Khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức, dạy học nhóm một số kiến thức phần điện học, điện tử học Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở.

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
---------

NGUYỄN VIẾT THANH MINH

KHAI THÁC, SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ
TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC
PHẦN ĐIỆN HỌC, ĐIỆN TỪ HỌC VẬT LÝ LỚP 9
TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC

Huế, 2015


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
------------------------

NGUYỄN VIẾT THANH MINH

KHAI THÁC, SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ
TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC
PHẦN ĐIỆN HỌC, ĐIỆN TỪ HỌC VẬT LÝ LỚP 9
TRUNG HỌC CƠ SỞ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC

Chuyên ngành : Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số

: 62.14.01.11

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. LÊ VĂN GIÁO

Huế, 2015


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hướng dẫn
PGS.TS. Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời
gian nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả luận án xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Đại học Huế, Ban
Đào tạo thuộc Đại học Huế, Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Ban Chủ
nhiệm Khoa Vật lý và Bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lý thuộc trường
ĐHSP Huế cùng quý thầy cô giáo ở Khoa Vật lý trường ĐHSP Huế, các
trường THCS Nguyễn Hoàng, THCS Phan Sào Nam, THCS Nguyễn Văn
Linh, THCS Hải Dương, THCS Vinh Xuân trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế đã có nhiều ý kiến đóng góp bổ ích và tạo điều kiện thuận lợi giúp tác
giả hoàn thành luận án.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cha mẹ và những người thân
trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu
và hoàn thành luận án này.

Tác giả

Nguyễn Viết Thanh Minh


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chưa
từng được người khác công bố trong bất cứ công trình nào.

Tác giả luận án

Nguyễn Viết Thanh Minh


CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

TT

Chữ viết tắt

Ý nghĩa

1

DH

Dạy học

2

GV

Giáo viên

3

HS

Học sinh

4

PP

Phương pháp

5

ĐC

Đối chứng

6

KN

Kỹ năng

7

NT

Nhận thức

8

TN

Thí nghiệm

9

TNTT

Thí nghiệm tự tạo

10

THCS

Trung học cơ sở

11

TNg

Thực nghiệm

12

SGK

Sách giáo khoa

13

VL

Vật lý

14

DHVL

Dạy học vật lý

15

PPDH

Phương pháp dạy học

16

TNVL

Thí nghiệm vật lý


-iMỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ i
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ .......................................................................... vi
SƠ ĐỒ ................................................................................................................................ vii
PHẦN MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................................. 1

2. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................................... 3
3. Giả thuyết khoa học .......................................................................................................... 4
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ....................................................................................................... 4
6. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................................. 4
7. Những đóng góp của luận án ............................................................................................ 5
8. Cấu trúc của luận án ......................................................................................................... 6
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................................... 7
1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về tổ chức dạy học vật lý theo nhóm .................. 7
1.1.1. Các nghiên cứu ở ngoài nước ..................................................................................... 7
1.1.2. Các nghiên cứu ở trong nước ................................................................................... 10
1.2. Các nghiên cứu về khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý .............. 13
1.2.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài ................................................................................... 13
1.2.2. Các nghiên cứu ở trong nước ................................................................................... 16
1.2.3. Các nghiên cứu về khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ dạy học nhóm ....... 21
1.3. Những vấn đề đặt ra cần được giải quyết của luận án ................................................. 22
1.4. Kết luận chương 1 ....................................................................................................... 25
Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI THÁC, SỬ
DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM TRONG
DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG ......................................................... 26
2.1. Các xu hướng tiếp cận trong dạy học .......................................................................... 26
2.1.1. Dạy học tập trung ở giáo viên .................................................................................. 26
2.1.2. Dạy học tập trung ở học sinh .................................................................................... 26
2.1.3. Đổi mới dạy học theo hướng tiếp cận tập trung ở học sinh ...................................... 27
2.1.4. Vận dụng phương pháp dạy học tích cực trong dạy học vật lý theo hướng tập trung
ở học sinh ............................................................................................................................ 28
2.2. Tổ chức dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm vật lý ........................................ 31
2.2.1. Khái niệm dạy học nhóm .......................................................................................... 31
2.2.2. Đặc điểm tổ chức dạy học vật lý theo nhóm ............................................................ 32
2.2.3. Một số kiểu tổ chức dạy học theo nhóm ................................................................... 33

2.2.4. Các phương tiện hỗ trợ tổ chức dạy học vật lý theo nhóm ....................................... 37


- ii 2.2.4.1. Phiếu học tập ......................................................................................................... 38
2.2.4.2. Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm............................................................................... 38
2.2.4.3. Các phương tiện trực quan khác ............................................................................ 38
2.2.4.4. Thí nghiệm ............................................................................................................. 39
2.2.5. Tổ chức dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm vật lý ..................................... 40
2.2.5.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh qua tổ chức dạy học nhóm với sự
hỗ trợ của thí nghiệm vật lý ................................................................................................ 40
2.2.5.2. Các yêu cầu trong tổ chức dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm vật lý ..... 41
2.2.5.3. Ưu điểm và hạn chế của tổ chức dạy học nhóm với sự hỗ trợ của TNVL ................... 42
2.2.5.4. Các hình thức tổ chức dạy học vật lý theo nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm………44
2.3. Thí nghiệm tự tạo ........................................................................................................ 46
2.3.1. Khái niệm ................................................................................................................. 46
2.3.2. Phân loại thí nghiệm tự tạo được sử dụng trong vật lý ở trường phổ thông............. 47
2.3.3. Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo sử dụng trong dạy học vật lý ................ 49
2.3.4. Vai trò của việc tự tạo thí nghiệm trong dạy học vật lý ........................................... 49
2.3.5. Yêu cầu khai thác, tự tạo thí nghiệm trong dạy học vật lý ....................................... 51
2.3.6. Các mức độ khai thác, tự tạo thí nghiệm trong dạy học vật lý ................................. 51
2.3.7. Quy trình tự tạo thí nghiệm……………….………………………………………..53
2.4. Khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm trong dạy học vật
lý ở trường phổ thông ......................................................................................................... 54
2.4.1. Sự cần thiết khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học vật lý theo
nhóm ................................................................................................................................... 54
2.4.2. Một số yêu cầu trong sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học vật lý theo
nhóm ở Trung học cơ sở ..................................................................................................... 57
2.4.3. Sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học vật lý theo nhóm trong bài nghiên
cứu kiến thức mới ............................................................................................................... 58
2.4.3.1.Các mức độ hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo trong tổ chức dạy học nhóm………….58

2.4.3.2. Tổ chức dạy học nhóm để hình thành kiến thức mới với sự hỗ trợ của thí nghiệm
tự tạo…………………………………………………………………..………………….58
2.4.4. Sử dụng thí nghiệm tự tạo trong tiết thực hành thí nghiệm ...................................... 62
2.4.4.1. Các mức độ hỗ trợ…………………………………………………….……….…62
2.4.4.2. Tổ chức thực hành với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo……………………...…. 62
2.4.5. Sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tự học theo nhóm ở nhà ......................................... 65
2.4.5.1. Các mức độ hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo……………………………………...…65
2.4.5.2. Tổ chức tự học theo nhóm ở nhà với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo……..…... 66
2.4.6. Quy trình thiết kế tiến trình dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo ...... 70
2.5. Thực trạng vấn đề sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học nhóm ở THCS .............. 72
2.5.1. Kết quả điều tra qua ý kiến của giáo viên ................................................................ 72


- iii 2.5.2. Kết quả điều tra qua ý kiến của học sinh .................................................................. 73
2.5.3. Nguyên nhân của thực trạng ..................................................................................... 74
2.6. Kết luận chương 2…………………….…………………….………………...…..75
Chƣơng 3. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ TỔ CHỨC DẠY HỌC
NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN ĐIỆN HỌC, ĐIỆN TỪ HỌC VẬT LÝ LỚP 9
Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ .................................................................................................. 76
3.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung chương trình phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 ở
Trung học cơ sở ................................................................................................................... 76
3.1.1. Một số đặc điểm chung ............................................................................................. 76
3.1.2. Đặc điểm cấu trúc, nội dung chương trình phần Điện học ....................................... 76
3.1.3. Đặc điểm cấu trúc, nội dung chương trình phần Điện từ học................................... 78
3.2. Tình hình sử dụng thiết bị thí nghiệm vật lý sẵn có trong dạy học phần Điện học, Điện
từ học Vật lý lớp 9 ở THCS ................................................................................................ 80
3.3. Khai thác và tự tạo thí nghiệm phần Điện học, Điện từ học lớp 9 ở THCS ................ 84
3.3.1. Bộ thí nghiệm tự tạo Điện học Vật lý lớp 9 ............................................................. 84
3.3.2. Thí nghiệm tác dụng từ của nam châm điện ............................................................. 86
3.3.3. Thí nghiệm tác dụng từ của hai dây dẫn có dòng điện ............................................. 87

3.3.4. Thí nghiệm tác dụng từ của hai cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua ..................... 87
3.3.5. Thí nghiệm nghiên cứu lực điện từ........................................................................... 89
3.3.6. Mô hình điện kế ........................................................................................................ 91
3.3.7. Mô hình loa điện động .............................................................................................. 92
3.3.8. Mô hình điện kế khung quay .................................................................................... 93
3.3.9. Thí nghiệm dòng điện cảm ứng ................................................................................ 95
3.3.10. Thí nghiệm ứng dụng các loại mạch điện............................................................... 97
3.3.11. Thí nghiệm ứng dụng của nam châm điện ........................................................... 100
3.3.12. Thí nghiệm từ phổ - Đường sức từ ....................................................................... 101
3.3.13. Thí nghiệm sự nhiễm từ của sắt và thép ............................................................... 102
3.3.14. Thí nghiệm tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn mang dòng điện ............. 104
3.3.15. Thí nghiệm lực điện từ – Quy tắc bàn tay trái. ..................................................... 104
3.3.16. Mô hình ampe kế điện từ ...................................................................................... 106
3.3.17. Thí nghiệm tác dụng từ giữa nam châm và ống dây có dòng điện chạy qua ....... 107
3.3.18. Mô hình động cơ điện một chiều .......................................................................... 107
3.3.19. Thí nghiệm điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng ............................................ 108
3.3.20. Mô hình máy phát điện ......................................................................................... 110
3.3.21. Thí nghiệm biến đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều hoặc ngược lại ....... 114
3.3.22. Mô hình máy biến thế ........................................................................................... 116
3.3.23. Thí nghiệm phân biệt tác dụng từ của dòng điện một chiều và dòng điện xoay
chiều ................................................................................................................................. 117


- iv 3.3.24. Thí nghiệm ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ - Đàn điện từ ........................ 118
3.4. Tiến trình dạy học nhóm với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo một số kiến thức phần
Điện học, Điện từ học vật lý 9 THCS............................................................................... 120
3.4.1. Tiến trình tổ chức DH bài Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn......... 120
3.4.2. Giáo án bài: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn .............................. 122
3.5. Kết luận chương 3 ..................................................................................................... 129
Chƣơng 4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM...................................................................... 131

4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 131
4.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm vòng 1 ........................................................... 131
4.1.2. Mục đích của thực nghiệm sư phạm vòng 2 ........................................................... 131
4.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm................................................................................ 131
4.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................................... 132
4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 132
4.4.1. Điều tra, thăm dò, chọn mẫu .................................................................................. 132
4.4.2. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm ....................................................... 134
4.4.2.1. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 ............................................................................. 135
4.4.2.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 ............................................................................. 135
4.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................... 136
4.5.1. Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................... 136
4.5.2. Các tham số thống kê đặc trưng ............................................................................. 139
4.5.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................. 140
4.5.3.1. Đánh giá định tính sau thực nghiệm sư phạm vòng 1 ......................................... 140
4.5.3.2. Đánh giá định lượng sau thực nghiệm sư phạm vòng 2 ...................................... 144
4.6. Kết luận chương 4 ..................................................................................................... 157
KẾT LUẬN ..................................................................................................................... 159
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 163
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: Kết quả thực nghiệm sư phạm……………………..……….……...………P1
PHỤ LỤC 2: Kết quả điều tra thực trạng vấn đề khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ
trợ tổ chức dạy học Vật lý theo nhóm ở các trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.....…….…………….……..………………………………………………………....P4
PHỤ LỤC 3: Khai thác, tự tạo thí nghiệm và soạn thảo tiến trình dạy học sử dụng thí
nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức day học nhóm trong một số kiến thức phần Điện học, Điện từ
học Vật lý lớp 9 ở THCS...………………..…………...……………….………….....…P10
PHỤ LỤC 4: Phiếu điều tra và đề kiểm tra của thực nghiệm sư phạm.…..…….…,…...P71
PHỤ LỤC 5: Một số hình ảnh về thực nghiệm sư phạm ở trường THCS……….……...P85

-v-

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. So sánh sự khác nhau giữa PPDH tập trung ở GV và tập trung ở HS ............... 27
Bảng 3.1. Tình hình sử dụng TN giáo khoa trong DH một số nội dung phần Điện học,
Điện từ học VL lớp 9 THCS............................................................................................... 81
Bảng 3.2. Phiếu học tập số 1 và 2 ..................................................................................... 122
Bảng 4.1. Kết quả học tập môn VL của HS các lớp chọn làm TNg sư phạm lần 1……..134
Bảng 4.2. Kết quả học tập môn VL của HS các lớp chọn làm TNg sư phạm lần 2……..134
Bảng 4.3. Tổng hợp các lớp Tng và ĐC của 2 vòng TNg sư phạm……………………..135
Bảng 4.4. Một số biểu hiện về tính tích cực, hiệu quả của HS trong học tập theo nhóm với
sự hỗ trợ của TN ở trường THCS. .................................................................................... 141
Bảng 4.5. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2-1 .......................................................... 144
Bảng 4.6. Bảng phân phối tần suất điểm số bài kiểm tra 2-1 ........................................... 145
Bảng 4.7. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số bài kiểm tra 2-1 .............................. 145
Bảng 4.8. Bảng phân loại theo học lực bài kiểm tra 2-1 .................................................. 145
Bảng 4.9. Bảng tổng hợp các tham số bài kiểm tra 2-1 .................................................... 145
Bảng 4.10. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2-2 ........................................................ 146
Bảng 4.11. Bảng phân phối tần suất điểm số bài kiểm tra 2-2 ......................................... 146
Bảng 4.12. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số bài kiểm tra 2-2 ............................ 146
Bảng 4.13. Bảng phân loại theo học lực bài kiểm tra 2-2 ................................................ 146
Bảng 4.14. Bảng tổng hợp các tham số bài kiểm tra 2-2.................................................. 146
Bảng 4.15. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2-3 ........................................................ 147
Bảng 4.16. Bảng phân phối tần suất điểm số bài kiểm tra 2-3 ......................................... 147
Bảng 4.17. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số bài kiểm tra 2-3 ............................ 147
Bảng 4.18. Bảng phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-3 ....................................... 148
Bảng 4.19. Bảng tổng hợp các tham số bài kiểm tra 2-3.................................................. 148
Bảng 4.20. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2-4 ........................................................ 148
Bảng 4.21. Bảng phân phối tần suất điểm số bài kiểm tra 2-4 ......................................... 149
Bảng 4.22. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số bài kiểm tra 2-4 ............................ 149

Bảng 4.23. Bảng phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-4 ....................................... 149
Bảng 4.24. Bảng tổng hợp các tham số điểm bài kiểm tra 2-4 ......................................... 149
Bảng 4.25. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2-5 ........................................................ 150
Bảng 4.26. Bảng phân phối tần suất điểm số bài kiểm tra 2-5 ......................................... 150
Bảng 4.27. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số bài kiểm tra 2-5 ............................ 150
Bảng 4.28. Bảng phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-5 ....................................... 150
Bảng 4.29. Bảng tổng hợp các tham số bài kiểm tra 2-5.................................................. 150
Bảng 4.30. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2-6 ........................................................ 151
Bảng 4.31. Bảng phân phối tần suất điểm số bài kiểm tra 2-6 ......................................... 151


- vi Bảng 4.32. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số bài kiểm tra 2-6 ............................ 151
Bảng 4.33. Bảng phân loại theo học lực điểm số bài kiểm tra 2-6 ................................... 152
Bảng 4.34. Bảng tổng hợp các tham số điểm bài kiểm tra 2-6 ......................................... 152
Bảng 4.35. Bảng thống kê điểm số tổng các bài kiểm tra ................................................ 152
Bảng 4.36. Bảng phân phối tần suất điểm số tổng các bài kiểm tra ................................. 152
Bảng 4.37. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm số tổng các bài kiểm tra .................... 153
Bảng 4.38. Bảng phân loại theo học lực tổng điểm các bài kiểm tra ............................... 153
Bảng 4.39. Bảng tổng hợp các tham số tổng điểm các bài kiểm tra................................. 153
Bảng 4.40. Bảng số liệu tổng thể t của hai nhóm TNg và ĐC ......................................... 155

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
HÌNH
Hình 3.1. a,b,c. Bộ thí nghiệm Điện học VL lớp 9............................................................. 85
Hình 3.2. TN tác dụng từ của nam châm điện .................................................................... 86
Hình 3.3. TN tác dụng từ của dòng điện, lực điện từ. ....................................................... 88
Hình 3.4.a,b. TN tác dụng từ của hai cuộn dây có dòng điện chạy qua ............................. 89
Hình 3.5. TN lực điện từ lên đoạn dây dẫn thẳng. ............................................................. 90
Hình 3.6.a,b. TN lực điện từ lên khung dây dẫn có nhiều vòng ......................................... 91
Hình 3.7. Mô hình điện kế ................................................................................................. 92

Hình 3.8. Mô hình loa điện động ........................................................................................ 93
Hình 3.9.a,b. Mô hình điện kế khung quay ........................................................................ 94
Hình 3.10.a,b. TN dòng điện cảm ứng ............................................................................... 95
Hình 3.11.a,b. TN dòng điện cảm ứng ............................................................................... 96
Hình 3.12.a,b. TN dòng điện cảm ứng ............................................................................... 97
Hình 3.13.a,b. Bảng điện để đánh giá câu hỏi trắc nghiệm khách quan............................. 98
Hình 3.14. Mạch điện kiểm tra trong trắc nghiệm ghép đôi............................................. 100
Hình 3.15. TN ứng dụng của nam châm điện ................................................................... 101
Hình 3.16. TN xác định đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua. .................... 102
Hình 3.17.a,b. TN sự nhiễm từ của sắt và thép. ............................................................... 103
Hình 3.18.a,b.c. TN lực điện từ tác dụng lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua. ..... 105
Hình 3.19. Mô hình ampe kế điện từ. ............................................................................... 106
Hình 3.20.a,b. Mô hình động cơ điện một chiều .............................................................. 108
Hình 3.21.a,b,c. Động cơ điện một chiều tự tạo ............................................................... 108
Hình 3.22.a, b, c, TN điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng ......................................... 109
Hình 3.23.a,b,c. TN máy phát điện xoay chiều ................................................................ 111
Hình 3.24.a,b,c. TN máy phát điện xoay chiều dùng tuabin nước ................................... 112
Hình 3.25. TN máy phát điện xoay chiều dùng tay quay. ................................................ 113


- vii Hình 3.26. Bộ biến đổi dòng điện ..................................................................................... 114
Hình 3.27.a,b,c. TN biến đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều bằng cơ ................ 115
Hình 3.28.a,b. TN vận dụng bộ biến đổi dòng điện để nghiên cứu máy biến thế, loa điện
động .................................................................................................................................. 115
Hình 3.29.a,b,c. Mô hình cấu tạo các loại máy biến thế đơn giản ................................... 117
Hình 3.30.a, b. TN phân biệt tác dụng từ của các dòng điện ........................................... 118
Hình 3.31.a, b. TN ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ - Đàn điện từ ........................ 119

SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc tổ chức dạy học nhóm trong DHVL ở trường phổ thông ................... 37

Sơ đồ 2.2. Quy trình tự tạo thí nghiệm ............................................................................... 53
Sơ đồ 2.3. Quy trình DH hình thành kiến thức mới theo tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ
của TNTT .......................................................................................................................... 65
Sơ đồ 2.4. Quy trình tổ chức DH thực hành TN với sự hỗ trợ TNTT. ............................... 65
Sơ đồ 2.5. Quy trình tổ chức tự học ở nhà theo nhóm với sự hỗ trợ TNTT. ...................... 68
Sơ đồ 2.6. Quy trình thiết kế tiến trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT .......... 70
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ cấu trúc kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và
chất liệu của dây dẫn trong chương trình VL 9 THCS ..................................................... 122
BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1. Đường phân bố tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra 2-1 ............................... 145
Biểu đồ 4.2. Phân loại theo học lực theo điểm bài kiểm tra 2-1....................................... 145
Biểu đồ 4.3. Đường phân bố tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra 2-2 ............................... 147
Biểu đồ 4.4. Phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-3 .............................................. 147
Biểu đồ 4.5. Đường phân bố tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra 2-3 ............................... 148
Biểu đồ 4.6. Phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-3 .............................................. 148
Biểu đồ 4.7. Đường phân bố tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra 2-4 ............................... 149
Biểu đồ 4.8. Phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-4 .............................................. 149
Biểu đồ 4.9. Đường phân bố tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra 2-5 ............................... 151
Biểu đồ 4.10. Phân loại theo học lực điểm bài kiểm tra 2-5 ............................................ 151
Biểu đồ 4.11. Đường phân bố tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra 2-6 ............................. 152
Biểu đồ 4.12. Phân loại theo học lực tổng điểm các bài kiểm tra 2-6 .............................. 152
Biểu đồ 4.13. Đường phân bố tần suất lũy tích tổng điểm các bài kiểm tra..................... 153
Biểu đồ 4.14. Phân loại theo học lực tổng điểm các bài kiểm tra .................................... 153


-1-

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu quan trọng trong đường lối

xây dựng và phát triển của nước ta, điều này đã được khẳng định trong báo cáo của Ban
chấp hành Trung Ương Đảng khóa XI: “... đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và
phát triển kinh tế tri thức, đưa nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo
hướng hiện đại vào năm 2020”[3]. Để thực hiện mục tiêu này, nhân tố quyết định thắng
lợi chính là nguồn nhân lực. Nhận thức (NT) rõ tầm quan trọng của giáo dục trong sự
nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, từ Đại hội Đảng lần thứ IX thì Nghị quyết cũng
đã nêu rõ: "Đổi mới PP dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo
của người học, coi trọng thực hành, thí nghiệm, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học
vẹt, học chay. Đổi mới và tổ chức thực hiện nghiêm minh chế độ thi cử" [2].
Tinh thần đó đã được quán triệt và nhấn mạnh trong Luật giáo dục sửa đổi năm
2009, Điều 24 - Chương 2 là: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải biết phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của
từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm;
rèn luyện kỹ năng vận dụng kỹ thuật vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại
niềm vui hứng thú học tập cho mọi học sinh” [57]. Như vậy giáo dục Việt Nam cần
đổi mới một cách toàn diện cả về mục tiêu, nội dung, phương pháp (PP) và hình thức
tổ chức dạy học (DH). Trong đó, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) và
hình thức tổ chức dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh (HS),
phát huy tính chủ động, sáng tạo và năng lực tự học, tự nghiên cứu cho học sinh là
một yêu cầu cấp thiết và thực tiễn nhất.
Trong dạy học vật lý (DHVL) ở trường phổ thông, các nội dung kiến thức chủ
yếu là vật lý (VL) thực nghiệm (TNg) , hầu hết các khái niệm, định luật, thuyết vật
lý… được rút ra trên cơ sở khảo sát, phân tích các kết quả có được từ việc tiến hành
thí nghiệm (TN). Vì vậy, dạy học vật lý không chỉ đơn thuần cung cấp cho học sinh
kiến thức mà điều quan trọng nữa là phải trang bị những kỹ năng (KN), kỹ xảo về
thực hành như: gia công, lắp ráp, tiến hành thí nghiệm để thu thập và xử lý kết quả...
Thực trạng dạy học hiện nay ở các trường phổ thông vẫn nặng về thông báo, thuyết


-2trình và diễn giải. Học sinh vẫn học tập theo lối ghi nhớ và tái hiện nên khả năng vận

dụng tri thức vào thực tiễn vẫn rất hạn chế. Do đó, vấn đề đổi mới phương pháp dạy
học cần thực hiện theo các định hướng cụ thể sau: tăng cường sử dụng các phương
pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh; chuyển
mạnh từ phương pháp nặng về sự diễn giảng của giáo viên (GV) sang phương pháp
nặng về tổ chức cho học sinh (HS) hoạt động để tự lực chiếm lĩnh kiến thức và kỹ
năng; tăng cường học tập cá nhân, phối hợp một cách hài hoà với học tập hợp tác
nhóm; coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học; coi trọng việc rèn luyện kỹ năng
ngang tầm với việc truyền thụ kiến thức; tăng cường khai thác, sử dụng thí nghiệm và
các phương tiện trực quan trong dạy học vật lý [7].
Để thực hiện hiệu quả đổi mới phương pháp dạy học đối với dạy học vật lý
theo các định hướng nêu trên luôn cần có sự hỗ trợ của các thiết bị thí nghiệm,
phương tiện trực quan. Cơ sở vật chất của các trường phổ thông hiện nay vẫn còn
nhiều hạn chế và chưa đáp ứng được nhu cầu đổi mới phương pháp của thực tiễn dạy
học vật lý. Cụ thể là: chưa đủ số lượng thí nghiệm để tổ chức dạy học nhóm; chưa có
nhiều phương án thí nghiệm để học sinh lựa chọn khi dạy học với phương pháp bàn
tay nặn bột; phương pháp dạy học theo dự án khó thực hiện vì cần có các thiết bị thí
nghiệm, dụng cụ để tổ chức hoạt động học tập cho học sinh… Do đó, vấn đề tự tạo thí
nghiệm để hỗ trợ cho việc tổ chức các hoạt động học tập của học sinh là vấn đề cấp
thiết đang được các nhà nghiên cứu giáo dục quan tâm giải quyết trong thời gian qua.
Đặc biệt, nội dung kiến thức vật lý được dạy học ở trung học cơ sở (THCS) thường
liên quan đến những hiện tượng, quá trình vật lý cơ bản, đơn giản, định tính nên rất
phù hợp với loại thí nghiệm đơn giản mà giáo viên và học sinh có thể tự tạo để sử
dụng, đó là thí nghiệm tự tạo (TNTT). Thí nghiệm tự tạo có nhiều ưu điểm nổi trội
như: được tạo ra từ những vật liệu thông thường trong cuộc sống nên dễ tìm kiếm;
thao tác gia công, lắp ráp và tiến hành thường đơn giản, không mất nhiều thời gian
nên dễ tự tạo; sử dụng thí nghiệm nhanh gọn, cho kết quả rõ ràng, dễ gắn kết logic bài
học nên có tính khả thi. Không chỉ ở Việt Nam, thí nghiệm tự tạo được sử dụng phổ
biến ở nhiều nước phát triển trên thế giới như Mỹ, Đức, Canada, Ai Cập... [13]; [19];
[33] bởi tính đơn giản nhưng lại có hiệu quả cao trong dạy học. Thí nghiệm tự tạo còn
thể hiện được tính sáng tạo của người làm ra nó, nhất là khi sử dụng thí nghiệm tự tạo

-3để hỗ trợ cho các hoạt động học tập tìm tòi, khám phá và nghiên cứu khoa học của
học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.
Phần Điện học, Điện từ học ở chương trình Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở có
nhiều hiện tượng, quá trình tuy gần gũi với thực tiễn cuộc sống nhưng nội dung kiến
thức lại trừu tượng. Dạy học các nội dụng đó đòi hỏi phải trực quan hóa các hiện
tượng, quá trình vật lý thông qua các thí nghiệm hoặc mô phỏng trên các phương tiện
nghe nhìn [65]. Thực tiễn dạy học vật lý ở các trường trung học cơ sở cho thấy giáo
viên vẫn mất nhiều thời gian để thuyết trình, diễn giải và mô tả nhưng học sinh vẫn
không hiểu hết bản chất của hiện tượng, quá trình vật lý cần nghiên cứu. Đặc biệt là
hầu hết học sinh vẫn chưa vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống.
Nguyên nhân của những hạn chế này một phần là do giáo viên chưa quan tâm khai
thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo để khắc phục những hạn chế về cơ sở vật chất, thiết bị
thí nghiệm sẵn có, nhưng một phần do phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy
học mà giáo viên sử dụng chưa phù hợp và hiệu quả. Với đặc thù của nội dung kiến
thức và đối tượng dạy học của Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở, việc tăng cường tổ chức
hoạt động học tập theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động nhận thức của học sinh
như dạy học theo nhóm sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. Tổ chức dạy học
nhóm luôn gắn liền với việc hoạt động nhóm của học sinh, trong dạy học vật lý, đó là
các hoạt động lắp ráp, tiến hành thí nghiệm, thu thập thông tin, xử lý kết quả trong sự
hợp tác, hỗ trợ nhau tự để chủ động tìm ra kiến thức cần nghiên cứu. Như vậy, nghiên
cứu phối hợp khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo với tổ chức dạy học nhóm phần
Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở là vấn đề cấp thiết nhằm đổi mới
phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, góp
phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trường phổ thông.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài:
“Khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm một số kiến thức
phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở”.
2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu khai thác, tự tạo TN và đề xuất quy trình tổ chức DH nhóm với sự
hỗ trợ của TNTT để vận dụng vào tổ chức DH một số kiến thức trong phần Điện học,
Điện từ học VL lớp 9 THCS nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS.


-43. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của các TNTT đã
khai thác, tự tạo sẽ tích cực hóa hoạt động NT của HS, qua đó góp phần nâng cao chất
lượng và hiệu quả DHVL ở trường phổ thông.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy và học VL ở trường THCS, trong đó đi sâu khai thác, tự tạo và
sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS trong
DH một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu đề ra, đề tài tập trung thực hiện những nhiệm
vụ cụ thể sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm theo
hướng phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động hoạt động NT của HS trong DHVL.
- Nghiên cứu nội dung, chương trình và sách giáo khoa (SGK) bộ môn VL,
trong đó tập trung những nội dung liên quan đến các thiết bị TN, PP sử dụng thí nghiệm
vật lý (TNVL) trong DH phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9. Xác định mục tiêu DH,
phân tích đặc điểm nội dung chương trình để khai thác, tự tạo và sử dụng TN hỗ trợ tổ
chức DH nhóm một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 ở THCS hiện hành.
- Tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng TNVL nói chung, TNTT nói riêng và
vấn đề vận dụng tổ chức DH nhóm của GV vào DHVL ở một số trường THCS trên
địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế.
- Đề xuất quy trình tự tạo TN trong DHVL, quy trình sử dụng TNTT hỗ trợ tổ
chức DH nhóm và quy trình thiết kế tiến trình tổ chức DH theo hình thức này.
- Khai thác và tự tạo TN trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
- Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT trong một số kiến thức

phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS.
- TNg sư phạm nhằm kiểm nghiệm và đánh giá: tính khả thi của TNTT hỗ trợ
tổ chức DH nhóm; tính khoa học, hiệu quả của các quy trình, tiến trình DH đã đề xuất.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các


-5chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới PPDH ở các cấp học, bậc học.
- Nghiên cứu các cơ sở tâm lý học, giáo dục học và lý luận DH bộ môn theo hướng
tích cực hóa hoạt động NT của HS trong DHVL ở THCS.
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ DH bộ môn VL ở THCS.
- Nghiên cứu vai trò của TNTT, cơ sở lý luận của vấn đề đổi mới PPDH theo
hướng tích cực hóa hoạt động NT của HS thông qua phát huy tính tích cực, tự lực và
chủ động của HS trong hoạt động học tập nhóm với sự hỗ trợ của TNTT.
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Đàm thoại với GV và HS kết hợp điều tra bằng phiếu để khảo sát thực tiễn về cơ
sở vật chất và vấn đề sử dụng TNVL nói chung, TNTT nói riêng trong DHVL ở THCS.
- Nghiên cứu khả năng hỗ trợ của TNTT trong DHVL theo nhóm ở THCS.
- Tìm hiểu các TNVL lớp 9 ở THCS đã được trang bị ở nhà trường hiện nay
nhằm phát hiện những hạn chế của nó trong DH, làm cơ sở đề xuất cách khai thác
TNTT và đề xuất các biện pháp sư phạm hợp lý trong việc nâng cao hiệu quả DH với
việc sử dụng TN nói chung và TNTT nói riêng.
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành điều tra, thăm dò, trao đổi ý kiến với GV các trường THCS trên địa bàn
tỉnh Thừa Thiên - Huế về việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm.
- Tiến hành TNg sư phạm ở các trường THCS có đối chứng (ĐC) để kiểm
nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các TN đã khai thác, tự tạo được và tiến trình DH
đã soạn thảo. Từ đó, đánh giá một cách khách quan vai trò của TNTT hỗ trợ tổ chức
DH nhóm. Đó là cơ sở thiết thực góp phần đổi mới PPDH, nâng cao chất lượng và hiệu

quả DHVL ở các trường THCS.
6.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng PP thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả TNg sư
phạm về sự khác biệt trong kết quả học tập hai nhóm ĐC và TNg.
7. Những đóng góp của luận án
- Về mặt lý luận:
Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận và thực tiễn của việc khai thác, sử
dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm theo hướng tích cực hóa hoạt động NT của HS.
Cụ thể là:


-6+ Làm rõ cơ sở lý luận của việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH
nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS trong DHVL.
+ Đề xuất quy trình tự tạo TN, quy trình thiết kế tiến trình DH và sử dụng
TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong các dạng bài học nhằm tích cực hóa hoạt động
NT của HS trong DHVL ở trường phổ thông.
- Về mặt thực tiễn:
+ Khai thác, tự tạo 40 TN trong một số nội dung phần Điện học, Điện từ học
VL lớp 9 THCS.
+ Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT một số kiến thức trong
phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS theo hướng tích cực hóa hoạt động NT
của HS.
8. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm các phần chính sau:
- Phần Mở đầu (5 trang);
- Phần Nội dung gồm 4 chương:
Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu (19 trang)
Chương 2. Cơ sở lý luận và thực tiễn về khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo
hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm trong dạy học vật lý ở trường phổ thông (50 trang)
Chương 3. Sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm một số kiến

thức phần Điện học, Điện từ học Vật lý 9 THCS (55 trang)
Chương 4. Thực nghiệm sư phạm (28 trang)
- Phần Kết luận (3 trang);
- Công trình liên quan đến luận án đã được công bố (8 công trình);
- Phần Tài liệu tham khảo (110 tài liệu);
- Phần Phụ lục (88 trang).


-7-

Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về tổ chức dạy học vật lý theo nhóm
1.1.1. Các nghiên cứu ở ngoài nước
Từ những năm đầu thế kỉ 20, DH tương tác bằng hoạt động nhóm đã được nhiều
nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Dựa trên ý tưởng tất cả cùng làm việc,
chia sẻ thông tin với nhau để đạt được mục đích cuối cùng, John Amos Comenius đã
đưa ý tưởng này vào lớp học và cho rằng HS sẽ học được nhiều hơn từ cách học tập
như thế [108]. John Dewey, nhà giáo dục theo xu hướng thực dụng của Mỹ, được coi là
người đầu tiên khởi xướng ra xu thế DH hợp tác vào đầu năm 1900. Với việc xây dựng
"kiểu nhà trường hoạt động", ông cho rằng: trẻ em học được nhiều điều thông qua giao
tiếp, học tập sẽ hứng thú hơn đối với trẻ khi được tham gia các hoạt động và rút ra kinh
nghiệm cho mình. Chính John Dewey đã đưa các hình thức hoạt động hợp tác học tập
vào lớp học nhằm dạy cho con người cùng sống, cùng làm việc với nhau. John Dewey
đã chú ý phát triển hình thức học tập theo nhóm và đã đề ra lý thuyết DH nhóm dựa trên
các cơ sở tâm lý của Jean Piaget và Lep Vưgoski [50]; [92]; [108].
Theo quan điểm tâm lý học lịch sử, Lep Vưgoski cho rằng các chức năng tâm
lý cấp cao xuất hiện trước hết ở mức độ liên nhân cách giữa các cá nhân, trước khi
chúng tồn tại ở mức độ tâm lý bên trong. Chính vì vậy, trong một lớp học, cần coi
trọng sự khám phá có trợ giúp hơn là sự tự khám phá. Từ đó cần rút ra một nguyên tắc
là DH cần tổ chức cho HS học tập với sự trợ giúp, hỗ trợ của bạn học, học tập cùng

nhau sẽ giúp HS lĩnh hội kiến thức tốt hơn. Còn theo Jean Piaget với thuyết mâu
thuẫn NT xã hội thì cho rằng: trong khi tương tác cùng nhau, mâu thuẫn NT xã hội
xuất hiện đã tạo ra sự mất cân bằng về NT giữa mọi người. Các cuộc tranh luận diễn
ra liên tục và được giải quyết. Trong quá trình đó, những lý lẽ, lập luận chưa đầy đủ sẽ
được bổ sung và điều chỉnh. Như vậy, học là một quá trình xã hội, trong đó con người
liên tục đấu tranh giải quyết các mâu thuẫn về NT của mình [30]; [86]. Từ đó John
Dewey đã cho rằng: môi trường có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển nhân cách HS,
do đó muốn HS học tốt thì phải tạo cho các em một môi trường càng gần với đời sống
hàng ngày. Một trong những môi trường đó là môi trường làm việc chung, làm việc
hợp tác theo nhóm nhỏ, tạo cho HS thói quen trao đổi kinh nghiệm, có cơ hội phát
triển lý luận, ngôn ngữ...[108]
Người cũng có ảnh hưởng lớn đến lý thuyết về DH hợp tác theo nhóm là nhà
tâm lí học xã hội Kurt Lewin, ông là người có ảnh hưởng chính đến sự hình thành và


-8phát triển của trào lưu “Tương tác nhóm” vào đầu những năm 1940. Kurt Lewin đề ra
“thuyết phụ thuộc lẫn nhau trong xã hội” hay còn gọi là “thuyết tương tác xã hội” dựa
trên cơ sở của Kurt Koffka, người đã đề xuất khái niệm “Nhóm là phải có sự phụ
thuộc lẫn nhau giữa các thành viên”. Kurt Lewin đã đưa ra khái niệm nhóm phải có
hai yếu tố: sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các thành viên trong nhóm, nhóm phải năng
động hơn, có tác động tích cực đến các thành viên; tình trạng gắng sức giữa các thành
viên trong nhóm là động lực để thúc đẩy hoàn thành mục tiêu [30]; [99]; [108].
Sau đó, năm 1962, Morton Deutsch tiếp tục xây dựng và mở rộng lý luận về sự
phụ thuộc lẫn nhau trong xã hội nhằm hoàn thiện lý thuyết hoạt động nhóm, ông xây
dựng một lý thuyết về hợp tác và cạnh tranh. Lý thuyết của Morton Deutsch được mở
rộng và áp dụng cho giáo dục, đặc biệt là các vận dụng của chính tác giả tại trường Đại
học Minnesota của Mỹ [12]; [46]. Ngoài ra còn có một số nhà tâm lí và giáo dục học
nghiên cứu về vấn đề DH nhóm như: Aronson, hai anh em nhà Johnson. Elliot Aronson
với mô hình lớp học Jigsaw được sử dụng đầu tiên ở Austin Texas vào năm 1978.
Jigsaw dựa trên nhu cầu thiết yếu lúc bấy giờ là giảm sự căng thẳng xung đột sắc tộc

giữa các HS khác màu da và loại bỏ cạnh tranh cá nhân trong lớp học. Mô hình này yêu
cầu các HS phải biết chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm với nhau để cả nhóm học tập đạt
kết quả tốt nhất. Có thể nói Jigsaw đã đánh dấu một bước ngoặc quan trọng trong việc
hoàn thiện các hình thức tổ chức hoạt động hợp tác theo nhóm trong DH. Năm 1989,
hai anh em nhà Johnson đã khảo sát và nghiên cứu trên 193 trường hợp và cũng đã đúc
kết rằng: học hợp tác theo nhóm thì HS học hỏi được nhiều hơn so với cách học truyền
thống. Các nhà nghiên cứu giáo dục Mỹ như: Robert Slavin, Kagan, Sholmo, Sharan
cũng đã chứng minh được tính hiệu quả của PPDH theo hướng tạo cơ hội cho HS hợp
tác trong việc hình thành các KN xã hội, phát triển tư duy NT và khả năng hòa nhập với
thế giới xung quanh. Vào năm 1996, lần đầu tiên PPDH hợp tác chính thức được áp
dụng trong một số trường Đại học ở Mỹ, và hội nghị nghiên cứu vấn đề học hợp tác lần
đầu được tổ chức tại Minneapolis (Mỹ) đã đánh giá cao PPDH này [108].
Như vậy, trong thời gian dài, các nhà nghiên cứu nước ngoài đã xây dựng,
hoàn thiện PPDH hợp tác theo nhóm trên cơ sở của ba quan điểm: quan điểm phát
triển NT; quan điểm về hành vi; sự phụ thuộc lẫn nhau trong xã hội. Các tác giả đều
đã cho rằng tổ chức DH nhóm đã góp phần rèn luyện năng lực hợp tác, phát huy tính
tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. Hiện nay DH hợp tác nhóm vẫn đang thu
hút sự quan tâm, nghiên cứu để vận dụng vào DH của nhiều nhà giáo dục trên thế giới
nhất là ở các nước có nền giáo dục phát triển như Mỹ, Nhật, Anh, Đức...[34].


-9Một trong những hình thức DH mới có những nét tương đồng với DH nhóm đã
và đang được một số nước trên thế giới như Đức, Thụy sĩ, Anh... sử dụng trong DH
nhằm tăng cường các hoạt động tự chủ, sáng tạo của HS, đó là hình thức DH theo trạm.
Trong hình thức DH theo trạm HS làm việc cá nhân, theo cặp hoặc theo nhóm để thực
hiện các nhiệm vụ khác nhau ở các trạm về một nội dung kiến thức xác định. Các
nhiệm vụ NT ở mỗi trạm cần có tính tương đối độc lập với nhau, sao cho HS có thể bắt
đầu từ một trạm bất kì. Sau khi hoàn thành trạm đó, HS sẽ chuyển sang một trạm bất kì
còn lại. Ta cũng có thể tổ chức các trạm này theo một vòng tròn để đảm bảo trật tự của
tiết học, vì vậy hình thức DH này còn có tên DH theo vòng tròn [6].

DH theo trạm phù hợp với các bài có các nhiệm vụ học tập tương đối độc lập.
Do đó yêu cầu GV phải thiết kế các nhiệm vụ học tập phải độc lập tương đối sao cho
HS có thể bắt đầu từ bất kì nhiệm vụ nào. Các bước tổ chức giờ học dưới hình thức
học tập theo trạm theo thứ tự như sau: Thống nhất nội qui học tập theo trạm; HS tự
chia nhóm; Tùy theo yêu cầu nhiệm vụ học tập ở mỗi trạm, HS làm việc cá nhân, theo
cặp hoặc theo nhóm tại các trạm học tập; Tổng kết kết quả học tập. Như vây, tổ chức
DH theo trạm cũng có những nét khá tương đồng so với cấu trúc cơ bản của tổ cức
DH theo nhóm như có sự chia nhóm đề thực hiện các nhiệm vụ học tập. Tổ chức DH
theo trạm đòi hỏi các nhóm thực hiện các nhiệm vụ hoàn toàn khác nhau nên không
phải lúc nào, bài nào cũng thực hiện được, nhất là đối với việc DH kiến thức mới trên
lớp với chương trình và đối tượng HS ở THCS. Đó chính là hạn chế lớn của hình thức
DH này nên hiện nay vẫn chưa được sử dụng phổ biến như hình thức DH theo nhóm.
Tuy nhiên DH theo trạm là một trong những hình thức DH mở nên rất phù hợp với
giờ học ngoại khóa. Trong giờ học ngoại khóa, các nhiệm vụ học tập hoàn toàn có thể
được mở rộng hơn về mức độ yêu cầu cũng như không gian học tập. Nội dung các
nhiệm vụ sẽ không còn giới hạn trong nội dung SGK và không gian học tập không chỉ
giới hạn trong phạm vi lớp học mà có thể mở rộng ra ở sân trường, trong thư viện, tại
phòng máy tính và tại xưởng trường [6]; [12].
Ngoài hình thức DH theo trạm thì hình thức DH theo góc cũng có những điểm
tương đồng với DH theo nhóm, theo cặp. DH theo góc là một hình thức tổ chức DH
qua đó HS thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí cụ thể trong không gian lớp
học nhưng cùng hướng tới chiếm lĩnh một nội dung học tập theo các phong cách học
khác nhau... Người dạy có thể giao nhiều nhiệm vụ với các mức độ và năng lực khác
nhau theo từng nội dung học tập, mỗi cá nhân tự hoàn thành nhiệm vụ với sự tương
tác của người dạy và thành viên trong nhóm. Mỗi góc phải chuẩn bị đầy đủ các


- 10 phương tiện đáp ứng nội dung học tập và nhiệm vụ các góc cùng hướng tới mục tiêu
bài học. Tổ chức cho HS học theo góc được thực hiện theo 4 bước cơ bản sau: Bố trí
không gian lớp học, giới thiệu bài học và nêu sơ lược nhiệm vụ mỗi góc; Tổ chức cho

HS học tập tại các góc (cá nhân, cặp hay nhóm nhỏ); Tổ chức cho HS trao đổi và đánh
giá kết quả học tập (nếu cần). Hạn chế của DH theo góc là: Cần có không gian lớp học
lớn, số HS lại không nhiều và nhiều thời gian cho hoạt động học tập; Không phải nội
dung, bài học nào cũng đều có thể áp dụng học theo góc; GV cần nhiều thời gian và trí
tuệ, năng lực cho việc chuẩn bị và sắp xếp. Do vậy DH theo góc không thể thực hiện
thường xuyên mà chỉ thực hiện ở những nơi có đủ điều kiện [12].
Qua việc tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển của tư tưởng DH hợp tác
nhóm cũng như nghiên cứu một số hình thức tổ chức DH tương tự DH nhóm, có thể
thấy rõ tính hiệu quả và khả thi khi áp dụng hình thức DH nhóm vào giáo dục Việt
Nam ở các cấp học, các môn học khác nhau. Trong đó có bộ môn VL đang được DH
ở trường phổ thông hiện nay.
1.1.2. Các nghiên cứu ở trong nước
Ở Việt Nam, những vấn đề liên quan đến đổi mới PPDH ngày càng được nghiên
cứu và vận dụng rộng rãi trong các trường ở nhiều cấp học, bậc học. Bàn về tổ chức DH
nhóm, các tác giả Nguyễn Ngọc Bảo, Trần Kiều cho rằng: DH theo nhóm như một PPDH
có sự kết hợp giữa tập thể và cá nhân. Trong đó, HS học tập dưới sự hướng dẫn của GV
kết hợp sự trao đổi những ý tưởng, nguồn kiến thức trong hợp tác giữa HS với nhau trong
quá trình lĩnh hội tri thức và hình thành KN, kỹ xảo [4]; [5]. Trong những năm gần đây
có nhiều nghiên cứu về việc tổ chức hoạt động nhóm theo quan điểm hướng vào người
học, có thể kể đến như: “Mô hình phương pháp dạy học theo nhóm nhỏ” và “Nhóm nhỏ
và việc tổ chức cho học sinh theo các nhóm nhỏ” của tác giả Trần Duy Hưng [34];
[35];“Về phương pháp học tập nhóm” của tác giả Trần Thị Thu Mai [44];“Tổ chức hoạt
động hợp tác trong học tập theo hình thức thảo luận nhóm” của tác giả Nguyễn Thị
Hồng Nam [45];“Một số vấn đề lý luận về kỹ năng học theo nhóm của học sinh” của tác
giả Ngô Thị Thu Dung [14]... Các nghiên cứu trên ngoài việc giúp chúng ta có cái nhìn
tổng quát về quá trình phát triển của PPDH hợp tác trên thế giới, đồng thời cũng cung cấp
những thông tin, kinh nghiệm khi sử dụng hình thức hoạt động nhóm trong DH ở nước
ta. Các nghiên cứu này cùng đưa ra nhận định chung là: hoạt động nhóm chính là quá
trình tương tác, hợp tác giữa người học trong nhóm dưới sự điều khiển của người dạy và
tác động của môi trường nhằm hướng đến mục tiêu chung và giải quyết các nhiệm vụ

nhận thức. Như vậy, theo những nghiên cứu này thì trong DH nhóm, từng thành viên của


- 11 nhóm sẽ hợp tác với nhau không chỉ có trách nhiệm với việc học tập của mình mà còn có
trách nhiệm quan tâm đến việc học tập của bạn bè trong nhóm. Sự hợp tác của nhóm HS
có đặc điểm cơ bản là: có mục đích chung trên cơ sở cùng có lợi; bình đẳng tin tưởng lẫn
nhau và tự nguyện hoạt động; HS phụ thuộc lẫn nhau trên cơ sở trách nhiệm cá nhân cao;
cùng chung sức, hỗ trợ và bổ sung cho nhau [87].
Bên cạnh đó, trong một số lý thuyết khoa học gần đây của các tác giả trong
nước cũng đã làm sáng tỏ bản chất việc học dưới những cách nhìn mới của sự hợp tác.
Cụ thể như: trong tâm lý học hoạt động, khi nghiên cứu bản chất tâm lý người cho
thấy tâm lý hình thành trong hoạt động, từ đó mà giáo sư Phạm Minh Hạc nhấn mạnh:
"Nhà trường hiện đại ngày nay là nhà trường hoạt động, dùng phương pháp hoạt
động… Thu hẹp sự cưỡng bức của nhà giáo thành sự hợp tác bậc cao" [22] và
"Phương pháp giáo dục bằng hoạt động dẫn dắt học sinh tự xây dựng công cụ làm
thay đổi từ bên trong… Hoạt động cùng nhau, hoạt động hợp tác giữa thầy và trò,
hoạt động hợp tác giữa trò và trò có một tác dụng lớn" [23]. Như vậy, có thể thấy
rằng: cần kết hợp hoạt động cá nhân với hoạt động nhóm trong DH ở các trường phổ
thông hiện nay. Nghĩa là: DH ở nhà trường hiện nay cần tổ chức các dạng hoạt động
học tập khác nhau cho HS; DH cần thay đổi phương thức học tập cưỡng bức bằng
phương thức học tập hợp tác, làm việc cùng nhau. Theo lý thuyết kiến tạo (ra đời vào
những năm 80 của thế kỷ 20 cũng là một cơ sở khoa học của lý luận DH hiện đại), đã
đưa ra một số luận điểm cơ bản về DH ở trong nhà trường. Trong đó có luận điểm
nhấn mạnh: học là quá trình mang tính xã hội, văn hóa và liên nhân cách, do vậy
nghiên cứu hoạt động học phải trong mối quan hệ với các yếu tố xã hội và sự hợp tác
giữa các cá nhân. Đây chính là tinh thần của tổ chức DH hợp tác nhóm đang được
nghiên cứu và vận dụng trong DH ở các trường của nước ta hiện nay [71].
Theo phân tích của các tác giả Ngô Thị Thu Dung, Trần Duy Hưng và Nguyễn
Thị Hồng Nam [14]; [35]; [45], trong số các PPDH đang được sử dụng theo hướng đổi
mới hiện nay, PPDH nhóm có nhiều ưu thế trong thực hiện các mục tiêu giáo dục mới ở

Việt Nam. Hơn nữa, triết lý DH của PPDH nhóm xuất phát từ những quan niệm mới về
bản chất học tập nói chung và việc tổ chức học tập ở phổ thông nói riêng. PPDH nhóm
có nguồn gốc từ PP giáo dục xã hội. Dựa trên bản chất xã hội của việc học, nguyên tắc
cốt lõi hay triết lý của PPDH nhóm là sử dụng các mối quan hệ xã hội mang tính tương
tác trực tiếp, đa chiều, ở nhiều cấp độ giữa các chủ thể học để tổ chức DH. Mối quan hệ
này thể hiện hai mặt: mặt nội dung nói lên tính chất của các quan hệ xã hội trong học
đường, đó là tính hợp tác và tính cạnh tranh lành mạnh; mặt hình thức bao gồm tổng thể


- 12 các mối quan hệ xã hội phong phú, đa dạng giữa các chủ thể học trong học đường. Mặt
nội dung và mặt hình thức luôn có mối quan hệ chặt chẽ. Trong mối quan hệ xã hội của
cá nhân, bao giờ cũng diễn ra hai chiều tác động ngược nhau nhưng gắn bó chặt chẽ và
không thể thiếu được loại nào, đó là sự hợp tác và cạnh tranh. Để thực hiện được điều
này, việc thiết kế nhiệm vụ học tập và mô hình hoạt động nhóm là những KN quan
trọng nhất của GV. PPDH nhóm sử dụng một phương tiện đặc trưng để chuyển tác
động DH của GV lên người học và quá trình học tập, gây ảnh hưởng đến việc học và
người học, đó là nhóm học tập. Đặc trưng và thế mạnh của PPDH nhóm là ở chỗ sử
dụng sức mạnh của nhóm học tập, với đầy đủ thuộc tính của nhóm xã hội, làm công cụ
DH, tác động, tổ chức việc học, giúp HS lĩnh hội các loại kiến thức khác nhau theo mục
tiêu xã hội đặt ra. Chính vì vậy, trong PPDH nhóm, việc xây dựng mô hình nhóm học
tập là kỹ thuật DH quan trọng nhất.
Đối với những nghiên cứu về tổ chức nhóm trong DHVL ở trường phổ thông, cho
tới nay đã có một số tác giả như: Thái Duy Tuyên, Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc
Hưng, Phạm Xuân Quế, Lê Công Triêm, Lê Phước Lượng... [43]; [70]; [83]; [86]; [87]
trình bày trong một số tài liệu và bài viết trên tạp chí khoa học. Các nghiên cứu này đều
thống nhất về cơ sở lý luận chung dựa trên những lý thuyết của các tác giả nước ngoài đã
đề ra, và cùng cho rằng: ý tưởng là động viên HS “c ng bơi để không bị chìm” hơn là đào
tạo theo kiểu tạo ra những “k thắng, người thua” như trong môi trường học tập có tính
ganh đua một cách truyền thống; hợp tác nhóm đích thực luôn khuyến khích sự tương tác
giữa HS với HS và thiết lập mối quan hệ sâu sắc giữa các thành viên của nhóm; khi hợp

tác nhóm, HS học được cách lắng nghe ý tưởng của người khác, thảo luận và phản bác,
đưa ra và chấp nhận những phê bình có tính xây dựng từ bạn b và cảm thấy thoải mái
khi phạm phải sai sót; hợp tác nhóm với những đặc điểm của nó trong bầu không khí
thoải mái, HS có cơ hội thực hành các KN trí tuệ bậc cao như KN sáng tạo, phân tích,
tổng hợp và đánh giá… Các tài liệu, bài viết của các tác giả này còn cho thấy một số vấn
đề cụ thể về PPDH nhóm trong DHVL ở trường phổ thông như: chỉ ra được DH theo
hình thức hợp tác nhóm góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS; phân loại các hình
thức tổ chức và xây dựng được các bước cơ bản trong cấu trúc tổ chức DH nhóm; nêu
được một số biện pháp và các lưu ý trong việc vận dụng PPDH nhóm để nâng cao hiệu
quả DHVL ở trường phổ thông. Đặc biệt, đã có một số bài viết trên tạp chí khoa học giáo
dục đã vận dụng cấu trúc DH nhóm vào tổ chức DH một số nội dung cụ thể của chương
trình VL phổ thông với việc sử dụng phiếu học tập và một số phương tiện trực quan khác


- 13 nhau [43]; [86]. Có thể nói: các kết quả nghiên cứu trên tuy chưa đi sâu phân tích và đề
xuất các quy trình khai thác, sử dụng phiếu học tập, TN và các phương tiện trực quan để
hỗ trợ tổ chức DH nhóm nhưng đã chứng tỏ được sự cần thiết của việc sử dụng các
phương tiện đó để tổ chức DHVL theo nhóm ở trường phổ thông.
Như vậy, cho tới nay, ở trong và ngoài nước đã có các nghiên cứu cơ sở lý luận
DH về tổ chức DH nhóm ở trường phổ thông nói chung và đối với DH bộ môn VL nói
riêng. Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ mới dừng lại ở việc xây dựng những lý
luận chung và các bước DH cơ bản cùng một số giải pháp trong tổ chức DH nhóm
nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS.
Với đặc thù DH của bộ môn VL, trong tổ chức DH nhóm thường gắn liền với
hoạt động nhóm nhằm giải quyết nhiệm vụ học tập về bài toán NT VL bằng TNg.
Trong đó, TNVL là một trong những phương tiện hỗ trợ không thể thiếu. Điều đó cho
thấy: vấn đề khai thác, sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm là vấn đề có tính cấp thiết
và thiết thực. Đặc biệt, khi sử dụng TNVL hỗ trợ tổ chức hoạt động nhóm không
những góp phần tích cực hóa hoạt động NT của HS mà còn rèn luyện được các KN
thực hành TN cho HS. Theo định hướng của Ngành Giáo dục thì hình thức tổ chức

DH nhóm có thể đáp ứng mục tiêu đổi mới PPDH bộ môn VL trong DH ở trường phổ
thông. Tuy vậy, cho tới nay vẫn chưa có đề tài nào đi sâu nghiên cứu vấn đề này.
1.2. Các nghiên cứu về khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý
Hiện nay những nghiên cứu về sử dụng TN và phương tiện trực quan trong
DHVL ở trường phổ thông đang đi theo ba xu hướng khác nhau: xu hướng hiện đại hóa
[26]; [43]; [74]; [85]; [96]; [98]; xu hướng tự tạo và sử dụng TN, được gọi là TNTT
[11]; [13]; [15]; [19]; [32]; [52]; xu hướng khai thác phối hợp TN và các phương tiện
trực quan trong DHVL [65]; [19]; [26]; [85]. Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật,
đã tạo điều kiện cho việc hiện đại hoá các thiết bị TN như sử dụng máy vi tính, dao
động kí, đồng hồ hiện số, cổng quang học, đệm không khí, các sensor… Hiện đại hóa
các phương tiện DH là vấn đề mà GV nào cũng quan tâm và mong muốn, nhưng nó lại
phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện cơ sở vật chất và kỹ thuật. Do đó, xu hướng khai thác,
tự tạo và sử dụng TN vào DHVL đang được nhiều nhà nghiên cứu giáo dục ở các nước
trên thế giới và Việt Nam quan tâm.
1.2.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài
Trong thời gian qua, nhiều nước trên thế giới đã quan tâm đến việc khai thác,
tự tạo TN để sử dụng vào trong DH. Một trong những tổ chức nghiên cứu lớn nhất đó