1. Trang Chủ
  2. Khoa học tự nhiên
  3. Khóa luận tốt nghiệp: Xây dựng và sử dụng thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống trong dạy học phần Nhiệt học - Vật lí 10

Khóa luận tốt nghiệp: Xây dựng và sử dụng thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống trong dạy học phần Nhiệt học - Vật lí 10

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng được một số thí nghiệm gắn kết cuộc sống và sử dụng trong dạy học phần Nhiệt học – Vật lí 10 THPT nhằm phát triển năng lực vật lí của học sinh. Mời các bạn tham khảo! BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ----------------- Lê Bích Liên KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM GẮN KẾT CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC – VẬT LÍ 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2020 BỘ GIÁO DỤC

Thể loại Tài liệu miễn phí Khoa học tự nhiên

Số trang 145

Ngày tạo 10/15/2021 9:43:52 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 4.83 M

Tên tệp

Tải Khóa luận tốt nghiệp: Xây dựng và sử dụng thí ngh... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ----------------- Lê Bích Liên KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM GẮN KẾT CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC – VẬT LÍ 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2020
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ ----------------- Lê Bích Liên KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM GẮN KẾT CUỘC SỐNG TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC – VẬT LÍ 10 Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHÙNG VIỆT HẢI Thành phố Hồ Chính Minh - 2020
  3. i LỜI CẢM ƠN Quá trình làm luận văn gặp phải nhiều khó khăn, tuy nhiên rất may mắn được sự giúp đỡ, hỗ trợ, động viên tận tình của quý thầy cô, bạn bè và gia đình. Vì vậy, xin cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy TS. Phùng Việt Hải, giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện khóa luận. Tuy khoảng cách địa lí xa xôi nhưng bằng lòng nhiệt huyết Thầy đã hướng dẫn em rất tận tình. Qua khoảng thời gian làm việc chung với thầy, em học được rất nhiều về kĩ năng và kiến thức. Em chân thành cảm ơn thầy. - Thầy TS. Nguyễn Thanh Nga, hỗ trợ chuyên môn chính cho đề tài. Trong quá trình làm khóa luận, khi gặp khó khăn thầy luôn đưa ra hướng đi để em có thể hoàn thiện đề tài, chuẩn bị và giúp em thực nghiệm sư phạm. - Thầy ThS. Hoàng Phước Muội, phó phòng chuyên môn Trường THCS – THPT Hoa Sen đã hỗ trợ rất nhiều từ xây dựng, chuẩn bị và giúp em thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của dự án. - Anh Trần Ngọc Tiến Phát đã bên cạnh hỗ trợ, giúp đỡ, cổ vũ và động viên em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này. Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn của mình đến gia đình, bạn bè đã luôn sát cánh, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. TPHCM, 10 tháng 7 năm 2020 Lê Bích Liên Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  4. ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................... Error! Bookmark not defined. 1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................1 2. Mục đích của đề tài .............................................................................................2 3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu .................................................2 3.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................2 3.2. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................2 4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..........................................................................................3 6. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................3 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận .................................................................3 6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...........................................................4 6.3. Phương pháp thống kê toán học ..................................................................4 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ DẠY HỌC THÍ NGHIỆM VẬT LÍ GẮN KẾT CUỘC SỐNG HỌC SINH ...................................................................5 1.1. Thí nghiệm vật lí .................................................................................................5 1.1.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí ....................................................................5 1.1.2. Chức năng của thí nghiệm vật lí trong dạy học ....................................5 1.1.3. Phân loại thí nghiệm vật lí trong dạy học .............................................9 1.2. Thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống học sinh. ...............................................11 1.2.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống học sinh. ......................11 1.2.2. Vai trò của thí nghiệm gắn kết cuộc sống sử dụng trong dạy học vật lí ............................................................................................................................11 1.2.3. Tiến trình xây dựng thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống học sinh .......12 1.2.4. Tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống......13 Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  5. iii 1.3. Năng lực vật lí ...................................................................................................16 1.3.1. Khái niệm năng lực .................................................................................16 1.3.2. Khái niệm năng lực vật lí ........................................................................16 1.3.3. Biểu hiện năng lực vật lí của học sinh ...................................................17 1.3.4. Biện pháp phát huy năng lực vật lí của học sinh...................................18 1.3.5. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vật lí của học sinh .............................19 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................................26 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM GẮN KẾT CUỘC SỐNG MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC – VẬT LÍ 10 ....................................27 2.1. Phân tích nội dung kiến thức phần Nhiệt học – Vật lí 10 .............................27 2.2. Thiết kế một số thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong phần Nhiệt học – vật lí 10 32 2.2.1. Bộ thí nghiệm khảo sát ba định luật chất khí ........................................33 2.2.1.1. Thí nghiệm định tính .........................................................................33 2.2.1.2. Thí nghiệm định lượng khảo sát ba định luật chất khí .....................52 2.2.2. Mô hình động cơ Stirling ........................................................................62 2.3. Xây dựng tiến trình dạy học có sử dụng các thí nghiệm gắn kết cuộc sống phần Nhiệt học – Vật lí 10 ......................................................................................69 2.3.1. Kế hoạch dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Boyle- Mariotte” ............................................................................................................69 2.3.2. Tổ chức dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Charles” ...........82 2.4. Đánh giá năng lực Vật lí của học sinh trong dạy học một số thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong phần Nhiệt học – Vật lí 10 ....................................................93 2.4.1. Công cụ đánh giá năng lực Vật lí của học sinh trong dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Boyle – Mariotte” .................................................93 Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  6. iv 2.4.2. Công cụ đánh giá năng lực Vật lí của học sinh trong dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Charles” ..................................................................99 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ..........................................................................................106 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................107 3.1. Mục đích thực nghiệm ...................................................................................107 3.2. Đối tượng thực nghiệm ..................................................................................107 3.3. Phương pháp thực nghiệm ............................................................................107 3.4. Diễn biến thực nghiệm sư phạm ...................................................................107 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................................119 3.5.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................119 3.5.2. Đánh giá định tính năng lực Vật lí .......................................................119 3.5.3. Đánh giá định lượng năng lực Vật lí ...................................................124 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ..........................................................................................128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................129 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................131 PHỤ LỤC ...................................................................................................................132 Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  7. v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung ĐHSP Đại học Sư phạm GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh TS Tiến sĩ TLHD Tài liệu hướng dẫn Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  8. vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Bong bóng co, giãn trong xi lanh khi kéo, đẩy pittong ................................35 Hình 2.2: Nước được hút vào chai khi bóp, thả chai ...................................................38 Hình 2.3: Thí nghiệm tách lòng đỏ trứng gà ................................................................40 Hình 2.4: Thí nghiệm mẹo bỏ trứng luộc vào lọ cổ nhỏ. ..............................................43 Hình 2.5: Thí nghiệm lon nước biến dạng. ...................................................................45 Hình 2.6: Thí nghiệm dòng nước chảy ngược. .............................................................48 Hình 2.7: Thí nghiệm bơm bong bóng từ chai nhựa ....................................................50 Hình 2.8: Thí nghiệm khảo sát định luật Boyle – Mariotte. .........................................54 Hình 2.9: Thí nghiệm khảo sát định luật Charles. .......................................................55 Hình 2.10: Thí nghiệm khảo sát định luật Gay luysac. ................................................56 Hình 2.11: Mô hình động cơ Stirling ............................................................................67 Hình 3.1: Giáo viên chuẩn bị những dụng cụ cần thiết theo tiến trình dạy học ... Error! Bookmark not defined. Hình 3.2: Giáo viên ổn định lớp .................................................................................108 Hình 3.3: Học sinh đọc sgk và vẽ sơ đồ tư duy............... Error! Bookmark not defined. Hình 3.4: Một nhóm lên đại diện thuyết trình sơ đồ tư duy .......................................110 Hình 3.5: GV giao nhiệm vụ và hướng dẫn HS làm thí nghiệm quả bong bóng co, giãn. .....................................................................................................................................111 Hình 3.6: Học sinh điền thông tin vào phiếu học tập .................................................111 Hình 3.7: Học sinh làm thí nghiệm quả bong bóng ....................................................112 Hình 3.8: Học sinh hoàn thành phiếu học tập số 1 ....................................................112 Hình 3.9: Học sinh báo cáo kết quả thu được ở thí nghiệm quả bong bóng và đưa ra dự đoán. ............................................................................................................................113 Hình 3.10: Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm kiểm chứng dự đoán ................113 Hình 3.11: Học sinh thảo luận thiết kế phương án thí nghiệm ..................................114 Hình 3.12: Phương án thí nghiệm của nhóm 1, nhóm 3. ............................................114 Hình 3.13: Học sinh vẽ sơ đồ thí nghiệm ...................................................................115 Hình 3.14: Học sinh thuyết trình phương án thí nghiệm ............................................115 Hình 3.15: Học sinh nhóm 5, nhóm 1 thực hiện thí nghiệm .......................................116 Hình 3.16: Học sinh xử lí số liệu vào phiếu học tập số 2 ...........................................117 Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  9. vii Hình 3.17: Học sinh báo cáo kết quả thực hành thí nghiệm của nhóm. ....................118 Hình 3.18: Học sinh giải quyết tình huống.................................................................118 Hình 3.19: Sơ đồ tư duy nhóm 1. ................................................................................120 Hình 3.20: Học sinh nhóm 2 phân tích thí nghiệm mở đầu. .......................................120 Hình 3.21: Học sinh nhóm 3 đang thảo luận đề xuất dự đoán ...................................121 Hình 3.22: Sơ đồ thiết kế nhóm 2 ...............................................................................122 Hình 3.23: Học sinh xử lí số liệu thu được. ................................................................123 Hình 3.24: Đại diện nhóm 1 lên giải quyết tình huống ..............................................124 Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  10. viii DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ Bảng 1.1: Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vật lí của học sinh ....................................19 Bảng 2.1: Dụng cụ các thí nghiệm định tính .................. Error! Bookmark not defined. Bảng 2.2: Dụng cụ thí nghiệm định lượng khảo sát ba định luật chất khí ...................52 Bảng 2.3: Bảng số liệu thu được của thí nghiệm khảo sát định luật Boyle Mariotte ...56 Bảng 2.4: Bảng số liệu thu được của thí nghiệm khảo sát định luật Charles ....... Error! Bookmark not defined. Bảng 2.5: Bảng số liệu thu được của thí nghiệm khảo sát định luật Gay luysac .. Error! Bookmark not defined. Bảng 2.6: Các dụng cụ để chế tạo động cơ Stirling .....................................................62 Bảng 2.7: Các vật liệu để chế tạo động cơ Stirling ......................................................63 Bảng 2.8: Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vật lí của học sinh trong dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Boyle – Mariotte” ..............................................................93 Bảng 2.9: Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vật lí của học sinh trong dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Charles” ..............................................................................99 Bảng 3.1: Bảng đánh giá năng lực vật lí của học sinh ...............................................119 Bảng 3.2: Bảng đánh giá định lượng năng lực vật lí của học sinh ............................124 Bảng 3.3: Các mức độ đạt được năng lực vật lí của học sinh. ...................................125 Bảng 3.4: Mức độ đạt được năng lực thành tố thứ 1 của học sinh. ...........................125 Bảng 3.5: Mức độ đạt được năng lực thành tố thứ 2 của học sinh. ...........................126 Bảng 3.6: Mức độ đạt được năng lực thành tố thứ 3 của học sinh. ...........................127 Sơ đồ 1.1: Tiến trình xây dựng thí nghiệm gắn kết cuộc sống......................................12 Sơ đồ 1.2: Tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống .....................14 Sơ đồ 2.1: Nguyên lí hoạt động của động cơ ................................................................32 Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  11. 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta đang ở thế kỉ 21, thế kỉ mà tri thức và trí tuệ sáng tạo của con người được coi là yếu tố quan trọng quyết định sự phát triển của xã hội. Nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới. Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hóa đặt ra những yêu cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông 2018 là dạy học phát triển phẩm chất và năng lực, trong đó chú trọng phát triển các năng lực đặc thù gắn với môn học. Để phát triển năng lực vật lí, mà quan trọng là thành tố tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ vật lí, chương trình nhấn mạnh tăng cường các giờ thực hành, thí nghiệm. Do những yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học, việc trang bị đầy đủ các phương tiện dạy học ở các trường phổ thông trở nên rất cấp thiết, và tùy từng bộ môn mà có những phương tiện dạy học phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học. Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các kiến thức mới trong sách giáo khoa Vật lí trung học phổ thông chủ yếu được hình thành thông qua các thí nghiệm và thực hành. Vì thế, các phương tiện thí nghiệm Vật lí đóng vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lí hiện nay. Thực tế ở nước ta, các phương tiện dạy học Vật lí còn hạn chế, một số nội dung thí nghiệm trong sách giáo khoa còn chưa có dụng cụ thí nghiệm, việc sử dụng các thí nghiệm gắn kết cuộc sống của học sinh còn rất khó khăn. Có một số công trình nghiên cứu đã thiết kế một số thí nghiệm rất hay nhưng chưa thực sự đem thí nghiệm vào việc dạy học và chưa thực sự gắn kết với cuộc sống học sinh. Chẳng hạn như: + “Các phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học vật lí” tác giả Hà Văn Hùng – Trường ĐHSP Vinh. + “Những thực nghiệm khoa học lí thú, bổ ích, dễ làm”, Vũ Bội Tuyền, Văn Thị Đức – Nhà xuất bản Thanh niên. + “Thí nghiệm vật lí với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và vỏ lon” tác giả Nguyễn Ngọc Hưng – Trường ĐHSP Hà Nội. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  12. 2 + “Trò chơi vật lí trong trường phổ thông”, B.F.Bilimovich, NXB Đại học quốc gia Hà Nội. Theo chương trình sách giáo khoa Vật lí lớp 10, nội dung phần Nhiệt học có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, có hai bộ thí nghiệm phục vụ dạy học phần này là thí nghiệm khảo sát định luật Boyle – Mariotte và khảo sát định luật Charles, tuy nhiên độ bền và độ chính xác còn nhiều hạn chế. Ngoài ra, các kiến thức khác chưa có thí nghiệm hỗ trợ, gây ra khó khăn trong dạy học. Theo chương trình giáo dục phổ thông mới ban hành năm 2018: “Thí nghiệm, thực hành đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hình thành khái niệm, quy luật, định luật Vật lí”. Chính vì vậy, việc tăng cường các thiết bị hướng tự làm gắn kết cuộc sống, sử dụng trong hoạt động dạy học có nhiều ưu điểm: khắc phục tình trạng học chay, học qua thí nghiệm mô phỏng hiện nay, vừa giúp học sinh được tìm tòi, khám phá ra kiến thức, phát triển năng lực vật lí của bản thân vừa phát triển được các năng lực chung (năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo). Đó là lí do chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài “Xây dựng và sử dụng thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống trong dạy học phần Nhiệt học - Vật lí 10”. 2. Mục đích của đề tài Xây dựng được một số thí nghiệm gắn kết cuộc sống và sử dụng trong dạy học phần Nhiệt học – Vật lí 10 THPT nhằm phát triển năng lực vật lí của học sinh. 3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy học nội dung kiến thức phần Nhiệt học – Vật lí 10. - Cách thức tổ chức hoạt động dạy học sử dụng thí nghiệm dạy học môn Vật lí 10. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung kiến thức phần Nhiệt học – Vật lí 10. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được một số thí nghiệm vật lí gắn kết cuộc sống và sử dụng trong dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ phát triển được năng lực vật lí của học sinh. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  13. 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận về phương tiện dạy học thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông. - Nghiên cứu nội dung phần Nhiệt học chương trình Vật lí 10. - Nghiên cứu các thí nghiệm ứng với từng cơ sở kiến thức phần Nhiệt học. - Nghiên cứu cách lồng ghép kiến thức trong quá trình hướng dẫn học sinh làm thiết bị. - Thiết kế, chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm sử dụng dạy học phần Nhiệt học chương trình Vật lí 10. - Xây dựng tiến trình dạy học sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong phần Nhiệt học – Vật lí 10. - Xây dựng mẫu phiếu học tập, phiếu theo dõi, thông tin bổ sung và các công cụ hỗ trợ cho học sinh. - Xây dựng bảng công cụ kiểm tra đánh giá năng lực Vật lí của học sinh. - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu và nắm vững mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn Vật lí ở trường phổ thông hiện nay. - Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, lí luận dạy học phổ thông, lí luận dạy học hiện đại, các văn kiện đại hội Đảng về đổi mới giáo dục, các bài báo, tạp chí có liên quan… - Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học thí nghiệm Vật lí ở trường phổ thông. Từ đó hình thành ý tưởng xây dựng bộ thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy học phần Nhiệt học chương trình Vật lí 10. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  14. 4 - Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kĩ năng, thái độ mà học sinh cần nắm vững. Từ đó định hướng phát triển năng lực Vật lí của học sinh. 6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành dạy thực nghiệm ở trường phổ thông theo quy trình, phương pháp và cách tổ chức tiến trình dạy học đã đề xuất. - Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm từ đó rút ra kết luận của đề tài. - Phương tiện: phiếu khảo sát, phiếu đánh giá, dụng cụ ghi chép, ghi hình. 6.3. Phương pháp thống kê toán học - Sử dụng các phương pháp thống kê, mô tả toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  15. 5 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ DẠY HỌC THÍ NGHIỆM VẬT LÍ GẮN KẾT CUỘC SỐNG HỌC SINH 1.1. Thí nghiệm vật lí 1.1.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí - Tác giả Nguyễn Đức Thâm định nghĩa: “Thí nghiệm Vật lí 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.”[9] - Theo tác giả Nguyễn Đăng Thuấn, TN vật lí có một số đặc điểm sau [8]: + Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động. + Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi. + Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu (nghĩa là loại bỏ tối đa một số điều kiện để không làm xuất hiện các tính chất, các mối quan hệ không được quan tâm). + Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của các đại lượng khác. Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát, đo đạc. + Có thể lặp lại được thí nghiệm. Điều này có nghĩa là: với các thiết bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí phải diễn ra trong TN giống như ở các lần TN trước. 1.1.2. Chức năng của thí nghiệm vật lí trong dạy học Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  16. 6 - Thí nghiệm vật lí đóng vai trò quan trọng trong việc dạy và học vật lí của giáo viên và học sinh. Việc hiểu rõ chức năng của thí nghiệm vật lí giúp chúng ta hiểu được sử dụng thí nghiệm vật lí trong dạy học là điều cần thiết, đồng thời giúp chúng ta xác lập được sẽ sử dụng thí nghiệm ở giai đoạn nào, sử dụng như thế nào, sử dụng kiểu thí nghiệm nào trong quá trình tổ chức dạy học vật lí. - Quá trình dạy và học là một quá trình gồm hai hoạt động chính tương tác lẫn nhau là hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động nhận thức của học sinh. Chính vì vậy, cần phân tích chức năng của thí nghiệm vật lí trong dạy học trên hai quan điểm: Quan điểm lí luận nhận thức và quan điểm lí luận dạy học. - Theo quan điểm của lí luận nhận thức , trong Giáo trình thí nghiệm trong dạy học vật lí, thí nghiệm có các chức năng sau [10]: + Thí nghiệm là phương tiện để thu nhận tri thức: TN là một phương tiện quan trọng của hoạt động nhận thức của con người, thông qua TN con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao 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. Thực tế, trong dạy học nói chung và dạy học VL nói riêng, đối với những bài học có liên quan đến những hiện tượng, nếu GV giảng dạy theo lối thông báo TN thì HS sẽ thụ động tiếp nhận kiến thức, nhưng nếu dùng TN thì thông qua TN, HS không những tiếp thu kiến thức một cách một cách tự lực, mà qua đó làm cho HS tích cực, sáng tạo hơn trong hoạt động nhận thức, từ đó họ hăng hái tham gia vào công cuộc khám phá kiến thức mới thông qua TN. + Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức: Trong dạy học VL, TN là một trong những phương tiện tốt để kiểm tra kiến thức VL 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. Như vậy, 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. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  17. 7 + Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn: Trong dạy học VL, TN không những có vai trò rất lớn trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, thể hiện ở khía cạnh cung cấp kiến thức, rèn luyện thao tác chân tay, tác động đến giác quan của HS,... mà TN còn có một vai trò rất lớn khác trong việc giúp HS củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc. Các kiến thức VL được giảng dạy trên lớp cần phải được khắc sâu trong tiềm thức của HS, theo đó, HS phải thường xuyên củng cố và vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, vấn đề này sẽ được thực hiện tốt nếu chúng ta biết vận dụng TN để giải quyết, TN VL giúp cho HS có điều kiện vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, từ đó xoá bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết suông đã tồn tại nhiều năm trước đây. + Thí nghiệm là một bộ phận của phương pháp nhận thức vật lí: Đối với phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm có mặt ở nhiều khâu: làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết,... Đối với phương pháp mô hình, thí nghiệm giúp thu thập các thông tin về đối tượng gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình, giúp kiểm tra tính đúng đắn của mô hình được xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của tri thức. - Theo quan điểm của lí luận dạy học, trong Giáo trình thí nghiệm trong dạy học vật lí, thí nghiệm có các chức năng sau [10]: + Thí nghiệm có thể được sử dụng trong hầu hết các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học: từ khâu 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 học sinh. Trong giai đoạn đề xuất vấn đề nghiên cứu, TN tạo điều kiện cho học sinh nhanh chóng tiếp cận mục tiêu nghiên cứu thông qua việc quan sát hiện tượng và thu thập số liệu từ thí nghiệm. Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, TN cung cấp các số liệu làm cơ sở vững chắc để khái quát vật lí, kiểm chứng các giả thuyết hoặc các hệ quả logic của giả thuyết, từ đó hình thành kiến thức mới. Trong giai đoạn củng cố kiến thức, kĩ năng cho học sinh, TN có vai trò không những kiểm tra kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của học sinh mà còn đánh giá được khả năng tự lực, sáng tạo của học sinh trong quá trình thí nghiệm. Nhờ có TN, niềm tin vào kiến thức được hình thành, từ đó hình thành thế giới quan khoa học cho HS. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  18. 8 + Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển toàn diện nhân cách của học sinh: Việc sử dụng TN trong dạy học góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của HS, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học. Trước hết, TN là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo VL cho HS. Nhờ TN HS có thể hiểu sâu hơn bản chất VL của các hiện tượng, định luật, quá trình... được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn. Thông qua TN, bản thân HS cần phải tư duy cao mới có thể khám phá ra được những điều cần nghiên cứu. Thực tế cho thấy, trong dạy học VL, đối với các bài giảng có sử dụng TN, thì HS lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn, HS quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của HS sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển tốt hơn. + Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh: Thông qua việc tiến hành TN, HS có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS. TN còn là điều kiện để HS rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới, như: đức tính cẩn 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. Trong dạy học VL, 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. + 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. Thông qua TN, nhờ vào sự tập trung chú ý, quan sát sự vật, hiện tượng có thể tạo cho HS sự ham thích tìm hiểu những đặc tính, quy luật diễn biến của hiện tượng đang quan sát giúp cho quá trình hoạt động nhận thức của học sinh tích cực hơn. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  19. 9 + Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của học sinh: TN là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hoặc tập thể qua đó góp phần bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS. Qua TN đòi hỏi HS phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các em. + Thí nghiệm vật lí góp phần đơn giản hóa các hiện tượng và quá trình vật lí: TN VL góp phần đơn giản hoá hiện tượng, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư duy trừu tượng của HS, giúp cho HS tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ. Các hiện tượng trong tự nhiên xảy ra vô cùng phức tạp, có mối quan hệ chằng chịt lấy nhau, do đó không thể cùng một lúc phân biệt những tính chất đặc trưng của từng hiện tượng riêng lẻ, cũng như không thể cùng một lúc phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này lên tính chất khác. Chính nhờ TN VL đã góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng, làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình VL giúp cho HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài. 1.1.3. Phân loại thí nghiệm vật lí trong dạy học - Theo giáo trình thí nghiệm trong dạy học vật lí, mỗi thí nghiệm tiến hành trong tiết học đều được quy về một trong hai dạng thí nghiệm sau [10]: a) Thí nghiệm biểu diễn: - Là thí nghiệm do giáo viên trình bày ở lớp. Căn cứ vào mục đích, có thể chia thí nghiệm biểu diễn thành 3 loại: + Thí nghiệm nêu vấn đề: Thí nghiệm này nhằm nêu lên vấn đề cần nghiên cứu tạo ra tình huống có vấn đề làm tăng hiệu quả của dạy học. + Thí nghiệm giải quyết vấn đề: Thí nghiệm thuộc bài này được thực hiện giải quyết vấn đề đặt ra sau phần nêu vấn đề. Bao gồm hai loại thí nghiệm: ● Thí nghiệm khảo sát: là thí nghiệm tiến hành nghiên cứu vấn đề đặt ra thông qua đó giáo viên hướng dẫn học sinh đi đến khái niệm cần thiết. ● Thí nghiệm kiểm chứng: là thí nghiệm dùng đề kiểm tra lại những kết luận được suy ra từ lí thuyết. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
  20. 10 + Thí nghiệm củng cố: Thí nghiệm thuộc loại này dùng để củng cố kiến thức đã nghiên cứu bao gồm cả những thí nghiệm nói lên ứng dụng của kiến thức vật lí trong đời sống và trong kĩ thuật. b) Thí nghiệm thực hành vật lí - Là thí nghiệm do tự tay học sinh tiến hành dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Với dạng thí nghiệm này có nhiều cách phân loại, tùy theo căn cứ để phân loại: - Căn cứ vào nội dung có thể chia thí nghiệm thực hành thành hai loại: + Thí nghiệm thực hành định tính: loại thí nghiệm này có ưu điểm nêu bật bản chất hiện tượng. + Thí nghiệm thực hành định lượng: loại thí nghiệm này có ưu điểm giúp học sinh nắm được quan hệ giữa các đại lượng vật lí một cách chính xác rõ ràng. - Căn cứ vào tính chất có thể chia thí nghiệm thành hai loại: + Thí nghiệm thực hành khảo sát: loại thí nghiệm này học sinh chưa biết kết quả thí nghiệm, phải thông qua thí nghiệm mới tìm ra được các kết luận cần thiết. Loại thí nghiệm này được tiến hành trong khi nghiên cứu kiến thức mới. + Thí nghiệm kiểm nghiệm: loại thí nghiệm này được tiến hành kiểm nghiệm lại những kết luận đã được khẳng định cả về lí thuyết và thực nghiệm nhằm đào sâu vấn đề hơn. - Căn cứ vào hình thức tổ chức thí nghiệm, có thể chia thí nghiệm thực hành thành 3 loại: + Thí nghiệm thực hành đồng loạt: loại thí nghiệm này tất cả các nhóm học sinh đều cùng làm một thí nghiệm, cùng thời gian và cùng một kết quả. + Thí nghiệm thực hành loại phối hợp: trong hình thức tổ chức này học sinh được chia thành nhiều nhóm khác nhau, mỗi nhóm chỉ làm thí nghiệm một phần đề tài trong thời gian như nhau, sau đó phối hợp các kết quả của các nhóm lại sẽ được kết quả cuối cùng của đề tài. Khóa luận tốt nghiệp Lê Bích Liên
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược