DSpace at VNU: Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý lớp 10 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN TRUNG NGHĨA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT
LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2015

i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN TRUNG NGHĨA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT
LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học
(bộ môn Vật lí)
Mã số: 60 14 01 11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Dƣơng Xuân Quý

HÀ NỘI – 2015

ii


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành:
Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa và các phòng
chức năng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu,
tiến hành luận văn.
Thầy giáo hướng dẫn: TS. Dương Xuân Quý đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác
giả hoàn thành luận văn này.
Gia đình và toàn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động viên,
giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2015
Tác giả
Phan Trung Nghĩa

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DHGQVĐ

: Dạy học giải quyết vấn đề

DHVL

: Dạy học vật lí

GD&ĐT

: Giáo dục và Đào tạo

GV

: Giáo viên

HĐ

: Hoạt động

HS

: Học sinh

PTDH

: Phương tiện dạy học

SGK

: Sách giáo khoa

TH

: Thực hành

THPT

: Trung học phổ thông

TN

: Thí nghiệm

TNSP

: Thực nghiệm sư phạm

VL

: Vật lí

iv


MỤC LỤC
Lời cảm ơn .......................................................................................................... i

Danh mu ̣c chữ viế t tắ t ....................................................................................... ii
Mục lục............................................................................................................. iii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNGError! Bookmark
not defined.
1.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lýError! Bookmark not
defined.

1.1.1. Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý Error!
Bookmark not defined.
1.1.2. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề. Error! Bookmark not defined.
1.1.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề .................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2. Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.Error! Bookmark not
defined.
1.2.1. Tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập ....... Error!
Bookmark not defined.
1.2.2. Các biểu hiện của tính tích cực hoạt động.Error!

Bookmark

not

defined.
1.2.3. Các cấp độ của tính tích cực học tập ..... Error! Bookmark not defined.
1.2.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. ...... Error!
Bookmark not defined.
1.4. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý Error! Bookmark not defined.
1.4.1. Đặc điểm của thí nghiệm Vật lý............ Error! Bookmark not defined.
1.4.2. Vai trò của thí nghiệm Vật Lý .............. Error! Bookmark not defined.
v


1.4.3. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lýError! Bookmark
not defined.
1.4.4. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lý. .............. Error!
Bookmark not defined.
1.5. Kết luận chương 1 .................................... Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH SỬ DỤNG
MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN
THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ 10 THPT ............. Error!
Bookmark not defined.
2.1. Xây dựng các thiết bị thí nghiệm. ............ Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Thí nghiệm sự co về dạng cầu của khối chất lỏng ở trạng thái không
trọng lượng ...................................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Các thí nghiệm định tính về hiện tượng căng mặt ngoài ............... Error!
Bookmark not defined.
2.1.3. Các thí nghiệm định lượng xác định lực căng mặt ngoài. ............. Error!
Bookmark not defined.
2.1.4. Các thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn. Error! Bookmark not defined.
2.2. Đánh giá thực trạng việc dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng
Vật lý 10 THPT ............................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Các khó khăn sai lầm của học sinh. ...... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Thực trạng dạy – học phần kiến thức mặt ngoài chất lỏng. ........... Error!
Bookmark not defined.
2.2.3. Nguyên nhân của những khó khăn sai lầm.Error!

Bookmark

not

defined.
2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng có sử
dụng các thiết bị thí nghiệm đã xây dựng. ...... Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Ý tưởng sư phạm thiết kế tiến trình dạy học theo hướng giải quyết vấn
đề. .................................................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể...... Error! Bookmark not defined.

vi


2.4. Kết luận chương 2 .................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ... Error! Bookmark not defined.
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............... Error! Bookmark not defined.
3.2. Đối tượng thục nghiệm sư phạm. ............. Error! Bookmark not defined.
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. ........ Error! Bookmark not defined.
3.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm. ............. Error! Bookmark not defined.
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm. ................ Error! Bookmark not defined.
3.5.1. Bước đầu đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã thiết kế . Error!
Bookmark not defined.
3.5.3. Ưu điểm, nhược điểm các phương án thí nghiệm.Error!

Bookmark

not defined.
3.6. Kết luận chương 3 .................................... Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 5

vii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa (CNH,
HĐH), đang chuyển từ cơ chế kế hoạch hóa tập trung sang cơ chế thị trường
có sự quản lý của Nhà nước. Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ tri thức khoa
học và công nghệ. Xã hội phồn vinh ở thế kỷ 21 phải là một xã hội “dựa vào

tri thức”, vào tư duy sáng tạo, vào tài năng sáng chế của con người. Để có thể
vươn lên được, đòi hỏi chúng ta phải đào tạo nguồn nhân lực không những
phải có kiến thức, mà còn phải có năng lực hoạt động thực nghiệm. Chính vì
vậy mà Hôi nghị ban chấp hành Trung ương khóa VIII cũng khẳng định: “
Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng
những phương pháp giáo dục hiện đại, bồi dưỡng học sinh năng lực tư duy
sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Do vậy, việc đổi mới phương pháp dạy
và học trong nhà trường phổ thông trong đó yêu cầu đổi mới phương pháp
dạy và học đối với môn Vật lí là điều tất yếu.
Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, học sinh vừa được trang bị
kiến thức, vừa được trang bị phương pháp làm việc và năng lực hoạt động
thực nghiệm. Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học góp phần quan trong vào
việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của học sinh, đưa đến sự phát
triển toàn diện cho người học. Nhờ thí nghiệm học sinh có thể hiểu sâu hơn
bản chất vật lý của các hiện tượng, định luật, quá trình... được nghiên cứu và
do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt
và hiệu quả hơn. Thực tế cho thấy, trong dạy học vật lý, đối với các bài giảng
có sử dụng thí nghiệm, thì học sinh lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn,
học sinh quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt
động nhận thức của học sinh sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được
phát triển tốt hơn.
Đối với dạy và học nội dung về chất lỏng trong chương trình Vật lý 10,
đây là một nội dung mang tính thực tiễn cao, gắn liền với các hiện tượng

1


thường gặp trong đời sống. Mặc dù các thí nghiệm phục vụ dạy học nội dung
này khá đơn giản và có thể dễ dàng chế tạo từ các nguyên liệu thường gặp,
tuy nhiên bộ thí nghiệm này còn chưa được trang bị đầy đủ đến các trường,

gây nhiều khó khăn cho giáo viên và học sinh trong việc dạy học.
Xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu bản thân, tác giả chọn
đề tài: “Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các
kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý lớp 10 THPT” làm luận văn thạc sĩ.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm và sử dụng trong dạy học các kiến
thức về mặt ngoài chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông,
nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực hoạt động thực
nghiệm của học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Thứ nhất: Cơ sở lý luận của đề tài . Trong phần này, đề tài sẽ hê ̣ thố ng
hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý
cùng với các phương pháp dạy học hiện đại như dạy học giải quyết vấn đề,
nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo cũng như rèn luyện kỹ năng hoạt động
thực nghiệm cho học sinh.
Thứ hai: Đánh giá thực trạng và phân tích các yế u tố khó khăn trong
việc dạy học nội dung Chất lỏng Vật lý 10. Qua đó xây dựng một số thiết bị
thí nghiệm, và soạn thảo tiến trình sử dụng bộ thí nghiệm trong dạy học các
kiến thức phần chất lỏng.
Thứ ba: Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của
tiến trình dạy học đã thiết kế, phân tích ưu – nhược điểm của các thiết bị thí
nghiệm, và đề xuất ý kiến phát triển.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu là việc sử dụng thí nghiệm vào dạy và học môn
Vật lý ở trường THPT.
Đối tượng nghiên cứu là xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí

2

nghiệm để dùng trong dạy học môn Vật lý ở trường THPT.
5. Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:
-

Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm cho các kiến thức về mặt ngoài chất

lỏng Vật lý 10 THPT.
-

Soạn thảo tiến trình sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã chế tạo vào dạy

học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng, nhằm nâng cao tính tích cực, chủ
động, rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm cho học sinh.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được các thiết bị thí nghiệm và soạn thảo được tiến trình
sử dụng trong dạy học phần chất lỏng Vật lý 10 THPT đáp ứng được các yêu
cầu đổi mới dạy học, thì sẽ đạt kết quả cao trong việc phát triển tính tích cực,
chủ động, sáng tạo cũng như rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm của
học sinh.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Luận văn này chỉ xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm dễ chế
tạo từ các vật liệu đơn giản để dùng trong dạy học các kiến thức về hiện tượng
căng mặt ngoài, hiện tượng mao dẫn của nội dung chất lỏng ở Vật lý lớp 10
trường trung học phổ thông.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học của đề tài :
Đưa ra các phương án xây dựng các thiết bị thí nghiệm để sử dụng
trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :

Có thể áp dụng rộng rãi cho giáo viên và học sinh sử dụng trong việc dạy
học môn Vật lý ở các trường THPT, đáp ứng được yêu cầu đổi mới và
nâng cao chất lượng dạy học theo hướng tích cực hóa.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

3


-

Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Sưu tầm, đọc tài liệu, nghiên

cứu các văn bản về lý luận dạy học hiện đại, đặc biệt là phương pháp sử dụng
thí nghiệm, phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý
-

Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra - khảo sát

bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia.
-

Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và

phân tích thống kê.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn dự kiến được trình bày theo 3 chương:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận về sử dụng thí nghiệm kết hợp các phương pháp dạy
học hiện đại trong dạy học môn Vật lý THPT.

Chƣơng 2: Xây dựng và soạn thảo tiến trình sử dụng một số thiết bị thí
nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý 10 THPT
Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm.

4


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện
chương trình, SGK lớp 10 THPT môn Vật lí, NXB Giáo dục.

2.

Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2007), Những vấn đề chung về đổi mới giáo
dục trung học phổ thông môn Vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội.

3.

Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn dạy học và kiểm tra,
đánh giá kết quả học tập của HS theo định hướng phát triển năng lực.

4.

Lƣơng Duyên Bình và nhóm tác giả (2006), Vật lí 10 - SGK, SGV,
NXB Giáo dục.

5.

Ngô Diệu Nga (2009), Chiến lược dạy học Vật lí ở trường THCS. Bài
giảng chuyên đề Cao học, Đại học sư phạm Hà Nội.

6.

Ngô Diệu Nga (2003), Phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học Vật
lí. Bài giảng chuyên đề Cao học, Đại học sư phạm Hà Nội.

7.

Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1999), Tổ chức hoạt động
nhận thức cho HS trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại
học quốc gia Hà Nội.

8.

Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2002),
Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm.

9.

Nguyễn Ngọc Hƣng (2009), Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ
thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại
học Sư phạm- Đại học Quốc gia Hà Nội.

10. Nguyễn Ngọc Hƣng (2009), Thí nghiệm Vật lí với dụng cụ tự làm từ
chai nhựa và vỏ lon, NXB Đại học Sư phạm.
11. Nguyễn Ngọc Hƣng (2011), “Một số hướng đổi mới phương pháp dạy
học ở trường phổ thông”, Tạp chí giáo dục số đặc biệt.
12. Phạm Hữu Tòng (2008), Lí luận dạy học Vật lí, NXB Đại học sư phạm.

5


13. Phạm Hữu Tòng (2009), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định
hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa
học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.
14. Quốc hội nƣớc cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt nam (2006), Luật giáo
dục, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội.
15. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới,
NXB Giáo dục.

6