Thiết kế dụng cụ thí nghiệm cho trẻ mẫu giáo 5 – 6 tuổi khám phá về nước

KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

THIẾT KẾ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM CHO TRẺ MẪU GIÁO 5 – 6 TUỔI
KHÁM PHÁ VỀ NƢỚC
Đào Mai Hoa, Trần Thị Thắm,
Nguyễn Thị Xuân Vui, Lớp K61, Khoa Giáo dục Mầm non
GVHD: ThS. Nguyễn Thị Luyến
Tóm tắt: Báo cáo trình bày tổng quan về các hướng nghiên cứu thiết kế dụng cụ thí nghiệm, thực
trạng việc sử dụng và thiết kế các dụng cụ thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi khám phá về nước ở trường
mầm non và đề xuất quy trình thiết kế dụng cụ thí nghiệm. Nhóm tác giả đã thiết kế 4 bộ dụng cụ thí
nghiệm khám phá nước, bao gồm: bánh quay nước, bể lọc nước, máy đa năng sử dụng sức nước, mơ
hình vịng tuần hồn của nước. Các bộ dụng cụ được hồn thiện theo quy trình thiết kế và thử
nghiệm nghiêm túc, thể hiện tính ứng dụng cao và tiết kiệm về chi phí, hồn tồn có thể triển khai
rộng rãi ở các trường mầm non.
Từ khóa: dụng cụ thí nghiệm, khám phá nước, trẻ 5-6 tuổi

I. MỞ ĐẦU
Hòa nhịp vào xu thế phát triển chung của thế giới, ngành giáo dục Mầm non nƣớc ta
đang ngày một đổi mới mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực. Quan điểm đổi mới hiện nay có tác động
lớn đến hoạt động chăm sóc giáo dục trẻ mầm non đó là tăng cƣờng hoạt động thực hành trải
nghiệm cho trẻ. Tiếp cận quan điểm này, giáo viên mầm non đã có nhiều thay đổi về phƣơng
pháp giáo dục nhằm phát huy tính tích cực chủ động của trẻ, đáp ứng yêu cầu đổi mới.
Bên cạnh đó, với gia tốc phát triển nhanh hiện nay, trẻ 5-6 tuổi sớm phát triển về trí
tuệ, có khả năng thu nhận khối lƣợng tri thức lớn, đã hình thành kĩ năng nhận thức, thái độ
nhận thức tích cực. Vì vậy hoạt động khám phá khoa học nói chung và thí nghiệm ở trƣờng
mầm non nói riêng là một trong những hoạt động có lợi thế vƣợt trội với việc sử dụng
phƣơng pháp thực hành giúp trẻ tự tìm kiếm tri thức, thỏa mãn nhu cầu phát triển bản thân.
Để tổ chức một hoạt động khám phá khoa học có hiệu quả, bên cạnh vai trò hƣớng
dẫn của giáo viên, sự chủ động tích cực của trẻ thì mơi trƣờng hoạt động với nguyên vật
liệu, dụng cụ phong phú là yếu tố vô cùng cần thiết. Nhất là với việc tổ chức thí nghiệm, có
thể xem dụng cụ thí nghiệm là yếu tố cơ bản đảm bảo hiệu quả của thí nghiệm. Tuy nhiên,

hiện nay việc thiết kế và sử dụng dụng cụ thí nghiệm của giáo viên mầm non chƣa đáp ứng
đƣợc yêu cầu của hoạt động thí nghiệm dẫn đến hiệu quả thí nghiệm chƣa cao.
Trong các hoạt động thí nghiệm của trẻ ở trƣờng mầm non, thí nghiệm khám phá về
nƣớc đƣợc giáo viên thực hiện nhiều nhất không chỉ bởi nƣớc là một vật chất quen thuộc,
có vai trị quan trọng đối với đời sống mà cịn bởi giáo viên có thể dễ dàng làm nhiều thí
nghiệm khác nhau cho trẻ khám phá các tính chất của nƣớc hơn so với các loại vật chất
khác nhƣ khơng khí, các vật thể rắn, hay các hiện tƣợng thiên nhiên…Mặc dù vậy, những
thí nghiệm về nƣớc cho trẻ 5-6 tuổi vẫn chƣa có nhiều đột phá, cần có những nghiên cứu
cụ thể nhằm đổi mới cách tổ chức các thí nghiệm này cho trẻ từ việc bổ sung những dụng
cụ thí nghiệm có tính ứng dụng cao.
376


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tơi lựa chọn đề tài: “Thiết kế dụng cụ thí
nghiệm cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi khám phá về nước”.
II. NỘI DUNG
1. Thí nghiệm và đặc điểm thí nghiệm của trẻ mầm non
1.1. Khái niệm “Thí nghiệm”
Thí nghiệm là quá trình tác động có mục đích của con ngƣời vào các đối tƣợng nào
đó trong tự nhiên nhằm tạo ra một hiện tƣợng, một sự biến đổi trong điều kiện nhất định để
làm bộc lộ tính chất của chúng đáp ứng nhu cầu nhận thức của chủ thể.
1.2. Đặc điểm thí nghiệm của trẻ mầm non
Thí nghiệm của trẻ mầm non có đặc điểm: Tính quan sát đƣợc; đơn giản, dễ hiểu; vật
liệu, dụng cụ thí nghiệm dễ tìm, dễ sử dụng và an tồn với trẻ; có hệ thống câu hỏi hƣớng
dẫn của giáo viên.
2. Dụng cụ thí nghiệm
2.1. Khái niệm “Dụng cụ thí nghiệm”
Dụng cụ thí nghiệm là những vật do con người tạo ra được sử dụng để chứa, đựng,

tác động vào đối tượng thí nghiệm hoặc quan sát, đo lường đối tượng. Ví dụ: cốc dùng để
đựng nƣớc, thìa dùng để khuấy, kính lúp để quan sát, thƣớc để đo…
2.2. Đặc điểm dụng cụ thí nghiệm
Dụng cụ thí nghiệm cho trẻ mầm non có các đặc điểm sau: Tính khoa học; tính đơn
giản; tính an tồn; tính thẩm mĩ; tính bền.
2.3. Các loại dụng cụ thí nghiệm khám phá về nước
Căn cứ vào cách làm dụng cụ thí nghiệm, ta có thể chia làm 2 loại: dụng cụ có sẵn và
dụng cụ chế tạo.
2.4. Vai trị của dụng cụ thí nghiệm trong việc tổ chức thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi
khám phá về nước
Vai trò của dụng cụ thí nghiệm thể hiện ở chỗ: Dụng cụ thí nghiệm làm bộc lộ tính
chất của đối tƣợng giúp trẻ có thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan, cơ bản đảm bảo
hiệu quả của thí nghiệm, đảm bảo phát huy tính tích cực nhận thức của trẻ. Ngồi ra, dụng
cụ thí nghiệm giúp trẻ tiến hành hoạt động chuẩn xác, rèn khéo léo, sự tỉ mỉ, tính kiên trì,
nhẫn nại, vì nếu sử dụng khơng đúng trẻ sẽ khơng thu đƣợc kết quả thí nghiệm.
3. Thực trạng việc thiết kế và sử dụng dụng cụ thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi khám phá về nƣớc
3.1. Mục đích điều tra
Tìm hiểu thực trạng thiết kế các dụng cụ thí nghiệm trong hoạt động khám phá nƣớc
hiện nay của trẻ 5-6 tuổi ở trƣờng mầm non, làm cơ sở cho việc thiết kế một số dụng cụ thí
nghiệm khám phá về nƣớc.

377


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

3.2. Phương pháp điều tra
Chúng tôi tiến hành điều tra việc thiết kế và sử dụng dụng cụ thí nghiệm cho trẻ 5-6
tuổi khám phá về nƣớc của 25 giáo viên mầm non dạy lớp 5-6 tuổi thông qua phiếu hỏi,
quan sát, dự giờ các hoạt động thí nghiệm ở các trƣờng mầm non: Trƣờng Mầm non Hải

Ninh, Hải Hậu - Nam Định; Trƣờng Mầm non Họa Mi và Trƣờng Mầm non Dịch Vọng
Hậu, Cầu Giấy - Hà Nội.
3.3 Kết quả điều tra
3.3.1. Về tầm quan trọng của việc việc thiết kế và sử dụng dụng cụ thí nghiệm cho trẻ
mẫu giáo 5-6 tuổi khám phá về nước
Kết quả điều tra cho thấy: 100% giáo viên nhận thức đúng về vai trị của các dụng cụ
thí nghiệm trong hoạt động khám phá khoa học (44% giáo viên cho rằng rất cần thiết, 56%
giáo viên cho rằng cần thiết), khơng có giáo viên nào cho rằng việc sử dụng các dụng cụ
thí nghiệm là khơng cần thiết.
3.3.2. Về các thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi khám phá về nước
Các thí nghiệm cho trẻ khám phá về nước
STT

Tên thí nghiệm

Ý kiến giáo viên
Số lƣợng

Tỉ lệ (%)

1

- TN vật chìm, vật nổi

21

84

2

- TN vịng tuần hồn của nƣớc

3

12

3

- TN ba thể của nƣớc

16

64

4

- TN bể lọc nƣớc

8

32

5

- TN cối xay nƣớc

0

0

6

- TN tính hịa tan của nƣớc

19

76

7

- TN nƣớc ngọt và nƣớc mặn, biển chết

6

24

8

- TN về sự truyền âm thanh trong nƣớc

4

16

9

- TN về hiện tƣợng thủy triều

0

0

Nhận xét: Ở trƣờng mầm non, giáo viên có tiến hành các thí nghiệm khác nhau cho
trẻ khám phá nƣớc, trong đó đƣợc thực hiện nhiều nhất là thí nghiệm vật chìm-vật nổi
(84%); thứ hai là thí nghiệm tính hịa tan của nƣớc (76%); thứ ba là thí nghiệm ba thể của
nƣớc (64%). Thí nghiệm cối xay nƣớc và thí nghiệm về hiện tƣợng thủy triều không đƣợc
sử dụng tại các trƣờng mầm non đƣợc điều tra.
3.3.3. Về các dụng cụ thí nghiệm giáo viên sử dụng trong thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi
khám phá về nước
Các dụng cụ thí nghiệm đƣợc giáo viên sử dụng cho trẻ tiến hành thí nghiệm cịn hạn
chế sự sáng tạo. Dụng cụ chủ yếu có sẵn trong lớp, đƣợc sử dụng nhiều lần trong các thí
nghiệm khác nhau, chƣa làm bộc lộ rõ những tính chất của đối tƣợng nghiên cứu, khó kích
thích hứng thú của trẻ. Kết quả thể hiện ở con số 100% giáo viên sử dụng dụng cụ có sẵn
và chỉ có 2 giáo viên có thiết kế dụng cụ thí nghiệm (bể lọc nƣớc).
378


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

Các dụng cụ đƣợc giáo viên lựa chọn sử dụng trong các thí nghiệm chủ yếu là đồ
dùng trong lớp (xơ, chậu, cốc, thìa, đũa, giấy…), đồ chơi (bóng, miếng ghép, xốp…), vật
liệu tự nhiên (lá cây, hột hạt…).
3.3.4. Về khó khăn của giáo viên mầm non trong việc thiết kế dụng cụ thí nghiệm
Kết quả khảo sát cho thấy: Khó khăn của giáo viên mầm non trong việc thiết kế dụng cụ
thí nghiệm, sắp xếp theo thứ tự từ nhiều ý kiến nhất đến ít ý kiến nhất là: Mất nhiều thời gian,
khó lựa chọn vật liệu chế tạo phù hợp, giá thành cao, một số không có khả năng tự thiết kế.
4. Thiết kế một số dụng cụ thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi khám phá về nƣớc
4.1. Khái niệm “Thiết kế dụng cụ thí nghiệm”
“Thiết kế dụng cụ thí nghiệm” là tái tạo những dụng cụ thí nghiệm đã có trƣớc hoặc
sáng tạo ra những dụng cụ thí nghiệm mới nhằm giúp cho việc thực hiện các hoạt động thí

nghiệm đƣợc dễ dàng hơn, ngƣời tiến hành thí nghiệm dễ tiếp thu những tri thức khoa học.
4.2. Nguyên tắc thiết kế dụng cụ thí nghiệm

Sơ đồ: “Nguyên tắc thiết kế dụng cụ thí nghiệm”
4.3. Quy trình thiết kế dụng cụ thí nghiệm

Sơ đồ: “Quy trình thiết kế dụng cụ thí nghiệm”
379


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

5. Thiết kế một số dụng cụ thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi khám phá về nƣớc
5.1. Bể lọc nước
- Mục đích thiết kế: Ứng dụng vào thí nghiệm bể lọc nƣớc, cho trẻ biết cách lọc nƣớc.
- Cấu tạo: Dụng cụ gồm 2 phần: hệ thống bể lọc và giá đỡ.

Hình 1. Thiết kế bể lọc nước
Hình 2. Dụng cụ bể lọc nước
- Hướng dẫn sử dụng: Dùng lọ đựng nƣớc chƣa qua xử lí (nƣớc giếng khoan, nƣớc
lẫn than, bùn, đất, cát...), đổ từ từ vào bể lọc nƣớc. Nƣớc sẽ chảy qua các lớp và xuống
dƣới đáy của hộp nhựa, xuống đến đáy nƣớc sẽ đƣợc dẫn qua ống nhựa PVC và chảy
xuống lọ dùng để chứa nƣớc sạch.
5.2. Bánh quay nước
- Mục đích: Giúp trẻ thấy lợi ích của nƣớc.
- Cấu tạo: Dụng cụ gồm 2 phần: Hộp tạo dòng chảy và hệ thống bánh quay.

Hình 3. Thiết kế bánh quay nước
- Sản phẩm hồn thiện

Hình 4. Bánh quay nước
380


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

- Hướng dẫn sử dụng: Khi làm thí nghiệm nƣớc chảy từ cao xuống thấp: lấy ca nƣớc
đổ từ cao, nƣớc sẽ chảy từ cao xuống thấp và đọng lai một ít ở dƣới. Làm thí nghiệm bánh
quay nƣớc: đặt bánh quay vào, đổ nhiều nƣớc từ cao xuống, nƣớc đập vào cánh làm cho
bánh chuyển động, nƣớc chui vào ống theo vòng quay đƣợc đƣa lên trên rồi đổ xuống.
5.3. Máy đa năng sử dụng sức nước

Hình 5. Thiết kế máy đa năng sử dụng sức nước
- Mục đích: Ứng dụng sử dụng sức nƣớc để giã gạo và kéo vật từ thấp lên cao.
- Cấu tạo: Dụng cụ gồm 4 phần chính: Hệ thống bánh quay nƣớc - Cối giã gạo Vật đƣợc kéo - Máng hứng nƣớc.
- Hướng dẫn sử dụng: Dùng lọ có chứa nƣớc đổ nƣớc lên bánh quay. Lực nƣớc sẽ
làm trục quay. Khi trục quay, một đầu dây dù cuộn vào trục đƣa vật đƣợc kéo lên cao, một
đầu thanh gỗ ở trục quay đập vào thanh gỗ làm chày, thanh chày đƣợc nâng lên hạ xuống
liên tục đập vào cối.

Hình 6. Máy đa năng sử dụng sức nước

381


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

5.4. Mơ hình vịng tuần hồn của nước

Hình 7. Thiết kế mơ hình vịng tuần hồn của nước

- Mục đích thiết kế: Ứng dụng vào thí nghiệm vịng tuần hoàn của nƣớc.
- Cấu tạo: Dụng cụ gồm 3 tầng:
Tầng 1: Có dạng hình hộp chữ nhật tƣợng trƣng cho lòng đất; chiếc bát inox to,
tƣợng trƣng cho biển;
Tầng 2: Cịn gọi là tầng khơng khí, đƣợc tạo bởi 4 chiếc cột trụ bằng gỗ gắn ở 4 góc
hình hộp chữ nhật;
Tầng 3: Gọi là tầng mây, ở tầng này ta đặt hộp đựng đá, xung quanh viền ta gắn
những đám mây.
- Sản phẩm hồn thiện

Hình 8. Mơ hình vịng tuần hồn của nước
- Hướng dẫn sử dụng
Bƣớc 1: Cho đá vào hộp, đặt đá ở trên tựa trƣng cho khơng khí lạnh ở trên cao.
382


KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

Bƣớc 2: Cẩn thận đổ nƣớc nóng vào trong bát, đốt nến, cho trẻ quan sát sự bốc hơi
của nƣớc.
Bƣớc 3: Đặt ống dẫn hơi nƣớc vào bên trong hộp, để tập trung hơi nƣớc bốc lên cao.
Sau một khoảng thời gian, nƣớc bốc hơi ngƣng tụ, ở đáy hộp đựng đá xuất hiện
những giọt nƣớc nhỏ, kết hợp thành những giọt nƣớc chảy xuống tạo thành mƣa.

5.5. Mở rộng ứng dụng các dụng cụ thí nghiệm trong hoạt động khám phá khoa học
Giáo viên và trẻ có thể kết hợp các dụng cụ đã thiết kế theo các cách khác nhau tùy
theo mục đích sử dụng của mình trong các hoạt động học tập và vui chơi ở trƣờng mầm
non, ví dụ: bánh quay nƣớc với máy đa năng sử dụng sức nƣớc, vịng tuần hồn với bể
lọc… Giáo viên và trẻ cũng có thể kết hợp sử dụng các bộ phận rời của từng dụng cụ với
nhau bởi tính tiện ích của chúng.

III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Quá trình nghiên cứu đề tài cho phép rút ra một số kết luận sau:
- Thiết kế dụng cụ thí nghiệm cho trẻ mầm non là một quy trình địi hỏi sự nghiêm
túc tìm tịi, sáng tạo của giáo viên. Quy trình đó gồm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1: Thiết kế
(xác định mục đích, định hình và phác thảo); giai đoạn 2: Chế tạo (lựa chọn vật liệu, tái chế
- lắp ráp, thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện); giai đoạn 3: Sử dụng (nắm vững cách sử
dụng, đảm bảo an toàn khi sử dụng, vệ sinh bảo quản sau khi sử dụng).
- Thực trạng việc thiết kế và sử dụng dụng cụ thí nghiệm trong hoạt động khám phá
khoa học nói chung và hoạt động khám phá về nƣớc nói riêng vẫn cịn hạn chế, các dụng
cụ thí nghiệm đa số là dụng cụ có sẵn, đơn điệu, sử dụng lặp lại nhiều lần gây nhàm chán.
Trẻ tuy tham gia hoạt động khám phá khoa học nhƣng chƣa thực sự hứng thú và chủ động,
ít trẻ thực hiện các kĩ năng, các thao tác chính xác, khéo léo khi thực hiện thí nghiệm.
- Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn, chúng tơi đã thiết kế và hƣớng dẫn sử dụng
một số dụng cụ thí nghiệm cho hoạt động khám phá nƣớc của trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi nhƣ:
1) Bể lọc nƣớc
2) Bánh quay nƣớc (Guồng nƣớc)
3) Máy đa năng sử dụng sức nƣớc
4) Mơ hình “Vịng tuần hồn của nƣớc”
2. Kiến nghị
Dựa trên kết quả nghiên cứu về việc thiết kế dụng cụ thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi
khám phá về nƣớc ở trƣờng mầm non, chúng tôi xin đƣa ra một số kiến nghị sƣ phạm sau:
- Giáo viên mầm non cần nâng cao nhận thức về tác dụng (ý nghĩa) của việc thiết kế
và sử dụng dụng cụ thí nghiệm trong hoạt động khám phá khoa học nhằm nâng cao chất
lƣợng giáo dục ở trƣờng mầm non phù hợp thực tế ở trƣờng lớp và khả năng của trẻ.
- Giáo viên nên tìm tịi, lựa chọn thiết kế và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm một
cách hợp lí theo các bƣớc thiết kế và sử dụng dụng cụ đã đề xuất.
383

KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014

- Do điều kiện không cho phép nên đây chỉ là một số kết quả nghiên cứu của đề tài trong
phạm vi còn hẹp, đề nghị tiếp tục nghiên cứu trên phạm vi rộng hơn để nâng cao hơn nữa hiệu
quả của quá trình giáo dục cho trẻ mẫu giáo lớn nói riêng và trẻ mầm non nói chung.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Nguyễn Ngọc Hƣng, Thiết kế chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản từ vỏ lon và
chai nhựa để sử dụng trong dạy học phần tĩnh điện học ở trường trung học phổ
thông, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, 2003.

[2]

Nguyễn Thị Luyến, Các lỗi về kĩ thuật làm thí nghiệm cho trẻ 5-6 tuổi và biện pháp
khắc phục, Kỉ yếu hội thảo khoa học cán bộ trẻ, Khoa Giáo dục Mầm non, Trƣờng
Đại học Sƣ phạm Hà Nội, 2014.

[3]

Bùi Nữ Hồng Minh, Thiết kế và sử dụng trị chơi vận động mơ phỏng nhằm kích
thích hứng thú nhận thức cho trẻ mẫu giáo 3-4 tuổi, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo
dục, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, 2012.

[4]

Hồng Thanh Phƣơng, Quy trình tổ chức thí nghiệm nhằm hình thành kĩ năng nhận
thức cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Trƣờng Đại
học Sƣ phạm Hà Nội, 2012.

[5]

Hoàng Thị Phƣơng, Giáo trình lí luận và phương pháp hướng dẫn trẻ làm quen với
môi trường xung quanh, NXB Đại học Sƣ phạm, 2012.

[6]

Trần Văn Thành, Thiết kế và sử dụng thí nghiệm trong hoạt động nhận thức của học
sinh khi dạy học kiến thức phần “Cơ học chất lỏng” chương trình thí điểm vật lí 10,
Ban Khoa học Tự nhiên, 2005.

[7]

Lƣơng Thị Thắm, Thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị sử dụng về phương trình động
lực học vật rắn quay quanh trục cố định theo hướng phát triển hoạt động học tích
cực, sáng tạo của học sinh (vật lí 12), Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội.

[8]

Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Nguyễn Thị Nhƣ Mai, Đinh Thị Kim Thoa, Tâm lí học trẻ em
lứa tuổi mầm non, từ lọt lòng đến 6 tuổi, NXB Đại học Sƣ phạm, 2011.

384