Khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần điện học vật lý 9 trung học cơ sở (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
––––

HOÀNG ĐỨC AN

HAI THÁC, XÂY D NG VÀ S

DỤNG BÀI T P

TH NGHI M TRONG DẠY HỌC PH N ĐI N HỌC
V T

9 - TRUNG HỌC C

S

Demo Version - Select.Pdf SDK
CHUYÊN NGÀNH:

U N VÀ PHƯ NG PHÁP DẠY HỌC MÔN V T
MÃ SỐ: 60 14 01 11

U N VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN HOA HỌC
PGS. TS. Ê VĂN GIÁO

HUẾ, NĂM 2014

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực,
chưa từng công bố trong bất kì một công trình nào khác.

Tác giả

Hoàng Đức An

Demo Version - Select.Pdf SDK

2


Lời cảm ơn
Bằng tất cả tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả
xin gởi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Lê Văn Giáo đã
tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả những lúc khó
khăn. Cảm ơn thầy đã dành thời gian và cơng sức chỉ dẫn
những hướng đi giúp cho tác giả hồn thành tốt luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giảng dạy lớp
cao học khóa 21 đã truyền thụ cho chúng tơi những kiến thức
và kinh nghiệm q báu.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cơ tổ
Lý - Hóa,
các
em học- Select.Pdf

sinh trườngSDK
THCS & THPT Huỳnh Văn
Demo
Version
Nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực nghiệm đề tài.
Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động
viên hỗ trợ tác giả trong suốt thời gian vừa qua.
Huế, tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn
Hồng Đức An

3


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa .......................................................................................................... i
Lời cam đoan........................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ............................................................................................................. iii
Mục lục ................................................................................................................... 1
Danh mục các từ viết tắt ......................................................................................... 4
Danh mục các bảng, hình vẽ, đồ thị, sơ đồ ............................................................... 5
M

Đ U ................................................................................................................ 9
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 9
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ............................................................................. 11
3. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 12
4. Giả thuyết khoa học ....................................................................................... 12
5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 12

Demo Version - Select.Pdf SDK

6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 12
7. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 13
8. Những đóng góp của đề tài ............................................................................ 13
9. Cấu trúc của luận văn .................................................................................... 14
NỘI DUNG .......................................................................................................... 15
Chương 1. C

S

U N VÀ TH C TIỄN CỦA VI C S

T P TH NGHI M TRONG DẠY HỌC V T

DỤNG BÀI

....................................... 15

1.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh .......................................... 15
1.1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh ........................................................15
1.1.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS ...........................................17
1.1.3. Sự cần thiết của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức ........................18
1.1.4. Một số biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học vật lý ......................................................................................19
4


1.2. Bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý ...................................................... 21

1.2.1. Khái niệm.............................................................................................21
1.2.2. Phân loại BTTN ...................................................................................21
1.2.3. Vai trò của BTTN trong dạy học ..........................................................24
1.2.4. Phương pháp giải bài tập thí nghiệm.....................................................26
1.3. Sử dụng BTTN trong tổ chức hoạt động dạy học ở trường phổ thông ......... 27
1.3.1. Các biện pháp sử dụng BTTN ..............................................................27
1.3.2. Quy trình sử dụng BTTN ......................................................................30
1.4. Thực trạng sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông ........... 34
1.4.1. Thực trạng việc sử dụng bài tập thí nghiệm ..........................................34
1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng .................................................................35
1.5. Kết luận chương 1 ...................................................................................... 36
Chương 2. XÂY D NG VÀ S

DỤNG BÀI T P TH NGHI M DẠY HỌC

PH N ĐI N HỌC ỚP 9 - THCS ..................................................................... 38
2.1. Đặc điểm
và phương
pháp
dạy học phầnSDK
Điện học - Vật lý 9 THCS ........... 38
Demo
Version
- Select.Pdf
2.1.1. Đặc điểm của phần Điện học ................................................................38
2.1.2. Phương pháp hình thành kiến thức và các kĩ năng cơ bản chương
Điện học ..............................................................................................38
2.1.2.1. Phương pháp hình thành các kiến thức cơ bản .............................. 38
2.1.2.2. Những kỹ năng cơ bản học sinh cần rèn luyện .............................. 40
2.2. Xây dựng hệ thống BTTN phần Điện học Vật lý 9 - THCS ....................... 42

2.2.1. Mục đích ..............................................................................................42
2.2.2. Nguyên tắc xây dựng BTTN .................................................................42
2.2.3. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN vật lý ...........................................43
2.2.4. Xây dựng hệ thống BTTN phần Điện học lớp 9 - THCS ......................44
2.3. Thiết kế một số bài học có sử dụng BTTN .................................................. 59
2.4. Kết luận chương 2 ...................................................................................... 64

5


Chương 3. TH C NGHI M SƯ PHẠM ............................................................ 65
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm............................................................ 65
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ........................................................... 65
3.3. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .......................................................... 65
3.4. Phương pháp thực nghiệm .......................................................................... 65
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................................... 67
3.5.1. Tiêu chí đánh giá ..................................................................................67
3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................67
3.5.2.1. Phân tích định lượng .................................................................... 67
3.5.2.2. Phân tích định tính........................................................................ 73
3.5.2.3. Đánh giá kết quả của đề tài ........................................................... 73
3.6. Kết luận chương 3 ...................................................................................... 74
ẾT U N VÀ

IẾN NGHỊ ............................................................................. 75

TÀI I U THAM KHẢO ................................................................................... 77
PHỤ LỤC Demo Version - Select.Pdf SDK

6

DANH MỤC CÁC

HI U, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTTN

:

Bài tập thí nghiệm

ĐC

:

Đối chứng

GV

:

Giáo viên

HS

:

Học sinh

PPDH

:

Phương pháp dạy học

SGK

:

Sách giáo khoa

THCS

:

Trung học cơ sở

THPT

:

Trung học phổ thông

TN

:

Thực nghiệm

TNSP

:

Thực nghiệm sư phạm

TTC

:

Tính tích cực

Demo Version
-: Select.Pdf
VLPT
Vật lý phổSDK
thông

7


DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ S

ĐỒ
Trang

Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động học ....................................................... 12
Bảng 3.1: Số HS của lớp đối chứng và số HS của lớp thực nghiệm ....................... 63
Bảng 3.2: Bảng phân phối thực nghiệm số HS đạt điểm xi .................................... 65
Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất số % HS đạt điểm xi ........................................ 65

Bảng 3.4: Bảng lũy tích: Số % HS đạt Số HS đạt điểm ≤ xi ................................... 65
Bảng 3.5: Các tham số đặc trưng thống kê của nhóm TN và ĐC .......................... 69
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân phối thực nghiệm: số % HS đạt điểm xi........................ 66
Biểu đồ 3.2: Đường phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi ............................... 69
Biểu đồ 3.3: Đường lũy tích: Số % HS đạt điểm ≤ xi ............................................. 67

Demo Version - Select.Pdf SDK

8


M

Đ U

1. ý do chọn đề tài
Trước xu hướng phát triển và hội nhập của thế giới, Đảng và nhà nước rất
quan tâm đến sự phát triển của sự nghiệp giáo dục nước nhà. Nhằm nâng cao chất
lượng giáo dục, đáp ứng yêu cầu phát triển, Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ VIII
của Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam nêu rõ: “… phải đổi mới
phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện
thành nếp tư duy sáng tạo cho người học... ” [7]. Trong những năm qua ngành giáo
dục đã có những chỉ đạo đổi mới phương pháp dạy học, quản lý, tao ra những
chuyển biến và mang lại kết quả nhất định. Cho đến nay nhiều văn bản chỉ đạo mới
của Đảng, Chính phủ và Bộ Giáo dục - Đào tạo vẫn tiếp tục khẳng định lại định
hướng đó.
“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, tư duy sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng đặc điểm của từng lớp học,
môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào

Demo Version - Select.Pdf SDK

thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học
sinh...”[28] điều đó được chỉ rõ trong luật Giáo dục.
Bên cạnh đó để tạo ra cho HS sự hứng thú để có thể phát huy được tính chủ
động thì người dạy phải sử dụng các phương pháp dạy học mà trong đó có phương
pháp thí nghiệm. Trong các loại bài tập vật lý, bài tập thí nghiệm đóng vai trò đặc
biệt quan trọng trong việc bỗi dưỡng năng lực tự học và năng lực thực nghiệm cho
học sinh.
Bài tập thí nghiệm là loại bài tập mà khi giải nó nhất thiết phải thực hiện thí
nghiệm hoặc phải quan sát để tìm số liệu, dự kiến hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc
giữa các thông số để giải bài tập hoặc kiểm tra lại lời giải lý thuyết.
Trong quá trình giải các bài tập thí nghiệm học sinh phải làm thí nghiệm để
giải quyết vấn đề dưới dạng trả lời câu hỏi của bài tập trong những điều kiện nhất
định mà bài tập yêu cầu, như vậy bài tập thí nghiệm vừa là bài tập vừa là thí
nghiệm nên nó sẽ phát huy được các lợi thế của hai phương tiện dạy học đó nếu
9


giáo viên biết khai thác tốt. Trong quá trình làm thí nghiệm thường tạo ra hứng thú
cho học sinh và từ hứng thú đó học sinh ít nhiều sẽ nãy sinh ra sự sáng tạo. Bài tập
thí nghiệm là điều kiện cho học sinh vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết và kiến
thức thực hành, kết hợp thao tác trí óc với thao tác chân tay, tập làm các nhà thiết
kế, chế tạo, lắp ráp… Điều này kích thích mạnh mẽ hứng thú học tập của học sinh
nhất là những bài liên quan đến thực tế.
Qua khảo sát thực trạng ở các trường phổ thông cho thấy: Việc sử dụng bài
tập thí nghiệm trong dạy học đối với nhiều giáo viên còn rất hạn chế. Việc dạy bài
tập ở trường phổ thông chủ yếu tập trung vào các bài tập dạng định tính hoặc định
lượng với nội dung giáo khoa đơn thuần. Còn việc dạy các bài tập thí nghiệm thì
hầu như không được chú ý, nếu có thì chỉ một số trường chuyên có học sinh dự

các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia. Còn ở các trường phổ thông bình thường thì
một phần do cơ sở vật chất thiếu thốn, những cái có thì không đồng bộ, để làm
được bài tập thí nghiệm cần phải có sự đầu tư về cả vật chất lẫn tinh thần. Bên
cạnh đó, các giáo viên phổ thông thường quan niệm sách giáo khoa là pháp lệnh,
mà trong khi đó sách giáo khoa đề cập đến loại bài tập này quá ít nên họ không

Demo Version - Select.Pdf SDK

muốn vi phạm điều đó.

Mặt khác do việc giải các bài tập loại này khá phức tạp, cần nhiều công đoạn,
đầu tư nhiều thời gian hơn so với các bài tập giáo khoa đơn thuần nên các giáo viên
ngại khai thác, nếu có giáo viên nào đầu tư thời gian khai thác sử dụng bài tập thí
nghiệm vật lý vào dạy học thì họ cũng không được đánh giá, khuyến khích, động
viên bằng các phần thưởng xứng đáng nên không phát huy được tác dụng tích cực
của phương pháp dạy học có hiệu quả này. Để khắc phục tình trạng này cũng không
phải là khó khăn lắm thứ nhất sách giáo khoa phải bổ sung nhiều hơn các bài tập thí
nghiệm vật lý, các tiết thực hành phải nhiều hơn và đặc biệt trong các kỳ thi cần đưa
vào các bài tập thí nghiệm.
Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: Khai thác, xây
dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần Điện học Vật lý 9 Trung học cơ sở.

10


2. ịch sử vấn đề nghiên cứu
Bài tập thí nghiệm là loại bài tập mà khi giải nó nhất thiết phải thực hiện thí
nghiệm hoặc phải quan sát để tìm số liệu, dự kiến hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc
giữa các thông số để giải bài tập hoặc kiểm tra lại lời giải lý thuyết. Trong những
năm gần đây đã có một số công trình nghiên cứu, khai thác và sử dụng bài tập thí

nghiệm của một số tác giả như:
- Luận văn thạc sĩ giáo dục học của Nguyễn Đức Phước “Nghiên cứu khai
thác sử dụng bài tập thí nghiệm, thí nghiệm vật lý trong dạy học phần Vật lý phân
tử và nhiệt học ở trường Trung học phổ thông” [25], luận văn thạc sĩ giáo dục học
của Nguyễn Thị Liên “Nghiên cứu khai thác, sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy
học phần “Quang học” vật lý lớp 7 THCS” [19] và luận văn thạc sĩ giáo dục học
của Nguyễn Tiến Dũng “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập thí nhiệm phần
Điện học Vật lý lớp 11 nhằm tích cực hóa hoạt động của HS trong dạy học vật lý ở
trường Trung học phổ thông” [6] đã làm sáng tỏ những vấn đề về cơ sở lý luận của
BTTN và việc sử dụng các BTTN vào việc dạy học các phần khác nhau trong
chương trình vật lý trung học phổ thông.

- Select.Pdf
SDKtrình Vật lý THCS có một số sách
NgoàiDemo
ra, liên Version
quan đến BTTN
trong chương
như: Sách "121 bài tập vật lý nâng cao lớp 9 dùng cho HS chuyên lý cấp II” của Vũ
Thanh Khiết, Nguyễn Đức Thâm, Lê Thị Oanh, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Đức
Hiệp biên soạn năm 1995 [17]; Sách “Bài tập Vật lý 9 dùng cho HS lớp chọn và
chuyên vật lý” của Trần Công Diễm [5]; …Tuy nhiên, vì xuất phát từ những mục đích
nghiên cứu khác nhau nên các tác giả cũng chưa đi sâu vào việc khai thác, xây dựng và
sử dụng bài tập thí nghiệm vào dạy học trong chương trình vật lý phổ thông.
Hầu như các tác giả chỉ chú trọng đến bài tập định tính mà chưa chú trọng
nhiều về bài tập thí nghiệm và cũng chưa đề cập đến cách sử dụng bài tập này trong
dạy học cũng như các biện pháp giúp giáo viên sử dụng một cách có hiệu quả bài
tập thí nghiệm trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh. Ngoài ra trong
chương trình vật lý trung học cơ sở, một số sách có đưa một vài bài tập khi giải phải
tiến hành thí nghiệm nhưng chưa đề cập một cách có hệ thống bài tập thí nghiệm

phần Điện học Vật lý lớp 9.

11


Qua quá trình tìm hiểu trên cho thấy đến nay vẫn chưa có công trình nghiên
cứu nào nghiên cứu một cách có hệ thống các bài tập thí nghiệm phần Điện học Vật
lý lớp 9 - THCS.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng được hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học phần Điện học Vật
lý 9 - THCS.
4. Giả thuyết khoa học
Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, do đó thí nghiệm và phương tiện
trực quan ở trường đóng vai trò quan trọng trong dạy học.Vì vậy, nếu xây dựng và
sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý sẽ góp phần tích cực hóa
hoạt động nhận thức học sinh, qua đó nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trường
phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bài tập thí nghiệm vật lý.
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, cấu trúc chương trình phần Điện học Vật lý
9 - THCS. Demo Version - Select.Pdf SDK
- Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập thí nghiệm ở một số trường THCS.
- Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm phần phần Điện học Vật lý 9 - THCS.
- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức phần Điện học Vật lý 9 - THCS
có sử dụng bài tập thí nghiệm.
- Thực nghiệm sư phạm
6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
6.1. Đối tượng
Hoạt động dạy và học vật lý ở trường trung học cơ sở, trong đó đi sâu vào
việc sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của

học sinh.
6.2. Phạm vi nghiên cứu
Bài tập phần Điện học Vật lý 9 - THCS.

12


7. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan về đổi mới PPDH hiện nay ở cấp THCS.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lý luận dạy học bộ
môn Vật lý theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS.
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học môn Vật lý ở trường THCS.
- Nghiên cứu vai trò, cách sử dụng BTTN và hiệu quả của nó đối với QTDH.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Thăm dò, trao đổi ý kiến với các đồng nghiệp và điều tra đối với HS ở một
số trường THCS để nắm bắt thực trạng về:
- Mức độ sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường THCS hiện nay.
- Khả năng giải BTTN và vận dụng kiến thức vật lý vào thực tế của HS.
Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành thực nghiệm có đối chứng tại một số trường THCS ở huyện Vĩnh
Cửu, tỉnh Đồng Nai.
- Kiểm tra đánh giá chất lượng học tập của HS sau khi đã tổ chức sử dụng
BTTN trong dạy học vật lý.

Demo Version - Select.Pdf SDK

Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư

phạm và kiểm định giả thiết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai
nhóm thực nghiệm và đối chứng.
8. Những đóng góp của đề tài
+ Về lý luận:
Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận và thực tiễn trong dạy học vật lý
ở trường phổ thông.
+ Về thực tiễn:
- Chỉ ra được thực trạng của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý
ở một số trường phổ thông.
- Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm phần Điện học Vật lý 9 - THCS.
- Thiết kế được tiến trình dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm một số kiến thức
trong phần Điện học Vật lý 9 - THCS.

13


9. Cấu trúc của luận văn
M

Đ U

NỘI DUNG
Chương 1.SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ
NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BTTN DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC
LỚP 9
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
ẾT U N VÀ

IẾN NGHỊ

TÀI I U THAM

HẢO

PHỤ ỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

14