Thiết kê, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản trong dạy học cơ học vật lý đại cương ở trưòng đại học đồng tháp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính bản thân tôi. Các số
liệu thu thập và kết quả đạt đƣợc trong luận văn là trung thực. Quá trình nghiên cứu
đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố ở bất kỳ một công
trình nào khác.

Tác giả luận văn


LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn BGH trƣờng Đại học Vinh, BCN khoa
Sau Đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý, Bộ môn Lý luận và Phƣơng pháp dạy học
môn Vật lý thuộc trƣờng Đại học Vinh cùng Quí Thầy,Cô tham gia giảng dạy lớp Cao
học Vật lý khóa 16.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hƣớng dẫn tận tình của thầy hƣớng
dẫn: PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn
thành luận văn.
Tác giả luận văn cũng xin chân thành cảm ơn BGH, Ban chủ nhiệm, cùng toàn
thể giảng viên và sinh viên Khoa Vật lý trƣờng Đại học Đồng Tháp đã giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi cho tác giả tiến hành seminar thực tế và thực nghiệm đề tài.
Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè đồng nghiệp, các bạn
học viên lớp Cao học Khóa 16 đã dành nhiều tình cảm giúp đỡ, động viên tác giả hoàn
thành khóa học.
Đại học Vinh, tháng 12 năm 2010

Tác giả


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BCH

Ban chấp hành

CHĐC

Cơ học đại cƣơng

ĐC

Đối chứng

ĐCNN

Độ chia nhỏ nhất

ĐH

Đại học

ĐHĐT

Đại học Đồng Tháp

GHĐ

Giới hạn đo

GV

Giảng viên

SV

Sinh viên

TN

Thực nghiệm

TNĐG

Thí nghiệm đơn giản

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm

TW

Trung ƣơng

VLĐC

Vật lý đại cƣơng


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ...........................................................................................1
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI ...............................................................................................2
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ..........................................3
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC ...................................................................................3
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỤ THỂ ....................................................................3
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI .............................................................3
7. DỰ KIẾN CẤU TRÚC LUẬN VĂN:.....................................................................4
NỘI DUNG .....................................................................................................................7
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ
NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC ..........7
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ....................................................................................7
1.2. Cơ sở tâm lý học và lý luận dạy học ....................................................................8
1.2.1. Lý thuyết về con đƣờng hình thành tri thức vật lý ............................................8
1.2.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên ............................................10
1.2.3. Thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực và sáng tạo của sinh viên .....14
1.3. Qui trình thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản ...............................17
1.3.1 Thí nghiệm là gì? ..............................................................................................17
1.3.2. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phƣơng pháp dạy học đối với việc sử dụng
thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý .......................................................................18
1.3.3. Lợi thế của thí nghiệm đơn giản tự tạo trong dạy học vật lý ..........................19
1.4. Tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản tự tạo
theo nhóm phục vụ dạy học vật lý .............................................................................19
1.4.1. Các hình thức trong việc triển khai nhóm chế tạo thí nghiệm ........................19
1.4.2. Hoạt động sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý .......................................20
1.4.3. Qui trình tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học
vật lý ..........................................................................................................................21
Kết luận chƣơng 1 .........................................................................................................21

Chƣơng 2. TỔ CHỨC CHO SINH VIÊN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG
MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ PHẦN CƠ
HỌC - VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG ...................................................................................23
2.1. Nội dung kiến thức và kỹ năng làm thí nghiệm tự tạo phần cơ học VLĐC .......23
2.1.1. Tổ chức cho sinh viên chế tạo một số thí nghiệm đơn giản ............................23
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ học ở chƣơng trình vật lý đại cƣơng ...........................25
2.1.3. Những kĩ năng cần rèn luyện cho sinh viên làm thí nghiệm tự tạo .................44
2.2. Sinh viên tự tạo một số thí nghiệm trong phần cơ học VLĐC ...........................45
2.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát gia tốc của vật trong chuyển động quay và gia tốc của
vật rơi tự do. ..............................................................................................................45
2.2.2. Thí nghiệm 2: Xác định bằng thực nghiệm hệ số ma sát trƣợt và hệ số ma sát
nghỉ cực đại giữa hai vật............................................................................................48
2.2.3. Thí nghiệm 3: Phản lực nƣớc ..........................................................................50
2.2.4. Thí nghiệm 4: Động cơ phản lực .....................................................................51
2.2.5. Thí nghiệm 5: Xác định gia tốc trọng trƣờng bằng con lắc thuận nghịch .......53
2.2.6. Thí nghiệm 6: Chuyển động của các hòn bi trên 2 máng ................................58
2.3. Sử dụng một số thí nghiệm tự tạo để thiết kế tiến trình bài giảng trong phần cơ
học VLĐC..................................................................................................................61
2.3.1. Bài: Sự rơi tự do của các vật ...........................................................................61
2.3.2. Bài . Chuyển động bằng phản lực ...................................................................64
Kết luận chƣơng 2 .........................................................................................................67
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..................................................................68
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm...................................................................68
3.2. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm ....................................................68
3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................68
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................68
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................69
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................69
3.3.2. Quan sát tiến trình thực nghiệm ......................................................................69

3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................70
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học .........................................................................70
3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ..........................................................71


Kết luận chƣơng 3 .........................................................................................................75
PHẦN KẾT LUẬN ......................................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................79
PHỤ LỤC 1 .................................................................................................................. P1
PHỤ LỤC 2 ................................................................................................................ P10
PHỤ LỤC 3 ................................................................................................................ P11
PHỤ LỤC 4 ................................................................................................................ P15


DANH SÁCH HÌNH

Hình 2. 1. Ống dòng đƣợc giới hạn bởi hai diện tích S1 và S2 ......................................43
Hình 2. 2. Khảo sát gia tốc của vật rơi tự do .................................................................45
Hình 2. 3. Vị trí của các dụng cụ khi tiến hành thí nghiệm ...........................................46
Hình 2. 4. Hòn bi rơi vào trong chậu nhỏ ......................................................................46
Hình 2. 5. Phân tích tấm gỗ 2 ........................................................................................46
Hình 2. 6. Mô hình xác định hệ số ma sát nghỉ cực đại ................................................48
Hình 2. 7. Mô hình xác định hệ số ma sát trƣợt ............................................................49
Hình 2. 8. Mô hình phản lực nƣớc.................................................................................50
Hình 2. 9. Xung lực của nƣớc chảy ra từ bình qua ống.................................................51
Hình 2. 10. Mô hình động cơ phản lực ..........................................................................52
Hình 2. 11. Mô hình khảo sát con lắc vật lý và đồng hồ bấm giây điện tử ...................54
Hình 2. 12. Đồ thị xác định vị trí gia trọng C thông qua T1,T2 .....................................55
Hình 2. 13. Con lắc vật lý ..............................................................................................56
Hình 2. 14. Mô hình chuyển động của các hòn bi trên 2 máng .....................................58

Hình 2. 15. Khảo sát chuyển của 2 hòn bi trên máng....................................................59
Hình 2. 16. Hệ trục toạ độ Oxy của vật chuyển động trên máng ..................................59
Hình 2. 17. Khảo sát gia tốc của vật rơi tự do ...............................................................62
Hình 2. 18. Thí nghiệm với ống Newton .......................................................................64
Hình 3. 1. Đồ thị phân phối tần suất ..............................................................................73
Hình 3. 2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích .................................................................73


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Chiến lƣợc xây dựng con ngƣời và phát triển nguồn nhân lực cho sự nghiệp đẩy
mạnh công nghiệp hóa đất nƣớc liên quan chặt chẽ với nhau.
Giáo dục nƣớc ta đang đổi mới mạnh mẽ về chƣơng trình đào tạo ở tất cả các cấp
học nhằm đạt đƣợc mục tiêu giáo dục do Đảng và Nhà nƣớc đặt ra: “ Mục tiêu của
giáo dục đại học là đào tạo ngƣời học có phẩm chất chính trị, đạo đức, có ý thức phục
vụ nhân dân, có kiến thức và năng lực thực hành nghề nghiệp tƣơng xứng với trình độ
đào tạo, giúp sinh viên nắm vững kiến thức chuyên môn, có kỹ năng thực hành thành
thạo, có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo, tìm tòi và năng động”.
Với quyết tâm xây dựng một nền giáo dục phát triển toàn diện, điều quan trọng
chính là khai thác những năng lực có sẵn ở SV, phát triển tính tích cực, sáng tạo và
khả năng tƣ duy của ngƣời học. Nghị quyết TW 2 khóa VIII đã nhấn mạnh: “ Đổi mới
mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện
nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và
phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự
nghiên cứu của học sinh”.
Từ nhiều năm qua, những nghiên cứu đổi mới dạy học ở các cấp học luôn coi
trọng việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, năng lực tự tìm tòi thiết kế, chế
tạo và sử dụng các thí nghiệm đơn giản để thích ứng với thực tiễn cuộc sống “ Tích
cực hóa hoạt động học tập của học sinh” là định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học,
đƣợc khẳng định trong các nghị quyết BCH Trung ƣơng đảng về giáo dục và đào tạo

(lần 4 khóa VII, lần 2 khoá VIII, lần 6 khóa IX).
Nhƣng thực trạng giáo dục ở nƣớc ta cho thấy, khả năng sáng tạo của học sinh,
sinh viên ít đƣợc bồi dƣỡng, năng lực thiết kế, chế tạo của sinh viên còn kém. Ảnh
hƣởng tƣ tƣởng dạy học cổ truyền, vẫn còn truyền thụ một chiều, phƣơng pháp dạy
học còn lạc hậu và nặng nề.
Quá trình đổi mới phƣơng pháp dạy học không chỉ đơn thuần quan tâm biên
soạn những sách giáo khoa mới mà cần có biện pháp sao cho phát huy tính tích cực,
sáng tạo trong học tập, giảm tải việc giảng dạy lý thuyết trên lớp, tăng cƣờng các
Trang 1


seminar, thực hành thí nghiệm, tự tìm đọc tài liệu học tập viết báo cáo và trình bày báo
cáo, tranh luận. Để thực hiện đƣợc điều này ngƣời giáo viên phải thực sự say mê, phải
nghiên cứu kỹ chƣơng trình, nội dung, hiểu biết một cách sâu sắc. Làm cho sinh viên
nắm vững cách học, biết vận dụng kiến thức để thiết kế - chế tạo thiết bị kỹ thuật, thiết
bị thí nghiệm và học theo nhóm.
Đối với bộ môn vật lý, môn khoa học thực nghiệm cần phải tăng cƣờng việc sử
dụng thí nghiệm. Đó là một yếu tố có tính chất đột phá đối với chiến lƣợc đổi mới
phƣơng pháp dạy học vật lý hiện nay. Thiết kế - chế tạo và sử dụng thí nghiệm trong
dạy học vật lý sẽ góp phần tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, sinh viên. Sử
dụng thí nghiệm giữ vai trò quan trọng trong dạy học vật lý ở các cấp, bởi nó không
chỉ cung cấp kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo mà còn là yếu tố kích thích hứng thú
và sáng tạo của SV trong học tập.
Mặc dù việc dạy học môn vật lý ở nhà trƣờng hiện nay có nhiều thay đổi, có đề
án nhanh chóng hiện đại hóa trang thiết bị phục vụ cho đào tạo nhƣ các phòng thực
hành, thí nghiệm. Xây dựng các phòng học bộ môn cho các ngành đào tạo theo hƣớng
lấy việc học có chất lƣợng làm trung tâm nhƣng nhìn chung dạy học vẫn còn mang
nặng tính chất thông báo, tái hiện lại kiến thức và hiện tƣợng dạy chay, học chay vẫn
còn phổ biến. Một phần do giáo viên chƣa khai thác triệt để các thiết bị hiện có và
chƣa phát huy hết khả năng tự thiết kế - chế tạo và sử dụng các thí nghiệm đơn giản ở

học sinh, sinh viên.
Căn cứ vào chủ trƣơng của Đảng, Nhà nƣớc, ngành Giáo dục và thực tế dạy học
của bản thân nhận thức đƣợc vai trò của việc thiết kế - chế tạo và phát huy tính sáng
tạo của SV trong dạy học vật lý mà tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu “Thiết kế,
chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản trong dạy học cơ học – vật lý đại cương ở
trường Đại học Đồng Tháp”
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Nghiên cứu tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng một số thí nghiệm
đơn giản trong dạy học vật lý phần cơ học thuộc chƣơng trình vật lý đại cƣơng nhằm
góp phần nâng cao chất lƣợng đào tạo giáo viên vật lý ở trƣờng Đại học Đồng Tháp.

Trang 2


3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
3.1. Đối tượng
 Thí nghiệm đối với việc nâng cao chất lƣợng đào tạo giáo viên vật lý ở trƣờng
đại học.
 Hoạt động dạy và học phần cơ học vật lý đại cƣơng ở trƣờng Đại học Đồng
Tháp.
3.2. Phạm vi
 Nghiên cứu việc thiết kế, chế tạo thí nghiệm đơn giản của sinh viên trong dạy
học phần cơ học vật lý đại cƣơng.
 Tổ chức cho sinh viên sử dụng một số thí nghiệm đơn giản theo hƣớng tích cực
hóa hoạt động của sinh viên.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản khi
dạy học phần cơ học vật lý đại cƣơng một cách hợp lý sẽ góp phần tích cực hóa hoạt
động nhận thức của sinh viên, qua đó nâng cao chất lƣợng dạy học cũng nhƣ tạo điều
kiện bổ sung thiết bị, cơ sở vật chất cho khoa vật lý nói riêng và trƣờng đại học nói

chung.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỤ THỂ
 Nghiên cứu cơ sở lý luận việc đổi mới phƣơng pháp dạy học vật lý theo hƣớng
tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên.
 Nghiên cứu nội dung chƣơng trình phần cơ học trong vật lý đại cƣơng.
 Nghiên cứu hoạt động tìm tòi sáng tạo một số thí nghiệm thuộc phần cơ học
vật lý đại cƣơng.
 Các hình thức tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng một số thí
nghiệm nhất là thí nghiệm đơn giản, tự tạo trong dạy học phần cơ học đại cƣơng.
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu các tƣ liệu về vai trò của thí nghiệm, đặc biệt là thí nghiệm tự tạo
trong môn vật lý ở đại học.

Trang 3


6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
 Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học môn vật lý ở Đại học Đồng Tháp
 Tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản phần CHĐC.
 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
 Phƣơng pháp thống kê toán học
7. DỰ KIẾN CẤU TRÚC LUẬN VĂN:
 PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
2. Mục đích nghiên cứu
3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
4. Giả thiết khoa học
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
6. Phƣơng pháp nghiên cứu

 NỘI DUNG

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ
NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.2. Cơ sở tâm lý học và lý luận dạy học
1.2.1. Lý thuyết về con đƣờng hình thành tri thức vật lý
1.2.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên
1.2.3. Thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực và sáng tạo của sinh viên
1.3. Qui trình thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản
1.3.1 Thí nghiệm là gì?
1.3.2. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phƣơng pháp dạy học đối với việc sử dụng
thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý
1.3.3. Lợi thế của thí nghiệm đơn giản tự tạo trong dạy học vật lý
1.4. Tổ chức cho sinh viên thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản tự tạo
theo nhóm phục vụ dạy học vật lý
Trang 4


1.4.1. Các hình thức trong việc triển khai nhóm chế tạo thí nghiệm
1.4.2. Hoạt động sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý
1.4.3. Qui trình tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học
vật lý
Kết luận chƣơng 1
Chƣơng 2. TỔ CHỨC CHO SINH VIÊN THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ SỬ
DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG
2.1. Nội dung kiến thức và kỹ năng làm thí nghiệm tự tạo phần cơ học VLĐC
2.1.1. Tổ chức cho sinh viên chế tạo một số thí nghiệm đơn giản
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ học ở chƣơng trình vật lý đại cƣơng

2.1.3. Những kĩ năng cần rèn luyện cho sinh viên làm thí nghiệm tự tạo
2.2. Sinh viên tự tạo một số thí nghiệm trong phần cơ học VLĐC
2.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát gia tốc của vật trong chuyển động quay và gia tốc của
vật rơi tự do.
2.2.2. Thí nghiệm 2: Xác định bằng thực nghiệm hệ số ma sát trƣợt và hệ số ma sát
nghỉ cực đại giữa hai vật
2.2.3. Thí nghiệm 3: Phản lực nƣớc
2.2.4. Thí nghiệm 4: Động cơ phản lực
2.2.5. Thí nghiệm 5: Xác định gia tốc trọng trƣờng bằng con lắc thuận nghịch
2.2.6. Thí nghiệm 6: Chuyển động của các hòn bi trên 2 máng
2.3. Sử dụng một số thí nghiệm tự tạo để thiết kế tiến trình bài giảng trong phần cơ
học VLĐC
2.3.1. Bài: Sự rơi tự do của các vật
2.3.2. Bài . Chuyển động bằng phản lực
Kết luận chƣơng 2

Trang 5


Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm
3.2. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sƣ phạm
3.3.2. Quan sát tiến trình thực nghiệm
3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học
3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm

Kết luận chƣơng 3
PHẦN KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo
PHẦN PHỤ LỤC

Trang 6


NỘI DUNG
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ
NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Hiện nay trên thế giới, việc khai thác và sử dụng thí nghiệm đang đƣợc phát triển
theo nhiều xu hƣớng khác nhau, có thể kể đến vài xu hƣớng cơ bản nhƣ: một là, ngày
càng hiện đại hóa các thiết bị thí nghiệm, hai là; khai thác và sử dụng các dụng cụ thí
nghiệm đơn giản, rẻ tiền; ba là, phối hợp sử dụng các phƣơng tiện dạy học khác nhau
(Multimedia). Trong số đó, do những ƣu thế của thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền cho nên
hiện nay xu hƣớng này đang đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới quan tâm, khai thác và đƣa
vào sử dụng trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông. Có rất nhiều công trình nghiên
cứu về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý đƣợc đăng trên các tạp chí nghiên
cứu giáo dục, kỷ yếu hội thảo khoa học của các tác giả nhƣ: Nguyễn Ngọc Hƣng,
Huỳnh Trọng Dƣơng, Đồng Thị Diện, Mai Khắc Dũng, Nguyễn Thị Hồng Việt,
Nguyễn Viết Thanh Minh, Phạm Thị Phú… Chẳng hạn những năm gần đây, ở Ai cập
ngƣời đi đầu trong lĩnh vực này là GS. Kamel Was Sef, ở Italia là GS. Marid Depar,
Hay ở Đức là D.K. Nachtigall, J. Dieckhofer và G. Peter đã nghiên cứu và tập hợp
thành một cuốn sách trong đó trình bày về các thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền của các
phần Cơ, Nhiệt, Điện, Quang: “Qualitative Experiments miteinfachen Mitteln”. Ở Việt
Nam cũng đã có một số công trình đề cập đến hƣớng nghiên cứu này, nhƣ một số thí
nghiệm đơn giản về phần điện của Nguyễn Thƣợng Chung, Lê văn Giáo với Thí
nghiệm và các phƣơng tiện trực quan trong dạy học Vật lý [1], tác giả đề cập đến vai

trò của thí nghiệm và các phƣơng tiện trực quan đặc biệt là vai trò của thí nghiệm tự
tạo trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông, từ đó đƣa ra cách vận dụng chúng trong
bài học cụ thể.
Luận án tiến sĩ của Huỳnh Trọng Dƣơng “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí
nghiệm theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV trong dạy học vật lý ở
trƣờng trung học cơ sở” [2], trong luận án của mình tác giả nghiên cứu vai trò của thí
nghiệm vật lý với việc phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh ở

Trang 7


trƣờng phổ thông, qua đó đã xây dựng một số thí nghiệm trong dạy học vật lý ở trƣờng
trung học cơ sở.
Luận án tiến sĩ của Đồng Thị Diện “Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm đơn
giản trong dạy học kiến thức thuộc phần cơ học lớp 6 theo định hƣớng phát triển hoạt
động nhận thức tích cực tự lực sáng tạo của học sinh” [4], trong luận án của mình tác
giả tập trung nghiên cứu cách xây dựng và sử dụng các thí nghiệm tự tạo đơn giản
trong dạy học phần cơ học lớp 6 để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.
Các tác giả: Nguyễn Đức Phƣớc, Mai Khắc Dũng, Trƣơng Công phi, Nguyễn Thị
Hồng Lê, Nguyễn Thị Hoài Thu, Phạm Thị Mỹ Hạnh vv… tập trung nghiên cứu mặt
lý luận về vai trò của thí nghiệm trong dạy học, khai thác các thí nghiệm tự tạo và sử
các thí nghiệm này trong dạy học Vật lý nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động trong
học tập của SV hoặc để phát hiện các quan niệm sai lệch của SV trong học tập từ đó
đƣa ra biện pháp khắc phục [3], [5], [6], [7], [8], 9].
Tuy nhiên, các tác giả chỉ mới dừng lại ở việc đề xuất các phƣơng án thí nghiệm
trong dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông, chƣa tiến hành thực nghiệm cũng nhƣ chƣa
đi sâu váo giải thích cơ chế, bản chất Vật lý của các thí nghiệm. Vì vậy, trong điều
kiện cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm còn nhiều hạn chế thì việc tổ chức thiết kếchế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản, ít tốn kém nhƣng vẫn đảm bảo mục đích thí
nghiệm là vấn đề cần đƣợc quan tâm cho sinh viên sƣ phạm Vật lý ở Đại học Đồng
Tháp thể hiện ở (phần cơ học VLĐC) vì nó thật sự thiết thực và có tính khả thi trong

phạm vi rộng lớn của môn học Vật lý, đặc biệt ở các vùng sâu, miền núi còn khó khăn.
1.2. Cơ sở tâm lý học và lý luận dạy học

1.2.1. Lý thuyết về con đường hình thành tri thức vật lý
Tâm lý học hoạt động là hệ thống tâm lý lấy chủ nghĩa Mác - Lenin làm cơ sở lý
luận và phƣơng pháp luận nghiên cứu. Đó là nền tâm lý học vĩ đại, với nhiều học
thuyết có giá trị to lớn, đặc biệt là trong lĩnh vực tâm lý học phát triển và sƣ phạm.
Trong dòng lý thuyết hoạt động, L.X.Vƣgôtxki đã đặt vấn đề hoạt động là đối
tƣợng nghiên cứu và đã chú ý tới sự hình thành các công cụ tâm lý bên trong từ bên
ngoài. A.N. Leonchev tiến thêm một bƣớc, bằng cách vạch ra sự tƣơng đồng về bản
chất và cấu trúc giữa hoạt động bên ngoài và hoạt động bên trong. Đồng thời xác định
Trang 8


đƣợc cấu trúc chức năng của các đơn vị trong hoạt động và cơ chế hình thành động cơ,
mục đích và phƣơng tiện hoạt động. Tuy nhiên vấn đề còn tồn tại là quá trình chuyển
hóa từ bên ngoài vào bên trong diễn ra nhƣ thế nào? Công trình nghiên cứu của các
nhà tâm lý học khác đã giải quyết vấn đề đó.
P.Ia.Galperin đã giải quyết khá triệt để vấn đề này. Giả thuyết khoa học ở đây
là: hoạt động tâm lý là kết quả của quá trình chuyển các hành động vật chất bên ngoài
vào lĩnh vực phản ánh. Quá trình di chuyển ấy tiến hành theo một số bƣớc; ở mỗi bƣớc
có sự phản ánh mới, một lần tái hiện hành động và sự cải tổ một cách có hệ thống hành
động đó. Từ giả thuyết này, P.Ia.Galperin đã nghiên cứu và đề xuất lý thuyết về các
bƣớc hình thành hành động trí tuệ. Dựa trên kết quả nghiên cứu của các nhà lý thuyết
hoạt động, trực tiếp là của P.Ia.Galperin, V.V.Davƣdov đã hình thành mô hình dạy học
theo chiến lƣợc phát triển trí tuệ học viên.
Trƣớc Vƣgôtxki có các quan điểm khác nhau về dạy học đi sau sự phát triển,
nghĩa là phải chờ cho ngƣời học phát triển đến mức độ nhất định nào đó mới dạy học.
Theo Vƣgôtxki dạy học phải đi trƣớc sự phát triển, kéo theo sự phát triển. Nghĩa là
trong dạy học ngƣời thầy phải đặt ra cho ngƣời học một nhiệm vụ cao hơn trình độ của

họ (nhiệm vụ chứa đựng một khó khăn cần giải quyết), dƣới sự hƣớng dẫn, giúp đỡ
của thầy giáo, các em tự vƣơn lên giải quyết đƣợc nhiệm vụ học tập. Khoảng cách
giữa trình độ hiện tại của ngƣời học và nhiệm vụ học tập đặt ra mà ngƣời học có thể
giải quyết đƣợc với sự nỗ lực cố gắng của mình, Vƣgôtxki gọi đó là vùng phát triển
gần. Theo lý thuyết của Vƣgôtxki trình độ ban đầu của ngƣời học tƣơng ứng với “vùng
phát triển hiện tại”. Trình độ này cho phép ngƣời học dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo
đƣa ngƣời học đến vùng phát triển gần nhất để sau đó nó trở thành vùng phát triển hiện
tại. Cứ tiếp tục nhƣ vậy trình độ của ngƣời học đi từ nấc thang này đến nấc thang khác
cao hơn. Việc dạy học theo lý thuyết “vùng phát triển gần nhất” phụ thuộc rất nhiều
vào năng lực sƣ phạm và trình độ chuyên môn của thầy giáo. Đặc biệt phụ thuộc vào
cách đặt ra nhiệm vụ học tập trƣớc ngƣời học thông qua nghệ thuật nêu vấn đề, nghệ
thuật tạo tình huống và nghệ thuật đặt câu hỏi.
Tiếp theo P.Ia.Galperin đã lập cơ sở định hƣớng của hành động, lĩnh hội đƣợc
hành động là phải biết làm lại hành động đó với vật liệu mới và từ vật liệu mới đó làm
lại đƣợc sản phẩm theo dự kiến. Muốn vậy, phải phân tích vật mẫu. Ở đây, chủ thể
trƣớc hết phải tính đến các yếu tố khách quan của hành động mẫu, thành phần các thao
Trang 9


tác của nó. Phân chia hành động thành những thao tác vừa sức. Sau đó đem sự phân
chia này chuyển sang vật liệu mới. Nhờ đó, giúp chủ thể cứ thực hiện hết phần này đến
phần khác của hành động trên vật liệu mới phù hợp với các thao tác của mình. Sự phân
bố ấy chính là cơ sở định hƣớng của hành động. Lập cơ sở định hƣớng là nhiệm vụ
chủ yếu và là nội dung chính của cả quá trình hành động, nó là phần quan trọng nhất
trong cơ chế của hành động.
Mô hình dạy học hành động học tập khám phá của Jerome Bruner dành nhiều
công sức nghiên cứu và vận dụng lý thuyết của J. Piaget để xây dựng mô hình dạy học
dựa vào sự học tập khám phá của SV. J.Bruner đề xuất mô hình dạy học giúp cho
ngƣời học nhận ra đƣợc cái chung trong cái riêng; nhận ra sự vật này chỉ là phụ của
một sự vật khác, phân tích triệt để một sự vật phức tạp thành các phần tử nhỏ và đơn

giản nhất, sau đó phối hợp các phần tử theo những cách khác nhau để đƣợc các mô
hình khác nhau. Theo Bruner, học viên phải là ngƣời tự lực, tích cực hành động tìm
tòi, khám phá đối tƣợng học tập để hình thành cho mình các nguyên tắc, các ý tƣởng
cơ bản từ các tình huống học tập cụ thể. Trong môn học vật lý hay các môn học khoa
học khác học viên phải có thái độ khám phá các định luật, các định lý, các quy
luật…Cần phải thao tác và hành động trên các tài liệu đã có và cuối cùng rút ra đƣợc
các khái niệm, các quy tắc chung. Vì vậy trong học tập khám phá, giáo viên cần cung
cấp nhiều tình huống để học viên có thể đặt câu hỏi, khám phá và thực nghiệm cho đến
khi tìm ra đƣợc các nguyên tắc, các ý tƣởng, mối liên hệ cơ bản trong cấu trúc môn
học.
1.2.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên
1.2.2.1. Khái niệm
Tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV là một trong những nhiệm vụ chủ yếu
của ngƣời thầy trong quá trình dạy học, nó luôn luôn là trung tâm chú ý của lý luận và
thực tiễn dạy học. Theo Thái Duy Tuyên: “Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động
nhằm chuyển biến vị trí của ngƣời học từ thụ động sang chủ động, từ đối tƣợng tiếp
nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập” [22].
Tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên là một trong những nhiệm vụ
của thầy giáo trong nhà trƣờng và cũng là biện pháp để nâng cao chất lƣợng dạy học.
Việc thay đổi vai trò ngƣời dạy và ngƣời học để nâng cao hiệu quả quá trình dạy học
Trang 10


nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu trong giai đoạn phát triển mới. Sự chủ động trong học tập
thể hiện ở chỗ SV tự giác sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập, tự lực giải
quyết các nhiệm vụ học tập dƣới sự điều khiển của giáo viên, học sinh hứng thú, hào
hứng trong quá trình học tập, học sinh chủ động trao đổi với giáo viên nhiều hơn,
không tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà luôn tích cực tiếp cận đối tƣợng tìm
kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập.
Quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của ngƣời học sẽ góp phần làm cho

mối quan hệ giữa ngƣời dạy và ngƣời học ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn. Tích cực
hóa vừa là biện pháp để thực hiện nhiệm vụ dạy học, đồng thời rèn luyện cho ngƣời
học những phẩm chất của ngƣời lao động mới: tự chủ, năng động và sáng tạo. Đó là
một trong những mục tiêu mà nhà trƣờng phải hƣớng tới và là xu hƣớng đổi mới
phƣơng pháp dạy học hiện nay.
1.2.2.2. Những biểu hiện và mức độ của tính tích cực hoạt động nhận thức của sinh
viên
 Những biểu hiện của tính tích cực
Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của sinh viên thể hiện ở những hoạt
động trí tuệ hoặc hoạt động cơ bắp. Hai hình thức này đi liền với nhau thƣờng thể hiện
ở các dấu hiệu sau đây giúp ta nhận biết sinh viên có tích cực trong học tập hay không.
Có nhu cầu hứng thú, tự giác phát biểu xây dựng bài học và khao khát tìm
hiểu nhận thức về những điều mới, không chỉ dừng lại ở bên ngoài sự vật, hiện tƣợng
mà còn tìm hiểu các biểu hiện bên trong thuộc tính của sự vật, hiện tƣợng muốn nhận
thức.
Chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để tập trung
giải quyết các vấn đề thực tế một cách chu đáo, đầy đủ, chính xác các yêu cầu cần thiết
của nhiệm vụ mới trong học tập.
Hiếu động, thích tác động, thích làm thử thí nghiệm rồi quan sát hiện tƣợng
xảy ra, sinh viên tích cực tri giác hơn và tri giác sâu sắc hơn, tinh tế hơn, hình ảnh diễn
ra tích cực hơn, tƣởng tƣợng trở nên sáng tạo hơn và có hiệu quả hơn trong việc tập
trung nghiên cứu vấn đề đang học.

Trang 11


Có khả năng vận dụng kiến thức cũng nhƣ sáng tạo trong thu nhận vấn đề, tìm
ra cái mới, không nản chí trƣớc các tình huống khó khăn, luôn nâng cao mức độ hoạt
động nhận thức thể hiện bằng thời gian tồn tại và cƣờng độ của hứng thú học tập.
Hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động để vận dụng đƣợc những

kiến thức đã học vào thực tiễn.
Trong học tập thể hiện sự chú ý, óc tò mò khoa học, sốt sắng, tự giác phát
biểu xây dựng bài học, tính phê phán trong tƣ duy.
Thể hiện sự kiên trì, sự nhẫn nại, sự nỗ lực của ý chí khi giải quyết nhiệm vụ
nhận thức.
Hoàn thành tốt nhiệm vụ giáo viên giao cho trong học tập.
Việc phát huy tính tích cực nhận thức của sinh viên là một vấn đề cần đƣợc quan
tâm trong quá trình dạy học ở trƣờng đại học. Nhiệm vụ của giáo viên là phải khơi dậy
lòng ham hiểu biết của học sinh bằng các tác động sƣ phạm, tác động bên ngoài, cổ vũ
học sinh tìm tòi, bổ sung kiến thức đã có, nguồn kiến thức rộng rãi…Các tác động này
có hiệu quả hay không còn phụ thuộc vào phƣơng pháp dạy học của giáo viên và
những kích thích bên trong của tính tích cực nhận thức sinh viên.
 Các mức độ của tính tích cực của sinh viên
Tính tích cực trong học tập của sinh viên biểu hiện ở các mức độ khác nhau và
G.I. Sukina phân biệt ba cấp độ biểu hiện tính tích cực học tập, từ thấp đến cao:
Bắt chước, sao chép: Xuất hiện do kích thích bên ngoài. Kinh nghiệm hoạt
động của bản thân học sinh, sinh viên đƣợc tích lũy dần thông qua việc tích cực tái
hiện bắt chƣớc. Trong hành động bắt chƣớc cũng phải có sự cố gắng của thần kinh,
chủ yếu dựa vào trí nhớ và khả năng tái hiện.
Tìm tòi, thực hiện: SV chủ động và cải tiến, chủ yếu dựa vào khả năng bình
phẩm, thích tác động, thích làm thử và có sáng kiến có thể vƣợt khỏi khuôn khổ của
bài học. Ở mức độ này tính độc lập tích cực sáng tạo đƣợc khẳng định cho mình con
đƣờng riêng để tiếp thu và sáng tạo tri thức mới.
Sáng tạo: Sinh viên có sáng kiến mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có
hiệu quả, làm những thí nghiệm để chứng minh cho bài học. Dĩ nhiên, mức độ sáng
tạo của sinh viên có giới hạn nhƣng cần phải ghi nhận lại để phát triển nâng cao tính
sáng tạo về sau này. Đây là biểu hiện tính tích cực cao nhất.
Trang 12

Tóm lại, tính tích cực nhận thức của sinh viên là trạng thái hoạt động thể hiện
khát vọng cao trong tiến trình làm thí nghiệm, sự cố gắng về năng lực tƣ duy và nghị
lực cao trong việc nắm vững kiến thức. Đó là điều các thầy cô giáo phải chú ý mới có
thể đề xuất những biện pháp giáo dục thích hợp.
1.2.2.3. Những biện pháp phát huy tính tích cực trong nhận thức của học sinh, sinh
viên.
Dạy học theo hƣớng tích cực hóa hoạt động nhận thức chính là phát huy tính tích
cực trong học tập của SV. Con đƣờng hiệu quả nhất để làm cho SV nắm vững kiến
thức và phát triển đƣợc năng lực sáng tạo là phải đƣa SV vào vị trí của chủ thể hoạt
động nhận thức. Nắm vững kiến thức, thực sự lĩnh hội chúng bằng trí tuệ của bản thân
[23]. Đối với vật lý là môn khoa học thực nghiệm nên sự hiểu biết về vật lý không chỉ
đơn thuần là nắm đƣợc các công thức, khái niệm, suy diễn logic mà phải có sự trải
nghiệm nhất định. Do đó, dạy học vật lý phải hƣớng tới việc tạo điều kiện cho SV tự
chiếm lĩnh tri thức thông qua hoạt động thực nghiệm. Gần đây tƣ tƣởng dạy học tích
cực sáng tạo đã thành chủ trƣơng quan trọng của Đảng, nhà nƣớc và của ngành giáo
dục nƣớc ta. Vì vậy, đã có nhiều công trình nghiên cứu đề xuất các biện pháp nhằm
phát huy tính tích cực nhận thức của sinh viên trong giờ lên lớp. Những biện pháp này
có thể tóm tắt nhƣ sau:
 Nội dung dạy học phải mới, cái mới ở đây không phải là quá xa lạ đối với
sinh viên. Cái mới phải có kế thừa và phát triển trên cái cũ, kiến thức phải gắn liền
thực tiễn, phải thỏa mãn nhu cầu nhận thức của sinh viên. Phát triển những kiến thức
và kinh nghiệm mà các em đã có, phải gắn liền với cuộc sống hiện tại và sự phát triển
tƣơng lai của các em.
 Vận dụng và phối hợp các phƣơng pháp dạy học một cách có hiệu quả, những
phƣơng pháp có tác dụng tốt nhất trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức nhƣ:
phƣơng pháp nêu vấn đề, phƣơng pháp phát triển hệ thống câu hỏi, phƣơng pháp mô
hình, phƣơng pháp thực nghiệm, sử dụng các phƣơng tiện hiện đại… nhằm khuyến
khích tính tích cực, tự lực và sáng tạo của sinh viên trong học tập.
 Khơi động tƣ duy gây hứng thú học tập sinh viên, tạo điều kiện cho sinh viên
đƣợc độc lập quan sát, so sánh, phân tích, khái quát hóa các sự vật hiện tƣợng. Có nhƣ

vậy các em sẽ hiểu sâu sắc và hứng thú bộc lộ rõ vấn đề một cách đột ngột, bất ngờ
Trang 13


nhằm gây ra xung đột tâm lý ở sinh viên từ đó tạo sự tò mò, kích thích tính hiếu kì của
sinh viên. Từ đó các em hứng thú học tập, tích cực chủ động thu nhận kiến thức một
cách chắc chắn.
 Tạo không khí lớp học thoải mái, vui vẻ. Giáo viên phải biết lắng nghe ý kiến
phát biểu, trao đổi, tranh luận của học sinh trong quá trình học tập.
 Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa giáo viên và học sinh.
Động viên khích lệ bằng cách khen thƣởng khi có thành tích học tập tốt, để lại những
ấn tƣợng sâu đậm trong tâm hồn các em.
 Sử dụng nhiều phƣơng tiện trực quan trong dạy học, đặc biệt là thí nghiệm tự
tạo có tác dụng tốt trong việc kích thích hứng thú học tập của học sinh, sinh viên.
 Luyện tập dƣới nhiều hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào trong thực
tiễn, vào các tình huống mới bằng cách kiểm tra, đánh giá có tác dụng rất tốt đến việc
phát huy tính tích cực học tập của các em.

1.2.3. Thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực và sáng tạo của sinh viên
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, nên thí nghiệm đóng vai trò rất quan trọng
trong dạy học vật lý. Thí nghiệm vật lý tạo trực quan sinh động, hỗ trợ tƣ duy của sinh
viên trong quá trình học tập, bên cạnh đó giúp sinh viên chiếm lĩnh kiến thức, hình
thành kỹ năng và kỹ xảo trong thực hành, năng lực ở đây chứa đựng yếu tố mới mẻ,
linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình
huống khác nhau. Giúp sinh viên làm quen với các phƣơng pháp nghiên cứu vật lý,
góp phần phát triển năng lực tƣ duy, sự thông minh và tính sáng tạo cho sinh viên [24].
Để đổi mới phƣơng pháp dạy học thì việc tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí
nghiệm đơn giản trong dạy học vật lý là rất cần thiết. Thí nghiệm loại này không đòi
hỏi phải có những dụng cụ phức tạp. Nên việc chế tạo ra những thí nghiệm đơn giản
không khó khăn lắm đối với giảng viên và sinh viên. Có rất nhiều sinh viên chế tạo các

thí nghiệm ít tốn kém nhƣng phù hợp và bổ ích trong học tập, góp phần nâng cao số
lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng các thí nghiệm trong nhà trƣờng. Xu hƣớng này rất phù
hợp với tình hình hiện nay, vừa giải quyết tình trạng thiếu thiết bị ở nƣớc ta vừa giải
quyết những vấn đề sƣ phạm mà các phƣơng tiện hiện đại không có ƣu thế, cần phát
huy nhân rộng.

Trang 14


1.2.3.1. Khái niệm về thí nghiệm tự tạo
Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm đƣợc GV và SV chế tạo ra với những
dụng cụ đơn giản, dễ tìm kiếm trong đời sống hằng ngày nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc
những yêu cầu của thí nghiệm vật lý.
Thí nghiệm tự tạo có thể chia làm ba loại:
Thứ nhất: tự tạo theo mẫu trong sách giáo khoa.
Thứ hai: cải tiến các thiết bị, máy móc thành thí nghiệm dạy học có hiệu
quả.
Thứ ba: đề xuất phƣơng án tự tạo thí nghiệm mới trong dạy học.
1.2.3.2. Ưu nhược của thí nghiệm tự tạo
 Ưu Điểm
Dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ tìm kiếm, dễ lắp ráp có hình thức gọn nhẹ,
giáo viên và sinh viên có thể tự chế tạo, thực hiện ở mọi lúc, mọi nơi.
Các nguyên vật liệu dễ tìm kiếm có thể triển khai cho nhiều sinh viên cùng
tham gia để tự làm thí nghiệm.
Thí nghiệm dễ thành công, cho kết quả rõ ràng, thuyết phục nhƣng ít tốn thời
gian.
Không đòi hỏi kỹ năng đặc biệt nên thao tác tiến hành thí nghiệm của giáo
viên rất dễ dàng.
Không đòi hỏi khắc khe về cơ sở vật chất, nguyên vật liệu nên bất kỳ nơi nào
cũng tiến hành thí nghiệm đƣợc.

Thí nghiệm phù hợp, bám sát với nội dung cần dạy nên rất thuận lợi trong dạy
học.
 Nhược điểm
Bên cạnh những ƣu điểm trên, thí nghiệm tự tạo còn có những nhƣợc điểm sau:
Cần đầu tƣ thời gian, sức lực và trí tuệ để tự chế tạo ra đƣợc thí nghiệm đạt
yêu cầu, có sức thuyết phục, phù hợp với nội dung bài học và nhất là những thí nghiệm
giảng dạy vật lý ở đại học.
Thí nghiệm tự tạo hầu hết là những thí nghiệm định tính, rất ít thí nghiệm
định lƣợng.
Trang 15


Các dụng cụ dùng cho thí nghiệm ít bền, dễ hƣ hỏng. Đồng thời có sự hạn chế
về mặt thẩm mỹ.
1.2.3.3. Yêu cầu cần đảm bảo của thí nghiệm tự tạo
Thí nghiệm tự tạo cần đảm bảo tính khoa học, tính sƣ phạm, tính thuyết phục,
tính thẩm mỹ, tính an toàn và khả thi, chú ý đảm bảo các yêu cầu sau:
Tính khoa học thể hiện ở những kết quả thí nghiệm phải đạt độ chính xác có
thể chấp nhận đƣợc, rõ ràng, bộc lộ rõ đối tƣợng cần nghiên cứu, thuyết phục đƣợc
SV, từ đó tiến hành quan sát, đo đạc sự phụ thuộc của các đại lƣợng vật lý hay các mối
liên hệ.
Các thí nghiệm khi đƣợc tiến hành không phản giáo dục, nguyên vật liệu dùng
không độc hại, không nguy hiểm, đòi hỏi phải có tính sƣ phạm.
Những dụng cụ thí nghiệm tự tìm kiếm nên phải đƣợc gia công chu đáo, cẩn
thận, để gây ra ấn tƣợng và làm tăng tính thẩm mỹ. Đây là yếu tố cần đƣợc coi trọng.
Thí nghiệm phải đảm bảo tính khả thi, dễ thao tác, dễ tiến hành, giảm tối đa
các yếu tố gây nhiễu có thể làm ảnh hƣởng đến sự xuất hiện các bản chất của hiện
tƣợng vật lý hay các mối liên hệ và điều quan trọng phải cho kết quả thuyết phục.
1.2.3.4. Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong việc phát huy tính tích cực, sáng tạo của
sinh viên

Thí nghiệm tự tạo có vai trò rất quan trọng không những đối với giáo viên mà
còn đối với SV. Việc tổ chức thí nghiệm tự tạo, giáo viên có thể phát huy đƣợc tính
tích cực, sáng tạo của sinh viên trong quá trình dạy học.
 Đối với giáo viên
Thí nghiệm tự tạo hỗ trợ cho quá trình dạy học của giáo viên, giảm thời gian
thuyết trình, trợ giúp giáo viên có phƣơng tiện dạy học để xây dựng các mô hình dạy
học tích cực. Đặc biệt thí nghiệm tự tạo giúp GV và SV có điều kiện để nghiên cứu
dạy và học theo phƣơng pháp thực nghiệm.
Nhờ có thí nghiệm tự tạo GV có thể tìm và lựa chọn các phƣơng pháp dạy học
thích hợp, khắc phục phần nào các khó khăn về cơ sở vật chất. Từ đó có cơ sở để chủ
động xây dựng những phƣơng án dạy học phù hợp cho từng nội dung bài học, tăng

Trang 16


tính hấp dẫn của môn vật lý và qua đó góp phần hạn chế việc dạy chay, học chay hiện
nay.
 Đối với SV
Rèn luyện cho SV tính tự lực, ham học hỏi, thích ứng với hoàn cảnh, tính
sáng tạo và khát vọng khám phá tự nhiên.
Thông qua thí nghiệm tự tạo, giúp cho sinh viên giải quyết các vấn đề nảy
sinh trong cuộc sống hằng ngày, phù hợp với thực tế hoàn cảnh của bản thân, sẽ tạo
cho sinh viên nhiều cơ hội, tình huống phải suy nghĩ, tăng cƣờng mối quan hệ giữa lý
thuyết và thực hành, làm cho tri thức của sách vở, tài liệu đi vào thực tiễn.
Khi tiến hành thí nghiệm tự tạo, những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh của SV nhƣ:
tò mò, hiếu kì, hiếu động của sinh viên bị kích thích, tăng mức độ hứng thú của sinh
viên trong giờ học. Tạo sự say mê tìm hiểu những hiện tƣợng tự nhiên, từ đó sinh viên
sẽ chú ý tập trung vào giờ học hơn và qua đó sinh viên sẽ yêu thích giờ học vật lý hơn.
Tạo tình huống có vấn đề trong học tập, các kiến thức có đƣợc thƣờng xuất
phát từ suy nghĩ của tri giác, quan sát trực tiếp sự vật, hiện tƣợng, có thể tái tạo một

cách đơn giản các hiện tƣợng thiên nhiên. Cho nên tổ chức thiết kế, chế tạo thí nghiệm
đơn giản sẽ tạo cho sinh viên nhiều tình huống, cơ hội phải suy nghĩ, những vấn đề
phải giải quyết.
Sinh viên đƣợc rèn luyện các kỹ năng thu thập thông tin, xử lý thông tin,
truyền đạt thông tin từ nhiều góc nhìn phong phú, đa dạng. Các thông tin này là kết
quả của một quá trình lao động, tƣ duy sáng tạo của thầy và trò.
Góp phần rèn luyện kỹ năng thực hành cho SV.
1.3. Qui trình thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản
1.3.1 Thí nghiệm là gì?
 Khái niệm
Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngƣời vào các
đối tƣợng của hiện thực khách quan. Thông qua việc phân tích các điều kiện mà trong
đó đã diễn ra sự tác động và thu nhận đƣợc tri thức mới.
 Đặc điểm của thí nghiệm vật lý

Trang 17


Thí nghiệm phải đƣợc lựa chọn và đƣợc thiết lập sao cho thông qua nghiên
cứu đối tƣợng, phƣơng tiện quan sát, đo đạc có thể trả lời đƣợc câu hỏi đặt ra, kiểm tra
đƣợc giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết.
Thí nghiệm có thể làm biến đổi đƣợc để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc
giữa hai đại lƣợng, trong khi các đại lƣợng khác đƣợc giữ không đổi.
Thí nghiệm phải đƣợc khống chế, kiểm soát đúng nhƣ dự định, thông qua các
thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thƣờng xuyên
các yếu tố của đối tƣợng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hƣởng nhiễu.
Thí nghiệm có thể quan sát đƣợc các biến đổi của đại lƣợng nào đó do sự biến
đổi của đại lƣợng khác. Thông qua giác quan con ngƣời và sự hỗ trợ của các phƣơng
tiện quan sát, đo đạc.
Các thiết bị thí nghiệm nhƣ nhau khi tiến hành lại các thí nghiệm thì hiện

tƣợng, quá trình vật lý phải diễn ra trong thí nghiệm giống nhƣ các lần thí nghiệm
trƣớc đó.
 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý
Theo quan điểm của lý luận nhận thức, trong dạy học vật lý thí nghiệm có các
chức năng sau:
Thí nghiệm là phƣơng tiện của việc thu nhận tri thức.
Thí nghiệm là phƣơng tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu đƣợc.
Thí nghiệm là phƣơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đƣợc vào thực
tiễn.
Thí nghiệm là một bộ phận của các phƣơng pháp nhận thức vật lý.
1.3.2. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với việc sử dụng
thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý
Để phát huy đầy đủ các chức năng của thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý cần
phải tuân thủ theo một số yêu cầu chung về mặt kỹ thuật và phƣơng pháp dạy học sau:
Trƣớc khi tổ chức thiết kế, chế tạo thí nghiệm đơn giản cần phải xác định rõ
logic của tiến trình dạy học, trong đó việc làm thí nghiệm tự tạo, nhằm giải quyết một
nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức, phải đảm bảo cho sinh viên ý thức đƣợc sự
cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục đích của thí nghiệm.

Trang 18