CHẾ tạo và sử DỤNG THIẾT bị THÍ NGHIỆM về SÓNG DỪNG âm TRONG dạy học vật lí 12

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

PHẠM THỊ MINH NGUYỆT

CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ
THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG ÂM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI - NĂM 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

PHẠM THỊ MINH NGUYỆT

CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ
THÍ NGHIỆM VỀ SÓNG DỪNG ÂM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12
Chuyên ngành: LL&PPDH Bộ môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Mạnh Thảo

HÀ NỘI - NĂM 2014

LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận văn xin trân trọng cám ơn Ban Giám Hiệu, Phòng Sau đại
học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí và Bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lí
trường ĐHSP Hà Nội cùng trường THPT Hoàng Văn Thụ tỉnh Nam Định.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS
Nguyễn Mạnh Thảo đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả trong
suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy Cô giáo trong
khoa Vật lí nói chung và trong tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lí nói
riêng đã tận tình chỉ bảo, tạo điều kiện và dành nhiều thời gian góp ý cho tác
giả trong thời gian nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp và các học viên cùng lớp đã động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt thời
gian nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này.
Tác giả
Phạm Thị Minh Nguyệt


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thế kỉ XXI, thế kỉ của những thành tựu vượt
bậc về khoa học và công nghệ. Do đó, sự nghiệp giáo dục ở mỗi quốc gia đòi
hỏi phải tạo ra nguồn nhân lực có đủ trình độ, năng lực trí tuệ sáng tạo và
phẩm chất đạo đức tốt để làm chủ đất nước.
Đất nước ta đang tiến hành sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa từ
một xuất phát điểm thấp. Muốn theo kịp xu thế chung của thời đại thì chúng
ta không thể lặp lại tất cả những giai đoạn mà nhân loại đã trải qua. Thực tế
đòi hỏi chúng ta phải lựa chọn cho mình một hướng đi thích hợp. Để làm
được điều này, xã hội tin tưởng và giao trọng trách cho ngành giáo dục: “Giáo

dục và đào tạo, khoa học và công nghệ là quốc sách hàng đầu”.
Nhận thức được xu thế của thời đại, Đảng và Nhà nước ta kịp thời đề ra
những chủ trương đúng đắn nhằm điều chỉnh và lãnh đạo sự phát triển của
nền giáo dục. Nghị quyết của Đảng đã chỉ rõ: “Cần ưu tiên hàng đầu cho việc
nâng cao chất lượng dạy và học, đổi mới chương trình, nội dung và phương
pháp dạy học”. Luật giáo dục 2005 cũng quy định: “Phương pháp giáo dục phổ
thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS phù hợp với đặc
điểm từng môn…”. Trong những năm gần đây, thực hiện sự chỉ đạo của Đảng
và Nhà nước, ngành giáo dục đã không ngừng đổi mới, cải cách nội dung
chương trình, SGK, đưa ra những phương pháp dạy học theo lí luận hiện đại
nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo và nâng cao năng lực tích lũy, tự chủ tìm tòi
xây dựng và chiếm lĩnh tri thức cho HS, bước đầu đã đạt được những thành tựu
đáng kể. Tuy nhiên kết quả vẫn chưa được như mong muốn, thực tế vẫn còn tồn
tại nhiều bất cập, chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới trong dạy học.
Vật lí học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, do đó việc sử dụng
các thiết bị TN trong dạy học là rất quan trọng. Nó đòi hỏi người GV không

1


những biết hướng dẫn HS thiết lập phương án, lắp ráp và tiến hành các TN mà
đòi hỏi họ phải biết chế tạo các bộ TN không có sẵn. Mặt khác, chưa hẳn các
phương án TN được đưa ra đã là những phương án tối ưu, đôi khi rất cồng
kềnh, đắt tiền mà độ chính xác lại không cao.
“Sóng cơ” là phần rất quan trọng trong chương trình Vật lí phổ thông.
Vì vậy, việc tổ chức cho HS hoạt động nhận thức theo yêu cầu của đổi mới
phương pháp dạy học là hết sức cần thiết. Tuy nhiên, qua tìm hiểu thực tế dạy
học ở các trường THPT hiện nay, chúng tôi nhận thấy việc tổ chức hoạt động
dạy học chương “Sóng cơ” còn gặp rất nhiều khó khăn, cụ thể là:
- Về mặt nhận thức, GV và các nhà quản lí giáo dục còn lúng túng

trong vận dụng lí luận về đổi mới phương pháp dạy học. GV phần lớn chỉ chú
trọng việc truyền thụ kiến thức, HS tiếp nhận một cách thụ động. Sau đó GV
ra rất nhiều dạng bài tập khác nhau cho HS vận dụng nhằm luyện thi Tốt
nghiệp và thi Đại học.
- Đặc biệt, trong quá trình dạy học GV lại rất ngại khai thác và sử dụng
TN. Hơn nữa các bộ TN được sử dụng cho phần này còn rất nghèo nàn. Đây
cũng là một trong những nguyên nhân cơ bản làm cho khó áp dụng kiểu dạy
học giải quyết vấn đề trong chương này. Do đó chất lượng nắm vững kiến
thức của HS chưa thực sự được cải thiện. HS chưa cảm thấy hứng thú khi học
và do đó chưa phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS.
Với mong muốn góp phần đổi mới phương pháp dạy học, phát triển
được tư duy sáng tạo và năng lực tự chủ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc,
vững chắc khi học phần kiến thức chương “Sóng cơ” nói chung và bài “Sóng
dừng” nói riêng, chúng tôi đã chọn thực hiện đề tài:
“Chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm về sóng dừng âm trong dạy
học Vật lí 12”
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài

2


Nghiên cứu chế tạo một số thiết bị thí nghiệm về sóng dừng âm để sử
dụng trong dạy học theo tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
nhằm phát triển hoạt động học tích cực, sáng của HS trong dạy học kiến thức
phần sóng dừng âm Vật lí 12 THPT.
3. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu chế tạo được một số TBTN về sóng dừng âm đáp ứng được yêu
cầu của TBTN và sử dụng chúng hợp lí trong tiến trình dạy học phát hiện và
giải quyết vấn đề thì sẽ góp phần phát triển tính tích cực và sáng tạo của HS
trong học tập.

4. Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài
- Xây dựng và sử dụng các thiết bị thí nghiệm về sóng dừng âm trong
dạy học Vật lí 12 THPT.
- Quá trình tổ chức dạy học giải quyết vấn đề, hoạt động dạy của GV và
hoạt động học của HS trong dạy học kiến thức về sóng dừng âm.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để đạt được mục đích nghiên cứu đã đề ra, đề tài phải thực hiện những
nhiệm vụ nghiên cứu chính sau đây:
- Nghiên cứu các quan điểm hiện đại về dạy học Vật lí ở trường THPT,
đặc biệt là việc thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, tổ chức tình
huống dạy học, vị trí và các cách thức sử dụng thí nghiệm trong tiến trình dạy
học giải quyết vấn đề, các kiểu định hướng của giáo viên trong hoạt động dạy
học nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.
- Nghiên cứu nội dung các kiến thức cơ bản về sóng dừng lớp 12, để từ
đó xác định nội dung các kiến thức cơ bản mà học sinh cần phải nắm vững và
các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học các kiến thức đó.
- Nghiên cứu xây dựng các phương án thí nghiệm từ đó chế tạo các
thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học kiến thức về sóng dừng âm lớp
12 THPT.
3


- Điều tra thực tế dạy học các kiến thức về sóng dừng ở lớp 12 nhằm
tìm hiểu phương pháp dạy của GV và phương pháp học của HS, các khó khăn
của GV và các sai lầm phổ biến của HS về sóng dừng, tình trạng thiết bị thí
nghiệm về sóng dừng ở trường THPT. Từ đó, thử đề xuất nguyên nhân các
khó khăn, sai lầm đó để tìm biện pháp khắc phục.
- Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức về sóng dừng âm trong đó có
sử dụng những thiết bị thí nghiệm đã xây dựng được nhằm phát huy tính tích
cực của học sinh trong học tập.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học kiến thức đã soạn
thảo để đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học nói chung và các thí
nghiệm đã sử dụng nói riêng, để từ đó bổ sung hoàn thiện tiến trình dạy học
và cải tiến các thí nghiệm đã xây dựng.
- Thực nghiệm sư phạm cũng nhằm mục đích sơ bộ đánh giá hiệu quả
của tiến trình dạy học và của các thiết bị thí nghiệm đã sử dụng với mục đích
kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực học tập và nâng cao chất
lượng kiến thức về sóng dừng của học sinh.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
+ Nghiên cứu lý luận dạy học về phát huy tính tích cực trong hoạt động
nhận thức của HS, về năng lực của HS – năng lực giải quyết vấn đề, năng lực
thực nghiệm.
+ Nghiên cứu các tài liệu, đặc biệt là SGK, SGV, SBT và các sách
tham khảo khác về sóng dừng.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
+ Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tiễn về việc dạy và học các kiến
thức về sóng dừng tại các trường THPT.
+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm
với tiến trình dạy học đã soạn thảo.
- Phương pháp thống kê toán học

4


+ Tổng hợp các dữ liệu điều tra để có những thông tin về thực trạng
dạy và học kiến thức về sóng dừng – Vật lí 12 THPT.
+ Tổng hợp, phân tích các dữ liệu thực nghiệm để đánh giá được tính
khả thi của đề tài.
7. Đóng góp của đề tài

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận của việc tổ chức tình huống học tập theo
tình huống có vấn đề nhằm phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức
của HS.
- Chế tạo và sử dụng được một số thiết bị thí nghiệm về sóng dừng âm
trong chương trình Vật lí 12 THPT.
- Soạn thảo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề nội dung kiến thức về
sóng dừng âm trong SGK Vật lí 12 có sử dụng thiết bị thí nghiệm đã chế tạo.
8. Cấu trúc của đề tài
Luận văn gồm 107 trang, ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn
gồm 3 chương.
Chương 1: Cơ sở lí luận của đề tài.
Chương 2: Chế tạo các thiết bị thí nghiệm và soạn thảo tiến trình dạy
học các kiến thức về “Sóng dừng âm”.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

5


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Thí nghiệm trong dạy học vật lí
1.1.1. Đặc điểm của thí nghiệm vật lí
Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con
người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân
tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự
tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới.
Thí nghiệm vật lí có một số đặc điểm sau:
- Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có
chủ định sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có
thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi thí nghiệm

có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: Đối tượng cần nghiên cứu;
phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan
sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động.
- Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể
nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác
được giữ không đổi.
- Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng
như dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ
cần thiết.
- Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được
các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác. Điều
này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương
tiện quan sát, đo đạc.

6


- Có thể lặp lại được thí nghiệm. Điều này có nghĩa là: Với các thiết
bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại hệ thí
nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí phải diễn ra
trong thí nghiệm giống như ở các lần thí nghiệm trước.
1.1.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí
1.1.2.1. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận
nhận thức
Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học vật lí ở trường
phổ thông, thí nghiệm có các chức năng sau:
a. Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực
tiếp của tri thức)
Khi học sinh chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thì
thí nghiệm được sử dụng để thu nhận kiến thức đầu tiên về nó, với các

hoạt động như thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, đo đạc,
xử lí kết quả thí nghiệm.
b. Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã
thu được
Trong nhiều trường hợp, kết quả của thí nghiệm phủ định tính đúng
đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại
phải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác. Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được
những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó
như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn.
c. Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được
vào thực tiễn
Trong việc vận dụng các tri thức lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo
các thiết bị kĩ thuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng
của tri thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật
của các thiết bị cần chế tạo hoặc do lí do về mặt kinh tế hay những nguyên
7


nhân về mặt an toàn. Khi đó thí nghiệm được sử dụng như một phương tiện
tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn.
d. Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí
Bồi dưỡng phương pháp nhận thức vật lí (phương pháp thực
nghiệm và phương pháp mô hình) cho học sinh là một trong những việc
hình thành kiến thức cơ bản cho học sinh ở trường phổ thông. Thí nghiệm
có vai trò quan trọng trong cả hai phương pháp nhận thức vật lí này.
1.1.2.2. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học
a. Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau
của quá trình dạy học
Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của
quá trình dạy học: Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức mới,

kĩ năng mới, củng cố kiến thức, kĩ năng đã thu được và kiểm tra đánh giá
kiến thức, kĩ năng của học sinh.
• Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, có thể sử dụng thí
nghiệm để đề xuất vấn đề nghiên cứu, đặc biệt có hiệu quả trong việc tạo tình
huống có vấn đề. Các thí nghiệm được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề
thường là những thí nghiệm đơn giản, tốn ít thời gian chuẩn bị và tiến hành.
• Thí nghiệm có vai trò quan trọng không gì thay thế được trong giai
đoạn hình thành kiến thức mới. Nó cung cấp một cách hệ thống các cứ liệu
thực nghiệm, để từ đó khái quát, quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả
thuyết hoặc hệ quả rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới.
• Thí nghiệm có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình
củng cố (ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa và vận dụng) kiến thức, kĩ
năng của học sinh. Những thí nghiệm loại này được tiến hành ngay ở mỗi
bài học nghiên cứu tài liệu mới, trong các bài học dành cho việc luyện tập,
các tiết ôn tập và các giờ thí nghiệm thực hành sau mỗi chương, trong các
giờ ngoại khoá hay thậm chí khi học sinh ở nhà.
8


• Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng
của học sinh.
Thông qua các hoạt động trí tuệ - thực tiễn của học sinh trong quá
trình thí nghiệm (thiết kế phương án thí nghiệm, dự đoán hoặc giải thích
hiện tượng thí nghiệm, quá trình Vật lí diễn ra trong thí nghiệm, lựa chọn
các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, lắp ráp các dụng cụ và bố trí thí nghiệm,
tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lí kết quả thí nghiệm...), học sinh sẽ
chứng tỏ không những kiến thức về sự kiện mà cả kiến thức về phương
pháp, không những kiến thức mà cả kĩ năng của mình.
Để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng của học
sinh, giáo viên có nhiều cách thức sử dụng thí nghiệm với nhiều mức độ yêu

cầu khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp; từ việc cho học sinh quan sát thí
nghiệm rồi nhận xét đến việc cho học sinh trực tiếp tiến hành các thí nghiệm
rồi trả lời một số câu hỏi nhất định. Mức độ tự lực của học sinh trong quá
trình thí nghiệm cũng có thể khác nhau, từ việc tiến hành thí nghiệm theo
bảng hướng dẫn chi tiết cho sẵn đến việc học sinh hoàn toàn tự lực trong tất
cả các giai đoạn của thí nghiệm.
b. Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn
diện của học sinh.
Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng
vào việc phát triển nhân cách toàn diện của học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo về vật lí của học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ
chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể
khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh.
c. Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lí
9


1.1.3. Các loại thí nghiệm đƣợc sử dụng trong dạy học vật lí
Có hai loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí ở trường phổ
thông: Thí nghiệm biểu diễn (thí nghiệm do giáo viên tiến hành là chính, có
thể có sự hỗ trợ của giáo viên) và thí nghiệm thực tập (thí nghiệm do học
sinh tự thực hành dưới sự hướng dẫn của giáo viên).
1.1.3.1. Thí nghiệm biểu diễn
Thí nghiệm biểu diễn được giáo viên tiến hành ở trên lớp, trong các
giờ học nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức
của học sinh. Căn cứ vào mục đích lí luận dạy học của thí nghiệm biểu
diễn trong quá trình nhận thức của học sinh, thí nghiệm biểu diễn gồm:

a. Thí nghiệm mở đầu
Là thí nghiệm giới thiệu cho học sinh biết về hiện tượng sắp nghiên
cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập của học sinh,
lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức.
b. Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng
Là thí nghiệm nhằm xây dựng nên hoặc kiểm chứng lại kiến thức
mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới.
Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng bao gồm:
- Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát
Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát được tiến hành nhằm đi đến một luận
đề khái quát, một định luật hay một qui tắc trên cơ sở khái quát những kết
quả rút ra từ thực nghiệm tức là theo con đường quy nạp. Thí nghiệm loại
này khi tiến hành thường khó thực hiện do các thí nghiệm thường phức tạp,
mất nhiều thời gian, số liệu không đầy đủ, chính xác, số thí nghiệm tiến
hành chỉ có giới hạn nên kết luận đưa ra không có tính thuyết phục cao.
- Thí nghiệm nghiên cứu minh họa
Thí nghiệm minh họa là thí nghiệm được tiến hành theo con đường
diễn dịch, tức là sau khi giáo viên đã hướng dẫn học sinh đưa ra kết luận,
10


định luật, quy tắc bằng những phép suy luận lôgic chặt chẽ, thì dùng thí
nghiệm kiểm chứng lại những kết luận, định luật hay qui tắc ấy. Hình thức
thí nghiệm này hay được sử dụng hơn do nó chỉ mang tính chất kiểm
nghiệm lại các kết luận đã có nên học sinh sẵn có định hướng về cái phải
làm và phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh hơn.
c. Thí nghiệm củng cố
Là thí nghiệm nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã học trong tự
nhiên, đề cập đến các ứng dụng của kiến thức trong sản xuất và đời sống,
đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặc giải thích

hiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật. Thông
qua đó, giáo viên cũng có thể kiểm tra được mức độ tiếp thu kiến thức của
học sinh.
Thí nghiệm củng cố có thể được sử dụng không chỉ trong các tiết học
nghiên cứu kiến thức mới mà cả trong những giờ luyện tập, hệ thống hóa
kiến thức đã học.
1.1.3.2. Thí nghiệm thực tập
Thí nghiệm thực tập là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp
(trong phòng thí nghiệm), ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các
mức độ tự lực khác nhau.
Có thể chia thí nghiệm thực tập thành ba loại: Thí nghiệm trực
diện, thí nghiệm thực hành, thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà.
a. Thí nghiệm trực diện
- Tùy theo mục đích sử dụng, thí nghiệm trực diện có thể là thí nghiệm
mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng hay thí nghiệm củng cố.
- Thí nghiệm trực diện có thể được tổ chức dưới hình thức thí nghiệm
đồng loạt (tức là tất cả các nhóm học sinh cùng một lúc tiến hành các thí
nghiệm như nhau với các dụng cụ giống nhau để giải quyết cùng một
nhiệm vụ) nhưng cũng có thể dưới hình thức thí nghiệm cá thể (tức là các
11


nhóm học sinh cùng một lúc tiến hành các thí nghiệm khác nhau thường với
cùng một dụng cụ nhằm giải quyết các nhiệm vụ bộ phận, để đi tới giải
quyết được nhiệm vụ tổng quát).
b. Thí nghiệm thực hành
Thí nghiệm thực hành là loại thí nghiệm do học sinh thực hiện trên lớp
(trong phòng thí nghiệm) mà sự tự lực làm việc cao hơn so với thí nghiệm
trực diện. Học sinh dựa vào tài liệu hướng dẫn đã in sẵn mà tiến hành thí
nghiệm, rồi viết báo cáo thí nghiệm.

- Thí nghiệm thực hành vật lí có thể có nội dung định tính hay định
lượng, song chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học,
xác định các đại lượng vật lí mà các nội dung này không có điều kiện để
thực hiện ở dạng thí nghiệm trực diện.
- Thí nghiệm thực hành có thể được tổ chức dưới một trong hai hình
thức: Thí nghiệm thực hành đồng loạt (tức là tất cả các nhóm học sinh tiến
hành những thí nghiệm như nhau với dụng cụ giống nhau theo cùng một
mục đích) hoặc thí nghiệm thực hành cá thể với nhiều phương án khác
nhau: Các nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm về những đề tài khác nhau
với các dụng cụ khác nhau nhằm đạt những mục đích khác nhau; hay với
cùng một đề tài theo cùng một mục đích nhưng với các dụng cụ (phương
pháp đo) khác nhau hoặc về cùng một đề tài với cùng một dụng cụ nhưng
nhằm giải quyết các nhiệm vụ khác nhau.
c. Thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà
Thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà là một loại bài làm mà giáo viên
giao cho từng học sinh hoặc các nhóm học sinh thực hiện ở nhà.
Học sinh tiến hành thí nghiệm và quan sát vật lí trong điều kiện không
có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của giáo viên. Vì vậy, loại thí nghiệm này
đòi hỏi cao độ tính tự giác, tự lực của học sinh trong học tập.

12


1.1.4. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phƣơng pháp dạy học đối
với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí
- Xác định rõ logic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí
nghiệm phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhằm giải quyết
một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức. Trước mỗi thí nghiệm, phải
đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục
đích của thí nghiệm.

- Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến
trình thí nghiệm. Không xem nhẹ các dụng cụ thí nghiệm đơn giản
- Đảm bảo cho học sinh ý thức được rõ ràng và tham gia tích cực vào
tất cả các giai đoạn thí nghiệm bằng cách giao cho học sinh thực hiện các
nhiệm vụ cụ thể.
- Thử nghiệm kĩ lưỡng mỗi thí nghiệm trước giờ học, đảm bảo thí
nghiệm phải thành công (hiện tượng xảy ra quan sát được rõ ràng, kết quả đo
có độ chính xác chấp nhận được).
- Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành thí nghiệm phải tuân theo các
qui tắc an toàn.
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
1.2.1. Cơ sở lí luận của kiểu dạy học giải quyết vấn đề trong dạy
học vật lí
Liên quan đến thuật ngữ “ DHGQVĐ”, trên thế giới, các nhà giáo dục
đã dùng các thuật ngữ sau:
- DHNVĐ ( Problem posing).
- DHGQVĐ ( Problem solving).
- DH đặt và GQVĐ ( Problem posing and solving)
- DH theo vấn đề ( Problem – based – instruction) viết tắt PBI.
Theo chúng tôi , các thuật ngữ “DHNVĐ”, “DHGQVĐ”, “DH đặt và
GQVĐ” hay “DH theo vấn đề” ... là những cách gọi khác nhau của cùng một
13


nội hàm và mang tính lịch sử. Thực ra về bản chất, cấu trúc và chức năng của
cách tiếp cận dạy học nêu trên đều giống nhau, những mỗi cách tiếp cận chỉ
khác nhau ở chỗ đã nhấn mạnh vào một khâu nào đó của quá trình phát hiện
và GQVĐ. Chính vì thế, hiện nay các nhà sư phạm đều thống nhất dùng thuật
ngữ “ DHGQVĐ”. Theo quan điểm lí luận nhận thức, hoạt động nhận thức
của con người chỉ thực sự bắt đầu khi họ gặp phải mô thuẫn giữa một bên là

nhiệm vụ phải thực hiện - một vấn đề cần phải giải quyết với một bên là trình
độ hiểu biết, kinh nghiệm đang có chưa đáp ứng được yêu cần đề ra. Để giải
quyết được nhiệm vụ nhận thức thì con người phải nỗ lực để xây dựng kiến
thức mới, kĩ năng, cách thức thực hiện mới.
Để xây dựng được một kiến thức khoa học mới, tiến trình hoạt động
giải quyết vấn đề trong khoa học trải qua các bước sau:
- Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu từ các mâu thuẫn đặt ra trong quá trình
nghiên cứu.
- Tìm hiểu trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của nhân loại đã có
kiến thức hoặc cách thức giải quyết vấn đề có liên quan tới vấn đề đó hoặc
tương tự vấn đề đó chưa.
- Nếu có thì liệt kê tất cả các giải pháp, sau đó chọn một giải pháp thích hợp.
- Nếu chưa có thì phải xây dựng kiến thức mới, đề xuất ra giải pháp mới
hay cách thức thực hiện mới dùng làm công cụ, phương tiện để giải quyết vấn đề.
- Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tế để
đánh giá hiệu quả của chúng, từ đó bổ xung, hoàn thiện kiến thức đã xây
dựng, hoàn thiện giải pháp đã đề xuất.
Tóm lại: Có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề là một kiểu dạy học
nhằm thực hiện ý tưởng đưa phương pháp tìm tòi, phát kiến vào dạy học, làm
cho HS quen với phương pháp tìm tòi, nghiên cứu của nhà khoa học, nhờ thế
mà phát triển năng lực sáng tạo,năng lực giải quyết vấn đề của HS.

14


1.2.2. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề
GS.TS. Phạm Hữu Tòng đã phân tích các giai đoạn phát hiện và giải
quyết vấn đề trong nghiên cứu khoa học và cụ thể hóa các pha của dạy học giải
quyết vấn đề, đồng thời chỉ rõ mối liên hệ giữa nghiên cứu khoa học và dạy học.
1.Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Pha thứ nhất:
Chuyển giao
nhiệm vụ bất ổn
hóa tri thức,
phát biểu vấn đề

Pha thứ hai
Học sinh hành
động độc lập tự
chủ, trao đổi
tìm tòi giải
quyết vấn đề.

Pha thứ ba:
Tranh luận thể
chế hóa, vận
dụng tri thức
mới

Hình b
Sơ đồ các pha của tiến
trình dạy học giải quyết
vấn đề

2.Phát biểu vấn đề - bài toán

3.Giải quyết vấn đề: Suy đoán
thực hiện giải pháp

4.Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem

xét sự phù hợp của lí thuyết và
thực nghiệm

5.Trình bày, thông báo, thảo luận,
bảo vệ kết quả.

6.Vận dụng tri thức mới để giải
quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo
Hình a
Sơ đồ các pha của tiến trình nghiên cứu xây
dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu
khoa học
15


Hình 1.1: Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây
dựng, bảo vệ trí thức mới trong nghiên cứu khoa học.
Để phát huy đầy đủ vai trò của HS trong việc tự chủ hành động xây dựng
kiến thức, vai trò của giáo viên trong việc xây dựng tình huống học tập và định
hướng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của HS, cũng như phát huy vai trò
của tương tác xã hội ( của tập thể HS ) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá
nhân HS, đồng thời cho HS làm quen với với quy trình xây dựng, bảo vệ cái mới
trong nghiên cứu khoa học thì có thể thực hiện tiến trình dạy học theo các pha,
phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học (
hình a ). Tiến trình dạy học này gồm các pha như sau ( hình b ).
*Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu
vấn đề ( tương ứng với (1) và (2) trong sơ đồ a)
Giáo viên giao cho HS một nhiệm vụ tiềm ẩn vấn đề. Dưới sự hướng
dẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện
thực hiện nhiệm vụ.

Quan niệm và giải pháp ban đầu HS được thử thách. HS ý thức được
khó khăn ( vấn đề xuất hiện )
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề được chính thức diễn đạt.
*Pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi
giải quyết vấn đề ( tương ứng với (3) và (4) trong sơ đồ a).
Học sinh độc lập xoay trở vượt qua khó khăn, có sự định hướng của
GV khi cần.
Học sinh diễn đạt, trao đổi với người khác trong nhóm về cách giải
quyết vấn đề và kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lí, hoàn thiện tiếp.
Dưới sự hướng dẫn của GV, hành động của HS được định hướng phù hợp
với tiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tình huống thứ cấp khi cần.
16


*Pha thứ ba:Tranh luận, thể chế hóa, vận dụng tri thức mới ( tương
ứng với (5) và (6) trong sơ đồ a)
Dưới sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận,bảo vệ cái xây dựng được.
Giáo viên chính xác hóa, bổ xung thể chế hóa tri thức mới.
Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.
Razumôpxki cho rằng sự sáng tạo dựa trên tư duy trực giác, không có
con đường suy luận lôgic để sáng tạo ra cái mới. Rèn luyện tư duy trực giác
sáng tạo cho HS bằng cách tạo ra tình huống thích hợp trong đó vấn đề cần
giải quyết được phát biểu dưới dạng phù hợp với trình độ HS, nằm trong vùng
phát triển gần của HS, sao cho với sự lỗ lực cá nhân, HS có thể tự lực vượt
qua trở ngại, tìm được cách giải quyết vấn đề.
Như vậy vấn đề đặt ra cho HS không còn có ý nghĩa là vấn đề đặt ra
cho khoa học Vật lí mà thường chỉ có các nhà khoa học mới giải quyết được.
Ở đây vấn đề đã được đơn giản hóa, cụ thể hóa, thậm chí chia nhỏ hơn và HS
được hỗ trợ các trang thiết bị hiện đại có hiệu quả hơn để giải quyết vấn đề.
Như vậy cùng một vấn đề có thể được diễn đạt ở các mức độ khác nhau. Giáo

viên có thể tùy trình độ HS mà lựa chọn mức độ thích hợp.
1.3. Tổ chức dạy học theo h nh thức hoạt động nhóm
1.3.1. Khái niệm về hoạt động nhóm
Dạy học theo nhóm tại lớp có một lịch sử lâu đời, người khởi xướng là
nhà triết học cổ Hy Lạp Socrate. Phương pháp socrate này hay còn gọi là
phương pháp hội thoại trò chuyện, với chức năng chủ yếu là dùng hội thoại,
tranh luận để tìm tòi phát hiện ra chân lí, giúp người học tự mình phát hiện ra
cái chưa biết và tự đi tìm cái cần biết. Việc cộng tác giữa các thành viên trong
nhóm và giữa các nhóm với nhau là tự giác, tự nguyện dưới sự tổ chức, điều
khiển và hướng dẫn của GV.
V.Ôkôn cho rằng nhóm học tập được lập với mục đích được xác định
rõ ràng. Mục đích này là việc học tập có kết quả và thích thú hơn so với cách
17


học tập riêng lẻ. Hoạt động chung của mỗi nhóm thường dẫn đến chỗ giải
quyết nhiều vấn đề thực tiễn và lí thuyết.
Trong dạy học, hoạt động nhóm là hình thức tổ chức cho học sinh học
tập, thảo luận theo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ
thể nào đó giúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển
những kĩ năng trí tuệ cần thiết.
Hoạt động nhóm là một trong những biện pháp tích cực hóa hoạt động
nhận thức của học sinh. Một hình thức dạy học phổ biến ở các nước phát triển.
1.3.2. H nh thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến tr nh dạy
học giải quyết vấn đề
- Trong pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát
biểu vấn đề
Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn dắt và giao cho HS một
nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Thông thường, GV sẽ đặt một câu hỏi chung
(chứa đựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả

lời. Khi gặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để
hỏi các bạn cùng bàn, cùng tổ của mình. Như vậy, trong tình huống học tập
này, các nhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với
quy luật xã hội của một lớp học.
Cá nhân HS phát biểu ý kiến trả lời cho câu hỏi của GV. Dưới sự
hướng dẫn của GV, HS từ chỗ quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra đến chỗ sẵn sàng
nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Lúc này, các nhóm nhỏ 2 – 4 em tích
cực thảo luận và tranh luận hơn để tìm hướng giải quyết nhiệm vụ đặt ra.
Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của
mỗi HS trong nhóm được thử thách, chọn lọc và mỗi cá nhân ý thức được khó
khăn. Lúc này, vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn
đề đó được chính thức diễn đạt.

18


- Trong pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi,
tìm tòi giải quyết vấn đề
Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó
khăn. Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tập
trung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm. Lúc này các nhóm trung bình được
thành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV. GV cần thể hiện rõ
vai trò định hướng của mình mà trước tiên thể hiện ở việc chia nhóm HS.
Không nên chia các nhóm HS quá nhỏ vì số lượng phương tiện dạy học (TN,
mô hình,…) cần cung cấp cho các nhóm quá nhiều. Cũng không nên chia các
nhóm HS quá lớn vì như vậy các em sẽ khó HĐ, bàn bạc, thảo luận chung với
nhau. Tùy thuộc vào điều kiện phương tiện dạy học, bàn ghế, không gian lớp
học, số lượng HS,….mà có thể chia lớp thành 4, 5 hoặc 6 nhóm.
Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫu
nhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành quá trình HĐ của

nhóm. Trong quá trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm về
cách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đã
biết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN. Qua trao đổi, tranh luận, các
giải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp công sức,
trí tuệ chung của cả nhóm. Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV,
hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa
học. Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạo
của mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càng
được tăng cường và nâng cao. Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từ
chỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗ
chỉ đưa ra những gợi ý để nhóm có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng
những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mà
nhóm đảm nhận.
19


- Trong pha thứ ba: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm HS tranh luận, bảo vệ kết quả
HĐ của nhóm mình. Trong tình huống này, không chỉ có nhóm trưởng hay
người đại diện cho nhóm tranh luận mà mỗi thành viên trong nhóm cũng có
quyền và cơ hội phát biểu ý kiến trước lớp. Như vậy, quá trình tranh luận, bảo
vệ tri thức đã dần dần gộp các nhóm trung bình thành nhóm lớn hơn, đó chính
là cả lớp học. Khi nhiệm vụ thống nhất, thể chế kiến thức được đặt ra, chính
tính xã hội của lớp đã xóa nhòa ranh giới giữa các nhóm. Trong tình huống
này, GV chính là người điều hành nhóm, chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa
tri thức mới. HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.

20

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chương này, chúng tôi đã trình bày những tư tưởng cơ bản của
phương pháp dạy học mới. Xuất phát từ mong muốn phát huy tính tích cực
của HS trong học tập và vận dụng các quan điểm của lí luận dạy học hiện đại,
đề tài nhận thấy rằng con đường hữu hiệu nhất để phát huy tính tích cực của
HS là tổ chức hoạt động dạy học tuân theo tiến trình dạy học giải quyết vấn
đề, trong đó đặc biệt chú ý đến vị trí của thí nghiệm trong tiến trình dạy học
giải quyết vấn đề. Để soạn thảo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề theo
hướng phát huy tính tích cực của HS thì cần phải:
- Thiết lập được sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học
đối với kiến thức cần dạy, từ đó làm cơ sở để soạn thảo tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề theo các pha của tiến trình xây dựng tri thức mới trong nghiên
cứu khoa học.
- Hiểu được vai trò và vị trí của thí nghiệm trong các pha của tiến trình
dạy học giải quyết vấn đề, vai trò của thí nghiệm trong phát triển nhân cách
toàn diện của HS.
- Để học sinh tích cực tham gia vào việc xây dựng kiến thức mới, giáo
viên cần phải tổ chức được các tình huống có vấn đề, trong đó đặc biệt chú ý
đến vai trò của các thí nghiệm được sử dụng ở các pha khác nhau của tiến
trình dạy học.
- Với vai trò định hướng hoạt động học tập cho HS, GV phải đưa ra
được hệ thống các câu hỏi đề xuất vấn đề tương ứng với vấn đề cần giải
quyết, đồng thời tổ chức hợp lí hoạt động của cá nhân và tập thể sao cho phát
huy được tính tích cực của HS trong học tập.
Tất cả những điều này sẽ được chúng tôi vận dụng để thiết kế tiến trình
dạy học các kiến thức về sóng dừng, trong đó có sử dụng một số thiết bị thí
nghiệm ở chương 2 của luận văn này.

21

CHƢƠNG 2
CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
CÁC KIẾN THỨC VỀ “ SÓNG DỪNG ÂM”
Vận dụng lí luận về phát triển tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS
trong học tập, và việc sử dụng các TBTN để tổ chức quá trình dạy học theo
tiến trình dạy học nêu và giải quyết vấn đề, căn cứ vào mục tiêu dạy học bài
“Phản xạ sóng. Sóng dừng”, chúng tôi sẽ thực hiện các công việc sau:
- Nghiên cứu nội dung các kiến thức của chương “Sóng cơ” nói chung
và bài “Phản xạ sóng. Sóng dừng” nói riêng. Từ đó xác định các TN cần tiến
hành với nội dung kiến thức đó.
- Tìm hiểu những ưu, nhược điểm và hạn chế của bộ TN sẵn có.
Đồng thời tiến hành điều tra tình hình dạy và học các kiến thức trên ở
một số trường THPT.
- Thiết kế, chế tạo các TBTN để sử dụng trong dạy học bài “Phản xạ
sóng. Sóng dừng”.
- Trên cơ sở các TBTN đã chế tạo đó, tiến hành soạn thảo tiến trình dạy
học các kiến thức của bài theo hướng phát triển tính tích cực và năng lực sáng
tạo của HS.
2.1. Nghiên cứu nội dung chƣơng tr nh sách giáo khoa chƣơng
“Sóng cơ”
Để có cơ sở cho việc thực hiện đề tài, chúng tôi đã nghiên cứu nội dung
chương trình, SGK chương “Sóng cơ”. Từ đó xác định những khó khăn cần
giải quyết và đề ra các biện pháp khắc phục, xác định các TN cần tiến hành
với từng nội dung kiến thức.

22