SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG THƯỜNG XUYÊN HÈ
MÔN VẬT LÝ
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM
GẮN KẾT CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC
VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
Người biên soạn: Nguyễn Văn Bảo
Gia Lai, tháng 7 năm 2018
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU...........................................................................................1
Phần I:MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ..............3
1. Một số khái niệm cơ bản...............................................................................3
1.1. Khái niệm trực quan...................................................................................3
1.2. Khái niệm phương tiện trực quan...............................................................3
1.3. Khái niệm phương tiện dạy học.................................................................3
1.4. Khái niệm phương tiện giáo dục................................................................3
1.5. Khái niệm thiết bị dạy học.........................................................................4
1.6. Khái niệm hiệu quả.....................................................................................4
1.7. Khái niệm hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học.............................................4
1.8. Khái niệm chất lượng dạy học....................................................................5
2. Thí nghiệm Vật lý..........................................................................................6
3. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý................................................10
3.1. Vai trò của thí nghiệm Vật lý trong dạy học truyền thống.......................10
3.2. Vai trò của thí nghiệm Vật lý theo lí luận dạy học hiện đại......................11
2.12.Quan sát sóng âm....................................................................................32
2.13.Sự truyền âm trong không khí.................................................................33
2.14.Sự dãn nở vì nhiệt....................................................................................33
2.15.Hấp thụ nhiệt...........................................................................................34
2.16.Nguyên lý máy chụp hình đơn giản........................................................34
2.17.Sự phản xạ toàn phần của ánh sáng.........................................................35
2.18.Ánh sáng qua hai vật trong suất có cùng chiết suất : vật biến mất..........36
2.19.Động cơ điện...........................................................................................37
2.20. Lực từ.....................................................................................................38
2.21. Truyền âm qua môi trường vật chất – Nói chuyện qua điện thoại tự tạo
.........................................................................................................................39
2.22. Đối lưu chất khí:.....................................................................................40
2.24. Loa điện điện..........................................................................................41
2.25. Tương tác từ của hai cuộn dây có dòng điện chạy qua..........................43
2.26. Dòng điện xoay chiều.............................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................45
LỜI GIỚI THIỆU
Một trong những mục tiêu của đổi mới giáo dục ở nước ta hiện nay là:
Giáo dục con người Việt Nam phát triển toàn diện và phát huy tốt nhất tiềm
năng của mỗi cá nhân; có hiểu biết và kỹ năng cơ bản, khả năng sáng tạo để
làm chủ bản thân, sống tốt và làm việc hiệu quả. Để hướng tới mục tiêu đó,
cần phải có sự đổi mới đồng bộ về mục tiêu giáo dục, chương trình giáo
dục, phương pháp giáo dục, cách thức kiểm tra đánh giá và công tác quản lí
giáo dục. Theo hướng đi này, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có những dự kiến
thay đổi đối với chương trình giáo dục phổ thông, từ mục tiêu đến nội dung,
phương pháp, các hình thức tổ chức dạy học và cách thức kiểm tra đánh giá.
Toàn bộ các dự kiến này được thể hiện trong Dự thảo chương trình giáo dục
phổ thông tổng thể.
1
Việc giáo viên và học sinh tự thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ
thí nghiệm Vật lý gắn kết cuộc sống là hoạt động nhiều ý nghĩa và có nhiều
tác dụng: tăng cường tính trực quan, góp phần nâng cao chất lượng lĩnh hội
và nắm vững kiến thức, phát triển năng lực tư duy, độc lập và sáng tạo của
học sinh.
Tài liệu này nhằm giới thiệu đến giáo viên Vật lý Trung học cơ sở tham
gia bồi dưỡng thường xuyên hè năm 2018 một số vấn đề chung về thí
nghiệm Vật lý và giới thiệu một số thí nghiệm đơn giản gắn kết cuộc sống
trong quá trình dạy học. Mục tiêu đặt ra là nhằm giúp giáo viên có cơ sở để
chuẩn bị tốt hơn cho việc thực hiện chương trình sách giáo khoa mới.
Nhóm biên soạn đã cố gắng trình bày tài liệu theo cách thức cô đọng,
cụ thể để giúp giáo viên có thể tự nghiên cứu trong quá trình bồi dưỡng. Do
thời gian biên soạn gấp gáp nên có thể tài liệu này vẫn còn những hạn chế
nhất định. Tác giả rất mong nhận được những góp ý xây dựng từ nhiều kênh
để bổ sung, hoàn thiện thêm.
2
Phần I
MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ
1. Một số khái niệm cơ bản
1.1. Khái niệm trực quan
Khái niệm trực quan thường được sử dụng rộng rãi trong dạy học nhưng
“trực quan là gì” thì lại ít được định nghĩa trong các tài liệu sư phạm. Từ sự
nghiên cứu lí luận và qua trải nghiệm thực tiễn, ta có thể hiểu: Trực quan là
khái niệm biểu thị tính chất của hoạt động nhận thức, trong đó, những thông
Phương tiện giáo dục là một khái niệm rộng dùng để chỉ tất cả các dụng
cụ (phương tiện) mà giáo viên và học sinh sử dụng trực tiếp trong quá trình
giáo dục
(nghĩa rộng) thông qua các hoạt động của nó (dạy học, lao động sản xuất,
vui chơi, sinh hoạt tập thể, hoạt động xã hội…) và các điều kiện dạy học cần
thiết cho các hoạt động đó (nhà cửa, bàn ghế, xưởng, trường, sân bãi…) .
1.5. Khái niệm thiết bị dạy học
Thiết bị dạy học là thuật ngữ chỉ một đối tượng vật chất hoặc một tập hợp
đối tượng vật chất, mà đối với giáo viên, chúng là phương tiện để điều khiển
hoạt động nhận thức của học sinh; còn đối với học sinh, đó là nguồn tri thức,
là phương tiện để học sinh lĩnh hội tri thức, hình thành kĩ năng nhằm thực
hiện các mục đích dạy học .
Thiết bị dạy học được cung cấp cho các trường phổ thông hiện nay còn là
một sản phẩm hàng hoá đặc biệt, vì nó phải tuân theo các tiêu chí rất chặt chẽ
và phải đáp ứng nhiều yêu cầu của người sử dụng.
1.6. Khái niệm hiệu quả
Theo cuốn Đại từ điển Tiếng Việt : “Hiệu quả là kết quả như yêu cầu của
việc làm mang lại.”
Quan niệm này cho thấy, hiệu quả là một khái niệm luôn gắn liền với một
việc làm, một hoạt động nhất định. Nói đến hiệu quả là nói đến kết quả mang
lại của một việc làm, một hoạt động so với yêu cầu nêu ra.
1.7. Khái niệm hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học
Dựa vào định nghĩa khái niệm “hiệu quả” ở trên, ta có thể nêu ra định
nghĩa khái niệm “hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học” như sau: “Hiệu quả sử
dụng thiết bị dạy học là kết quả việc sử dụng thiết bị dạy học mang lại so với
yêu cầu đặt ra đối với việc sử dụng thiết bị dạy học.”
Để xác định hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học thì trước hết phải xác định
các yêu cầu đối với việc sử dụng thiết bị dạy học trong quá trình dạy học.
Trong quá trình dạy học, học sinh tiến hành nhận thức thế giới dưới sự
lượng dạy học bao gồm chất
lượng nắm vững kiến thức, kĩ năng, sự phát triển các năng lực, sự
chuyển biến, phát triển về thái độ, phẩm chất nhân cách của học sinh.
Theo tác giả Phạm Hữu Tòng thì chất lượng nắm vững kiến thức của học
sinh được thể hiện qua các dấu hiệu sau: tính chính xác, tính khái quát, tính hệ
thống, tính áp dụng được và tính bền vững. Cụ thể như sau:
- Tính chính xác của kiến thức được đặc trưng bởi sự phù hợp nội dung
biểu đạt kiến thức của học sinh với nội dung khoa học của kiến thức đó.
- Tính khái quát của kiến thức được đặc trưng bởi tỉ lệ dấu hiệu bản chất
trong các dấu hiệu mà học sinh chọn dùng để phản ánh (trình bày lại) về sự
vật, hiện tượng.
- Tính hệ thống của kiến thức được đặc trưng bởi mức độ hiểu biết của
học sinh về các mối liên hệ giữa kiến thức này với các kiến thức khác.
- Tính áp dụng được của kiến thức đặc trưng bởi khả năng học sinh huy
động, sử dụng kiến thức đó vào hoạt động nhận thức hoặc hành động thực tiễn.
- Tính bền vững của kiến thức được đặc trưng bởi mức độ đầy đủ, chính
xác của kiến thức mà học sinh tái hiện được sau khi lĩnh hội kiến thức một
khoảng thời gian.
5
2. Thí nghiệm Vật lý
Khi bàn về khái niệm “thí nghiệm” nói chung và “thí nghiệm Vật lý” nói
riêng, cuốn Đại từ điển Tiếng Việt định nghĩa: “Thí nghiệm là làm thử theo
những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định để nghiên cứu, chứng minh...”.
Tác giả Nguyễn Đức Thâm định nghĩa: “Thí nghiệm Vật lý là sự tác động có
chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách
quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động
và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới.” .
Thí nghiệm Vật lý của
Thí nghiệm Vật lý của
thí nghiệm
các nhà nghiên cứu
học sinh
Tìm tri thức mới cho nhân Tìm tri thức mới cho bản
Mục đích thí nghiệm
loại
thân mình
Có sự hỗ trợ của sách giáo
Phương án thí nghiệm Tự mình vạch ra
khoa và giáo viên
Nhiều loại, phức tạp, yêu
Ít loại, đơn giản, dễ lắp ráp,
cầu cao về kĩ thuật
dễ thực hiện
Dụng cụ thí nghiệm
Có sự hỗ trợ của sách giáo
vận hành thử; kẻ bảng để ghi số liệu...
Trong giai đoạn chuẩn bị, khi vận hành thử, nếu thấy không thực hiện
được thì người làm thí nghiệm có thể phải xem lại việc lắp ráp, việc chọn
dụng cụ, cũng có thể phải sử dụng thiết bị khác thay thế.
- Giai đoạn thực hiện thí nghiệm:
+ Chủ yếu là các hành động bên ngoài: tác động vào sự vật cho hiện
tượng xảy ra, điều khiển quá trình Vật lý; quan sát sự vật, hiện tượng, quá
trình Vật lý; đo các đại lượng Vật lý; ghi nhận các diễn biến của quá trình, các
số liệu thí nghiệm.
+ Các hành động tâm lí bên trong: đối chiếu các bước triển khai thực tế
với kế hoạch ban đầu; điều chỉnh thao tác bên ngoài cho phù hợp.
+Có thí nghiệm khi thực hiện chỉ cần quan sát mà không phải đo đạc. Có
nhiều thí nghiệm khi thực hiện ta vừa quan sát, vừa phải đo đạc các đại lượng.
- Giai đoạn xử lí, đánh giá kết quả thí nghiệm:
+ Có các hành động: xử lí các số liệu, diễn biến hiện tượng thu thập
được; so sánh đối chiếu kết quả với mục đích thí nghiệm; quyết định dừng lại
hay làm lại.
+ Sau khi xử lí các hiện tượng, số liệu, đối chiếu kết quả với mục đích thí
nghiệm, đạt mục đích thì kết thúc thí nghiệm, chưa đạt mục đích thì làm lại.
+ Sau khi xử lí các hiện tượng, số liệu, đối chiếu kết quả với mục đích thí
nghiệm, đạt mục đích thì kết thúc thí nghiệm, chưa đạt mục đích thì làm lại.
Chuẩn bị thí nghiệm
8
1. Làm rõ mục đích thí nghiệm.
2. Tìm hiểu phương án, tiến trình thí nghiệm.
3. Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm. Lắp ráp vận hành thử.
4. Chuẩn bị bảng ghi kết quả thí nghiệm.
thức Vật lý trừu tượng một cách dễ dàng. Giáo viên làm thí nghiệm để cho
học sinh nhận biết được những biểu hiện cụ thể (có thể chưa đầy đủ) của các
kiến thức trong thực tế. Nhưng như thế là tách kiến thức ra hai phần riêng
biệt: lý thuyết và thực tế. Học sinh có thể hoặc học kiến thức trước, một thời
gian sau mới biết biểu hiện thực tế của nó, hoặc nhiều khi chỉ dừng ở mức
hiểu biết lý thuyết, hoặc chỉ biết đến những cái cụ thể mà không biết khái
niệm khái quát, trừu tượng. Kết quả là kiến thức của học sinh không vững
chắc, không hoàn chỉnh.
- Thí nghiệm Vật lý là nguồn trực tiếp của tri thức: Từ trước đến nay,
chúng ta thường thấy các nhà Vật lý học luôn luôn làm thí nghiệm để tìm hiểu
những tính chất, những qui luật của thế giới vật chất. Vì vậy, chúng ta có thể
có những nhầm tưởng rằng làm thí nghiệm là tìm thấy những tính chất, những
qui luật có sẵn trong đó, làm thí nghiệm là để cho chúng bộc lộ ra ngoài cho ta
quan sát được. Thực ra, nếu chỉ dựa vào quan sát các thí nghiệm thì ta không
thể nào biết được các tính chất qui luật của tự nhiên, thậm chí còn có thể có
những hiểu biết sai.
Như vậy, quan niệm cho rằng thí nghiệm là nguồn trực tiếp của tri thức
đã dẫn đến một hậu quả tai hại là làm cho giáo viên và học sinh tưởng rằng cứ
làm thí nghiệm là thấy tất cả, không cần phải suy nghĩ gì nữa. Đó là chưa kể
đến việc phải làm thí nghiệm như thế nào, dùng những dụng cụ nào, thực hiện
những động tác nào… thì giáo viên và học sinh cũng chỉ biết nhắc lại thí
nghiệm do các nhà khoa học nghĩ ra và bắt chước làm lại. Nếu yêu cầu học
sinh tự nghĩ ra một thí nghiệm để nghiên cứu một tính chất hay một quy luật
chưa biết thì đó thực sự là một thử thách khó khăn đối với họ. Do đó, thí
nghiệm có vai trò giúp rèn luyện kĩ năng thực hành cho học sinh.
Trong dạy học truyền thống, kiến thức Vật lý được phân biệt rõ thành hai
bộ phận khác hẳn nhau: kiến thức lý thuyết và dạy kĩ năng thực hành (gồm kĩ
năng sử dụng các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm, các dụng cụ đo lường, các máy
móc phổ biến, kĩ năng bố trí lắp ráp thí nghiệm, tính toán kết quả đo lường,
xác định sai số, vẽ đồ thị…). Dạy học Vật lý cũng được tách riêng việc dạy
thể đưa ra được một dự đoán có căn cứ. Để tránh khỏi một dự đoán vu vơ, nhà
nghiên cứu thực hiện một thí nghiệm thăm dò để xác định sơ bộ phương
hướng diễn biến của hiện tượng, dựa trên đó làm cơ sở xây dựng giả thuyết.
Thí nghiệm trong trường hợp này chưa khẳng định một điều gì cả mà chỉ gợi
lên một hướng suy nghĩ. Tất nhiên, cùng một thí nghiệm cũng có thể gợi ra
những suy nghĩ khác nhau, những dự đoán khác nhau. Đối với học sinh, vì
chưa có nhiều kiến thức Vật lý và kinh nghiệm thì việc dùng thí nghiệm để
tạo ra cho họ một số kinh nghiệm thực tế ban đầu, hỗ trợ cho việc xây dựng
giả thuyết là rất quan trọng, nếu không thì nhiều trường hợp, học sinh sẽ rơi
vào tình trạng hoàn toàn bế tắc.
- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết: Trên
con đường tìm tòi nghiên cứu để giải quyết vấn đề mới, nhà khoa học lúc đầu
phải đưa ra câu trả lời dự đoán (giả thuyết). Giả thuyết đó tuy có căn cứ
nhưng không chắc chắn vì không suy ra được từ những kiến thức đã biết. Vậy
muốn biết giả thuyết đó có đúng không, nghĩa là có phù hợp với thực tế khách
quan không thì bắt buộc phải làm thí nghiệm kiểm tra. Thực tiễn là tiêu chuẩn
của chân lí. Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với giả thuyết thì giả thuyết đó
trở thành chân lý khách quan, trở thành kiến thức khoa học. Nếu không phù
hợp thì phải bỏ đi và xây dựng giả thuyết mới.
Vì giả thuyết là mới mẻ, chưa từng có nên thí nghiệm để kiểm tra giả
thuyết cũng là mới mẻ, chưa từng có. Giả thuyết thường có tính trừu tượng
khái quát, thí nghiệm lại chỉ là một biểu hiện trong một trường hợp cụ thể, với
những điều kiện có thể quan sát được. Bởi vậy, trước khi làm thí nghiệm kiểm
tra giả thuyết, cần phải đảm bảo rằng, lập luận suy từ giả thuyết khái quát ra
biểu hiện cụ thể trong thí nghiệm phải chặt chẽ, không sai sót. Trong nhiều
trường hợp, quá trình suy luận đó khá dài dòng, cần sử dụng cả lập luận lôgic
và biến đổi toán học khá phức tạp, rất dễ phạm sai lầm. Như vậy, thí nghiệm
không phải kiểm tra trực tiếp giả thuyết mà mà kiểm tra gián tiếp qua hệ quả
- Thí nghiệm là phương tiện đảm bảo sự phù hợp giữa lý thuyết và thực
hành (tức là giữa lí luận và thực tiễn). Như ta đã thấy, sự suy luận lí thuyết
thuần túy hay một thí nghiệm đứng riêng không kèm theo phân tích lí thuyết
thì đều không thể cho phép
có được kết luận đúng đắn về bản chất hay quy luật của tự nhiên. Mặt khác,
phải có lí luận chặt chẽ, sắc bén thì mới có thể dự đoán được những hệ quả cụ
thể trong thực tiễn của những lí thuyết trừu tượng. Người nghiên cứu Vật lý
theo phương pháp thực nghiệm phải luôn kết hợp cả hai mặt đó mới đạt được
kết quả. Học sinh hoạt động nhận thức theo phương pháp đó sẽ đồng thời phát
triển cả hai mặt: tư duy lí thuyết và khả năng thực hành. Cách sử dụng thí
nghiệm đúng với vai trò của nó như trên sẽ tạo ra một lớp học sinh vừa có tư
duy sáng tạo, vừa có khả năng thực hành giỏi.
4. Xây dựng thí nghiệm đơn giản gắn kết cuộc sống trong dạy học Vật
lý ở trường trung học cơ sở
4.1. Khái niệm “thí nghiệm đơn giản”
Thí nghiệm đơn giản là thí nghiệm được tiến hành với các dụng cụ (vật
liệu) thông thường, dễ kiếm, rẻ tiền được giáo viên, học sinh sưu tầm, thiết kế
và chế tạo để nghiên cứu các hiện tượng Vật lý đơn giản thuộc phạm vi
chương trình, kiến thức phổ thông. Việc chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm đơn
giản không mất nhiều thời gian, công sức nhưng vẫn đảm bảo được mục tiêu
dạy học.
Như vậy, theo cách hiểu này thì thí nghiệm đơn giản gồm hai loại:
Loại thứ nhất: Thí nghiệm được tiến hành với những dụng cụ (vật liệu) có
sẵn, dễ kiếm, rẻ tiền do giáo viên và học sinh sưu tầm, tập hợp (mỗi một dụng
cụ thí nghiệm được tận dụng từ một hay vài vật liệu hoặc vật dụng sẵn có mà
giáo viên và học sinh không phải chế tạo).
- Loại thứ hai: Thí nghiệm được tiến hành với những dụng cụ được giáo
viên, học sinh thiết kế và tự tay chế tạo từ những dụng cụ (vật liệu) dễ kiếm,
rẻ tiền.
b)Về mặt sư phạm:
Ở các nước phát triển, vấn đề tự làm đồ dùng dạy học chỉ đặt ra cho học
sinh như là một khâu của quá trình dạy học. Đối với giáo viên, vấn đề này chỉ
khuyến khích, tự nguyện; còn chủ yếu là giáo viên khai thác, tận dụng những
đồ dùng dạy học đã được trang bị khá phong phú ở trường. Ở nước ta cũng
như các nước đang phát triển khác, vấn đề này đặt ra cho giáo viên như là một
biện pháp, nhằm làm phong phú thêm đồ dùng dạy học cho nhà trường, đồng
thời bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm cho giáo viên. Thật vậy, cũng như các
ngành lao động khác, nếu người thợ thể hiện trình độ tay nghề của mình qua
công cụ lao động thì trình độ nghiệp vụ của người giáo viên phải được thể
hiện qua việc sử dụng thiết bị dạy học, sao cho kết quả dạy học đạt hiệu quả
cao tương tự như năng suất lao động của người thợ. Nhưng thiết bị dạy học
của người giáo viên có tính đặc thù riêng của nó và nghiệp vụ sư phạm của
giáo viên sẽ được bồi dưỡng qua quá trình sử dụng thiết bị dạy học. Đặc biệt
trong dạy học Vật lý, các dụng cụ thí nghiệm đơn giản tự làm thõa mãn tính
thời sự, phục vụ kịp thời những vấn đề mà xã hội đặt ra, phù hợp với đặc điểm
của từng địa phương và trình độ nhận thức của học sinh trong những điều kiện
cụ thể. Vì vậy, nó đem lại hiệu quả sư phạm cao hơn. Đó là những đặc điểm các
dụng cụ do các nhà máy, cơ sở sản xuất không thể nào đáp ứng được.
c)Về mặt kinh tế:
Khi nói đến ý nghĩa kinh tế của thiết bị dạy học tự làm nói chung, thí
nghiệm đơn giản tự làm trong dạy học Vật lý nói riêng, chúng ta hãy xem xét
vấn đề tự làm dụng cụ thí nghiệm đơn giản thủ công (gọi là sản xuất thủ công)
của giáo viên và học sinh so với sản xuất công nghiệp có tiết kiệm hơn hay
không? Đứng về mặt năng suất lao động thuần túy mà xét, năng suất lao động
cũng như chất lượng sản phẩm của sản xuất thủ công kém hơn nhiều so với
sản xuất công nghiệp. Nhưng tiết kiệm ở đây là: dụng cụ tự làm đem lại hiệu
quả sư phạm cao hơn; huy động được năng lực và trí sáng tạo của hàng triệu
tự tay tiến hành thí nghiệm; quan sát, thu thập số liệu và rút ra kết luận trên cơ
sở phân tích các kết quả thí nghiệm thu được.
- Phải đảm bảo an toàn trong khi sử dụng các thí nghiệm đơn giản.
- Thí nghiệm đơn giản gắn kết cuộc sống hằng ngày của học sinh, nhằm
tạo động lực tự nghiên cứu tiếp theo.
4.4. Các khả năng, hình thức sử dụng thí nghiệm đơn giản gắn kết
cuộc sống trong dạy học Vật lý
Thí nghiệm đơn giản có khả năng sử dụng dưới nhiều hình thức trong
quá trình dạy học Vật lý:
- Các thí nghiệm đơn giản được sử dụng ở tất cả các khâu của quá trình
dạy học: đặt vấn đề (tạo tình huống có vấn đề), hình thành kiến thức mới
(khảo sát hoặc minh họa), củng cố và vận dụng các kiến thức đã học (trong đó
có sự đề cập các ứng dụng của kiến thức Vật lý trong sản xuất đời sống) và
cũng có thể dùng để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh.
- Các thí nghiệm đơn giản có thể được giáo viên và học sinh tiến hành
trong chương trình chính khóa hoặc ngoại khóa, trên lớp hoặc ở nhà.
- Việc chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản để tiến hành
các thí nghiệm có thể giao cho từng học sinh hoặc các nhóm học sinh làm ở
nhà hay trong giờ ngoại khóa, không những để củng cố các kiến thức đã học
mà có khi còn để cung cấp các dữ liệu thực nghiệm chuẩn bị cho nội dung
kiến thức ở các bài học sau.
- Cùng một nội dung kiến thức Vật lý, giáo viên có thể tiến hành thí
nghiệm trên lớp với dụng cụ có sẵn trong phòng thí nghiệm, còn học sinh
được giao nhiệm vụ tiến hành thí nghiệm này nhưng với dụng cụ thí nghiệm
đơn giản do chính tay mình chế tạo.
- Giáo viên cũng có thể làm thí nghiệm trên lớp với dụng cụ đơn giản,
yêu cầu học sinh về nhà chế tạo lại hoặc chế tạo nó theo phương án khác (nếu
có thể).
- Với dụng cụ thí nghiệm đơn giản do mình chế tạo, học sinh tiến hành
thí nghiệm mà giáo viên đã biểu diễn trên lớp nhưng nghiên cứu sâu hơn mối
Trong một số bài học, thí nghiệm đơn giản còn được sử dụng ở pha thứ
ba của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề. Trong giai đoạn này, thí nghiệm
đơn giản có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố (ôn
tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa kiến thức và vận dụng) kiến thức, kỹ
năng của học sinh. Các thí nghiệm đơn giản không những dùng để củng cố
kiến thức, kỹ năng của học sinh trong các giờ học trên lớp mà cả các giờ
ngoại khóa và ở nhà. Việc tiến hành các thí nghiệm trong giai đoạn củng cố
được giao cho học sinh dưới dạng những nhiệm vụ
có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn
của học sinh, chứ không đơn thuần chỉ là hoạt động tay chân đơn giản.
4.6. Hướng dẫn học sinh tự làm dụng cụ thí nghiệm đơn giản gắn
kết cuộc sống:
Giáo viên có thể gợi ý hoặc chỉ ra cho học sinh những vật liệu cần thiết
có thể thấy trong đời sống hàng ngày để các em sưu tầm và sử dụng vào việc
chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản.
Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh thiết kế, chế tạo và lắp ráp một số
thí nghiệm đơn giản trong bài học mà giáo viên đã chế tạo để sử dụng. Trên
cơ sở đó, giáo viên gợi ý để các em có thể suy nghĩ cách thay thế một số chi
tiết nhỏ của dụng cụ thí nghiệm bằng những vật liệu đơn giản, gần gũi với các
em nhằm kích thích và lôi cuốn các em tham gia vào hoạt động này một cách
tự giác. Giáo viên cũng có thể đưa ra cho học sinh một số mẫu thiết kế mà
giáo viên đã làm để các em về nhà nghiên cứu, và từ đó có thể đề xuất những
phương án khác nhằm chế tạo dụng cụ thí nghiệm đó.
Giáo viên cần hướng dẫn học sinh cách gia công một số vật liệu để chế
tạo được các dụng cụ thí nghiệm đơn giản.
Giáo viên có thể tổ chức các nhóm làm dụng cụ thí nghiệm đơn giản để
hỗ trợ lẫn nhau. Các nhóm có thể hoạt động trong cả năm, giáo viên phân
công mỗi nhóm làm một vài dụng cụ thí nghiệm, khi cần có thể cung cấp cho
nhiều thí nghiệm không chỉ ở một chương, một phần mà còn những phần khác
nhau của chương trình Vật lý, không phải chỉ vì lí do kinh tế mà còn cho phép
học sinh không tốn nhiều thời gian nghiên cứu tác dụng, cách sử dụng các chi
tiết, giúp học sinh dễ dàng thực hiện được các thí nghiệm, tận dụng được thời
gian đi sâu nghiên cứu cái mới được đề cập trong trong các thí nghiệm và thấy
được sự liên kết được các kiến thức đã học.
- Thời gian chuẩn bị các thí nghiệm không đòi hỏi nhiều, dễ dàng tập
hợp, thay đổi các chi tiết, thao tác bằng tay không phức tạp, có thể lắp ráp
từng bước và chắc chắn.
- Các thiết bị thí nghiệm có thể được sử dụng ở nhiều giai đoạn của quá
trình dạy học: tạo tình huống có vấn đề, hình thành kiến thức mới, củng cố và
vận dụng kiến thức.
- Các thiết bị thí nghiệm phải hỗ trợ được quá trình nhận thức tích cực,
sáng tạo của học sinh, nhất là trong giai đoạn phát hiện vấn đề cần giải quyết,
hỗ trợ việc xây dựng giả thuyết, để kiểm tra giả thuyết hoặc để kiểm tra hệ
quả suy được từ giả thuyết.
- Các thiết bị thí nghiệm phải đảm bảo các yêu cầu mĩ thuật: các đường
nét, hình khối cân xứng, khối lượng không quá nặng, màu sắc làm nổi bật được
các chi tiết quan trọng. Riêng đối với các thiết bị thí nghiệm biểu diễn cần có
kích thước đủ lớn, các bộ phận trong thiết bị phải được bố trí sao cho học sinh
toàn lớp quan sát được biểu biễn của hiện tượng diễn ra trong thí nghiệm.
c) Qui trình xây dựng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vật lý
Trên cơ sở xác định các yêu cầu của việc xây dựng các thiết bị thí
nghiệm, quá trình xây dựng các thiết bị thí nghiệm có thể được tiến hành theo
các giai đoạn sau:
- Xác định nội dung các kiến thức, kĩ năng mà học sinh cần có được
trong quá trình học tập.
- Xác định các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học nội dung này.
- Tìm hiểu tình hình thực tiễn về các thiết bị thí nghiệm để xác định được
hiện nay đã có những thiết bị thí nghiệm nào cho phép tiến hành các thí
và về mặt phương pháp dạy học.
a) Yêu cầu của việc sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vật lý.
- Xác định rõ lôgic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí
nghiệm phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhằm giải quyết
một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức. Trước mỗi thí nghiệm, phải
đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục
đích của thí nghiệm.
- Xác định rõ các thiết bị thí nghiệm cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến
trình thí nghiệm (để đạt được mục đích thí nghiệm, cần sử dụng các thiết bị
thí nghiệm nào,
bố trí ra sao, cần tiến hành thí nghiệm theo các bước nào, cần quan sát,
đo đạc cái gì). Không xem nhẹ các thí nghiệm đơn giản.
- Đảm bảo cho học sinh ý thức được rõ ràng và tham gia tích cực vào tất
cả các giai đoạn thí nghiệm bằng cách giao cho học sinh thực hiện các nhiệm
vụ cụ thể.
- Thử nghiệm kĩ lưỡng mỗi thí nghiệm trước giờ học, đảm bảo thí
nghiệm phải thành công (hiện tượng xảy ra phải quan sát được rõ ràng, kết
quả đo có độ chính xác chấp nhận được).
- Việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm phải tuân
theo các qui tắc an toàn.
b) Qui trình sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vật lý.
- Giai đoạn 1: Thiết bị thí nghiệm được sử dụng làm xuất hiện vấn đề
cần nghiên cứu.
Trong giai đoạn làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu ở học sinh, giáo
viên có thể sử dụng thiết bị thí nghiệm theo các bước sau:
+ Bước 1: Giáo viên mô tả một hoàn cảnh thực tiễn tạo nên một vấn đề
“hấp dẫn” và yêu cầu học sinh dự đoán hiện tượng có thể xảy ra.
+ Bước 2: Giáo viên làm một thí nghiệm, hoặc giáo viên cho học sinh