ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN HUY THÁIXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ
NGHIỆM ẢO PHẦN DAO ĐỘNG CƠ, VẬT LÍ12
BẰNG PHẦN MỀM MACROMEDIA FLASH NHẰM
NÂNG CAO NĂNG LỰCTHỰC NGHIỆM CHO HỌC
SINH
LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LI
CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP
DẠY HỌCBỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 60 14 01 11Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS.
Phạm Kim Chung
HÀ NỘI–2016
MỤC LỤCMỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài8
2. Mục đích nghiên cứu9
3. Nhiệm vụ nghiên cứu94. Khách thể và đối tượng nghiên cứu10
5. Vấn đề nghiên cứu10
6. Giả thuyết khoa học10
7. Giới hạn phạm vi nghiên cứu11
8. Đóng góp mới của đề tài11
9. Phương pháp nghiên cứu11
10. Cấu trúc của luận văn11
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI.............7
1.1. Thí nghiệm Vật lí và vai trò trong dạy học ở trường phổ thông13
1.1.1. Thí nghiệm Vật lí và đặc điểm của thí nghiệm Vật lí13
1.1.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở THPT14
1.1.3. Các loại thí nghiệm Vật lí ở trường phổ thông20
1.1.4. Một số yêu cầu đối với thí nghiệm Vật lí trong quá trình tổ chức hoạt động
nhận thức tích cực, tự lực của học sinh THPT21
1.1.5. Xu hướng đổi mới tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm22
1.2. Hệ thống các kĩ năng thí nghiệm cần rèn luyện ở học sinh phổ thông trong dạy
học Vật lí22
1.2.1. Khái niệm kĩ năng22
1.2.2. Sự hình thành và phát triển kĩ năng23
1.2.3. Kĩ năng thí nghiệm cần rèn luyện ở học sinh trong dạy học Vật lí ở trường
THPT24
1.2.4. Các cấp độ phát triểnkĩ năng thí nghiệm của học sinh27
1.2.5. Các giai đoạn phát triển kĩ năng30
1.3. Năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường THPT32
1.3.1. Khái niệm về năng lực thực nghiệm:32
1.3.2. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm.331.3.3. Năng lực chuyên biệt môn Vật
lí33
1.3.4 Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm Vật lí cho học sinh.Error! Bookmark not
defined.
1.4. Vai trò của thí nghiệm thực hành trong rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học
sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT.Error! Bookmark not defined.
1.4.1. Thí nghiệm thực hành Vật líError! Bookmark not defined.
1.4.2. Nội dung, hình thức tổ chức thí nghiệm thực hành trong dạy học Vật lí ở
trường THPTError! Bookmark not defined.
1.5. Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học Vật líError! Bookmark not
defined.
1.5.1. Khái niệm phần mềm dạy họcError! Bookmark not defined.
1.5.2. Những yêu cầu chung đối với phần mềm dạy họcError! Bookmark not
defined.
1.5.3. Phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học Vật líError! Bookmark not defined.
1.6. Thực trạng của việc rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh trong dạy học
Vật lí ở trườngTHPTError! Bookmark not defined.
1.6.1. Mục đích tìm hiểuError! Bookmark not defined.
1.6.2. Nội dung tìm hiểuError! Bookmark not defined.
1.6.3. Phương pháp tìm hiểuError! Bookmark not defined.
1.6.4. Kết quả tìm hiểuError! Bookmark not defined.
1.7. Kết luận chương 1Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2:XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍẢOHỖ TRỢ
THỰC HÀNH VẬT LÍCHƢƠNG DAO ĐỘNG CƠ VẬT LÍ12, BANCƠ BẢN
THPT..............................................................................Error! Bookmark not
defined.
2.1. Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học bài thí nghiệm thực hành Chương Dao
động cơ.Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Vị trí của bài thí nghiệm thực hành trong chương Dao động cơError!
Bookmark not defined.
2.1.2. Mục tiêu bài thí nghiệm thực hành Chương Dao động cơError! Bookmark
not defined.
2.1.3. Nội dung bài thực hành: “Khảo sát các định luật thực nghiệm củaError!
Bookmark not defined.
2.1.4. Những khó khăn khi làm bài thí nghiệm thực hành Chương Dao động
cơ.Error! Bookmark not defined.
2.2. Đề xuất các giải pháp xây dựng và sửdụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ
trợ thực hành Vật lí chương Dao động cơError! Bookmark not defined.
2.2.1. Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ quá trình tự học,
tự nghiên cứu ở nhà của học sinh (Hỗ trợ tìm kiếm và trao đổi thông tin)Error!
Bookmark not defined.
2.2.2. Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo ...(Hỗ trợ thực hiện
Quy trình)Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ quá trình kiếm
tra, đánh giáError! Bookmark not defined.
2.3. Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thựcError!
Bookmark not defined.
2.3.1. Ý tưởng xây dựng phần mềmError! Bookmark not defined.
2.3.2. Xây dựng bài thí nghiệm thực hành Vật lí ảo bằng Macromedia Error!
Bookmark not defined.
2.4. Sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành Vật lí chương Dao
động cơ.Error! Bookmark not defined.
2.4.1. Các bước tổ chức thí nghiệm thực hành với sự hỗ trợ của thí nghiệm Vật lí
ảo.Error! Bookmark not defined.
2.4.2. Thiết kế tiến trình dạy học thực hành thí nghiệm “Khảo sát thựcError!
Bookmark not defined.
2.5. Kết luận chương 2Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM...............................................83
3.1. Mục đích, đối tượng, nội dung thực nghiệm sư phạm.Error! Bookmark not
defined.
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm.Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm.Error! Bookmark not defined.
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Chuẩn bị thực nghiệmError! Bookmark not defined.
3.2.2. Phương thức tổ chức quá trình thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not
defined.
3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined.
3.3.1. Phân tích định tínhError! Bookmark not defined.
3.3.2. Phân tích kết quả định lượngError! Bookmark not defined.
3.4. Hiệu quả của biện pháp đề tài đã đề xuấtError! Bookmark not defined.
3.5. Kếtluận chương 3Error! Bookmark not defined.
9MỞ ĐẦU
1.
Lý do chọn đề tài
Trước yêu cầu cấp bách của công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước,
trước nhu cầu hội nhập, đòi hỏi giáo dục đại học Việt Nam phải có những đổi mới
mạnh mẽ. Nghị quyết số 14/2005 của Chính phủ về đổi mới cơ bản và toàn diện
GDĐH Việt Nam giai đoạn 2006-2020 đã nêu: “Mục tiêu chung là đổi mới cơ bản
và toàn diện GDĐH, tạo được chuyển biến cơ bản về chất lượng, hiệu quả và quy
mô, đáp ứng yêu cầu của sựnghiệpCông nghiệp hoá-hiện đại hóa đất nước, hội
nhập kinh tế quốc tế” và yêu cầu giáo dục, đào tạo sinh viên trong thời kỳ mới:
"Phát triển tiềm năng nghiên cứu sáng tạo, kĩ năng nghề nghiệp, năng lực hoạt
động trong cộng đồng và khả năng lập nghiệp của người học"Môn Vật lílà môn
học không thể thiếu các bài thí nghiệm, đặc biệt là các bài thí nghiệm thực hành
của học sinh, bởi Vật lícũng như một số môn học khác, là một môn khoa học thực
nghiệm. Việc nắm vững mục đích, cơ sở lý thuyết liên quan đến các thí nghiệm,
các kĩ năng lắp ráp cũng như các thao tác khi tiến hành thí nghiệm có ý nghĩa rất
lớn. Nó góp phần quan trọngtrong quá trình tổ chức các hoạt động nhận thức tích
cực và tự lực của học sinh. Đồng thời,thí nghiệm Vật lícòn tạo ra và nâng cao hứng
thú học tập cho học sinh, tạo cho học sinh niềm tin khoa học bằng những kiến thức
đã thu nhận đượctrong quá trình học.Trong nhữngnăm trở lạiđây, phòng thí nghiệm
ở các trường phổ thông đã được trang bị một cách khá đầy đủ về số lượngthiết bị
thí nghiệm, nhưng vẫn còn nhiều khó khăn cần phải khắc phục, như nhiều dụng cụ
thí nghiệm chưa đảm bảo yêu cầu, cán bộ quản lý thí nghiệm thì không chuyên nên
việc chuẩn bị thí nghiệm cho một tiết học trên lớp còn nhiều khó khăn. Đồng thời,
mỗi tiết học chỉ diễn ra trong thời gian 45 phút, không đủ để thực hiện hoàn chỉnh
một bài thực hành Vật lí, gây trở ngại cho cả thày và trò. Trong mỗi giờ thực hành
Vật lí, thời gian chủ yếu dành cho thao tác giới thiệu và lắp ráp thiết bị nên thời
gian để đo đạc và xử lýkết quả còn lại rất ít. Muốn có nhiều thời gian hơn, người
thày phải dành thời gian để chuẩn bị trước cho bài thực hành trước khi lên lớp. Để
làm được điều này thì các bài thực hành Vật lícần được bố trí trong các phòng
chuyên môn riêng biệt để mỗi khi có tiết thí nghiệm thực hành, học sinh chỉ cần lên
phòng học chuyên môn và tiến hành các thao tác đo đạc, tính toán. Tuy nhiên, hiện
nay có rất ít các trường phổ thông đượctrang bịphòng học chuyên môn nên giáo
viên vẫn phải mang các thiết bị, đồ dùngthí nghiệm lên lớp học để hướng dẫn cũng
như cho học sinh làm thí nghiệm thực hành. Điều này dẫn đến thiết bị thí nghiệm
có thể bị hỏng hóc, bị lỗitrong quá trìnhvận chuyển, khiến cho chất lượng quá trình
dạy và học còn nhiềuhạn chế. Nhiều khi do phân phối chương trình, có nhiều lớp
cùng tiến hành bài thực hành, mà số lượng bộ dụng cụ có hạn, nên phải lùi thời
gian thực hành lại,
10dẫn tới hiệu quả giảng dạy giảm sút. Một lý do nữa là, bài thực hành được chia
làm 2 tiết, tiết 1 nêu ra cơ sở lý thuyết, giới thiệu dụng cụ, các phương án, các bước
thực hành; tiết 2 sẽ cho học sinh thực hành, thu thập số liệu, xử lý số liệu. Tiết 1
chỉ có giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và học sinh chỉ quan sát thí nghiệm thì không
thể hiểu phương án thí nghiệm, cũng như nắm vững cácbước tiến hành thí nghiệm.
Điều đó sẽ dẫn tới khi làm thí nghiệm thực hành, học sinh có thể thu được các số
liệu xa rời thực tế.Hiện nay, việc ứng dụng CNTT đã góp phần khắc phục những
khó khăn cho giáo viên khi lên lớp, nâng cao hứng thú học tập cho họcsinh khi làm
bài thực hành. Đồng thời CNTT cũng làm phong phú thêm các bài thí nghiệm thực
hành, thí nghiệm biểu diễn, tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận với công nghệ hiện
đại, với nhiều loại hình thí nghiệm, loại hình kiểm tra trực tiếp trên máy tính từ đó
nâng cao chất lượng giảng dạy của giáo viên cũng như việc học tập của học
sinh.Có rất nhiều phần mềm tin học được sử dụng trong quá trình dạy học, trong
đó phần mềm Macromedia Flashlà phần mềm có khả năng lập trình đa phương
tiện, có khả năng xử lý hình ảnh cũng như video rất tốt. Nó có khả năng chạy tốt
trên cả máy tính cá nhân và mạng Internet nên được sử dụng ngày càng nhiều để
phát triển các phần mềm dạy học. Có thể dùng phần mềm Macromedia Flash đểlập
trình thí nghiệm ảo dựa trên các thí nghiệmthực sẽ góp phần giải quyết các khó
khăn và nâng cao được chất lượng dạy học Vật líhiện nay. Trong chương trình Vật
lílớp 12 thì chương Dao động cơ có nhiều hiện tượng Vật líphức tạp, thậm chí khó
thực hiện trong điều kiện thựctế, các thí nghiệm đòi hỏi phải sử dụng những dụng
cụ đo mà học sinh chưa được rèn luyện các kĩ năng sử dụng. Vì vậy, để tiến hành
các thí nghiệm trong phần này, học sinh gặp phải nhiều khó khăn.Với những lý do
trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng và sử dụng thí nghiệm ảo phần
Dao động cơ -Vật lí12 bằng phần mềm Macromedia Flash nhằm nâng cao năng lực
thực nghiệm cho học sinh”2. Mục đích nghiên cứuXây dựng và sử dụng phần mềm
thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học Vật línhằm nâng cao năng lực thực nghiệm cho học
sinh quacác bài thí nghiệm thực hành chương Dao động cơ -Vật lí12, ban Cơ bản
THPT.3. Nhiệm vụ nghiên cứu-Nghiên cứu cơ sở lý luận về vai trò của thí nghiệm
Vật lítrong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh ở các trường
THPT.-Nghiên cứu cơ sởlý luận về thí nghiệm ảo và những yêu cầu đối với thí
nghiệm ảo.
11-Ứng dụng CNTT để xây dựng bài thí nghiệm thực hành Vật líảo trong chương
Dao động cơ (Vật lí12, ban Cơ bản THPT) đáp ứng các yêu cầu cơ bản của thí
nghiệm thực hành hiện nay(đòi hỏi nâng cao tính tích cực, tự lực của học sinh
trong khi chuẩn bị, tiến hành và sử dụng các thí nghiệm Vật líphổ thông).-Nghiên
cứu việc sử dụng hiệu quả các thí nghiệm Vật líảo đã xây dựng trong quá trình dạy
bài thực hành chương Dao động cơ.-Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả
thi và hiệu quả của các bài thí nghiệm thực hành Vật líảo và các tiến trình dạy học
đã xây dựng. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứuKhách thể:-Quá trình dạy và
học thí nghiệm thực hành có sử dụng thí nghiệm Vật líảo trong các bài của chương
Dao động cơ (Vật lí12, ban Cơ bản THPT) của giáo viên và học sinh lớp 12 trường
THPT Phổ Yên –Thị xã Phổ Yên –Thái Nguyên.Đối tượng:-Bài thí nghiệm thực
hành chương Dao động cơ (Vật lí12, ban Cơ bản THPT)-Quá trình nhận thức, kĩ
năng thí nghiệm của học sinh khi được tổ chức học thực hành thí nghiệm có sử
dụng phối hợp các thiết bị thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo.5. Vấn đề nghiên
cứuĐề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:-Ứng dụng CNTT để xây
dựng bài thí nghiệm thực hành Vật líảo trong chương Dao động cơ (Vật lí12, ban
Cơ bản THPT) như thế nào để đáp ứng các yêu cầu cơ bản của thí nghiệm thực
hành Vật líhiện nay ?-Việc sử dụng thí nghiệm Vật líảo hỗ trợ trong quá trình dạy
bài thực thành thí nghiệm Vật lítrong chương Dao động cơ như thế nào để có hiệu
quả và đúng mục đích ?6. Giả thuyết khoa họcXây dựng các phần mềm thí nghiệm
Vật líảo tương tự như thí nghiệm thật cả về hình ảnh, quy trình, thao tác thí nghiệm
và thiết kế tiến trình dạy học có sự kết hợp giữa thí nghiệm Vật líảo và thí nghiệm
thật hướng tới các mục tiêu về kiến thức, kĩ năng thí nghiệm cần hình thành ở học
sinh. Từ đó nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lí.
127. Giới hạn phạm vi nghiên cứuVề nội dung nghiên cứu: -Sử dụng phần mềm
Macromedia Flash để xây dựng thí nghiệm ảo trong bài thí nghiệm thực hành của
chương Dao động cơ (Vật lí12, ban Cơ bản THPT).-Sử dụng thí nghiệm ảo để dạy
tiết thực hành thí nghiệm Vật líchương Dao động cơ (Vật lí12, ban Cơ bản
THPT).8. Đóng góp mới của đề tài-Về lý luận. Đề tài phát triển lý luận về rèn
luyện kĩ năng thí nghiệm Vật lícho học sinh THPT.-Về ý nghĩa thực tiễn. Kết quả
nghiên cứu có thể được vận dụng vào việc rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học
sinh THPT môn Vật lí.9. Phương pháp nghiên cứu-Phương pháp nghiên cứu lý
luận: Nghiên cứu lý luận về thí nghiệm trong dạy và học Vật líở trường THPT; lý
luận về thí nghiệm ảo, các yêu cầu đối với thí nghiệm ảo.-Phương pháp nghiên cứu
thực tiễn(điều tra, quan sát, chuyên gia...): + Nghiên cứu thực tiễn việc dạy và học
thí nghiệm thực hành trong chương Dao động cơ.+ Tham khảo các ý kiến của các
chuyên gia giáo dục, chuyên gia tin học về xây dựng và sử dụng thí nghiệm thực
hành Vật líảo.-Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành dạy song song lớp
thực nghiệm và lớp đối chứng. Một lớp sử dụng các thiết bị thí nghiệm thật của
phòng thí nghiệm và một lớp sử dụng bài thí nghiệm thực hành ảo kết hợp với thiết
bị thí nghiệm thật.-Phương pháp thống kê toán học: nhằm phân tích, đánh giá kết
quả thực nghiệm sư phạm.10. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận,
danh mục tài liệu tham khảo, nội dung bản luận văn được chia thành ba
chương:Chƣơng 1.Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.Chƣơng 2.Xây dựng vàsử
dụng thí nghiệm Vật líảo hỗ trợ thực hành Vật líchương Dao động cơ –Vật lí12,
ban Cơ bản THPT.Chƣơng 3.Thực nghiệm sư phạm
CHƢƠNG 1CƠSỞLÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀTÀI1.1. Thí nghiệm Vật
lívà vai trò trong dạy học ở trường phổ thông1.1.1. Thí nghiệm Vật lí vàđặc điểm
của thí nghiệm Vật líThí nghiệm Vật lí(TNVL) là sự tác động một cách 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 độngvà các kết
quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới [5, tr. 76]Theo một số
định nghĩa thì thí nghiệm là:-Một sự thử nghiệm trong điều kiện có thể kiểm soát
được nhằm minh hoạ cho một chân lí đã biết, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết
khoa học, xác định tính hiệu quả của cái gì đó mà chưa được xác nhận.-Một sự thử
nghiệm hay một quá trình trong điều kiện có thể kiểm soát được nhằm kiểm tra
tính đúng đắn của giả thuyết khoa học hay đưa ra một phát hiện mới.Thí nghiệm
Vật lícó cácđặc điểm sau:-Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và
được thiết lập một cách có chủ định sao cho thông quaquá trìnhthí nghiệm, có thể
trả lời được các câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được các giả thuyết hoặc hệ quả suy
ra từ giả thuyết.Mỗi thí nghiệm có ba yếu tốcấu thành cần được xác định rõ, bao
gồm 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 thểlàm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ
thuộc giữa hai đại lượngnào đó, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi.Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát theonhư dự định nhờ
sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ quá
trìnhphân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối
đa ảnh hưởng của các tác động gây nhiễu.-Đặc điểm đóng vai tròquan trọng của thí
nghiệm là khả năngcó thể quan sát được nhữngbiến đổicủa đại lượng nào đó được
gây ra bởisự 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.-Đặc tính có thể lặp lại
của thí nghiệm. Tức là: với các thiết bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như
nhau,khi bố trí lại hệthốngthí nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm thìhiện tượng, quá
trình Vật líphải diễn ra trong thí nghiệm giống như các lần thí nghiệm trước đó. [7,
tr. 56-61]
15Trong nghiên cứu khoa học nói chung, đặc biệt trong nghiên cứu vật lí thì thí
nghiệm đóng vai trò hết sức quan trọng.Các định nghĩa này đề cập đến các nội
dung sau:-Mục đích của thí nghiệm (kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết, đưa ra
một phát hiện mới hay minh hoạ cho một qui luật đã biết)-Đặc điểm của hoạt động
thí nghiệm (sự thử nghiệm hay một quá trình trong điều kiện có thể kiểm soát
được)-Trong các định nghĩa trên, nội hàm đầy đủ của hoạt động gọi là thí nghiệm
với tư cách là một quá trình chưa được chú ý trình bày.1.1.2. Vai trò của thí nghiệm
trong dạy học Vật líở THPT1.1.2.1. Vai trò thí nghiệm theo quan điểm lý luận nhận
thứcXu hướng dạy học hiện đại coi kiến thức về phương pháp hoạt động là một
loại kiến thức cơ bản, quan trọng, đó là kiến thức công cụ. Học tập vật lí tốt nhất là
dùng chính phương pháp nhận thức của Vật lí (Phương pháp thực nghiệm, phương
pháp mô hình), tổ chức quá trình học tập của học sinh tương tự với quá trình
nghiên cứu của các nhà khoa học.Con đường nhận thức Vật lí cũngđã được nhiều
nhà Vật lí chỉ ranhư Newton, A.Einstein, M.Planck, M.Born ... V.G. Razumôpxki
đã khái quát thành chu trình nhận thức như sau: Từ việc khái quát những sự kiện
xuất phát đi đến xây dựng mô hình trừu tượng giả định (có tính chất như một giả
thuyết); từ mô hình dẫn đến việc rút ra hệ quả lý thuyết (bằng suy luận lôgíc hay
suy luận toán học); Để rồi, những hệ quả lý thuyết ấy sẽ được kiểm tra bằng thực
nghiệm.+ Nếu thực nghiệm phù hợp với những hệ quả trên thì mô hình giả thuyết
là đúng và đó là cơ sở để giải thích thực tế.+ Nếu thực nghiệm không xác định
những hệ quả lý thuyết ấy thì hoặc làm mô hình lý thuyết không phù hợp hoặc tìm
ra giới hạn áp dụng cho mô hình giả thuyết. Chu trình nhận thức khoa
họcnàyđượcV.G. Razumôpxkikhái quát bằngsơ đồ như trên hình1.1. [5]Hình 1.1:
Sơ đồChu trình sáng tạo theo V.G. Razumôpxki.[5]Mô hình giả định
trừu
tƣợngCác hệ quả lôgícThí nghiệmkiểm traNhững sự kiện khởi đầu
16Do mỗi mô hình, mỗi lí thuyết chỉ phản ánh một mặt của thực tế nên khi ta mở
rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ đến một lúc ta gặp những sự kiện thực
nghiệm mới không thể giải thích được bằng mô hình cũ, lúc này ta phải bổ sung,
chỉnh lý mô hình cũ cho phù hợp hoặc thậm chí phải bỏ đi để xây dựng một mô
hình mới cho một chu trình mới của quá trình nhận thức. Như vậy, chu trình nhận
thức khoa học không khép kín mà được mở rộng dần dần, làm giàu thêm kiến thức
khoa học và cũng nhờ đó mà con người ngày càng tiếp cận gần hơn với chân lý
khách quan.Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng một
kiến thức vật lí cụ thể thì tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề được mô tả như
sau:"đề xuất vấn đề -suy đoán giải pháp -khảo sát lí thuyết hoặc thực nghiệm -kiểm
tra, vận dụng kết quả".-Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết
nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn,
nhưng hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi.Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép
đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần
tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể
khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.-Khảo sát lí thuyết hoặc thực
nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận lôgíc về cái cần tìm hoặc thiết kế
phương án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu lượm dữ liệu cần thiết và xem
xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.-Kiểm tra, vận dụng kết quả: xem xét khả năng
chấp nhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải
thích/tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm.
Xem xét sự cách biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có
được từ các dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được khi có sự
phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, sửa đổi đối với
thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khi chưa có
sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần
tìm.Sự xây dựng tri thức khoa học như trên không phải là công việc chỉ của riêng
một nhà khoa học mà là một quá trình mang tính xã hội. Nhận thức của mỗi cá
nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tương tác xã hội và xung đột xã hội
-nhận
17thức. Kết quả nghiên cứu của mỗi cá nhân nhà khoa học có sự hỗtrợ của người
khác. Kết quả đó được thông báo và trải qua sự tranh luận, phản bác, bảo vệ trong
cộng đồng các nhà khoa học. Nhờ đó kết quả nghiên cứu được chỉnh lí, bổ sung,
hoàn thiện và được cộng đồng khoa học chấp nhận. Trong dạy học vật lí, cần tạo
điều kiện cho học sinh trải qua các giai đoạn của các giai đoạn nhận thức theo các
nhà khoa học, để học sinh khám phá ra các kiến thức Vật lí, tái tạo lại, biến chúng
thành vốn liếng của bản thân mình. Những trải nghiệm đó sẽ là cơ sở để sau này,
người học hoàn toàn có thể khám phá ra được những kiến thức mới.Quá trình hoạt
động nhận thức Vật líthường diễn ra những hành động phổ biến sau: -Quan sáthiện
tượng Vật líxảy ra rồi từ đó phân tíchnóđược thành những hiện tượng đơn giản, xác
định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng và tìm ra những dấu hiệu đặc trưng,
bản chất của sự vật, hiện tượng.-Tìm ra những tính chất chung; mối quan hệ khách
quan, phổ biến giữa các sự vật, hiện tượng.-Mô hình hoá những sự kiện quan sát
được dưới dạng những khái niệm, những mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm
công cụ tư duy.-Đo đạc các đại lượng Vật lí, tìm ra mối quan hệ dưới dạng hàm số
giữa các đại lượng Vật lí, biểu diễn bằng công cụ toán học.-Dự đoán diễn biến của
một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác định; giải thích một hiện tượng
thực tế.-Xây dựng một giả thuyết, từ giả thuyết suy ra hệ quả.-Lập phương án thí
nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hệ quả).-Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế
của những khái niệm, định luật Vật lí.-Diễn đạtbằng lời những kết quả thu được.
Đánh giá kết quả hành động.-Tìm phương pháp chung để giải quyết một loạt các
vấn đềtương tự. Cuối cùng, mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác,
được sắp xếp theo một trình tự xác định. Ứng với mỗi thao tác trong những điều
kiện cụ thể là những phương tiện, công cụ thích hợp. Những thao tác phổ biến
trong quá trình nhận thức Vật lílà:-Thao tác vật chất: + Nhận biết bằng giác quan.+
Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, hơ nóng, làm biến dạng,cọ
xát,...+ Sử dụng các dụng cụ đo.
18+ Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị ...).+ Thu thập tài liệu, ghi
nhận số liệu thực nghiệm.+ Thay đổi các điều kiện thí nghiệm, điều chỉnh....-Thao
tác tư duy: Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá, quy nạp,
diễn dịch,....Tùy thuộc vào vốn hiểu biết của con người, khối kiến thức đã có về
đối tượng cần nghiên cứumà thí nghiệm có những vai trò quan trọng khác nhau.
Trong dạy học Vật líở trường phổ thông, thí nghiệm có các vaitrò sau:+ Thí
nghiệm là phương tiện để học sinh thu nhận tri thức. Khi học sinh hoàn toàn chưa
có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng
như là một phương tiện để phân tích hiện thực khách quan thông qua quá trình thiết
lập đối tượng nghiên cứu một cách chủ quannhư: thiết kế phương án thí nghiệm,
tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả quan sátvà đo đạc được từ thí nghiệm để từ đó
thu nhận những kiến thức đầu tiên về đối tượng cần nghiên cứu. + Thí nghiệm là
phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức mà học sinh đã thu được. Trong
nhiều trường hợp, kết quả thí nghiệm phủ nhận tính đúng đắn của tri thức học sinh
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, học sinh 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.+ Thí nghiệm là phương tiện học sinh vận dụng những tri thức đã
tiếp thu được vào thực tiễn. Trong quá trìnhvận dụng các tri thức lý thuyết vào việc
thiết kế, vận dụng, học sinh sẽgặp phải nhữngkhó khăn do tính trừu tượng của tri
thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật hoặc các lý do
khách quan khác. 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. + Thí nghiệm là một bộ
phận của các phương pháp nhận thức Vật lí. Thí nghiệm Vật líđặc biệt đóng vai trò
quan trọng đối với các phương pháp nhận thức phổ biến trong nghiên cứu Vật lí,
đó là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình, cụ thể như sau:-Phương
pháp thực
nghiệm,làphươngphápthuthậpcácsựkiệntrongnhữngđiềukiệnđượctạoramộtcáchđặcb
iệt(tạorakinhnghiệmmới,lýthuyếtmớiđểkhẳngđịnhnhữngmốiliênhệdựkiếnsẽcótrong
nhữngđiềukiệnmới)đảmbảochosựthểhiệntíchcực,chủđộngcủacáchiệntượng,sựkiệnn
ghiêncứu.Phương pháp thực nghiệm khoa học là một trong các phương pháp cơ
bản trong nghiên cứu khoa học. Song chỉ được sử dụng khi và chỉ khi đặt ra bài
toán làm sáng tỏ các mối liên hệ, sự phụ thuộc, giữa các hiện tượng nghiên cứu và
sự
19thể hiện các giả định, kiểm định các giả thuyết.Có 3 điều kiện để sử dụng
phương pháp thực nghiệm khoa học:+ Biết được chính xác những yếu tố nào ảnh
hưởng đến sự nảy sinh và diễn biến của các hiện tượng nghiên cứu.+ Xác định
được những nguyên nhân của các hiện tượng do vạch ra được các điều kiện ảnh
hưởng.+ Lặp lại thí nghiệm nhiều lần tuỳ theo ý muốn và như vậy sẽ thu được, tích
luỹ được những tài liệu định lượng mà từ đó có thể phán đoán về tính điển hình
hay ngẫu nhiên của các hiện tượng nghiên cứu.Phươngphápthựcnghiệmđược chia
ra gồm 4 giai đoạn:1-Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời.2-Đề
xuất giả thuyết.3-Từ giả thuyết, dùng suy luận lôgíc rút ra hệ quả có thể kiểm tra
bằng thí nghiệm.4-Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả
đã rút ra. Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chân
thực, nếu kết quảthuđược không phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới. Như vậy
thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của phương
pháp thực nghiệm.-Phương pháp mô hình,là một phương pháp khoa học để nghiên
cứu các đối tượng, các quá trình ... bằng cách xây dựng các mô hình của chúng
(các mô hình này bảo toàn các tính chất cơ bản được trích ra của đối tượng đang
nghiên cứu) và dựa trên mô hình đó để nghiên cứu trở lại đối tượng thực. Phương
pháp mô hìnhgồm 4 giai đoạn: 1-Thu thập các thông tin về đối tượng gốc. Ở giai
đoạn này các thông tin về đối tượng gốc thường được thu thập nhờ thí nghiệm, qua
thí nghiệm có thể loại bỏ những yếu tố không quan tâm, tìm ra các thuộc tính, các
mối quan hệ bản chất của đối tượng gốc.2-Xây dựng mô hình. Căncứ trên các
thông tin thuộc tính và mối quan hệ bản chết của đối tượng gốc, ta xây dựng nên
mô hình cho đối tượng. Nếu mô hình là vật chất người ta sẽ phải tiến hành các thí
nghiệm thực với nó.3-Thu thập các thông tin trên mô hình để suy ra các hệ quả lý
thuyết.4-Kiểm tralạihệ quả trên đối tượng gốc. Trong giai đoạn này, thông qua thí
nghiệm trên vật gốc, đối chiếu kết quả thu được trênmô hình với những kết quả thu
được trên vật gốc, kiểm tra được tính đúng đắn của mô hình và rút ra giới hạn áp
dụngcủa mô hình.[5], [7]
201.1.2.2. Vai trò thí nghiệm theo quan điểm lý luận dạy học.Theo quan điểm của
lý luận dạy học, thí nghiệm có các vai trò sau:+ Thí nghiệm có thể được sử dụng ở
tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy họcnhư: đề xuất vấn đề cần nghiên
cứu; hình thành kiến thức, kĩ năng mới; củng cố kiến thức, kỹ năng đã thu được và
kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh.Việc sử dụng thí nghiệm để tạo
tình huống có vấn đề, đặc biệt có hiệu quả trong giai đoạn đề xuất vấn đề
cầnnghiên cứu. Các thí nghiệm được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề thường
là các thí nghiệm đơn giản, tốn ít thời gian chuẩn bị cũng như thời gian tiến hành
thí nghiệm. Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, thí nghiệm cung cấp một
cách có hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để từ đó quy nạp, khái quát hoá, kiểm
tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả lôgic 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 hoá và vận dụng) kiến
thức, kỹ 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 hànhsau mỗi chương, trong các giờ ngoại khoá ở
lớp, ở nhà.Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức và kỹ 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 Vật líhayquá trình Vật lídiễn 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 lý kết quả thí nghiệm...), học sinh sẽ chứng tỏ những kiến thức về
hiện tượng Vật líđang đề cập, kiến thức về phương pháp và cả kỹ năng của bản
thân mình.Để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kỹ năng của học
sinh, giáo viên cần có nhiều cách thức sử dụng thí nghiệm ở nhiều mức độ yêu cầu
khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp. 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.+ Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn
diện của học sinh. Hiện nay dạy học không chỉ truyền thụ kiến thức, kỹ năng, kỹ
xảo mà còn góp phần phát triển nhân cách cho học sinh một cách toàn diện. Cho
nên trong dạy học Vật línói chung và thí nghiệm Vật línói riêng cũng không nằm
ngoài quy luật đó. Qua thí nghiệm Vật lílàm cho học sinh hứng thú học tập và quá
trình thu nhận thông tin của học sinh ngày càng mang rõ nét tính tích cực, tự lực
sáng tạo khi học tập môn Vật lí. Như vậy quá tình tiếp cận các thí nghiệm Vật lídần
dần trong học sinh xuất hiện sự ham muốn tìm hiểu, ham muốn nghiên cứu, xóa
dần sự ngăn cách
21ý thức của học sinh giữa Vật lívà cuộc sống muôn màu muôn vẻ để tạo cho học
sinh hứng thú nhận thức.Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến
thức và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo về Vật lícủa học sinh. Bởi vì thí nghiệm luôn có
mặt trong quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình Vật lí, soạn thảo khái
niệm, định luật Vật lí, xây dựng các thuyết Vật lí, đề cập các ứng dụng trong sản
xuất và đời sống của các kiến thức đã học.+ 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. + Thí nghiệm là phương tiện
giúp đơn giản hoá và trực quan các kiến thức trong dạy học Vật lí.
Do thí
nghiệm Vật lílà một bộ phận của các phương pháp nhận thức Vật línên thông qua
mối quan hệ với các quá trình thí nghiệm, học sinh sẽ được làm quen và vận dụng
có ý thức các phương pháp nhận thức này. Các kiến thức về phương pháp mà học
sinh lĩnh hội được có ý nghĩa quan trọng, mở rộng vượt qua khỏi giới hạn môn Vật
lísang cácmôn học khác, lĩnh vực khác. 1.1.3. Các loại thí nghiệm Vật líở trường
phổ thôngThí nghiệm Vật líở trường phổ thông được chia ra các loại thí nghiệm
sau đây:-Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên: là loại thí nghiệm do giáo viên tiến
hành, học sinh là người quan sát. Loại thí nghiệm này giữ vị trí hàng đầu trong hệ
thống thí nghiệm Vật líphổ thông. Trong quá trình thực hiện,người giáo viên tái tạo
lại các hiện tượng Vật líqua đó giúp người học khảo sát mối liên hệ giữa các hiện
tượng khi tiến hành nghiên cứu một lý thuyết nào đó.Loại thí nghiệmnàyđược giáo
viên sử dụng phổ biến trong các bài giảng. Với việc làm sống lại trước mắt học
sinh những hiện tượng cần nghiên cứu, loại thí nghiệm này nếu được tiến hành hợp
lý sẽ giúp học sinh tiếp thu kiến thức dễ dàng hơn và tiếp thu một cách có căn cứ
khoa học.Căn cứ theo mục đích dạy học, thí nghiệm biểu diễn có thể được phân
loại như sau:+ Thí nghiệm mở đầu: Loại thí nghiệm này được tiến hành vàođầu giờ
học nghiên cứu lý thuyết mới nhằm tạo ra tình huống có vấn đề làm nảy sinhmâu
thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện tượng mới, kích thích
tính tò mò, gây hứng thú học tập cho học sinh.
+ Thí nghiệm nghiên cứu hiện
tượng, quá trình Vật lí: Là loại thí nghiệm được dùng để hình thành kiến thức mới,
nhằm đưa ra mối quan hệ bản chất giữa các hiện tượngVật lí. Tuỳ theo mục đích
nghiên cứu mà người ta có thể phân thành hai loại: thí nghiệm nghiên cứu khảo sát
và thí nghiệm minh họa. Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát được tiến hành nhằm đi
đến một luận đề khái quát, một định
luật hay một quy tắc trên cơ sở khái quát những kết quả rút ra từ thực nghiệm. Thí
nghiệm minh họa là thí nghiệm sau khi giáo viên đã hướng dẫn học sinh đưa ra kết
luận, định luật, quy tắc bằng cách suy luận lý thuyết, sau đó dùng thí nghiệm kiểm
chứng lại những nhận định ấy. Thí nghiệm loại này được sử dụng khi thí nghiệm
nghiên cứu khảo sát khó thực hiện do phức tạp, mất nhiều thời gian, số liệu không
đầy đủ, chính xác.+ Thí nghiệm củng cố: Được thực hiện ở cuốitiết học, có thể
giúp đào sâu kiến thức cho học sinh, giúp học sinhghinhớ chính xác, chắc chắn bài
giảng, rèn luyện kỹ năng cho học sinh. Đồng thời thông qua đó giáo viên kiểm tra
được mức độ tiếp thu bài giảng của học sinh. -Thí nghiệm thực tậpVật lílà loại thí
nghiệm do chính học sinh thực hiện ở mức độ độc lập,tích cực khác nhau dưới sự
hướng dẫn, chỉ đạo của giáo viên. Thí nghiệm thực tập về Vật lígồm các loại sau:
+Thí nghiệm trực diện:Là loại thí nghiệm mà dưới sự hướng dẫn của giáo viên
trong quá trình nghiên cứu tài liệu mới, mỗi học sinh tiến hành những quan điểm
ngắn, những thí nghiệm mà trên cơ sở đó rút ra kết luận hoặc minh hoạ lý thuyết.+
Thí nghiệm thực hành Vật lí:Là loại thí nghiệm được tiến hành sau khi học xong
một chương, một phần của chương trình. Thí nghiệm thực hành thường có nội
dung có thể là định tính hay định lượng, song chủ yếu là kiểm nghiệm các định
luật, các quy tắc Vật líhoặc đo các đại lượng Vật lí. + Thí nghiệm và quan sát Vật
líở nhà:Đây là hình thức thí nghiệm tổng hợp được tiến hành ngoài lớp học do học
sinh độc lập tiến hành không có sự kiểm soát của giáo viên, là một dạng hoạt động
tự lực của học sinh, có tính độc lập và sáng tạo cao.Tóm lại, hệ thống thí nghiệm
trên đây dù thực hiện dưới hình thức nào,phương pháp nào thì thí nghiệm Vật
lícũng đóng một vai trò to lớn trong quá trình dạy và học Vật lí.1.1.4. Một số yêu
cầu đối với thí nghiệm Vật lítrong quá trìnhtổ chức hoạt động nhận thức tích cực,
tự lực của học sinh THPT -Thí nghiệm phải trình bày quá trìnhxảy ra của hiện
tượng Vật lícần nghiên cứu một cách ổn định và chính xác (tức là thí nghiệm đó
phải thành công ngay và xảy ra như nhau trong các điều kiện giống nhau...). -Trong
thí nghiệm phải cho phép (tạo điều kiện) cho người nghiên cứu (học sinh) quan sát,
thu thập đầy đủ các thông tin cần thiết về quá trình, hiện tượng Vật lícần nghiên
cứu để có thể hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của
học sinh. Giáo viên đóng vai trò là ngườihướng dẫn học sinh cách thuthập thông
tin vì các em còn ít kinh nghiệm.
231.1.5. Xu hướng đổi mới tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệmTrong những
năm trước đây, hoạt động thực hành thí nghiệm vẫn được thực hiện cách thức: Bài
thực hành được chia ra thành 02 tiết theo phân phối chương trình của Bộ giáo dục,
trong đó 01 tiết người học được tổ chức hướng dẫn nghiên cứu mục đích, cơ sở lý
thuyết, đồng thời đưa ra phương án thí nghiệm. Từ đó được hướng dẫn thực hiện
các thao tác tiến hành thí nghiệm thực hành. Sau đó có 01 tiết người học được trực
tiếp tiến hành các thao tác thí nghiệm thực hành trên các dụng cụ thí nghiệm theo
các phương án đã được đưa ra và lựa chọn trong tiết học thứ nhất. Điều này gây ra
không ít khó khăn cho người học vì thao tác thí nghiệm thực hành còn chưa được
nhuần nhuyễn trong tiết thứ nhất nhưng phải trực tiếp tiến hành thao tác đo đạc
trong tiết thứ 2, dẫn đến kết quả của quá trình thí nghiệm thực hành không đạt hiệu
quả cao, đôi khi quá trình thí nghiệm thực hành còn không thành công. Với lý do
đó, cần phải đổi mới cách thức tổ chức hoạt động thí nghiệm thực hành, cần phải
tiến hành hoạt động này một cách có hiệu quả. Vừa để người học lĩnh hội được
mục đích cũng như cơ sở của hoạt động thí nghiệm thực hành, vừa để người học
nắm chắc các phương pháp cũng như thao tác trong quá trình tiến hành thí nghiệm
thực hành. Người giáo viên lúc này chỉ đóng vai trò là người hỗ trợ, đứng phía sau,
đưa ra những gợi ý để người học tự tìm tòi, vận dụng vốn kiến thức, hiểu biết của
mình để thiết kế phương án và tiến hành theo phương án đã được thống nhất và
đưa ra trong tập thể.Đó là xu hướng mới trong tổ chức hoạt động thí nghiệm thực
hành và đang ngày càng trở nên phổ biến.1.2. Hệ thống các kĩ năng thí nghiệm cần
rèn luyện ở học sinh phổ thông trong dạy học Vật lí1.2.1. Khái niệm kĩ năng“Kĩ
năng là khả năng ứng dụng tri thức khoa học vào thực tiễn; khả năng vận dụng
những kiến thức trong một lĩnh vực nào đó vào thực tế”.[10]“Kĩ năng (và cả năng
lực) là khả năng học được, rèn luyện được nhằm thực hiện hành động có kết
quảđược dự định trước và thường với chi phí thấp nhất vềthời gian, sức lực hay cả
hai” [11]. Ở định nghĩa này, cả mặt năng lực hiểu theo nghĩa của Tâm lí học lẫn
mặt năng lực về thực hiện hành động đều được chú ý. Quan điểm này cũng được
tác giả Đặng Thành Hưng bàn đến trong các nghiên cứu của mình. Theo Đặng
Thành Hưng: “Kĩ năng chính là hình thái kép của cả hai loại năng lực: năng lực –
Ability –theo nghĩa Tâm lí học và Competency -năng lực thực hiện hành động
(Performance). Vì vậy, kĩ năng có bản chất tâm lí nhưng có hình thức vật chất là
hành vi hoặc hành động”.
24Ngoài ra, còn có một số định nghĩa khác về kĩ năng, các định nghĩa này bao hàm
thêm các nghĩa như: kĩ năng có nguồn gốc cơ sở dựa trên kiến thức, được hình
thành và phát triển qua huấn luyện, kinh nghiệm; thông qua nỗ lực suy nghĩ,ví dụ
như: “Kĩ năng là khả năng, năng lực để làm tốt việc gì đó, dựa trên kiến thức, sự
luyện tập và khả năng tự nhiên; là sự thành thạo và sự khéo léo trong khi thực
hiện”.Các định nghĩa về kĩ năng ở trên đề cập đến khái niệm kĩ năng với các đặc
điểm chung, các đặc điểm cơ bản của khái niệm, đó là tính chất hai mặt của kĩ
năng, mặt năng lực hiểu theo nghĩa của Tâm lí học và mặt năng lực về thực hiện
hành động. Các mặt năng lực này dựa trên cơ sở là kiến thức, khả năngtự nhiên. Kĩ
năng được phát triển dựa trên luyện tập cả về lĩnh vực trí tuệ lẫn chân tay.1.2.2. Sự
hình thành và phát triển kĩ năng Hệ thống kĩ năng không đơn thuần là kĩ năng thực
hiện các thao tác hoạt động chân tay mà còn cả kĩ năng hoạt động trí tuệ, nhờ
những kĩ năng này mà sinh viên có thể áp dụng các phương pháp hoạt động trí tuệ
từ đối tượng này sang đối tượng khác, nhận thức và biến đổi chúng.Kĩ năng có cơ
sở dựa trên kiến thức, xuất phát từ cấu trúc kĩ năng: hiểu mục đích, biết cách thức
đi đến kết quả và hiểu những điều kiện để triển khai cách thức đó. Để hình thành kĩ
năng, cần có kiến thức làm cơ sở cho việc hiểu biết, luyện tập từng thao tác riêng
rẽ cho đến khi thực hiện được một hành động theo mục đích, yêu cầu. Những thao
tác cụ thể cần được luyện tập nhiều lần mới quen và ghi nhớ được, khi cần thì đã
biết cách thao tác chúng.Nghiên cứu về phát triển kĩ năng, quan điểm của Piaget
cũng đồng nhất với quan điểm của Vưgôtxki về sự phát triển tri thức, kĩ năng. Sự
phát triển này diễn ra qua các giai đoạn, các giai đoạn là chung cho tất cả mọi
người, điều khác biệt là ở tốc độ nhanh chóng trong sự xuất hiện của các giai đoạn,
mỗi giai đoạn bắt nguồn từ giai đoạn trước sát nhập và làm biến đổi giai đoạn đó
và chuẩn bị cho giai đoạn sau. Tuy cáckĩ năng trong giai đoạn trước còn sót lại
nhưng vai trò của nó trong tổ chức thì thay đổi. Có những kĩ năng hình thành
không cần luyện tập, cần biết vận dụng hiểu biết và kĩ năng tương tự đã có thể
chuyển sang thực hiện các hành động mới. Đây mới là yêu cầu là biết làm (kĩ năng
bậc thấp), cần luyện tập và bổ sung kiến thức để mỗi hành động được thực hiện
một cách thật hoàn hảo, linh hoạt. Ban đầu, sinh viên có thể thực hiện được kĩ năng
nào đó, ở mức độ tối thiểu (không thành thạo). Cùng với thời gian vànhờ sự hướng
dẫn của giảng viên và
25giáo viên hướng dẫn thực hành, họ nắm được và thực hiện được kĩ năng mà
không cần phải suy nghĩ nhiều (thành thạo). Sự vận dụng kiến thức dễ dàng hay
khó khăn tùy thuộc vào khả năng nhận dạng kiểu nhiệm vụ, bài tập, tứclà tìm kiếm,
phát hiện những thuộc tính và quan hệ vốn có trong nhiệm vụ hay bài tập để thực
hiện một mục đích nhất định, vì thế, sự hình thành kĩ năng trong dạy học chịu ảnh
hưởng của các yếu tố sau:-Nội dung của bài tập hay nhiệm vụ đặt ra được cụ
thểhóa hay bị che phủ bởi những yếu tố phụ làm chệch hướng đến sự hình thành kĩ
năng. Ví dụ: Phát triển kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL đối với SV sư
phạm không phải là đặt ra nhiệm vụ tiến hành TN như thế nào, kết quả TN chính
xác như thế nào?, mà nhiệm vụ đặt ra đối với SV là lựa chọn TN gì?, thực hiện với
mục đích dạy học gì?, cần tổ chức dạy học với các TN như thế nào?.-Tâm thế, thói
quen và năng lực tự học cũng ảnh hưởng đến sự hình thành kĩ năng. Tạo tâm thế
thuận lợi trong học tập cũng giúp cho sinh viên dễ dàng trong việc hình thành kĩ
năng. Tự học, tự điều chỉnh đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng
học tập, quá trình tự học, tự điều chỉnh liên quan đến tự quan sát, tự quyết định và
tự đánh giá. Việc rèn luyện cho sinhviên có được phương pháp, kĩ năng, ý chí tự
học, biết linh hoạt vận dụng kiến thức vào tình huống mới sẽ tạo cho họ lòng ham
học, khơi dậy tiềm năng vốn có của mỗi con người, phát huy nội lực, làm cho kết
quả học tập nhân lên, đồng thời sớm thích ứng vớicuộc sống, lao động và cộng
đồng. -Khả năng khái quát đối tượng một cách toàn thể. Ví dụ quá trình sinh viên
sư phạm thực hành TNVLPT, đối tượng ở đây không phải là thí nghiệm mà là dạy
học với các thí nghiệm. Đòi hỏi sinh viên nhận thức tổng quát từ mục đích của thí
nghiệm, lập kế hoạch thí nghiệm, đặc biệt là lập kế hoạch và triển khai bài học với
các thí nghiệm.1.2.3. Kĩ năng thí nghiệm cần rèn luyện ở học sinh trong dạy học
Vật líở trường THPTTheo cấu trúc chương trình giáo dục phổ thông, môn Vật lí,
quan điểm xây dựng chương trình là coi trọng kiến thức về phương pháp nhận thức
đặc thù của Vật líhọc như phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình. Yêu
cầu rèn luyện cho học sinh những kĩ năng như quan sát hiện tượng Vật lítrong tự
nhiên, trongđời sống hoặc trong các thí nghiệm, sử dụng được các dụng cụ đo phổ
biến của Vật lí, biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm Vật líđơn giản, thu thập và
xử lý thông tin thu được để rút ra kết luận, đề ra các dự đoán đơn giản về các mối
quan hệ hay bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình Vật lí, cũng như đề xuất
phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra. [2, tr 5-7]
26Trên cơ sở định nghĩa về kĩ năng và dựa trên các hoạt động cơ bản nhất của
người nghiên cứu trong tiến trình thực hiện của một thí nghiệm, các kĩ năng thí
nghiệm cần rèn luyện cho học sinh trong dạy học Vật líở trường THPT có thể chia
thành hai nhóm: kĩ năng thiết kếthí nghiệm và kĩ năng tiến hành thí nghiệm. (Bảng
1.1)Bảng 1.1. Bảng các kĩ năng thí nghiệm cơ bản cần rèn luyện cho học sinh
THPT trong dạy học Vật lí.STTKĩ năng thiết kế thí nghiệmKĩ năng tiến hành thí
nghiệm1Xác định mục đích thí nghiệm2Đề xuất phương án thí nghiệmSử dụng
dụng cụ, thiết bị thí nghiệm, lắp rápthí nghiệm theo sơ đồ3Xây dựng sơ đồ, bố trí
thiết bị thí nghiệmTiến hành thí nghiệm đảm bảo hiện tượng Vật líxảy ra và quan
sátđượcrõ ràng quá trình, hiện tượng4Xácđịnh cách trình bày số liệu bằngbảng, đồ
thị dưới dạng khác nhau để làm nổi bật dấu hiệu bản chất, mối quan hệ có tính qui
luật.Quan sát và thu thập các số liệu hay các dấu hiệu bản chất của quá trình Vật
línghiên cứu.5Phân tích, xử lý số liệu để tìm ra dấu hiệu bản chất, mối liên hệ có
tính qui luật.6Vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng, quá trình Vật líquan
sát được hay các số liệu thu thập được.Các kĩ năng cụ thể trong bảng 1.2 được mô
tả chi tiết như sau: A. Nhóm kĩ năng thiết kế thí nghiệm:A1. Kĩ năng xác định mục
đích thí nghiệmMục đích thí nghiệm là những vấn đề khoa học cần nghiên cứu,
được đặt ra và phải được giải quyết sau khi tiếnhành xong thí nghiệm. Kết quả cụ
thể của hoạt động này thường là hình thành nênkiến thức mới (hay ở mức sâu, rộng
hơn), kĩ năng mới (hoặc trình độ kĩ năng ở bậc cao hơn), thái độ, tình cảm mới
(hay sâu sắc hơn). Ngoài ra, từng bài thí nghiệm, từng giai đoạn dạy học có thể có
những mục đích riêng. Mục đích thí nghiệm cần phải trả lời đượccáccâu hỏi:+ Yêu
cầu của bài thí nghiệm là làm gì (để đo, xác định haychứng minh, giải thích,...) với
đối tượng nào ?
27+ Mối quan hệ giữa các hiện tượng cần nghiên cứu với các vấn đề có liên quan
như thế nào ?A2. Kĩ năng thiết kế phương án thí nghiệmViệc thiết kế phương án
thí nghiệm đi liền với việc xây dựng quy trình tiến hành thí nghiệm là xác định
trình tự thao tác với các dụng cụ thí nghiệm, bao gồm: -Quy trình lắp đặt dụng cụ
thí nghiệm theo sơ đồ đã lập.-Quy trình thao tác sao cho có thể quan sát rõ hiện
tượng, số liệu cần đo và loại bỏ những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của thí
nghiệm. Đồng thời, trong việc xây dựngcác quy trình này cũng đòi hỏi nhận biết
những mối nguy hiểm trong quá trình thực hiện thao tác với các dụng cụ thí
nghiệm (dòng điện, tia laser, tiaphóng xạ, hóa chất, nitơ lỏng...) để đảm bảo an toàn
dụng cụ thí nghiệm và con người.A3. Kĩ năng xây dựng sơ đồ, bố trí thiết bị thí
nghiệmKĩ năng này thể hiện ở việcthực hiện các hoạtđộng sau:+ Đọc và hiểu sơ đồ
lý thuyết.+ Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm phù hợp.+ Đọc và hiểu các kí hiệu, thông
số kĩ thuật ghi trên dụng cụ, thiết bị.+ Lắp đúng thí nghiệm theo sơ đồ lý thuyết với
các dụng cụ đã chọnA4. Kĩ năng trình bày hiện tượng quan sát được, trình bày số
liệu dưới dạng bảng, đồ thị ở các dạng khác nhau để làm nổi bật dấu hiệu bản chất,
mối quan hệ có tính qui luật.Kĩ năng này thể hiện ở sự thực hiện các hành động
sau:+ Trình bày một vấn đề (viết, nói).+ Trình bày vấn đề bằng đồ thị, hoặc bằng
biểu bảng...A5. Kĩ năng phân tích, xử lý số liệu để tìm ra dấu hiệu bản chất, mối
liên hệ có tính qui luật trong hiện tượng, quá trình nghiên cứu Kĩ năng này thể hiện
ở sự thực hiện các hành động sau:+ Tính trung bình các đại lượng, tính sai sốvà
làm tròn kết quảthu được từthí nghiệm.+ Đối chiếu, so sánh giữa kết quả thực
nghiệm và lý thuyết.+ Xác định sai số; phân biệt được sai số do phương án và sai
số do dụng cụ, tìm biện pháp làm giảm sai số.+ Xử lý biểu bảng, vẽ đồ thị (nếu có),
từ đồ thị biết rút ra quy luật liên hệ giữa các đại lượng và điều kiện xảy ra hiện
tượng.A6. Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng, quá trình Vật
líquan sát được hay các số liệu thu thập đượcKĩ năng này gồm có:+ Viết bài báo
cáo thí nghiệm hoàn chỉnh. + Giải thích hiện tượng Vật línghiên cứu
B. Nhóm kĩ năng tiến hành thí nghiệmB1. Kĩ năng lắp đặt thí nghiệm theo sơ
đồThông thường các dụng cụ, thiết bịthí nghiệm trong các bài thực hành được xây
dựng đặt sẵn. Học sinh chỉsửdụng các dụng cụvà các thiết bịđó đểtiến hành thí
nghiệm. Chỉkhi thay đổi điều kiện thí nghiệm, học sinh cần biết tháo lắp những
bộphận nhỏcó liên quan đến sựthay đổi điều kiện đó.Các thao tác tháo lắp dụng cụ
thí nghiệm mà học sinh cần đạt:+ Biết lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm theo sơ đồ.+
Tháo lắp được các bộ phận của dụng cụ khi cần thay đổi điều kiện thí nghiệm.+
Biết bố trí, sắp đặt các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm cho phù hợp về nguyên tắc lý
thuyết và về vị trí không gian.B1. Kĩ năng tiến hành thí nghiệmđể đảm bảo hiện
tượngxảy ra và quan sát rõ quá trình, hiện tượng Vật lícần nghiên cứuKĩ năng này
thể hiện ở chỗ:+ Tiến hành thí nghiệm đúng các thao tác, các bước.+
Khảnăngxácđịnhđạilượngcầnđo, đailươngphảigiưnguyên, không thay đôitrongquá
trìnhlàmthínghiệm.+ Dưđoankêtquathinghiêm.+ Điều chỉnh các dụng cụ và thiết bị
đo trong quá trình tiến hành thí nghiệm để hiện tượng, quá trình xảy ra rõ ràng và
sai số thấp.+ Xác định góc độ để quan sát toàn bộ quá trình hiện tượng Vật líxảy
ra.+
Pháthiệnvàxửlínhữngsựcốbấtthườngtronglúctiếnhànhthínghiệm(đôivơinhưngthingh
iêmnguyhiêm, phưctạp).B3. Kĩ năng quan sát và thu thập dấu hiệu bản chất của
quá trình Vật línghiên cứu hay các số liệu thí nghiệmKĩ năng này thể hiện ở sự
thực hiện các hành động sau:+ Chọn mốc, chọn vật chỉ thị.+ Lựa chọn phương
pháp đo, phương pháp khảo sát.+ Chọn góc độ quan sát, đọc số liệu trên dụng cụ
đo.+ Quan sát và nhận xét được các biểu hiện trên dụng cụ đo.1.2.4. Các cấp độ
phát triển kĩ năng thí nghiệm của học sinhCác cấp độ mục tiêu và sự thực hiện
tương ứng với các cấp độ mục tiêuđược các nhà tâm lý họcBloom và Harrowđưa
ra,được mô tả một cách cụ thể trong Bảng 1.2và Bảng 1.3.Bảng 1.2. Các cấp độ
mục tiêu nhận thức.
29Cấp độSự thực hiệnNhớMô tả, nhắc lại được sự việc, sự kiệnThông hiểuTrình
bày, giải thích được nội dung của sự kiện, tính chất đặc trưng của sự vật, sự
kiệnVận dụngSử dụng kiến thức, kĩ năng trong trường hợp chung vào trường hợp
riêngPhân tíchPhát hiện, phân biệt các chi tiết, bộ phận cấu thành của thông tin hay
tình huống Tổng hợpKhái quát được trường hợp riêng lẻ đểđưa ra kết luận chung,
kết hợp các bộ phận để tạo ra một dạng mớiĐánh giáPhân tích, so sánh một giải
pháp (phương án, cơ cấu...) với các giải pháp khác.Bảng 1.3. Các cấp độ mục tiêu
kĩ năng tâm vận.Cấp độSự thực hiện1. Bắt chướcQuan sát hoạt động và cố gắng
làm lại. Thực hiện công việc một cách rập khuôn, máy móc.2. Làm đượcThực hiện
theo sự hướng dẫn khái quát hơn là quan sát. Thực hiện công việc như hướng dẫn
nhưng còn nhiều thao tác, động tác thừa.3. Làm chính xácĐộc lập thực hiện thao
tác đúng, chính xác ở mức độ thành thạo mà không cần hướng dẫn, hầu như không
có thao tác, động tác thừa.4. Làm biến hóaKết hợp nhiều thao tác theo trình tự một
cách thuần thục trong hoàn cảnh mới. Thực hiện công việc chuẩn xác trong các
hoàn cảnh vàđiều kiện khác nhau.5. Làm thuần thụcThực hiện công việc với độ
chính xác, tốc độ cao, một
30cách tự nhiên, đòi hỏi ít sự cố gắng về thể chất và trí tuệ. Các thang cấp độ trên
được sử dụngđể đánh giá kĩ năng đơn lẻ của người học theo từng giai đoạn trong
quá trình thực hànhthí nghiệm. Có sáu bậc đánh giácấp độ kĩ năng thực hiện từ
thấp đến cao được mô tả trong Bảng 1.4. Bảng 1.4. Thang đánh giá sự thực hiện
(PRS.)Cấp độMô tả1Thực hiện được công việc nhưng cần có sự giám sát liên tục
và sự trợ giúp chút ít.2Thực hiện được công việc đáp ứng yêu cầu nhưng cần có sự
giám sát định kì và sự trợ giúp chút ít.3Thực hiện được công việc, không cần sự
giám sát và trợ giúp nào.4Thực hiện được công việc với tốc độ và chất lượng
cao, không cần sự giám sát và trợ giúp nào.5Thực hiện được công việc với tốc độ
và chất lượng cao, có sáng kiến và tính thích nghi với các tình huống, vấn đề đặc
biệt6Thực hiện được công việc với tốc độ và chất lượng cao, có sáng kiến và tính
thích nghi để có thể hướng dẫn người khác thực hiện công việc đó.Căn cứ vào các
kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí, các cấp độ mục tiêu nhận thức
Bloom và cấp độ mục tiêu tâm vận của Harrow và thang đánh giá sự thực hiện
(PRS), các cấp độ mục tiêu kĩ năng thí nghiệm trong dạy học Vật líđược mô tả cụ
thể ở bảng 1.5.
31Bảng 1.5. Các cấp độ mục tiêu kĩ năng thí nghiệm của học sinh trong dạy học
Vật líở trƣờng phổ thông.Cấp độKĩ năng thiết kế(Thiết kế phương án)Kĩ năng thực
hiện(Thực hiện theo phương án đã thiết kế)1Tái tạo(nhớ, hiểu): Mô tả lại được một
phương án thiết kế đã có trong tình huống nhất định. Làm đƣợc: Cố gắng thực hiện
hành động, thao tác theo đúng phương án thiết kế trong tình huống nhất định một
cách rập khuôn, máy móc, còn thao tác, động tác thừa, cần có sự giám sát và sự trợ
giúp.2Vận dụng: Cải tiến một phần phương án thiết kế đã có phù hợp với tình
huống có biến đổi. Làm chính xác. Độc lập thực hiện hành động, thao tác chính
xác theo thiết kế, chất lượng cao mà không cần sự trợ giúp nào.3Sáng tạo(Phân
tích, tổng hợp, đánh giá): Cải tiến phần lớn hoặc tự thiết kế phương án mới phù
hợp với tình huống mới, có nhiều biến đổi. Làm thuần thục, biến hoá.Thực hiện
được hành động, thao tác theo thiết kế với tốc độ và chất lượng cao, có sáng kiến
và tính thích nghi với tình huống mới, có nhiều biến đổi. 1.2.5. Các giai đoạn phát
triển kĩ năngKĩ năng có cơ sở dựa trên kiến thức, xuất phát từ cấu trúc kĩ năng:hiểu
mục đích, biết cách thức đi đến kết quả và hiểu những điều kiện để triển khai cách
thức đó. Để hình thành kĩ năng, cần có kiến thức làm cơ sở cho việc hiểu biết,
luyện tập từng thao tác riêng rẽ cho đến khi thực hiện được một hành động theo
mục đích, yêu cầu. Những thao tác cụ thể cần được luyện tập nhiều lần mới quen
và ghi nhớ được, khi cần thì đã biết cách thao tác chúng. Có những kĩ năng hình
thành không cần luyện tập, nếu biết vận dụng hiểu biết và kĩ năng tương tự đã có
thể chuyển sang thực hiện các hành động mới. Đây mới là yêu cầu là biết làm (kĩ
năng bậc thấp), cần luyện tậpvà bổ sung thêm kiến thức để mỗi hành động được
thực hiện một cách thật hoàn hảo, linh hoạt. Ban đầu, học sinh có thể không biết
thực hiện kĩ năng, chỉ hiểu ở mức độ tối thiểu
32(không thành thạo). Cùng với thời gian và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên, học
sinh nắm được và thực hiện hiện kĩ năng mà không cần phải suy nghĩ nhiều (thành
thạo). Những hoạt động có kế hoạch sau sẽ góp phần phát triển kĩ năng: a. Trình
diễnTrong giai đoạn đầu, học sinh có hiểu biết về kĩ năng cần rèn luyện. Giáo viên
cần trình diễn thật chính xác từng bước, học sinh ghi nhớ, lặp lại những gì họ nhìn
thấy lần đầu. Hầu hết các kĩ năng đều cần có bản hướng dẫn thực hành. b. Thực
hành từng bướcĐối với các quy trình, giáo viên thực hiện vài bước kĩ năng đó. Sau
đó học sinh làm lại những bước này một cách chính xác. Người giáo viên kiểm tra
tất cả các bước học sinh đã thực hiện đúng chưa rồi mới tiếp tụcchuyển sang các
thao tác tiếp theo. Lặp lại trình tự đó cho đến khi hoàn thành quy trình. Quá trình
này hực hiện cho đến khi học sinh chỉ cần sử dụng bản hướng dẫn thực hành cũng
có thể thực hiện đúng.c. Thực hành có hướng dẫnHọc sinh làm việc độc lập hoặc
làm việc thành từng nhóm dưới sự giám sát chặt chẽ của giáo viên cho đến khi có
thể thực hiện thành công công việc một cách “an toàn”. d. Thực hành độc lậpHọc
sinh làm việc độc lập dưới sự giám sát với mức độ giảm dần cho đến khi có thể
thực hiện công việc một cách thành thạo. e. Thực hành định kỳĐịnh kỳ (hàng tuần
hoặc hàng tháng), sau khi học xong một kĩ năng, giáo viên cần cho học sinh trình
diễn lại kĩ năng đó. Thực hành định kì có thể giúp học sinh thực hiện công việc
như một thói quen.f. Các hoạt động thực hiện dự án hoặc giải quyết vấn đề:Sau khi
học xong một nhóm kĩ năng, giáo viên cần đưa các hoạt động thực hiện dự
33ánhoặc giải quyết vấn đề. Những hoạt động này đòi hỏi học sinh phải lựa chọn
những kĩ năng cần thiết, sau đó điều chỉnh hoặc áp dụng chúng theo yêu cầu. Đôi
khi yêu cầu học sinh thực hiện kĩ năng trong những điều kiện bất thường. Những
hoạt động này mô phỏng càng gần với công việc thực tế các tốt, chúng đem lại cho
học sinh lòng tự tin. 1.3. Năng lực thực nghiệmtrong dạy học Vật lí ở trường
THPT1.3.1. Khái niệm về năng lực thực nghiệm:Năng lực thực nghiệm được định
nghĩa là “khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và
hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa
dạng của cuộc sống”.Từ khái niệm năng lực và khái niệm thực nghiệm, có thể định
nghĩa: Năng lực thực nghiệm là khả năng vận dụng phối hợp kiến thức, kỹ năng,
thái độ vào trong các điều kiện ngoại cảnh (khách quan) khác nhau để giải quyết
các vấn đề thực tiễn một cách có hiệu quả nhất.Xét theo sự chuyên môn hóa, năng
lực gồm có hai loại: năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Năng lực chung là
những năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau, năng lực chuyên biệt là
những năng lực có tính chuyên môn nhằm đáp ứng nhu cầu của một lĩnh vực
chuyên biệt nào đó.NLTNVật lí là một trong những năng lực chuyên biệt của bộ
mônVật lí. NLTNVật lí có thể hiểu là khả năng vận dụng các kiến thức, kỹ năng