Nghiên cứu sử dụng phối hợp thí nghiệm vật lí với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí lớp 9 trung học cơ sở

LỜI CẢM ƠN
ác giả luận án xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Đại
học Huế, Ban Đào tạo Sau đại học - Đại học Huế; Ban
Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học, Khoa Vật lí và Bộ
môn Lý luận và Phương pháp dạy học vật lí Trường Đại
học Sư phạm - Đại học Huế; Ban Giám hiệu Trường Đại học An Giang.

T

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
Nhà giáo Ưu tú, PGS.TS. Lê Công Triêm, một người thầy, một nhà khoa
học đã hướng dẫn chu đáo, chỉ bảo tận tình tác giả trong suốt thời gian
nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu và giáo
viên vật lí các trường THCS: Long Kiến, Nguyễn Trãi, Hùng Vương, Lý
Thường Kiệt và các trường THCS khác trên địa bàn tỉnh An Giang đã
tạo điều kiện tốt nhất cho chúng tôi tiến hành khảo sát thực tế và tiến
hành thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và những
người thân yêu, bạn hữu đã dành nhiều tình cảm và sự động viên, giúp
đỡ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận án.

Tác giả


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các
số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất cứ công trình nào.

Tác giả

Trần Văn Thạnh


1

MỤC LỤC
Trang

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................... 4
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG, ĐỒ THỊ ................................. 5
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 8
1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................. 8
2. Mục đích nghiên cứu......................................................................................... 10
3. Giả thuyết khoa học .......................................................................................... 10
4. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................ 10
5. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 11
6. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 11
7. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 11
8. Đóng góp mới của luận án ................................................................................ 12
9. Cấu trúc của luận án.......................................................................................... 13
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................................................. 14
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI
HỢP THÍ NGHIỆM VỚI CÁC PHƯƠNG TIỆN NGHE NHÌN TRONG DẠY
HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ................................................................. 17
1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí trung học cơ sở.......... 17
1.1.1. Cơ sở tâm lí học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy
học vật lí............................................................................................................... 17
1.1.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí................................ 24

1.2. Vai trò của thí nghiệm và các phương tiện nghe nhìn đối với hoạt động nhận
thức của học sinh trung học cơ sở ......................................................................... 29
1.2.1 Vai trò của thí nghiệm vật lí trong hoạt động nhận thức của học sinh trung học
cơ sở ..................................................................................................................... 29
1.2.2. Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức
của học sinh .......................................................................................................... 33
1.2.3. Vai trò của phương tiện nghe nhìn trong hoạt động nhận thức của học sinh
trung học cơ sở ..................................................................................................... 35


2

1.3. Các phương án sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn
trong dạy học ........................................................................................................ 43
1.3.1. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với hình vẽ, hình ảnh..................................... 44
1.3.2. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với các video clips ........................................ 47
1.3.3. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với camera, webcam ..................................... 48
1.3.4. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với thí mô phỏng, thí nghiệm ảo.................... 49
1.3.5. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phần mềm dạy học ............................ 52
1.4. Thực trạng của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn
trong dạy học vật lí trung học cơ sở ...................................................................... 52
1.5. Kết luận chương 1.......................................................................................... 55
Chương 2: QUI TRÌNH SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VỚI CÁC
PHƯƠNG TIỆN NGHE NHÌN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 9 TRUNG
HỌC CƠ SỞ........................................................................................................ 58
2.1. Một số vấn đề chung về chương trình vật lí trung học cơ sở........................... 58
2.1.1. Đặc điểm của chương trình vật lí trung học cơ sở........................................ 58
2.1.2. Mục tiêu của chương trình vật lí trung học cơ sở......................................... 59
2.1.3. Cấu trúc nội dung của chương trình vật lí trung học cơ sở........................... 60
2.1.4. Đặc điểm các bài dạy có thí nghiệm của chương trình vật lí lớp 9 THCS .... 61

2.2. Nghiên cứu sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn trong
dạy học vật lí 9 trung học cơ sở............................................................................. 63
2.2.1. Mục đích sử dụng phối hợp TN với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học
Vật lí 9 THCS....................................................................................................... 63
2.2.2. Một số nguyên tắc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học Vật lí
9 THCS................................................................................................................. 64
2.2.3. Chương Điện học ........................................................................................ 64
2.2.4. Chương Điện từ học .................................................................................... 67
2.2.5. Chương Quang học ..................................................................................... 71
2.2.6. Chương Sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.......................................... 74
2.3. Thiết kế bài dạy học theo hướng sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương
tiện nghe nhìn ....................................................................................................... 75
2.3.1. Các yêu cầu cơ bản ..................................................................................... 75
2.3.2. Qui trình chung thiết kế bài dạy học có sự phối hợp TN với các PTNN....... 75


3

2.3.3. Qui trình sử dụng phối hợp thí nghiệm của GV và thí nghiệm của HS với các
PTNN trong dạy học. ............................................................................................ 84
2.3.4. Thiết kế một số bài dạy học trong chương trình vật lí 9 THCS .................... 90
2.4. Kết luận chương 2.........................................................................................102
Chương 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...........................................................104
3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm..........................104
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................104
3.1.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm.................................................................104
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...........................................................105
3.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 ......................................................................107
3.2.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm vòng 1...............................................107
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm vòng 1 ...............................................107

3.2.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 ........................................................108
3.3. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 .......................................................................113
3.3.1. Phương pháp thực nghiệm sư phạm vòng 2 ...............................................113
3.3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 2 ......................................................115
3.3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm vòng 2 .....................................................115
3.3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 ........................................................117
3.4. Kết luận chương 3.........................................................................................137
KẾT LUẬN ........................................................................................................139
CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 142
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................143
PHỤ LỤC 1a .................................................................................................... P01
PHỤ LỤC 1b………………………………………………………………….....P20
PHỤ LỤC 2 ...................................................................................................... P24
PHỤ LỤC 3 ....................................................................................................... P43


4

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

MVT

Máy vi tính

PTNN

Phương tiện nghe nhìn

PPDH

Phương pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

TN

Thí nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

THCS

Trung học cơ sở

TS

Tiến sĩ

5

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG, ĐỒ THỊ
Số TT
Hình 1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13

Nội dung
Mô hình học tập theo thuyết hành vi
Mô hình học tập theo thuyết nhận thức
Mô hình học tập theo thuyết kiến tạo
Opaque Projector
Overhead Projector
Projector
Visual Presenter
Giới thiệu dụng cụ bài 25
Từ phổ của nam châm thẳng
Cầu vồng sự phân tích ánh sáng trong tự nhiên

Đường sức từ trái đất

Qui tắc bàn tay phải
Đường sức từ qua tiết diện cuộn dây
Cảnh trong đoạn video clip dùng thấu kinh hội tụ lấy lửa từ

1.14 ánh nắng mặt trời.
1.15 Cảnh trong đoạn video clip sự trộn các ánh sáng màu
1.16 TN mô phỏng xung quanh dòng điện có từ trường
1.17 Hình ảnh TN mô phỏng và TN thật trong phòng TN
1.18 Hình ảnh thí nghiệm ảo.
1.19a,b,c TN mô phỏng đường đi của tia sáng khúc xạ và phản xạ
2.1 TN ảo khảo sát điện thế và cường độ dòng điện
2.2 TN ảo khảo sát hai điện trở mắc song song
2.3 TN ảo khảo sát biến trở
2.4 Khảo sát kim nam châm đặt trên địa cầu
2.5 Khảo sát từ trường xung quanh dòng điện
2.6 Hình ảnh từ phổ của nam châm
2.7 Khảo sát qui tắc bàn tay phải
2.8 Giới thiệu dụng cụ TN sự nhiễm từ của sắt, thép
2.9 Hình ảnh mô phỏng lực tác dụng điện từ.
2.10 Khảo sát số đường sức xuyên qua tiết diện cuộn dây
2.11 Khảo sát dòng điện xoay chiều 1
2.12 Khảo sát dòng điện xoay chiều 2
2.13 TN mô phỏng hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Trang
19
20
23

39
39
41
41
44
44
44
45
45
46
47
47
50
51
51
52
65
65
66
67
67
68
68
69
69
70
70
70
71

6

Số TT
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
2.22
2.23
2.24
2.25
2.26
Sơ đồ 2.1

2.2
2.3
2.4
Bảng 3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8

3.8
3.10
3.11
3.12
3.13

Nội dung
TN mô phỏng ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ
TN mô phỏng ảnh tạo bởi thấu kính phân kỳ
Hình ảnh dải màu phân tích ánh sáng trắng
Hình ảnh video sự trộn các ánh sáng màu
Hình ảnh mô phỏng về trộn màu ánh sáng
Mô phỏng về bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Mô phỏng về hoạt động của đinamô
Hình đinamô xe đạp
Video TN nam châm vĩnh cửu làm xuất hiện dòng điện
Video TN nam châm điện làm xuất hiện dòng điện
Lấy lửa từ ánh sáng mặt trời
TN chùm sáng qua thấu kính hội tụ
Mô phỏng chùm sáng song song qua thấu kính hội tụ
Qui trình chuẩn bị bài dạy học có sử dụng thí nghiệm
phối hợp với các phương tiện nghe nhìn trong điều kiện
sử dụng máy vi tính và Projector
Qui trình chuẩn bị bài dạy học có sử dụng thí nghiệm
phối hợp với các phương tiện nghe nhìn trong điều kiện
sử dụng camera hoặc overhead
Qui trình sử dụng phối hợp thí nghiệm biễu diễn với các
phương tiện nghe nhìn để dạy học
Qui trình sử dụng phối hợp với thí nghiệm trực diện của
học sinh với các phương tiện nghe nhìn để dạy học

Các mẫu thực nghiệm sư phạm vòng 1
Các mẫu thực nghiệm sư phạm vòng 2
Bảng phân bố tần suất các bài kiểm tra đợt 1
Bảng phân bố tần suất tổng hợp các bài kiểm tra đợt 1
Bảng phân loại theo học lực của HS đợt 1
Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi đợt 1
Bảng phân bố tần suất tích luỹ đợt 1
Bảng phân bố tần suất của các bài kiểm tra đợt 2
Bảng phân bố tần suất tổng hợp các bài kiểm tra đợt 2
Bảng phân loại theo học lực của HS đợt 2
Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi đợt 2
Bảng phân bố tần suất tích luỹ đợt 2
Bảng phân bố tần suất của các bài kiểm tra đợt 3

Trang
72
72
73
73
73
74
90
91
92
93
98
98
99
82

83
87
89
107
113
122
122
122
123
124
126
127
127
127
128
131


7

Số TT
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
Biểu đồ 3.1
3.2

3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8

Nội dung
Bảng phân bố tần suất tổng hợp các bài kiểm tra đợt 3
Bảng phân loại theo học lực của HS đợt 3
Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi đợt 3
Bảng phân bố tần suất tích luỹ đợt 3
Bảng phân bố tần suất tổng hợp của các bài kiểm tra
Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi
Bảng phân bố tần suất tích luỹ
Phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi đợt 1
Phân bố tần suất lũy tích đợt 1
Phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi đợt 2
Phân bố tần suất lũy tích đợt 2
Phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi đợt 3
Phân bố tần suất lũy tích đợt 3
2 phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi chung
Phân bố tần suất lũy tích chung

Trang
131
131
132
133
135

135
136
123
124
127
128
133
135
136
136


8

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
Xã hội loài người sắp đi qua thập kỷ đầu tiên của thế kỷ XXI, thế kỷ của nền
kinh tế tri thức, thế kỷ của hội nhập và toàn cầu hóa, thế kỷ của sự cạnh tranh về
nhân lực có trình độ cao.... Sự phát triển đó của xã hội loài người đặt ra cho giáo
dục của mọi quốc gia trên thế giới phải nhanh chóng đổi mới mục tiêu, nội dung và
phương pháp đào tạo nguồn nhân lực cho tương lai.
Trong xu thế chung của thế giới, ngành Giáo dục và Đào tạo nước ta cũng
đang tập trung đẩy mạnh đổi mới phương pháp dạy học trong các trường đại học
cũng như các trường phổ thông. Nghị quyết Hội nghị lần 2 của Ban chấp hành
Trung ương Đảng khoá VIII đã xác định “xây dựng những con người và thế hệ
thiết tha với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội…, làm chủ tri thức khoa
học và công nghệ hiện đại, tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi…” . Nghị
quyết cũng chỉ rõ: "Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục
lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng

bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy
học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh..."[4]. Tư
tưởng chỉ đạo đó của Đảng lại được nhấn mạnh trong Văn kiện Đại hội Đảng toàn
quốc lần thứ IX “Đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tư duy sáng tạo và năng
lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành ngoại khoá, làm chủ kiến thức,
tránh nhồi nhét học vẹt, học chay”[5].
Chỉ thị 40-CT/TW ngày 15/6/2004 của Ban Bí thư chỉ rõ: “Tích cực áp dụng
một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông
tin vào hoạt động dạy và học”[13].
Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010 (ban hành kèm theo Quyết định số
201/2001/QĐ- TTg ngày 28 tháng 12 năm 2001 của Thủ tướng Chính phủ), tại mục


9

5.2 ghi rõ: "Đổi mới và hiện đại hoá phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền
đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư
duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu
nhận thông tin một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển được
năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh
viên trong quá trình học tập,..." [14]
Thực hiện Nghị quyết 40 của Quốc hội khóa X, ngành Giáo dục - Đào tạo
đang từng bước triển khai đổi mới chương trình và SGK phổ thông bắt đầu từ năm
học 2002 - 2003. Mục tiêu quan trọng nhất của việc đổi mới chương trình và SGK
lần này là phải đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học ở trường phổ thông.
Thực trạng giáo dục ở nước ta qua nghiên cứu cho thấy việc dạy học kiến thức
cho HS nói chung và kiến thức vật lí nói riêng vẫn còn theo lối "thông báo - tái
hiện", HS phổ thông có quá ít điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành các
TN vật lí. Thực tế dạy học như vậy, đòi hỏi phải có những thay đổi có tính chiến
lược và toàn cục về phương pháp dạy học bộ môn ở trường phổ thông. Tìm ra

hướng giải quyết vấn đề này không gì hơn là phải đổi mới phương pháp dạy học
theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, trong đó đối với bộ môn vật lí
sự đóng góp của TN và các phương tiện dạy học khác là rất quan trọng.
Vật lí là một khoa học thực nghiệm. Việc sử dụng các thí nghiệm vật lý trong
quá trình dạy học là cần thiết và trở thành nhiệm vụ cấp bách của GV vật lí. Mặt
khác, việc sử dụng TN vật lí còn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận
thức của học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Thí nghiệm có vai trò to lớn
trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong giờ học vật lý ở
trường trung học cơ sở.
Trong thực tiễn dạy học theo chương trình và sách giáo khoa mới hiện nay
(triển khai đại trà năm học 2002-2003), rất nhiều GV còn lúng túng khi sử dụng các
thiết bị dạy học. Việc sử dụng các TN vật lí trong quá trình dạy học gặp rất nhiều
khó khăn trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS. Khó khăn trước hết mà


10

giáo viên gặp phải là các giờ học có thí nghiệm thường làm mất nhiều thời gian của
thầy và trò, việc "cháy giáo án" thường xuyên xảy ra trên lớp học. Nhiều thí nghiệm
có độ chính xác không cao nên phản tác dụng. Một số thí nghiệm rất khó quan sát
trong điều kiện bình thường của lớp học, đặc biệt là các thí nghiệm cần có phòng
tối. Một số thí nghiệm lại xảy ra quá nhanh làm cho HS chưa kịp quan sát.
Trong dạy học vật lí, người giáo viên không chỉ biết sử dụng TN mà còn phải
biết sử dụng các phương tiện trực quan khác, đặc biệt là các phương tiện nghe nhìn.
Tuy nhiên, trong thực tế, GV thường sử dụng các phương tiện dạy học đó một cách
độc lập mà chưa tính đến việc sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học đó với
nhau.
Vì những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sử dụng phối hợp
thí nghiệm vật lí với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí lớp 9 trung
học cơ sở”

2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng qui trình sử dụng phối hợp TN vật lí với các PTNN
nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trên giờ lên lớp, góp phần đổi mới
phương pháp dạy học để từ đó nâng cao hơn nữa chất lượng dạy học vật lí lớp 9 ở
trường THCS hiện nay.

3. Giả thuyết khoa học
Nếu trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học vật lí lớp 9 THCS có sử dụng
phối hợp TN vật lí với các PTNN một cách đa dạng, theo đúng qui trình được đề
xuất thì sẽ tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, nhờ đó mà chất lượng học tập
môn vật lí THCS sẽ được nâng cao.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích xác định trên, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ cơ bản
sau đây:


11

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc đổi mới phương pháp dạy học
vật lí và việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN theo hướng tích cực hoá hoạt
động nhận thức của HS THCS.
- Xây dựng quy trình dạy học vật lí lớp 9 THCS theo hướng sử dụng phối hợp
TN với các PTNN nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS.
- Xây dựng tiến trình dạy học cho một số bài học cụ thể trong chương trình vật
lí lớp 9 trường THCS theo hướng sử dụng phối hợp TN với các PTNN nhằm phát
huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS.
- Tiến hành TNSP ở các trường THCS để đánh giá kết quả và rút ra kết luận.

5. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học vật lí 9 THCS có sử dụng phối hợp TN với các PTNN
theo nhiều phương án khác nhau.

6. Phạm vi nghiên cứu
Xây dựng qui trình sử dụng phối hợp TN với PTNN trong dạy học vật lý lớp
9 THCS và soạn thảo một số bài dạy học có sự phối hợp TN với PTNN, tổ chức
TNSP trên địa bàn tỉnh An Giang để đánh giá kết quả nghiên cứu.

7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các chỉ
thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay ở
các cấp học, bậc học mà cụ thể ở cấp THCS.
Nghiên cứu cơ sở lí luận của tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ
môn theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS THCS.
Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn vật lí ở
trường THCS hiện nay.


12

Nghiên cứu vai trò của PTNN và TN trong dạy học và việc sử dụng phối hợp
chúng nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lí.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Thăm dò, trao đổi ý kiến với GV các trường THCS để đánh giá thực trạng của
việc sử dụng TN và việc phối hợp TN với PTNN trong dạy học vật lí hiện nay ở
một số trường THCS tại tỉnh An Giang.
Xây dựng các mẫu phiếu điều tra để phát hiện những thuận lợi, khó khăn và
hiệu quả của việc sử dụng TN để dạy học ở lớp 9 THCS, đồng thời thăm dò việc sử

dụng các PTNN để dạy học ở THCS đã và đang thực hiện ở mức độ nào. Tổ chức
hội thảo để lấy ý kiến của GV về thực trạng tổ chức dạy học các bài học vật lí có
TN, đồng thời nghe yêu cầu nguyện vọng của GV, các nhà quản lý giáo dục, các
nhà sản xuất thiết bị TN và PTNN.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành TNSP ở các trường THCS có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của
các vấn đề nghiên cứu, cụ thể là xem xét qui trình sử dụng phối hợp TN các PTNN
để dạy học có đảm bảo tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS THCS trong các
giờ học vật lí hay không? Hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo hình thức mới đó
như thế nào?.
- Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết
quả TNSP và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập
của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm.

8. Đóng góp mới của luận án
8.1. Đóng góp về mặt lí luận
- Xây dựng cơ sở lí luận về việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong
dạy học vật lí ở trường phổ thông, mà đặc biệt là ở bậc THCS


13

8.2. Đóng góp về mặt thực tiễn:
- Xây dựng được qui trình sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học
vật lý lớp 9 THCS
- Xây dựng tiến trình các bài dạy cụ thể trong chương trình vật lí lớp 9 trường
THCS theo hướng sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học để tính tích cực hóa
hoạt động nhận thức của HS lớp 9 THCS.
- Luận án sẽ là tài liệu bổ ích giúp giáo viên có thể vận dụng qui trình sử dụng

phối hợp TN với các PTNN trong dạy học vật lí ở trường THCS, THPT và có thể
vận dụng dạy học cho các bộ môn khác.

9. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm các phần: Mở đầu, tổng quan, nội dung và kết luận.
• Phần mở đầu: 6 trang
• Phần tổng quan vấn đề nghiên cứu: 3 trang
• Phần nội dung: gồm có 3 chương: 122 trang cụ thể như sau:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng phối hợp TN với các
PTNN trong dạy học vật lí trung học cơ sở: 41 trang
Chương 2: Qui trình sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe
nhìn trong dạy học vật lí lớp 9 THCS: 46 trang
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm: 35 trang
• Kết luận: 3 trang.
• Phần phụ lục: 49 trang


14

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trong những năm gần đây, ngành Giáo dục và Đào tạo nước ta đang thực hiện
quyết liệt việc đổi mới chương trình SGK của hệ thống giáo dục phổ thông. Đó là
một cuộc đổi mới toàn diện từ mục tiêu, chương trình, nội dung dạy học, đổi mới
phương tiện, đổi mới hình thức tổ chức dạy học và đổi mới việc kiểm tra, đánh giá
kết quả học tập của học sinh. Cùng với việc thay SGK mới, các thiết bị dạy học
được trang bị ngày càng đầy đủ, các phương tiện dạy học hiện đại đã và đang đi vào
nhà trường bằng nhiều con đường khác nhau, làm cho phương tiện dạy học ngày
càng hiện đại và phong phú hơn.
Trên thế giới, xu hướng sử dụng phương tiện hiện đại hỗ trợ dạy học nói
chung và TN vật lí nói riêng đã được nhiều nước tiên tiến ứng dụng. Trong đó, có

thể kể đến máy vi tính là một công cụ hiện đại hỗ trợ tích cực trên nhiều lĩnh vực
đặc biệt là lĩnh vực dạy học. Theo bài viết “Sử dụng công nghệ thông tin để thay
đổi phương thức và nội dung học tập của học sinh trong nhà trường” của tác giả:
Roschelle, Roy Pea, Christopher Hoadley, Douglass Gordin, Babara Means đăng
trên www. Futureofchildren.org (2000), do Hoàng Ngọc Lân lược dịch có nội
dung: Các ứng dụng máy tính có chức năng hình tượng hoá, mô hình hoá và mô
phỏng thực tế là những công cụ rất mạnh để dạy học các khái niệm khoa học. Chẳng
hạn, một chương trình sử dụng các sơ đồ động, tức là hình ảnh có thể chuyển động
tương ứng với các tham số đưa vào, có thể giúp HS nhận thức được các lực tác
dụng trong nhiều hiện tượng khác nhau. Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng các
hiện tượng vật lí khó giải thích, đã mang lại những hiệu quả tích cực. Ví dụ như
phần mềm Thinker Tools, một chương trình dành cho HS THCS dùng để hình
tượng hoá và mô phỏng các khái niệm về vận tốc và gia tốc. Trong nhóm TN, các
nhà nghiên cứu thấy rằng khả năng giải thích chính xác các định luật Newton có thể
đến trước khi được học lí thuyết trên lớp. [111].


15

Ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu, bài viết liên quan đến tổ
chức hoạt động dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng. Nhờ đó phần nào đã
làm chuyển biến trong nhận thức của đội ngũ cán bộ quản lí và GV trực tiếp dạy
học trong việc sử dụng các thiết bị dạy học nhằm đổi mới phương pháp, nâng cao
chất lượng giáo dục. Bài viết “Phát huy tính tích cực nhận thức của người học” của
GS.TSKH. Thái Duy Tuyên Viện khoa học giáo dục, chỉ ra các dấu hiệu cơ bản tính
tích cực học tập và các biện pháp phát huy tính tích cực của HS…[112] làm cơ sở
cho GV trực tiếp dạy học đi tìm các giải pháp cụ thể cho bộ môn của mình phụ
trách; Bài viết “Thiết kế phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá” của PGS.
TS. Đặng Thành Hưng, đăng trên Tạp chí Giáo dục [37]; Giáo trình online “Các
ứng dụng cơ bản của máy vi tính trong dạy học vật lí” của PGS.TS. Phạm Xuân

Quế và TS. Nguyễn Xuân Thành; Giáo trình “Tổ chức hoạt động nhận thức cho học
sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông” của PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hưng,
PGS.TS. Phạm Xuân Quế, TS. Nguyễn Xuân Thành [120]. “Phương pháp dạy học
vật lí ở trường THCS” của PGS Nguyễn Đức Thâm, PGS.TS Nguyễn Ngọc Hưng
[65], là một số trong những tài liệu được nhiều nghiên cứu sinh, các học viên cao
học, GV trực tiếp dạy học và sinh viên sư phạm ngành vật lí làm tài liệu tham khảo,
làm cơ sở nghiên cứu lí luận cho đề tài nghiên cứu của mình. Ngoài các tài liệu
nghiên cứu về thực hiện các định hướng đổi mới phương pháp dạy học của các nhà
khoa học giáo dục, trong những năm qua còn có nhiều luận án TS đề cập đến việc
sử dụng các PTNN trong dạy học vật lí. Luận án tiến sĩ: “Nâng cao hiệu quả dạy
học vật ở trường trung học phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính và các phương
tiện dạy học hiện đại” của Mai Văn Trinh, đã nghiên cứu việc sử dụng máy vi tính
và các phương tiện dạy học hiện đại ở trường Trung học phổ thông như thế nào để
đạt hiệu quả dạy học [81]; "Xây dựng và sử dụng thí nghiệm đơn giản trong dạy học
cơ học lớp 6 theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của học
sinh" của Đồng Thị Diện, đã xây dựng được một số TN vật lí đơn giản áp dụng tốt
trong dạy học vật lí lớp 6 [15]; "Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của
máy vi tính trong dạy học một số kiến thức cơ học và nhiệt học trung học phổ


16

thông" của Trần Huy Hoàng, đã khẳng định được vai trò của máy vi tính trong dạy
học vật lí như là một phương tiện dạy học hiện đại [32]; "Nghiên cứu xây dựng và
sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy
học vật lí ở trường Trung học cơ sở" của Huỳnh Trọng Dương, nghiên cứu và xây
dựng được một số TN ứng dụng tốt trong dạy học vật lí THCS [16].... Trong lĩnh
vực nghiên cứu sử dụng PTNN vào dạy học có tác giả Tô Xuân Giáp, viết trong
sách “Phương tiện dạy học” (NXBGD) nêu cụ thể vai trò của các loại PTNN trong
dạy học [23]; Bài viết của PGS.TS Lê Văn Giáo “Khai thác các PTNN nhằm đổi

mới phương pháp dạy học đại học” [20] và luận văn thạc sĩ của Phan Thị Hồng
Loan “Nghiên cứu sử dụng phương tiện nghe nhìn nhằm nâng cao hiệu quả dạy học
vật lí ở trường trung học phổ thông” [45] đã đề cập đến một số vấn đề trong việc
khai thác PTNN nhằm đổi mới phương pháp dạy học ở đại học và ở phổ thông...
Thế kỷ 21, thế kỷ của khoa học và công nghệ. Thành tựu to lớn có được do
khoa học công nghệ mang đến đã nhanh chóng xâm nhập vào mọi lĩnh vực hoạt
động của đời sống con người. Trong số đó phải kể đến các PTNN. Tuy nhiên việc
sử dụng phương tiện nghe nhìn trong dạy học như thế nào cho có hiệu quả vẫn là đề
tài đang được tiếp tục nghiên cứu
Thực tế cho thấy, GV phổ thông THCS vẫn còn nhiều lúng túng trong việc sử
dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học. Trong khi đó, cho đến nay vẫn
chưa có một công trình nào nghiên cứu đầy đủ việc sử dụng phối hợp TN với các
PTNN trong dạy học vật lí nói chung và vật lí 9 THCS nói riêng.


17

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG
PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VỚI CÁC PHƯƠNG TIỆN NGHE
NHÌN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ
1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí trung học
cơ sở
1.1.1. Cơ sở tâm lí học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh
trong dạy học vật lí
Học tập là một quá trình nhận thức có chủ định dưới sự tổ chức chỉ đạo của
người thầy. Có nhiều học thuyết tâm lí khác nhau nghiên cứu quá trình nhận thức
của HS trong hoạt động học tập. Đó là thuyết hành vi, thuyết nhận thức và thuyết
kiến tạo.

1.1.1.1.Thuyết hành vi
Thuyết hành vi cho rằng, học tập chính là sự thay đổi hành vi. Dựa vào lí
thuyết phản xạ có điều kiện của Pavlov, nhà tâm lí học người Mỹ Watson đã xây
dựng lí thuyết hành vi giải thích cơ chế tâm lí của việc học tập. Sau đó, Thorndike1,
Skinner và nhiều nhà tâm lí học khác đã tiếp tục phát triển những mô hình khác nhau
của thuyết hành vi [79].
Thuyết hành vi cho rằng học tập là một quá trình mà trong đó những mối liên hệ
phức tạp sẽ được làm cho đơn giản hơn, dễ hiểu và rõ ràng hơn thông qua các bước
học tập nhỏ được sắp xếp một cách hợp lí. Cơ chế của việc học tập vẫn dựa trên cơ
chế kích thích và phản ứng. Thông qua những kích thích về nội dung, phương pháp,
PTDH và đánh giá mà người học có những phản ứng tạo ra những hành vi học tập và
qua việc luyện tập đó mà thay đổi hành vi của mình. Vì vậy, quá trình học tập được
hiểu là quá trình thay đổi hành vi. Việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN tạo điều
1

Edward Lee Thorndike cũng là nhà Tâm lý học người Mỹ (1874 - 1949) có nhiều công trình nghiên cứu về
Tâm lý học dạy học


18

kiện tốt cho HS thay đổi hành vi của mình trong quá trình học tập. Có nhiều mô hình
khác nhau của thuyết hành vi, có thể nêu một số mô hình cơ bản của thuyết hành vi
như sau:
- Thuyết hành vi nghiên cứu cơ chế học tập khi quan tâm đến các hành vi bên
ngoài có thể quan sát khách quan được bằng thực nghiệm. Theo mô hình này thì
thuyết hành vi là lí thuyết dạy học định hướng khách thể.
- Thuyết hành vi không quan tâm cụ thể đến các quá trình tâm lí bên trong của
người học như tri giác, cảm giác, tư duy, ý thức... và cho rằng những yếu tố này
không thể quan sát khách quan được. Bộ não con người được xem như là một “hộp

đen” không thể biết được hoạt động bên trong. Đây là “mô hình hộp đen” của
thuyết hành vi.
- Thuyết hành vi cổ điển của Watson quan niệm học tập là sự tác động qua lại
giữa kích thích và phản ứng (S-R), nhằm thay đổi hành vi. Vì vậy, điều quan trọng
trong dạy học là cần tạo ra được những kích thích nhằm dẫn đến các phản ứng học
tập và thông qua đó mà thay đổi hành vi. Việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN
sẽ tạo ra được những kích thích cần thiết cho HS trong quá trình học tập.
- Thuyết hành vi của Skiner không chỉ quan tâm đến mối quan hệ giữa kích
thích và phản ứng mà đặc biệt nhấn mạnh mối quan hệ giữa hành vi và hệ quả của
chúng (S-R-C). Ví dụ, khi HS làm đúng thì được thưởng, làm sai thì bị phạt. Những
hệ quả này của hành vi có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hành vi học tập
của HS.
Có thể tóm tắt những đặc điểm chung của cơ chế học tập theo thuyết hành vi
như sau:
- Dạy học cần được định hướng theo các hành vi đặc trưng mà có thể quan sát
được.
- Các quá trình học tập phức tạp bao giờ cũng chia ra được thành một chuỗi
các bước học tập đơn giản, trong đó bao gồm các hành vi cụ thể với trình tự được


19

quy định sẵn. Những hành vi phức tạp được xây dựng thông qua sự kết hợp các bước học tập đơn giản.
- Thầy giáo khuyến khích và hỗ trợ hành vi đúng đắn của HS, tức là sắp xếp
việc học tập sao cho HS đạt được hành vi mong muốn và sẽ được phản hồi trực tiếp
qua nhận xét khen chê [79].
Thông tin đầu vào
(kích thích)

HỌC SINH

(Phản ứng, thay
đổi hành vi)

Kết quả đầu ra
(thưởng, phạt)

Hình 1.1. Mô hình học tập theo thuyết hành vi

1.1.1.2.Thuyết nhận thức
Thuyết nhận thức quan niệm rằng học tập là một quá trình thu nhận và xử lí
thông tin. Đại diện của thuyết này là nhà tâm lí học người Thụy Sỹ Piaget cũng như
các nhà tâm lí học Xô viết như Vưgôtski, Leontev.
Khác với thuyết hành vi, các nhà tâm lí học đại diện cho thuyết nhận thức xây
dựng lí thuyết về học tập, trong đó ý nghĩa của các cấu trúc nhận thức đối trong học
tập được nhấn mạnh. Trong lí thuyết nhận thức cũng có nhiều mô hình khác nhau.
Những mô hình cơ bản của các lí thuyết nhận thức là:
- Thuyết nhận thức nghiên cứu quá trình nhận thức bên trong với tư cách là một
quá trình xử lí thông tin. Bộ não xử lí các thông tin tương tự như một hệ thống kỹ
thuật.
- Theo lí thuyết nhận thức, quá trình nhận thức là quá trình có cấu trúc, và có
ảnh hưởng quyết định đến hành vi. Con người tiếp thu các thông tin bên ngoài, xử lí
và đánh giá chúng, từ đó quyết định các hành vi ứng xử.
- Trung tâm của quá trình nhận thức là các hoạt động trí tuệ như: xác định, phân
tích và hệ thống hoá các sự kiện và các hiện tượng, nhớ lại những kiến thức đã học,
giải quyết các vấn đề và phát triển, hình thành các ý tưởng mới.


20

- Cấu trúc nhận thức của con người được hình thành qua kinh nghiệm.

- Mỗi người có cấu trúc nhận thức riêng. Vì vậy muốn có sự thay đổi đối với
mỗi người thì cần có tác động phù hợp nhằm thay đổi nhận thức của người đó.
- Con người có thể tự điều chỉnh quá trình nhận thức, tức là tự đặt mục đích, xây
dựng kế hoạch và thực hiện. Trong đó có thể tự quan sát, tự đánh giá và tự hưng
phấn, không cần kích thích từ bên ngoài.

Thông tin đầu vào

HỌC SINH
( Xử lí thông tin,
giải quyết vấn đề)

Kết quả đầu ra
(k. tra, đánh giá)

Hình 1.2. Mô hình học tập theo thuyết nhận thức

Những đặc điểm cơ bản của việc học tập theo quan điểm của thuyết nhận thức
là:
- Nhiệm vụ của thầy giáo là tạo ra môi trường học tập thuận lợi, thường xuyên
khuyến khích các quá trình tư duy, HS cần có được cơ hội hành động và tư duy tích
cực. Việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN sẽ tạo ra được môi trường học tập
thuận lợi, khuyến khích quá trình tư duy của học sinh.
- Giải quyết vấn đề có ý nghĩa đặc biệt quan trọng và quyết định trong việc phát
triển tư duy. Các quá trình tư duy được thực hiện không chỉ thông qua các vấn đề đơn
giản mà còn thông qua việc đưa ra các nội dung học tập phức hợp.
- Các phương pháp học tập có vai trò quan trọng trong quá trình học tập của HS.
Các phương pháp học tập gồm tất cả các cách thức làm việc và tư duy mà HS, để tổ
chức và thực hiện quá trình học tập của mình một cách hiệu quả nhất.
- Việc học tập thực hiện trong nhóm có vai trò quan trọng, giúp tăng cường

những khả năng chia sẻ thông tin và hợp tác về mặt xã hội.


21

- Cần có sự kết hợp thích hợp giữa nội dung dạy học và những nhiệm vụ tự lực
chiếm lĩnh và vận dụng tri thức của HS.
- Không phải kết quả học tập mà phải là quá trình học tập và quá trình tư duy
mới là điều quan trọng.
Ngày nay thuyết nhận thức được thừa nhận và ứng dụng rộng rãi trong dạy
học. Những kết quả nghiên cứu của thuyết nhận thức được vận dụng trong việc tối
ưu hoá quá trình dạy học nhằm phát triển khả năng nhận thức của HS, đặc biệt là
làm phát triển năng lực tư duy. Các phương pháp, các quan điểm dạy học được đặc
biệt chú ý là dạy học giải quyết vấn đề, dạy học định hướng hành động, dạy học
khám phá, dạy học theo nhóm...[79].
1.1.1.3.Thuyết kiến tạo
Thuyết kiến tạo có thể coi là một hướng phát triển tiếp theo của thuyết nhận
thức. Thuyết này cho rằng, học tập là quá trình tự kiến tạo tri thức. Tư tưởng nền tảng
cơ bản của thuyết kiến tạo là đặt vai trò của chủ thể nhận thức lên vị trí hàng đầu của
quá trình nhận thức. Thuyết kiến tạo là lí thuyết dạy học định hướng chủ thể nhận
thức. Trong học tập, tất cả những gì mà mỗi người trải nghiệm sẽ được sắp xếp vào
trong "bức tranh toàn cảnh về thế giới" của riêng người đó, tức là mỗi người tự kiến
tạo cho mình một “bức tranh thế giới” riêng. Từ đó cho thấy cơ chế học tập theo
thuyết kiến tạo trái ngược với cơ chế học tập theo thuyết hành vi đó là thay cho việc
HS tham gia các chương trình dạy học được lập sẵn, người ta phải để cho HS có cơ
hội tự tìm hiểu. Mỗi HS phải tự học tập theo cách riêng, không phải tuân thủ một
chương trình dạy học cứng nhắc, và có thể điều chỉnh quá trình học tập của chính
mình.
Có thể tóm tắt những quan niệm chính của thuyết kiến tạo như sau:
- Không có tri thức khách quan tuyệt đối, tri thức được xuất hiện thông qua

nhận thức của chủ thể, chủ thể tự cấu trúc vào hệ thống bên trong của chính mình, vì
thế tri thức mang tính chủ quan.


22

- Sự tương tác giữa người học và đối tượng học tập trong một môi trường học
tập là quan trọng nhất. Sự tương tác đó sẽ giúp người học xây dựng thông tin mới vào
cấu trúc tư duy của mình và được chủ thể điều chỉnh.
- Học không chỉ là khám phá mà còn là sự giải thích, hình thành cấu trúc tri
thức mới.
Những đặc điểm cơ bản của việc học tập theo thuyết kiến tạo là:
- Tri thức là sản phẩm được kiến tạo theo từng cá nhân thông qua tương tác giữa
đối tượng học tập và người học.
- Nội dung học tập phải định hướng theo những lĩnh vực và vấn đề phức hợp,
gắn với cuộc sống.
- Nội dung học tập cần định hướng và khêu gợi hứng thú người học, vì chỉ có
thể học hỏi có hiệu quả nhất từ những kinh nghiệm mà người ta thấy hứng thú hoặc
có tính thách thức.
- Việc học tập chỉ có thể được thực hiện thông qua hoạt động tích cực, tự lực
của HS, vì chỉ từ những kinh nghiệm và kiến thức mới của bản thân thì mới có thể
thay đổi và cá nhân hoá những kiến thức và khả năng đã có.
- Học tập trong nhóm có ý nghĩa quan trọng, thông qua tương tác mang tính xã
hội và chia sẻ thông tin trong nhóm góp phần cho người học tự điều chỉnh sự học tập
của bản thân mình.
- Học qua sai lầm cũng là điều rất có ý nghĩa, HS cần được phân tích sai lầm để
không lặp lại.
Thuyết kiến tạo không chỉ giới hạn ở những khía cạnh nhận thức của việc dạy
và học. Sự học tập hợp tác đòi hỏi và khuyến khích phát triển không chỉ về lí trí, mà
cả về mặt tình cảm, thái độ đối với tự nhiên và xã hội, giao tiếp giữa các thành viên

trong cộng đồng xã hội.