BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
NGUYỄN THỊ HUYỀN
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ VỀ
DAO ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CON LẮC
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12_THPT
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật Lí
Mã số: 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Xuân Quý
HÀ NỘI, 2015
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo trong tổ Lí luận và phương
pháp dạy học Vật lí, các Thầy Cô giáo khoa Vật lí, phòng sau Đại học, các Thầy
Cô giáo trường ĐHSP Hà Nội 2 đã giúp tôi hoàn thành khóa học.
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chần thành cảm ơn TS Dương Xuân Quý,
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Chi bộ, các thầy cô giáo trong
tổ Lí – Công nghệ - Hóa – Giáo dục công dân trường THPT Vĩnh Tường đã tạo
điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tham gia khóa học và trong đợt thực
nghiệm sư phạm.
Cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn động viên, giúp đỡ
và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn
thành đề tài nghiên cứu của mình.
Vĩnh Phúc, tháng 4 năm 2015
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Huyền
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng
mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin
trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc .
Vĩnh Phúc, tháng 4 năm 2015
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Huyền
CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Chữ viết tắt
Chữ viết đầy đủ
HS
Học sinh
GV
Giáo viên
HĐNK
Hoạt động ngoại khóa
SLTT
Suy luận tương tự
TN
Thí nghiệm
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................1
1.
Lí do chọn đề tài.....................................................................................1
2.
Mục đích nghiên cứu..............................................................................2
3.
Nhiệm vụ nghiên cứu.............................................................................2
4.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 3
5.
Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 3
6.
Giả thuyết khoa học............................................................................... 4
7.
Cấu trúc luận văn................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA TRONG
DẠY HỌC VẬT LÍ TRONG TRƯỜNG PHỔ THÔNG................................... 6
1.1.
Hoạt động ngoại khóa Vật lí trong trường phổ thông..................... 6
1.1.1. Vị trí của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức
dạy học ở trường phổ thông............................................................................... 6
1.1.2. Vai trò của hoạt động ngoại khóa vật lí................................................ 7
1.1.3. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa.............................................. 8
1.1.4. Nội dung, các hình thức tổ chức và phương pháp dạy học ngoại khóa về
vật lí
8
1.1.5. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí............................... 18
1.2.
Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
trong dạy học vật lí......................................................................................... 20
1.2.1. Tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập........................... 21
1.2.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập.................. 23
1.3.
Phương pháp tương tự trong dạy học vật lí....................................27
1.3.1. Phương pháp tương tự......................................................................... 27
1.3.2. Phương pháp tương tự trong dạy học vật lí........................................ 29
1.3.3. Một số yêu cầu khi sử dụng phương pháp tương tự trong dạy học vật lí.
31
1.4.
Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học vật lí....32
1.4.1. Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy
học vật lí............................................................................................................32
1.4.2. Những đặc điểm cơ bản của các dụng cụ thí nghiệm đơn giản.......... 34
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ NGHIÊN CỨU
SỰ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÁ, CON LẮC XOẮN, CON LẮC LẬT
ĐẬT……………………………………………………………………37
2.1.
Các mục tiêu học sinh cần đạt được sau khi học chương “ Dao động
cơ” – lớp 12 THPT..........................................................................................37
2.1.1. Mục tiêu về kiến thức...........................................................................37
2.1.2. Mục tiêu về kĩ năng..............................................................................37
2.1.3. Các thí nghiệm cần tiến hành trong quá trình dạy học về “Dao động
cơ”…………….................................................................................................39
2.2.
Tình hình dạy và học chương “Dao động cơ” _ lớp 12 THPT thuộc
một số trường trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc.................................................39
2.2.1. Mục đích điều tra................................................................................. 39
2.2.2. Phương pháp điều tra........................................................................... 40
2.2.3. Đối tượng điều tra................................................................................ 40
2.2.4. Kết quả điều tra.................................................................................... 40
2.3.
Thử nghiệm việc chế tạo dụng cụ thí nghiệm và tiến hành các thí
nghiệm với dụng cụ đã chế tạo...................................................................... 47
2.3.2.Các thí nghiệm được tiến hành với bộ dụng cụ thí nghiệm trên.............48
2.4.
Xây dựng quy trình hoạt động ngoại khóa về dao động của một số
con lắc vật lí: con lắc lá, con lắc xoắn, con lắc lật đật.................................60
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.........................................................74
3.1.
Mục đích thực nghiệm sư phạm....................................................... 74
3.2.
Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm................................ 74
3.3.
Phương pháp thực nghiệm sư phạm................................................74
3.4.
Những thuận lợi và khó khăn khi thực nghiệm sư phạm..............74
3.4.1. Thuận lợi.............................................................................................. 74
3.4.2. Khó khăn.............................................................................................. 75
3.5.
Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.............................................. 75
3.5.1. Đánh giá tính khả thi của hoạt độngngoại khóa................................. 75
3.5.2. Đánh giá hiệu quả đối với việc phát huy tính tích cực và phát triển năng
lực sáng tạo của học sinh................................................................................. 76
KẾT LUẬN CHUNG................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 86
PHỤ LỤC............................................................................................................................ i
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đứng trước một xã hội đầy biến động trong sự hội nhập mạnh mẽ, con
người phải có tri thức, có năng lực hoạt động linh hoạt, có sự sáng tạo không
ngừng. Yêu cầu này đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới một cách mạnh mẽ,
đồng bộ cả mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học.
Với môn Vật lí, để thực hiện mục tiêu đổi mới, việc dạy học cần được
thực hiện sao cho các hoạt động học tập của HS được phỏng theo các giai
đoạn xây dựng kiến thức của các nhà khoa học.
Vật lí phổ thông về cơ bản là một môn khoa học thực nghiệm, đặc điểm
này đòi hỏi trong dạy học Vật Lí phải tăng cường sử dụng thí nghiệm một
cách hợp lí, tạo điều kiện cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức và phát triển các
năng lực hoạt động. Việc làm đó sẽ góp phần tích cực vào đổi mới phương
pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, là
yếu tố kích thích hứng thú, khuyến khích tính tích cực, tự lực và sáng tạo của
học sinh.
Tuy nhiên, thực tế cho thấy, việc dạy và học theo chương trình nội khóa
còn rất nặng về mặt kiến thức nên chưa kích thích được sự hứng thú học tập
và phát huy được khả năng sáng tạo của HS. Do đó, để đạt được mục tiêu đã
đề ra của nền giáo dục hiện nay thì cần đa dạng các hình thức tổ chức học tập
của HS và cần khẳng định vai trò của hình thức dạy học ngoại khóa. Hoạt
động ngoại khóa là một trong những hình thức tổ chức dạy học có ý nghĩa
quan trọng đối với việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, tự rèn
luyện kỹ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem
lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS…
Cho đến nay đã có nhiều đề tài nghiên cứu việc tổ chức HĐNK về vật lí
cho đối tượng học sinh trung học phổ thông, như: Trần Hữu Phước (2007),
1
“Nghiên cứu việc tổ chức ngoại khóa về cơ học chất lưu chuyển động nhằm
phát triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh THPT”, luận văn thạc sĩ khoa
học giáo dục; Trương Đức Cường (2007), “Nghiên cứu xây dựng và tổ chức
một số chủ đề ngoại khóa phần điện học lớp 12 (THPT)nhằm góp phần giáo
dục KTTH cho học sinh”, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục; Lê Thị Huyền
Diệp (2014), “Tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí về lực hướng tâm theo
hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh lớp
10”, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục… nhưng ở các phần khác nhau trong
chương trình vật lí THPT và chưa có đề tài nào nghiên cứu hoạt động ngoại
khóa về “Dao động điều hòa” ở lớp 12 THPT.
Chúng tôi nhận thấy dao động điều hòa là một nội dung quan trọng của
Vật Lí 12, trong đó chúng ta phải kể đến bài toán về chu kì dao động của các
con lắc. Tuy nhiên, SGK chỉ nghiên cứu về dao động của con lắc đơn và con
lắc lò xo là các hệ dao động lí tưởng. Trong khi còn nhiều con lắc khác HS
thường gặp trong cuộc sống (chủ yếu là con lắc vật lí) mà SGK không đề cập
hoặc bắt thừa nhận công thức do điều kiện thời gian.
Từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “Tổ chức hoạt
động ngoại khóa về dao động của một số con lắc trong dạy học vật lí 12 _
THPT”.
2. Mục đích nghiên cứu
Tổ chức hoạt động ngoại khóa nghiên cứu sự dao động của một số con
lắc thường gặp trong cuộc sống nhằm phát huy tính tích cực và phát triển
năng lực sáng tạo cho học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận về: tổ chức hoạt động ngoại khóa trong dạy học Vật
Lí; về việc phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh;
về việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học vật lí.
2
- Nghiên cứu chương trình Vật lí, SGK, các tài liệu có liên quan đến kiến
thức về dao động cơ lớp 12, đặc biệt các kiến thức liên quan đến chu kì dao
động của con lắc.
- Điều tra thực tế việc dạy và học chương “Dao động cơ” ở trường THPT
Vĩnh Tường – Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc.
- Thiết kế, chế tạo các con lắc: con lắc lá, con lắc xoắn, con lắc lật đật và
hướng dẫn học sinh cách chế tạo các con lắc để qua đó kiểm nghiệm công
thức tính chu kì dao động đã rút ra được từ các phương pháp suy luận logic.
- Soạn thảo tiến trình tổ chức hoạt động ngoại khóa tìm chu kì dao động
của con lắc lá, con lắc xoắn, con lắc lật đật.
- Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm, kiểm tra
tính khả thi và hiệu quả của hoạt động ngoại khóa về chu kì dao động của con
lắc vật lí, rút ra những sửa đổi bổ sung cần thiết.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
- Các thiết bị thí nghiệm về dao động cơ: con lắc lá, con lắc xoắn, con lắc
lật đật.
- Việc tổ chức dạy học ngoại khóa nghiên cứu dao động của con lắc.
Phạm vi nghiên cứu:
-
Chương “Dao động cơ”_Vật lí 12
-
Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh về kiến thức dao động
cơ trong chương trình vật lí lớp 12 THPT.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để hoàn thành các nhiệm vụ, đề tài đã sử dụng các phương pháp nghiên
cứu sau:
-
Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:
3
+ Nghiên cứu lí luận về tính tích cực, năng lực sáng tạo và dụng cụ thí
nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí.
+ Nghiên cứu các tài liệu về dao động cơ, đặc biệt về chu kì dao động
của con lắc vật lí.
+ Nghiên cứu các tài liệu về dạy học ngoại khóa, tổ chức hoạt động ngoại
khóa trong dạy học Vật Lí để áp dụng cụ thể vào tìm chu kì dao động của con
lắc vật lí.
-
Phương pháp thực nghiệm:
+ Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm để đo chu kì dao động của con lắc
lá, con lắc xoắn, con lắc lật đật.
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của hoạt động
ngoại khóa về chu kì dao động của con lắc vật lí.
-
Phương pháp thống kê toán học: Ứng dụng toán học thống kê để xử lý
số liệu và trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm trong trường phổ thông.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức hoạt động ngoại khóa nghiên cứu sự dao động của một số
con lắc thường gặp trong cuộc sống thì sẽ góp phần phát huy tính tích cực và
phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.
Đóng góp của đề tài
Dự kiến đóng góp của đề tài:
-
Cụ thể hóa cơ sở lí luận về dạy học ngoại khóa và tổ chức hoạt động
ngoại khóa trong chương trình vật lí THPT sử dụng trong chương “Dao động
cơ”.
-
Đề xuất quy trình tổ chức hoạt động dạy học ngoại khóa nghiên cứu
chu kì dao động của một số con lắc vật lí thường gặp trong cuộc sống.
-
Có thể làm tài liệu tham khảo cho việc tổ chức hoạt động ngoại khóa ở
trường phổ thông.
4
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo luận văn gồm 3
chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa vật lí trong trường phổ
thông
Chương 2: Tổ chức hoạt động ngoại khóa nghiên cứu sự dao động của con lắc
lá, con lắc xoắn, con lắc lật đật
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI
KHÓA TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ TRONG TRƯỜNG PHỔ
THÔNG
1.1.
Hoạt động ngoại khóa Vật lí trong trường phổ thông
1.1.1. Vị trí của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ
chức dạy học ở trường phổ thông
Hoạt động ngoại khóa là một hình thức tổ chức dạy học ngoài giờ lên
lớp, có thể giúp HS có kết quả cao hơn trong học tập và góp phần hoàn thiện
nhân cách cho các em. Chính vì vậy mà HĐNK đã được chú trọng nghiên cứu
và thực hiện ở nhiều nước trên thế giới. Thậm chí nền giáo dục của nhiều
nước còn chủ trương giảm thời lượng các giờ lên lớp và tăng cường các hoạt
động ngoài giờ lên lớp và hoạt động ngoại khóa. Công trình nghiên cứu giáo
dục gần đây của các nhà giáo dục Mĩ cho thấy: những HS thường xuyên tham
gia vào các chương trình hoạt động ngoài giờ lên lớp có chất lượng thường
đạt được thành tích học tập cao hơn, có hành vi đạo đức tốt hơn, có mối quan
hệ và cảm xúc tốt hơn…
Các hình thức HĐNK ở các trường phổ thông của các nước trên thế
giới thường tập trung chủ yếu vào các hoạt động như: trò chơi trí tuệ, câu lạc
bộ nhạc, kịch, hội họa, thể thao, dã ngoại thực tế…
Trong nhà trường phổ thông ở nước ta có ba hình thức tổ chức đào tạo:
dạy học trên lớp, giáo dục lao động kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp dạy
nghề, công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp.
Công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp bao gồm các hoạt động rộng rãi
trong các lĩnh vực: xã hội – chính trị, văn hóa – khoa học, nghệ thuật, thể dục
thể thao, quốc phòng.
6
Công tác ngoại khóa nói chung và công tác ngoại khóa vật lí nói riêng
thuộc lĩnh vực thứ hai của toàn bộ công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp ở
trường THPT.
1.1.2. Vai trò của hoạt động ngoại khóa vật lí
HĐNK vật lí nói riêng và HĐNK nói chung có vai trò rất quan trọng
trong công tác giáo dục ở trường phổ thông, góp phần nâng cao chất lượng
giáo dục trên tất cả các mặt, cụ thể là:
+ Về mặt nhận thức: HĐNK giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng những
tri thức đã được học trong nội khóa; giúp cho HS vận dụng được những kiến
thức đó vào giải quyết những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống, gắn liền lí
thuyết với thực tiễn, thấy được những ứng dụng của kiến thức đã được học
trong đời sống và kĩ thuật.
+ Về mặt rèn luyện kĩ năng: HĐNK rèn luyện cho HS khả năng tự quản,
kĩ năng tổ chức, điều khiển, làm việc theo nhóm, ngoài ra còn góp phần phát
triển kĩ năng giao tiếp, rèn luyện ngôn ngữ, kĩ năng phát biểu trước đám đông,
giải quyết vấn đề, chế tạo dụng cụ và làm thí nghiệm…
+ Về mặt giáo dục tinh thần, thái độ làm việc: HĐNK kích thích hứng
thú học tập, khơi dậy lòng ham hiểu biết, lôi cuốn HS tự giác tham gia một
cách nhiệt tình vào các hoạt động, phát huy tính tích cực, tự lực của HS.
Ngoài ra, HĐNK còn góp phần phát triển năng lực tư duy như tư duy
logic, tư duy trừu tượng và đặc biệt là năng lực tư duy sáng tạo cho HS.
Tóm lại, HĐNK có mục đích bao trùm là hỗ trợ cho dạy học nội khóa,
giúp phát triểm và hoàn thiện nhân cách người học. Đặc biệt, HĐNKgóp phần
quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực có tính tích cực, tự lực cao và
có khả năng sáng tạo tốt trong công việc, đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn
xã hội trong giai đoạn hiện nay.
7
1.1.3. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa
HĐNK về vật lí nói riêng và HĐNK nói chung có những đặc điểm cơ
bản sau:
+ Việc tổ chức các HĐNK phải được lập kế hoạch cụ thể về cả mục
đích, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động cụ thể và thời
gian thực hiện.
+ Tổ chức các HĐNK dựa trên tinh thần tự nguyện tham gia và sự hứng
thú của HS, dưới sự hướng dẫn của GV. Trên cơ sở đó HS sẽ yêu thích công
việc, hoạt động tích cực, có hiệu quả và phát triển năng lực của mình.
+ Số lượng HS tham gia không hạn chế, có thể tổ chức HĐNK theo
nhóm hoặc tập thể đông người. Trong điều kiện cho phép có thể huy động HS
toàn trường tham gia, không phân biệt trình độ HS.
+ Nội dung và hình thức tổ chức ngoại khóa phải đa dạng, phong phú,
mềm dẻo, hấp dẫn để lôi cuốn được nhiều HS tham gia.
+ Việc đánh giá kết quả học tập ngoại khóa của HS không bằng điểm
số thông qua các bài kiểm tra như trong giờ học nội khóa, mà thông qua tính
tích cực, sáng tạo của HS và sản phẩm của quá trình hoạt động. Ngoài ra, kết
quả của hoạt động ngoại khóa được đánh giá một cách công khai thông qua cả
GV và HS. Để khích lệ quá trình hoạt động của HS thì cũng cần có sự khích
lệ và phần thưởng động viên kịp thời cho các em.
1.1.4. Nội dung, các hình thức tổ chức và phương pháp dạy học ngoại khóa
về vật lí
Nội dung ngoại khóa về vật lí:
Nội dung của ngoại khóa vật lí phải bổ sung và hỗ trợ cho nội khóa.
Nội dung của ngoại khóa giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức vật lí
đã được học trong nội khóa; bổ sung những kiến thức lí thuyết hoặc khắc
phục những sai lầm mà HS thường mắc phải khi học nội khóa; giúp cho HS
8
hiểu rõ, biết liên kết và khái quát hóa những kiến thức đã được hình thành
một cách rời rạc. Ngoài ra, nội dung của ngoại khóa cần phải giúp cho HS
nâng cao lòng ham thích, ham hiểu biết về vật lí – kĩ thuật, vật lí – đời sống,
vật lí – thiên văn…phát triển tính độc lập, óc sáng tạo của HS, tạo điều kiện
cho HS rèn luyện một số kĩ năng, kĩ xảo.
Có thể kể đến một số nội dung HĐNK mà HS có thể thực hiện như:
- Tìm hiểu thêm về các kiến thức vật lí và kĩ thuật.
- Nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của vật lí học, tìm hiểu những
ứng dụng của vật lí trong đời sống, kĩ thuật như: kĩ thuật điện, kĩ thuật vô
tuyến điện tử, kĩ thuật chụp ảnh, các ứng dụng của sóng cơ, các ứng dụng của
dao động cơ…
- Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm vật lí và kĩ thuật.
Để lựa chọn nội dung tổ chức ngoại khóa về vật lí phù hợp thì GV cần
phải căn cứ vào nội dung kiến thức mà HS được học trong nội khóa và tầm
quan trọng của kiến thức này trong đời sống và kĩ thuật cũng như mục tiêu
dạy học về kiến thức đó mà HS cần đạt được.
Căn cứ vào các hướng có thể tổ chức HĐNK về vật lí như trên và thực
tế dạy học vật lí ở trường phổ thông hiện nay, chúng tôi lựa chọn nội dung
của đề tài chủ yếu là hoạt động thực nghiệm: thiết kế, chế tạo và sử dụng thí
nghiệm vật lí đơn giản và chúng tôi chọn nội dung kiến thức về dao động của
con lắc vật lí trong chương “ Dao động cơ” SGK vật lí 12 phổ thông để xây
dựng nội dung cho HĐNK.
Các hình thức hoạt động ngoại khóa về vật lí:
Việc phân chia các hình thức HĐNK về vật lí chỉ mang tính chất tương
đối, không phân biệt được rõ ràng. Có thể phân ra các hình thức HĐNK về
vật lí theo lượng HS tham gia, cũng có thể theo nội dung ngoại khóa hoặc
theo thời gian và địa điểm diễn ra HĐNK…Sau khi nghiên cứu các tài liệu,
9
chúng tôi nhận thấy các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí
thông thường là: hoạt động ngoại khóa mang tính chất cá nhân, hoạt động
ngoại khóa theo các nhóm và hoạt động ngoại khóa có tính chất rộng rãi. Cụ
thể:
+ Tổ chức các HĐNK ở lớp và ở nhà ( HS đọc sách báo về vật lí và kĩ
thuật, tổ chức các buổi báo cáo và đại hội về các vấn đề vật lí – kĩ thuật, HS ra
báo tường hoặc tập san về vật lí – kĩ thuật, HS biểu diễn thí nghiệm hoặc giới
thiệu sản phẩm là thí nghiệm vật lí chế tạo được…)
+ HS tổ chức triển lãm giới thiệu những thành tích hoạt động ngoại
khóa về về vật lí.
+ Tổ chức cho HS tham quan ngoại khóa về vật lí, kĩ thuật.
+ Tổ chức, hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí
nghiệm vật lí hay máy móc đơn giản.
+ Tổ chức ôn luyện cho HS tham dự thi học sinh giỏi hoặc các cuộc thi
khác dành cho môn vật lí ở trường phổ thông.
Với các hình thức tổ chức ngoại khóa vật lí như trên, HS có thể tham
gia các hoạt động với tư cách cá nhân, nhóm hoặc tập thể.
Hoạt động ngoại khóa theo nhóm:
Dựa trên tính chất đặc thù của bộ môn vật lí: các kiến thức vật lí không
khó nhưng biểu hiện khá phức tạp trong thực tế và các kiến thức được xây
dựng chủ yếu bằng con đường thực nghiệm. Cho nên tổ chức ngoại khóa về
vật lí nên lựa chọn nội dung liên quan đến việc sử dụng thí nghiệm. Để
HĐNK về vật lí có liên quan nhiều đến thí nghiệm thành công được thì hình
thức tổ chức ngoại khóa theo nhóm là ưu việt hơn. Hình thức này vừa đảm
bảo cho quá trình thiết kế, chế tạo và tiến hành thí nghiệm diễn ra nhanh, có
chất lượng vừa tạo điều kiện cho HS tự học hỏi lẫn nhau và rèn luyện kĩ năng
làm việc theo nhóm.
10
- Các nguyên tắc đảm bảo tổ chức tốt nhóm ngoại khóa vật lí:
+ Khi tổ chức nhóm ngoại khóa trước hết phải dựa trên tinh thần tự
nguyện, hứng thú của HS, HS phải được lựa chọn lĩnh vực kiến thức yêu thích
để thiết kế, chế tạo thí nghiệm. Điều này tạo cho HS tinh thần làm việc thoải
mái, từ đó họ thấy yêu thích công việc, nỗ lực hoàn thành công việc và phát
triển được tài năng.
+ Để nhóm ngoại khóa có thể tồn tại và hoạt động hiệu quả thì nhất
thiết phải phát hiện và xây dựng được hạt nhân của nhóm – thường là trưởng
nhóm. HS được chọn là hạt nhân của nhóm phải thích thú và có sự nhiệt tình
cao với đề tài mà nhóm theo đuổi, đồng thời cũng phải có khả năng đoàn kết
các thành viên trong nhóm học tập và lực học thuộc hạng khá vững vàng, tuy
nhiên nhóm trưởng không nhất thiết là thành viên giỏi nhất trong nhóm.
+ Yếu tố mới và tính vừa sức của đề tài đóng vai trò quan trọng trong
việc duy trì và phát triển sự hứng thú, tích cực của nhóm. Với nguyên tắc này,
nội dung HĐNK phải mới ít nhiều so với nội khóa, không đơn thuần là những
thí nghiệm kiểm nghiệm lại kiến thức hoặc áp dụng dưới dạng quá đơn giản
các kiến thức đã học. GV cần phải xác định được nội dung thích hợp, vừa sức
với HS và khéo léo tổ chức sao cho từng bước HS thu được kết quả đều đặn,
kể cả ở giai đoạn đầu để động viên kịp thời. Để đạt được điều đó, khi tổ chức
nhóm ngoại khóa GV cần phải dự kiến được những khó khăn mà HS có thể
gặp phải, lên phương án giúp đỡ và tạo điều kiện về thời gian, tài liệu, nguyên
vật liệu…cho nhóm HS.
+ Phải đảm bảo tính nghiêm túc, nhẹ nhàng, tránh nặng nề, nhưng cũng
tránh tùy tiện trong quá trình hoạt động nhóm. Để đảm bảo nguyên tắc này,
nhóm ngoại khóa cần có lịch làm việc cụ thể về thời gian cũng như tiến độ
công việc, tránh tình trạng “đầu voi, đuôi chuột”. Kiên quyết không để kế
hoạch bị phá sản chững nào không bị những nguyên nhân khách quan chi
11
phối. Như vậy thì quá trình hoạt động mới có ý nghĩa và đảm bảo uy tín của
GV.
- Nội dung của nhóm ngoại khóa: tùy theo nội dung hoạt động của
nhóm ngoại khóa có thể phân loại thành: nhóm nghiên cứu lý thuyết vật lí,
nhóm chế tạo dụng cụ thí nghiệm vật lí, nhóm tìm hiểu các vấn đề kĩ thuật của
vật lí.
+ Nhóm nghiên cứu lý thuyết vật lí: đi sâu vào tìm hiểu và sưu tầm các
tài liệu liên quan vấn đề được quan tâm nhằm giúp các thành viên trong lớp
hiểu sâu hơn kiến thức được học. Đồng thời, nghiên cứu, giải thích các hiện
tượng mà trong hoàn cảnh hạn chế của thời gian trên lớp mà giáo viên không
thể đi sâu được. Khi tham gia nhóm ngoại khóa này, HS có thể sưu tầm những
bài vật lí hay rồi tiến hành thảo luận để tìm ra phương pháp giải hay, ngắn
gọn; cũng có thể nhiệm vụ của nhóm là tìm hiểu lịch sử phát minh và phát
triển của một lĩnh vực vật lí, kĩ thuật hoặc tiểu sử của các nhà bác học vật
lí…Nhóm có thể phụ trách công việc ra báo tường hoặc tập san vật lí, nội
dung HĐNK của nhóm phải mới so với nội khóa, không đơn thuần là sưu tập
các thông tin có sẵn trong SGK hoặc sách bài tập. Trong quá trình thực hiện
đề tài, giáo viên cần lưu ý tới sự hứng thú của HS theo hướng tìm hiểu,
nghiên cứu mà các em đã chọn để đảm bảo đề tài thành công đúng tiến độ và
cung cấp được những sản phẩm có chất lượng.
+ Nhóm chế tạo dụng cụ thí nghiệm vật lí: nhiệm vụ cơ bản của nhóm
là HS trực tiếp tham gia chế tạo các dụng cụ thí nghiệm, qua đó có thể hiểu
sâu hơn kiến thức được học, thấy được ứng dụng của kiến thức trong thực tế;
đồng thời cũng khiến cho các em thấy hứng thú và tích cực hơn trong học tập;
đồng thời vừa có thể bổ sung thêm các dụng cụ thí nghiệm còn thiếu cho nhà
trường, giúp cho việc giảng dạy các khóa sau được thuận lợi. Trong trường
hợp này, giáo viên cần góp ý để các em chế tạo được những dụng cụ đẹp, bền
12
và sử dụng được lâu dài. Tuy nhiên, trong quá trình HS chế tạo dụng cụ, GV
cũng cần làm cho các em hiểu rõ nguyên tắc cấu tạo cũng như hoạt động của
các dụng cụ, chứ không phải các em chỉ cần chế tạo theo mẫu có sẵn mà
không hiểu bản chất và ý nghĩa của chúng. Có như vậy thì công tác ngoại
khóa mới có ý nghĩa giáo dục và thực tiễn mạnh mẽ. Trong quá trình HĐNK,
giáo viên cũng cần dạy cho các em biết cách sử dụng các công cụ, hiểu tính
năng và cách gia công các vật liệu khác nhau như sắt, gỗ, bìa cứng, dây kim
loại… Giáo viên có thể nhờ đến sự trợ giúp của phụ huynh hoặc chuyên gia
hướng dẫn các em trong nhóm.
- + Nhóm tìm hiểu các vấn đề kĩ thuật của vật lí: nội dung hoạt động
của nhóm liên quan đến các ứng dụng của vật lí trong kĩ thuật. Hoạt động của
nhóm gắn liền với cả hai mặt lí thuyết và thực hành, do vậy, GV cần phải bổ
sung cả kiến thức lí thuyết và thực hành cho HS. Khi tổ chức hình thức ngoại
khóa này, GV nên tổ chức những nhóm phục vụ yêu cầu sản xuất ở địa
phương và phối hợp với những chuyên gia để có sự giúp đỡ về kĩ thuật cũng
như kinh nghiệm. Các nhóm ngoại khóa về vật lí kĩ thuật, nếu làm tốt vai trò
của mình sẽ trở thành nòng cốt trong việc liên hệ bài học vật lí với thực tế kĩ
thuật, nhóm này có vai trò tốt trong việc giúp các HS khác hiểu rõ hơn vai trò
và biểu hiện của các kiến thức vật lí trong đời sống.
Hoạt động ngoại khóa có tính chất quần chúng rộng rãi:
Các HĐNK vật lí thu hút nhiều người tham gia như: hội vui vật lí, triển
lãm vật lí, báo tường về vật lí…HĐNK này thường là kết quả của quá trình
hoạt động của nhóm vật lí. Các HĐNK này nếu được chuẩn bị chu đáo và tổ
chức một cách hấp dẫn thì có tác dụng rất lớn trong việc nâng cao lòng yêu
thích nghiên cứu và học hỏi của học sinh.
+ Hội vui vật lí:
13
Hội vui là một hình thức ngoại khóa phổ biến, lôi cuốn được đông đảo
HS tham gia, tạo ra được khí thế học tập và nghiên cứu. Hội vui có thể tổ
chức theo từng chuyên đề hoặc theo khối lớp. Chẳng hạn: hội vui cơ học, hội
vui nhiệt học. hội vui điện học và cuộc sống…
Hội vui có nội dung chính là các trò trơi hoặc câu hỏi rèn luyện trí tuệ
như: trò chơi hái hoa dân chủ, thi khéo tay, thi giải đáp các câu hỏi trí tuệ…
Thời gian tổ chức hội vui không nên kéo dài để đảm bảo cho hội vui vừa
truyền tải hết nội dung cần thiết vừa không gây ảnh hưởng đến sức khẻo và sự
đi lại của HS.
Để cho hội vui thành công, đáp ứng được yêu cầu đã đề ra thì cần phải
có nội dung sao cho hợp lí, phong phú, hấp dẫn và có phần thưởng khuyến
khích cho người thắng cuộc khi tham gia trò chơi. Đối với những trò chơi có
liên quan đến máy móc thì cần phải kiểm tra kĩ lưỡng trước khi tổ chức hội
vui và phải có dự trù thời gian và dụng cụ cho những trò chơi này.
+ Triển lãm vật lí:
Triển lãm về vật lí ở trường phổ thông có thể tổ chức nhân ngày lễ của
trường hoặc dịp tổng kết một học kì hoặc tổng kết cuối năm. Mục đích của
triển lãm về vật lí là để nói lên thành tựu học tập và nghiên cứu vật lí của một
khối lớp hoặc toàn trường.
Để cho triển lãm thành công thì nội dung triển lãm phải phong phú,
trình bày đẹp, khoa học và hấp dẫn. Nội dung triển lãm có thể gồm: dụng cụ,
mô hình vật lí mà HS chế tạo được, mẫu vật sưu tầm được, đồ dùng phục vụ
cho việc dạy học, biểu diễn thí nghiệm vật lí có liên quan đến kiến thức phổ
thông mà HS đã được học. Triển lãm có thể tổ chức kết hợp với hội vui vật lí
hoặc tiến hành cùng các bộ môn khác như toán, hóa, sinh, công nghệ…
+ Báo tường vật lí:
14
Đây là một hình thức ngoại khóa hấp dẫn, dễ tổ chức, lôi cuốn được
đông đảo HS tham gia, không phân biệt trình độ HS. Hình thức HĐNKnày có
tác dụng tốt trong việc thúc đẩy HS sưu tầm, đọc các sách báo hoặc giải các
bài toán hay về vật lí. Báo tường về vật lí cũng là một hoạt động để GV hoặc
các thành viên tích cực trong lớp công bố các bài toán hay mà không có điều
kiện hoặc không cần thiết phải trình bày trên lớp.
Trên cơ sở nghiên cứu về các nội dung, hình thức HĐNK về vật lí và
mục đích của đề tài, chúng tôi đã lựa chọn hướng nội dung hoạt động ngoại
khóa là hoạt động thực nghiệm: tổ chức và hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và
sử dụng các dụng cụ thí nghiệm về dao động điều hòa của con lắc vật lí ( con
lắc lá, con lắc xoắn, con lắc lật đật) từ những vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm, đơn
giản, theo điều kiện của địa phương. Với hướng nội dung đó, chúng tôi cũng
lựa chọn hình thức tổ chức HĐNK cơ bản là học sinh hoạt động theo nhóm.
Ngoài ra, để HĐNK của HS có ý nghĩa và tăng sự hứng thú của HS hơn,
chúng tôi có tổ chức một buổi để cho các nhóm báo cáo sản phẩm và kết hợp
với hội vui vật lí.
Phương pháp dạy học ngoại khóa vật lí
Phương pháp dạy học ngoại khóa vật lí thường có tính mềm dẻo, không
cứng nhắc, phụ thuộc vào nội dung của HĐNK, trình độ của giáo viên cũng
như HS. Cũng như trong dạy học nội khóa, trong dạy học ngoại khóa việc
hướng dẫn của giáo viên cũng theo các định hướng: định hướng tìm tòi, định
hướng khái quát chương trình hóa, định hướng tái tạo. Theo chúng tôi, vận
dụng các phương pháp này vào dạy học ngoại khóa có thể tuân theo các bước
như sau: ban đầu GV định hướng HS tìm tòi, tự tìm ra các kiến thức hoặc
cách thức cần áp dụng để giải quyết vấn đề. Nếu HS không đáp ứng được yêu
cầu đó thì GV tổ chức định hướng khái quát chương trình hóa, gợi ý thêm cho
15
HS. Nếu HS vẫn không thực hiện được nhiệm vụ thì GV chuyển dần sang
kiểu định hướng tái tạo (angorit).
- Định hướng tìm tòi:
Là kiểu hướng dẫn mà người dạy không chỉ ra cho HS một cách tường
minh các kiến thức và cách thức hoạt động cần áp dụng, mà người dạy chỉ
đưa ra những gợi ý mang tính tổng quát để HS có thể tự tìm tòi, huy động
hoặc xây dựng kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết
nhiệm vụ mà họ đảm nhận, tức là đòi hỏi HS tự xác minh được kế hoạch hành
động thích hợp trong tình huống đang xét.
Sự định hướng tìm tòi có thể phân biệt hai trình độ khác nhau đối với
hành động đòi hỏi của HS:
+ Định hướng tìm tòi áp dụng các cách thức hành động theo các mẫu đã
biết: ở mức độ này, GV yêu cầu HS tự huy động, lựa chọn cách thức hoạt
động theo các mẫu đã biết để chuyển tải áp dụng vào tình huống đang xét.
+ Định hướng tìm tòi sáng tạo: GV yêu cầu HS tự nghĩ ra cách thức
hoạt động giải quyết vấn đề không theo một mẫu có sẵn.
- Định hướng khái quát chương trình hóa:
Đó là kiểu hướng dẫn trong đó người dạy cũng gợi ý cho HS tự tìm tòi
như kiểu định hướng tìm tòi nói trên, nhưng giúp cho HS có được lối khái
quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề và sự định hướng được chương trình
hóa theo các bước dự định hợp lí, theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với HS:
từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận sao cho thực
hiện được một cách có hiệu quả các yêu cầu.
Người dạy phải thực hiện từng bước việc hướng dẫn HS tự lực giải
quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận:
+ Sự định hướng ban đầu đòi hỏi HS tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề.
16
+ Nếu HS không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV là sự
phát triển định hướng khái quát ban đầu (gợi ý thêm, cụ thể hóa, chi tiết hóa
thêm một bước) để thu hẹp phạm vi, mức độ phải tìm tòi giải quyết cho vừa
sức với HS.
+ Nếu HS vẫn không đáp ứng được thì sự hướng dẫn của GV chuyển
dần sang kiểu định hướng tái tạo, mà trước tiên là kiểu định hướng angorit
(hướng dẫn trình tự các hành động, thao tác hợp lí) để theo đó HS tự giải
quyết vấn đề đã đặt ra.
+Nếu HS vẫn không đáp ứng được thì mới thực hiện sự hướng dẫn tái
tạo đối với mỗi hành động, thao tác cụ thể riêng biệt của trình tự hành động,
thao tác đó.
- Định hướng tái tạo:
Là kiểu định hướng trong đó GV hướng HS vào việc huy động, áp dụng
những kiến thức, cách thức hoạt động HS đã nắm được hoặc đã được GV chỉ
ra một cách tường minh, để HS thực hiện được nhiệm vụ mà họ đảm nhận.
Nghĩa là HS chỉ cần tái tạo lại những hành động đã được GV chỉ rõ hoặc
những hành động trong các tình huống đã quen thuộc đối với HS.
Sự định hướng tái tạo có thể phân biệt hai trình độ khác nhau đối với
hành động đòi hỏi ở HS:
+ Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ: trong kiểu định
hướng này, người học sẽ theo dõi, thực hiện bắt chước lặp lại thao tác mẫu cụ
thể do giáo viên chỉ ra.
+ Định hướng tái tạo angorit: trong kiểu định hướng này giáo viên chỉ
ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để người học tự chủ giải
quyết được nhiệm vụ.
Với mục đích và nội dung của đề tài, chúng tôi chọn kiểu định hướng
cho HS không phải chỉ là định hướng tái tạo hay chỉ là định hướng tìm tòi mà
17
là kiểu định hướng khái quát chương trình hóa. Chúng tôi sẽ giao nhiệm vụ
cho HS dưới dạng những nhiệm vụ học tập, sau đó yêu cầu HS thảo luận
nhóm để tìm cách giải quyết nhiệm vụ được giao. Nếu HS gặp khó khăn thì
GV gợi ý thêm, cụ thể hóa nhiệm vụ hơn để thu hẹp phạm vi tìm tòi, nghiên
cứu vừa sức hơn với HS.
Việc hướng dẫn HĐNK khác với dạy học nội khóa ở chỗ:
+ Ở nội khóa, nếu HS gặp khó khăn không trả lời được câu hỏi hoặc
tình huống mà GV đưa ra thì GV có thể ngay lập tức thu hẹp phạm vi nghiên
cứu sao cho vừa sức với HS. Nếu HS vẫn không đáp ứng được thì sự hướng
dẫn của GV chuyển dần sang kiểu định hướng tái tạo, mà trước hết là kiểu
định hướng angorit để theo đó HS tự lực giải quyết vấn đề đặt ra. Nếu HS vẫn
không đáp ứng được thì mới thực hiện sự hướng dẫn tái tạo đối với mỗi hành
động, thao tác đó.
+ Ở dạy học ngoại khóa thì không như vậy, nếu HS gặp khó khăn trong
việc thực hiện nhiệm vụ được giao, do có nhiều thời gian nên GV để HS về
nhà suy nghĩ tiếp trong vài ngày thì có thể HS sẽ tự giải quyết được khó khăn.
Nếu HS vẫn gặp khó khăn thì giáo viên sẽ gợi ý tiếp mà không sử dụng
phương pháp tái tạo ngay từ đầu.
1.1.5. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí
Kết quả của HĐNK vật lí phụ thuộc rất nhiều vào việc tổ chức và lập
kế hoạch hoạt động mà GV vật lí là người quyết định. Hiện nay chưa có nhiều
tài liệu nói rõ quy trình tổ chức HĐNK vật lí. Qua quá trình tìm hiểu, chúng
tôi nhận thấy việc tổ chức HĐNK về vật lí cho HS có thể thực hiện theo các
bước sau:
+ Bước 1: lựa chọn chủ đề ngoại khóa.
Căn cứ vào nội dung chương trình, mục tiêu dạy học và tình hình thực
tế của dạy học nội khóa bộ môn, đặc điểm của HS và điều kiện của GV cũng
18