng viên và sinh viên. Có rất nhiều sinh viên chế tạo các
Thí nghiệm phù hợp, bám sát với nội dung cần dạy nên rất thuận lợi trong dạy
học.
Nhược điểm
Bên cạnh những ƣu điểm trên, thí nghiệm tự tạo còn có những nhƣợc điểm sau:
Cần đầu tƣ thời gian, sức lực và trí tuệ để tự chế tạo ra đƣợc thí nghiệm đạt
yêu cầu, có sức thuyết phục, phù hợp với nội dung bài học và nhất là những thí nghiệm
giảng dạy vật lý ở đại học.
Thí nghiệm tự tạo hầu hết là những thí nghiệm định tính, rất ít thí nghiệm
định lƣợng.
Trang 15
Các dụng cụ dùng cho thí nghiệm ít bền, dễ hƣ hỏng. Đồng thời có sự hạn chế
về mặt thẩm mỹ.
1.2.3.3. Yêu cầu cần đảm bảo của thí nghiệm tự tạo
Thí nghiệm tự tạo cần đảm bảo tính khoa học, tính sƣ phạm, tính thuyết phục,
tính thẩm mỹ, tính an toàn và khả thi, chú ý đảm bảo các yêu cầu sau:
Tính khoa học thể hiện ở những kết quả thí nghiệm phải đạt độ chính xác có
thể chấp nhận đƣợc, rõ ràng, bộc lộ rõ đối tƣợng cần nghiên cứu, thuyết phục đƣợc
SV, từ đó tiến hành quan sát, đo đạc sự phụ thuộc của các đại lƣợng vật lý hay các mối
liên hệ.
Các thí nghiệm khi đƣợc tiến hành không phản giáo dục, nguyên vật liệu dùng
không độc hại, không nguy hiểm, đòi hỏi phải có tính sƣ phạm.
Những dụng cụ thí nghiệm tự tìm kiếm nên phải đƣợc gia công chu đáo, cẩn
thận, để gây ra ấn tƣợng và làm tăng tính thẩm mỹ. Đây là yếu tố cần đƣợc coi trọng.
Thí nghiệm phải đảm bảo tính khả thi, dễ thao tác, dễ tiến hành, giảm tối đa
các yếu tố gây nhiễu có thể làm ảnh hƣởng đến sự xuất hiện các bản chất của hiện
tƣợng vật lý hay các mối liên hệ và điều quan trọng phải cho kết quả thuyết phục.
1.2.3.4. Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong việc phát huy tính tích cực, sáng tạo của
sinh viên
cách đơn giản các hiện tƣợng thiên nhiên. Cho nên tổ chức thiết kế, chế tạo thí nghiệm
đơn giản sẽ tạo cho sinh viên nhiều tình huống, cơ hội phải suy nghĩ, những vấn đề
phải giải quyết.
Sinh viên đƣợc rèn luyện các kỹ năng thu thập thông tin, xử lý thông tin,
truyền đạt thông tin từ nhiều góc nhìn phong phú, đa dạng. Các thông tin này là kết
quả của một quá trình lao động, tƣ duy sáng tạo của thầy và trò.
Góp phần rèn luyện kỹ năng thực hành cho SV.
1.3. Qui trình thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản
1.3.1 Thí nghiệm là gì?
Khái niệm
Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngƣời vào các
đối tƣợng của hiện thực khách quan. Thông qua việc phân tích các điều kiện mà trong
đó đã diễn ra sự tác động và thu nhận đƣợc tri thức mới.
Đặc điểm của thí nghiệm vật lý
Trang 17
Thí nghiệm phải đƣợc lựa chọn và đƣợc thiết lập sao cho thông qua nghiên
cứu đối tƣợng, phƣơng tiện quan sát, đo đạc có thể trả lời đƣợc câu hỏi đặt ra, kiểm tra
đƣợc giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết.
Thí nghiệm có thể làm biến đổi đƣợc để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc
giữa hai đại lƣợng, trong khi các đại lƣợng khác đƣợc giữ không đổi.
Thí nghiệm phải đƣợc khống chế, kiểm soát đúng nhƣ dự định, thông qua các
thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thƣờng xuyên
các yếu tố của đối tƣợng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hƣởng nhiễu.
Thí nghiệm có thể quan sát đƣợc các biến đổi của đại lƣợng nào đó do sự biến
đổi của đại lƣợng khác. Thông qua giác quan con ngƣời và sự hỗ trợ của các phƣơng
tiện quan sát, đo đạc.
Các thiết bị thí nghiệm nhƣ nhau khi tiến hành lại các thí nghiệm thì hiện