Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức - hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban Cơ bản nhằm phát huy tính tích
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.03 MB, 114 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
____________________
Nguyễn Trần Thị Hoa
TỔ CHỨC - HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ÐỘNG CỦA
VẬT RẮN” LỚP 10 BAN CƠ BẢN NHẰM PHÁT
HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH
VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC
Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học Vật Lý
Mã số
: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG
Thành phố Hồ Chí Minh – 2009
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên
cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào
khác.
Tác giả
Nguyễn Trần Thị Hoa
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng công nghệ sau đại học, cùng toàn thể các
Thầy, Cô trong khoa Vật lý trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh cũng như các Thầy, Cô
trong tổ phương pháp đã nhiệt tình giảng dạy giúp tôi thu nhận được những kiến thức quý báu trong
suốt quá trình học tập.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Ts. Nguyễn Mạnh Hùng về sự hướng dẫn nhiệt
tình, đầy trách nhiệm và đã động viên tôi những lúc khó khăn, bế tắc để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, cô, các anh chị đồng nghiệp và bạn bè đã giúp đỡ
tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Lời tri ân sâu sắc xin được gửi đến gia đình tôi, nơi luôn luôn động viên và hỗ trợ cho tôi
những điều tốt nhất trong suốt quá trình học tập.
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DH
:
Dạy học
ĐC
:
Đối chứng
GV
:
Giáo viên
HT
:
Học tập
HS
:
Học sinh
PPDH
:
Phương pháp dạy học
THPT
:
Trung học phổ thông
TN
:
Thí nghiệm
ThN
:
Thực nghiệm
SGK
:
Sách giáo khoa
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học là một trong những mục tiêu lớn của ngành giáo dục
đào tạo đặt ra. Đổi mới phương pháp dạy học không chỉ được sự quan tâm lớn của các nhà giáo dục
mà đó còn là vấn đề được các bậc phụ huynh, các em học sinh quan tâm. Theo nghị quyết trung
ương 2 khóa VIII (12/1996) đã khẳng định: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc
phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp
dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo thời gian tự
học, tự nghiên cứu cho học sinh” [9].
Đại hội Đảng lần IX (2001) cũng khẳng định: “Đổi mới phương pháp dạy và học phát huy tư
duy, sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại khóa,
làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay”. [10]
Tuy nhiên, đổi mới phương pháp dạy học là một việc làm khó khăn, đòi hỏi người dạy và người
học phải đấu tranh với những thói quen, kinh nghiệm đã có từ lâu trong dạy học. Vì vậy, từ năm
1996 nghị quyết Trung ương 2 đã đề ra nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học nhưng đến 10 năm
sau, đại hội Đảng toàn quốc lần X (4/2006): “Chất lượng giáo dục còn nhiều yếu kém, khả năng chủ
động, sáng tạo của học sinh, sinh viên còn rất ít được bồi dưỡng, chương trình, phương pháp dạy
học còn lạc hậu, nặng nề chưa thật hợp lý”. [11]
Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy học đóng vai trò rất quan
trọng. Phương tiện dạy học đóng vai trò hỗ trợ cho hoạt động dạy và học, là nguồn thông tin, nguồn
tri thức. Sử dụng phương tiện dạy học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần hình thành
cho học sinh năng khả năng tích cực, sáng tạo, tự học và vận dụng các kiến thức vào thực tiễn đời
sống. Các kiến thức không cần phải mang tính hàn lâm khoa học mà phải có tính thực tiễn. Phương
tiện dạy học giúp cho học sinh dễ nhớ, dễ hiểu, dễ tiếp thu kiến thức và lôi cuốn học sinh tham gia
tích cực vào hoạt động nhận thức.
Hiện nay, tình hình dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng vẫn còn được tiến hành theo
hình thức: “thông báo – tái hiện”, học sinh THPT có quá ít cơ hội để nghiên cứu, quan sát, tham gia
tiến hành làm thí nghiệm vật lý. Qua tình hình thực tế như vậy cho thấy cần phải có những thay đổi
có tính chiến lược về phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT. Vật lý học là môn khoa học thực
nghiệm vì vậy thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và giảng dạy vật lý.
Trong dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý thường được sử dụng gồm thí nghiệm biễu diễn do giáo viên
thực hiện và thí nghiệm thực hành do học sinh làm. Xuất phát từ quan điểm của Kant: “cách tốt nhất
để hiểu là làm”, do đó khi học sinh tự làm các thí nghiệm vật lý thông qua sự hướng dẫn của giáo
viên để tiến hành các hoạt động lĩnh hội trí thức thì học sinh sẽ phát huy được tính chủ động, tự lực,
tích cực và hiệu quả dạy và học vật lý sẽ được nâng cao.
Trước những mục tiêu, chỉ thị và tinh thần chỉ đạo của ngành giáo dục, tôi chọn đề tài nghiên
cứu: TỔ CHỨC- HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG DẠY
HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” LỚP 10 BAN CƠ BẢN
NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ
DẠY HỌC.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình dạy học vật lý chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10
ban cơ bản theo định hướng tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng các thí nghiệm vật lý kết hợp
với các phương pháp dạy học khác nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao
hiệu quả dạy học vật lý ở trường THPT.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức- hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý kết hợp với các phương pháp
dạy học theo định hướng tích cực, tự lực trong dạy học chương “cân bằng và chuyển động của vật
rắn” lớp 10 ban cơ bản thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực của HS và nâng cao hiệu quả dạy
học vật lý.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
a. Khách thể: Quá trình dạy học và thực tiễn dạy học vật lý ở trường THPT
b. Đối tượng
-
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng
thí nghiệm vật lý trong chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản để phát
huy tính tích cực, tự lực trong học tập và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý.
-
Tổ chức-hướng dẫn, xây dựng các thí nghiệm vật lý cho phù hợp để học sinh tự làm
trong các bài học chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản.
-
Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa vật lý THPT và các phương pháp
dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý
THPT.
5. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn giới hạn nghiên cứu vai trò, phương pháp tổ chức, hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm
vật lý trong việc dạy học chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
a. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề đổi mới phương pháp dạy học vật lý
theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lý THPT.
b. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm vật lý thực hành (do học sinh
làm) thông qua đó tổ chức-hướng dẫn học sinh học tập chiếm lĩnh tri thức mới và phát huy tính tích
cực, tự lực của học sinh.
c. Xây dựng một số thí nghiệm để cho phù hợp đối với khả năng của học sinh, nội dung
bài học, thời gian và điều kiện tiến hành bài học nhằm khai thác vai trò của thí nghiệm vật lý để
nâng cao tính tích cực, tự lực của học sinh và hiệu quả trong dạy học vật lý ở trường THPT.
Tiến hành soạn thảo, xây dựng tiến trình dạy học một số bài học cụ thể trong chương “cân bằng
và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản theo định hướng tổ chức-hướng dẫn học sinh sử
dụng các thí nghiệm vật lý và kết hợp các phương pháp dạy học hợp lý khác để phát huy tính tích
cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lý.
d. Lập kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm, thu thập kết quả và xử lý kết quả thu
được để đánh giá giả thuyết khoa học và rút ra kết luận.
7. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
-
Nghiên cứu cơ sở lý luận về tâm lý học, giáo dục học và lý luận dạy học vật lý theo
định hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập môn Vật lý.
-
Nghiên cứu mục tiêu giáo dục, nội dung chương trình và nhiệm vụ dạy học của bộ
môn Vật lý ở trường THPT hiện nay.
-
Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, luật Giáo dục, các chính sách của nhà nước, các chỉ
thị của bộ giáo dục và đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay nói chung và đổi
mới phương pháp dạy học vật lý THPT nói riêng.
-
Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý và nghiên cứu vật lý.
-
Nghiên cứu nội dung, chương trình vật lý THPT và các tài liệu khác có liên quan.
b. Phương pháp điều tra, quan sát
-
Quan sát, trao đổi và thảo luận với GV các trường THPT để tìm hiểu về tình hình sử
dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý hiện nay tại trường THPT.
-
Lập các phiếu điều tra để tìm hiểu về thực tiễn cũng như những thông tin cần thiết
giúp người nghiên cứu có những cơ sở cho việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý hiện nay,
những khó khăn và thuận lợi khi tiến hành tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý
trong quá trình học tập (kiến thức mới) để từ đó tìm ra những biện pháp phù hợp trong quá trình xây
dựng tiến trình dạy học cụ thể và quá trình dạy học.
c. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các trường THPT có đối chứng để kiểm tra giả thuyết
khoa học về: tính khả thi, tính đúng đắn mà giả thuyết nêu ra.
d. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng các phương pháp thống kê, mô tả toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư
phạm.
8. Những đóng góp mới của đề tài
Trước đây, các công trình nghiên cứu vai trò và phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy
học vật lý là đã khá đầy đủ. Tuy nhiên thí nghiệm vật lý dùng trong dạy học vật lý chỉ là những thí
nghiệm biễu diễn do giáo viên làm nhằm nêu tình huống có vấn đề hay thiết lập định luật, kiểm
chứng giả thuyết đã nêu ra hoặc thí nghiệm thực hành do học sinh làm để củng cố kiến thức, kiểm
chứng kiến thức đã học, rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm. Luận văn này nghiên cứu và xây dựng
tiến trình dạy học vật lý thông qua việc chuyển các thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm thành thí
nghiệm thực hành cho học sinh làm trong quá trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực cho
học sinh trong học tập vật lý và nâng cao hiệu quả dạy học.
9. Cấu trúc luận văn
Luận văn có cấu trúc gồm các nội dung sau:
MỞ ĐẦU
NỘI DUNG
Chương 1: Những cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc tổ chức – hướng dẫn học sinh sử
dụng thí nghiệm vật lý nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả dạy học.
Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy kiến thức cơ bản chương: “cân bằng và chuyển động của
vật rắn” lớp 10 ban cơ bản theo định hướng tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý
nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
KẾT LUẬN.
Chương 1
NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC – HƯỚNG DẪN
HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ
LỰC VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC
1.1. Cơ sở tâm lý học
1.1.1. Hoạt động dạy và học
Khái niệm về hoạt động dạy
Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học mà kết quả là
học sinh lĩnh hội nội dung giáo dưỡng và giáo dục. [15]
Dạy là sự tổ chức và điều khiển tối ưu quá trình học sinh chiếm lĩnh kiến thức, trong và
bằng cách đó hình thành và phát triển nhân cách.
Như vậy, bản chất của hoạt động dạy là sự tổ chức nhận thức cho người học và giúp họ học
tập tốt.
Mục đích của dạy học là thực hiện tốt các mục tiêu đào tạo của nhà trường.
Chức năng của dạy học là truyền đạt thông tin và điều khiển hoạt động học.
Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học. Thông qua hoạt
động này, người học lĩnh hội được tri thức, kĩ năng, kĩ xảo và thái độ; hoạt động này bao gồm cả
khâu kiểm tra tiến trình và kết quả học tập của người khác.
Dạy học còn là hoạt động tổ chức, điều khiển của giáo viên đối với hoạt động nhận thức
của người học nhằm hình thành cho người học thái độ, năng lực, phương pháp học tập để tự học, tự
khai phá kiến thức.
Hoạt động dạy bao gồm:
-
Công việc chuẩn bị của giáo viên.
-
Công việc truyền đạt, tổ chức lĩnh hội tri thức.
-
Công việc nhằm đảm bảo mối liên hệ ngược (kiểm tra tiến trình và kết quả hoạt động học).
Như vậy, nội dung của hoạt động dạy học bao gồm các mặt: nội dung, tâm lý, xã hội và
nhân cách, việc thực hiện quá trình này đòi hỏi phải có sự thể hiện tích cực của các chức năng tri
giác, biểu cảm, giao tiếp, tổ chức và thiết kế của người dạy. Thực chất của quá trình dạy học là
giúp đỡ học sinh tự học, kĩ thuật nghiên cứu, tự điều chỉnh và suy cho cùng chính người thầy đã
giúp trò tự hiểu bản thân mình và phấn đấu để trò ngày càng tiến bộ.
Chất lượng dạy học sẽ đạt hiệu quả cao khi có sự kết hợp biện chứng giữa hoạt động dạy
của thầy và hoạt động học của trò; trong đó sự nỗ lực của giáo viên được cộng hưởng cùng một
nhịp với sự tích cực của học sinh.
Khái niệm về hoạt động học
Là hoạt động của trò nhằm tổ chức các điều kiện đảm bảo cho sự lĩnh hội nội dung giáo
dưỡng và giáo dục: tiếp nhận các tri thức, thái độ, kỹ năng… và chuyển chúng thành vốn liếng kinh
nghiệm của bản thân. [15]
Là quá trình tự giác, tích cực, tự lực chiếm lĩnh khái niệm khoa học, dưới sự điều khiển sư
phạm của thầy.
Bản chất của hoạt động học: là sự tiếp thu, xử lý thông tin bằng các thao tác trí tuệ dựa vào
vốn sinh học và kinh nghiệm sống của cá nhân, từ đó có được tri thức, kỹ năng và thái độ mới.
Mục đích của học là giúp người học chiếm lĩnh khái niệm khoa học nhằm phát triển trí dục
(nắm vững khái niệm), phát triển (tư duy khái niệm) và giáo dục (thái độ đạo đức).
Chức năng của hoạt động học là sự lĩnh hội và tự giác điều khiển quá trình chiếm lĩnh khái
niệm khoa học của người học.
Quá trình dạy học là một quá trình xã hội vì luôn có sự tương tác giữa con người với con
người; nội dung dạy học là tri thức của loài người; mục đích học tập do xã hội đề ra. Hoạt động học
là hoạt động của người học nhằm lĩnh hội nội dung kinh nghiệm xã hội đó là: tri thức, kỹ năng, kỹ
xảo và thái độ.
Vấn đề tâm lý chủ yếu của học tập là xu hướng với các biểu hiện là: sự hứng thú, niềm say
mê, tính ổn định, tập trung tư tưởng, sự nỗ lực của ý chí, tính kiên trì, sự khắc phục khó khăn, tình
cảm, trách nhiệm và nghĩa vụ học tập. [29]
Suy cho cùng, lý do tồn tại của giáo dục là người học, là việc học. Mục đích lớn nhất, cơ bản
nhất của quá trình giáo dục và đào tạo đó là: làm cho người học phải biết tự thân vận động, phải
phát huy hết nội lực, tích cực, chủ động tự học và sáng tạo trong suốt quá trình học tập.
Đặc trưng cơ bản của việc học là học tập suốt đời, dựa trên bốn trụ cột, đó là:
- Học để biết (learning to know).
- Học để làm (learning to do).
- Học để chung sống (learning to live together).
- Học để làm người (learning to be).
Bản chất của quá trình dạy học
Về mặt sư phạm, bản chất của dạy học chính là gây ảnh hưởng có chủ định tới hành vi học
tập và quá trình học tập của người khác, tạo ta môi trường và những điều kiện để những người học
duy trì việc học, cải thiện hiệu quả, chất lượng học tập, kiểm soát quá trình và kết quả học tập của
mình. [29]
Dạy học (DH) chính là cơ cấu và quy trình tác động đến người học và quá trình học. Chủ thể
dạy học là thầy giáo và bất kỳ người nào tiến hành bảo ban người khác học tập. Vì thế, dạy học tức
là dạy, bảo, chỉ dẫn người học học. Nếu dạy trẻ học, điều đó có nghĩa là: dạy trẻ muốn học (có nhu
cầu học tập); dạy trẻ biết học (có kỹ năng và biện pháp học tập); dạy trẻ học lành mạnh (có động cơ
học tập đúng đắn); dạy trẻ học bền bỉ (có ý chí học tập); dạy trẻ học thành công (có kết quả và chất
lượng); dạy trẻ học chủ động và độc lập (có khát vọng và ý thức tự giác học tập). Nếu làm được như
vậy thì thầy giáo mới thật sự là thầy và học sinh mới thật sự là người học.
1.1.2. Tính tích cực, tự lực học tập và hiệu quả dạy học vật lý
Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội. Khác với động
vật, con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong tự nhiên mà còn chủ động sản xuất ra của
cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội, sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại,
chủ động cải biến môi trường tự nhiên và xã hội.[29]
Việc hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong các nhiệm vụ chủ yếu của
giáo dục, nhằm đào tạo những con người năng động, thích ứng và góp phần phát triển cộng đồng.
Có thể xem tính tích cực như là một điều kiện, đồng thời là một kết quả của sự phát triển nhân cách
trong quá trình giáo dục.
Tính tích cực học tập: Tính tích cực của con người biểu hiện qua hoạt động, đặc biệt trong
những hoạt động chủ động của chủ thể. Học tập là hoạt động chủ đạo của lứa tuổi đi học. Tính tích
cực trong hoạt động học tập về thực chất là tích cực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố
gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức.
Không giống như quá trình nhận thức trong nghiên cứu khoa học, quá trình nhận thức
trong học tập không nhằm phát hiện những điều loài người chưa biết mà nhằm lĩnh hội những tri
thức mà loài người đã tích lũy được. Tuy nhiên, trong học tập học sinh cũng phải khám phá ra
những hiểu biết mới đối với bản thân. Học sinh sẽ thông hiểu, ghi nhớ những gì đã được thông qua
hoạt động chủ động nỗ lực của chính mình. Đó là chưa kể đến, khi đạt được một trình độ nhất định,
thì tính tích cực trong học tập sẽ mang tính nghiên cứu khoa học và người học cũng có thể làm ra
những tri thức mới cho khoa học.
Tính tích cực học tập liên quan trước hết đến động cơ học tập. Động cơ đúng tạo ra hứng
thú. Hứng thú là tiền đề giúp cho học sinh có thái độ tự giác, chủ động. Tính tích cực sản sinh nếp
tư duy độc lập.
Tính tích cực học tập gắn liền với sự chủ động, với hứng thú và phương thức tự phát triển
để làm biến đổi nhận thức. Tích cực ở đây là nói đến thái độ của học sinh chứ không phải là của nhà
giáo vì dù GV có tích cực giảng dạy tới đâu mà HS không tích cực trong học tập thì kết quả cũng
không thu được là bao.
Tự lực: là tự mình làm lấy, không dựa dẫm vào người khác (theo từ điển Tiếng Việt). Tự
lực trong HT là HS tự mình chủ động tìm tòi các kiến thức, làm bài tập, thực hiện các thí nghiệm
dưới sự hướng dẫn của GV hay sự giúp đỡ của bạn bè khi cần thiết chứ không phải dựa dẫm, chờ
đợi GV hay bạn bè làm sẵn.
Hiệu quả: đạt được mục tiêu DH đầy đủ nhất với chi phí, thời gian, sức lực, và cơ sở vật
chất phù hợp nhất. Hiệu quả DH thể hiện ở nhiều mặt: HS yêu thích môn học, có thái độ hào hứng,
say mê trong học tập, HS hiểu bài, vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn hay xây
dựng kiến thức mới…
Một vài đặc điểm về tính tích cực, tự lực trong học tập của học sinh
a) Tính tích cực, tự lực của HS có mặt tự phát và mặt tự giác
o
Mặt tự phát: là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò, hiếu kì, hiếu
động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà trẻ đều có ở những mức độ khác nhau. Cần
coi trọng những yếu tố tự phát này, nuôi dưỡng, phát triển chúng trong DH.
o
Mặt tự giác: là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tượng rõ rệt, do đó có hoạt động để
chiếm lĩnh đối tượng đó. Tính tích cực tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán
trong tư duy, trí tò mò khoa học.
b) Tính tích cực, tự lực phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà còn từ nhu cầu sinh học,
nhu cầu đạo đức thẩm mỹ, nhu cầu giao lưu văn hóa... Hạt nhân cơ bản của tính tích cực, tự
lực là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa
dạng.
c) Có một số trường hợp, tính tích cực, tự lực thể hiện ở hoạt động bên ngoài, mà không phải là
tính tích cực trong tư duy.
Đó là những điều cần lưu ý khi đánh giá tính tích cực nhận thức của HS. Gần đây, một số nhà
lí luận cho rằng: với những HS Khá, Giỏi, thông minh... việc sử dụng giáo cụ trực quan, PPDH nêu
vấn đề đôi khi như là một vật cản, làm chậm quá trình tư duy vốn diễn ra rất nhanh và diễn ra qua
trực giác của các em này.
1.1.3. Những biểu hiện của tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập
Có nhiều trường hợp tính tích cực học tập biểu hiện ở những hoạt động cơ bắp nhưng quan
trọng là sự biểu hiện ở những hoạt động trí tuệ. Hai hình thức này thường đi liền nhau, song hoạt
động hăng hái về cơ bắp mà đầu óc không suy nghĩ thì chưa phải tích cực học tập.
GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực học tập không, cần dựa vào những dấu hiệu
sau đây:
1. Có chú ý học tập không?
2. Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập hay không (thể hiện ở việc hăng
hái phát biểu ý kiến trả lời các câu hỏi của GV, tham gia bổ sung các câu trả lời của các HS
khác, thích được phát biểu ý kiến của chính mình về vấn đề được nêu ra, ghi chép, nêu những
thắc mắc, đòi hỏi phải giải thích cặn kẽ những vấn đề mà HS thấy chưa hiểu hay chưa hiểu
rõ, ...)?
3. Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao: bài tập về nhà, các kiến thức phải ôn tập lại, các
dụng cụ HT cần thiết phải chuẩn bị cho giờ học, … không?
4. Có ghi nhớ tốt những điều đã được học, chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ
năng đã học để nhận thức vấn đề mới hay không?
5. Có hiểu bài học không?
6. Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?
7. Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không?
8. Tốc độ học tập có nhanh không?
9. Có hứng thú trong học tập hay chỉ vì một ngoại lực nào đó mà phải học?
10. Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?
11. Có sáng tạo trong học tập không (mong muốn đóng góp với GV, với các HS khác trong lớp
những thông tin mới lấy từ các nguồn khác nhau, đôi khi những thông tin này vượt ra ngoài giới hạn
phạm vi bài học, môn học?
Ngoài những biểu hiện mà giáo viên dễ nhận thấy ở trên, còn có những biểu hiện về mặt cảm
xúc khó nhận thấy hơn như: sự thờ ơ hay hào hứng; phớt lờ hay ngạc nhiên buồn chán trước một nội
dung nào đó của bài học hoặc khi tìm ra lời giải thích cho một bài tập khó. Những dấu hiệu này biểu
hiện khác nhau ở từng cá thể học sinh, bộc lộ rõ ở các lớp dưới và kín đáo ở các lớp trên.
Theo G.I. Sukina (1979) còn phân biệt những dấu hiệu của tính tích cực học tập về mặt ý chí:
-
Tập trung chú ý về vấn đề đang học.
-
Kiên trì làm cho xong bài tập.
-
Không nản chí trước những tình huống khó khăn.
-
Thái độ phản ứng tiếc rẻ khi giờ học kết thúc…
Có thể phân biệt 3 cấp độ biểu hiện tích cực từ thấp đến cao: bắt chước, tìm tòi, sáng tạo.
Bắt chước: học sinh bắt chước hành động, thao tác của giáo viên, của bạn bè. Trong hành
động cũng có sự cố gắng của thần kinh cơ bắp.
Tìm tòi: học sinh độc lập, tự lực giải quyết bài tập nêu ra, mò mẫm những cách giải khác
nhau để tìm cho ra lời giải hợp lý nhất.
Sáng tạo: học sinh nghĩ ra cách giải mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có hiệu quả, có
sáng kiến lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh bài học. Dĩ nhiên, mức độ sáng tạo của học sinh
là có hạn nhưng đó là mầm mống của sự sáng tạo sau này.
Về mức độ tích cực của HS trong quá trình học tập có thể không giống nhau, GV có thể phát
hiện được điều đó nhờ dựa vào một số dấu hiệu sau đây:
1. Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài (gia đình, bạn bè, xã hội).
2. Thực hiện yêu cầu của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa, thực hiện yêu cầu của GV
một cách tự giác hay như một cách bắt buộc?
3. Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục?
4. Tích cực tăng lên hay giảm dần?
5. Có kiên trì vượt khó hay không?
1.1.4. Sự cần thiết của việc phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập
Một trong những trọng tâm của việc đổi mới chương trình và SGK giáo dục phổ thông là tập
trung vào đổi mới PPDH, thực hiện dạy học dựa vào việc phát huy tính tích cực, tự lực của HS với
sự tổ chức và hướng dẫn thích hợp của GV nhằm nâng cao hiệu quả DH. Do sự phát triển nhanh,
mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ của khoa học công nghệ thể hiện qua các lý thuyết, các thành
tựu mới và khả năng ứng dụng cao, rộng và nhanh vào thực tế đòi hỏi phải đào tạo những con người
tích cực, tự lực tìm kiếm tri thức cho bản thân. Xuất phát từ những nghiên cứu và thực tiễn cho thấy
DH cần phải chuyển từ việc truyền thụ tri thức sang việc tổ chức hướng dẫn HS phát huy tính tích
cực, tự lực.
Việc phát huy tính tích cực, tự lực cho HS là một biện phát kích thích, phát huy khả năng tự
học – một bản năng của con người. Mà tự học là một trong những nguồn gốc của sáng tạo vì trong
quá trình tự học tư duy độc lập, tư duy phê phán, tư duy sáng tạo được nảy nở và phát triển. Phát
huy tính tích cực, tự lực của HS cũng góp phần rèn luyện thái độ tự giác, yêu thích học tập và từ đó
hình thành tính năng động, chủ động, hứng thú trong học tập. Khi tính tích cực, tự lực trong HT của
HS được phát huy nghĩa là HS sẽ chủ động suy nghĩ, tích cực tham gia các hoạt động học tập để tự
khám phá và lĩnh hội tri thức, rèn luyện các kĩ năng, xây dựng thái độ và hành vi đúng đắn và thông
qua đó thì hiệu quả của DH cũng sẽ tăng lên.
Các lý thuyết dạy học hiện đại tuy rất đa dạng và phong phú, song đều thống nhất ở những
điểm sau đây về vai trò của người dạy, người học và những yêu cầu trong hoạt động của hai chủ thể
này:
- Người dạy luôn phải giữ vai trò thiết kế, tổ chức, giám sát, điều khiển, và điều chỉnh hoạt
động nhận thức của người học với sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học.
- Người học phải tự giác, độc lập, tích cực và tự lực, chủ động, sáng tạo trong hoạt động
nghiên cứu vấn đề, tìm kiếm tri thức với sự hỗ trợ của các phương tiện học tập dưới sự chỉ đạo,
hướng dẫn và điều khiển của GV.
- Giữa hai chủ thể của quá trình dạy-học luôn phải đảm bảo được các mối liên hệ thuận
nghịch: GV-HS (GV với tất cả HS, GV với một nhóm HS hay với một cá thể HS), HS-GV (tất cả HS
với GV, một nhóm hay từng cá thể HS với GV) và HS-HS (một nhóm HS với tất cả HS, một HS với
một nhóm HS, với tất cả HS hay với một HS khác và một HS với chính bản thân họ).
Vật lý học là một môn khoa học thực nghiệm, do đó việc đổi mới PPDH cũng có những yêu
cầu riêng. Việc đổi mới PPDH cần phải chuyển đổi lối truyền thụ một chiều, và vì vật lý học là khoa
học thực nghiệm nên HS học tập vật lý không chỉ đơn thuần là hiểu được các đại lượng, khái niệm,
nắm được các công thức, định luật mà còn cần phải có sự trải nghiệm nhất định. Vì vậy việc đổi mới
PPDH Vật lý THPT cần phải hướng tới tạo điều kiện cho HS tự chiếm lĩnh tri thức thông qua họat
động thực nghiệm, thông qua việc giải quyết các vẫn đề thực tế. Dạy học vật lý đòi hỏi phải làm thế
nào kích thích được hứng thú học tập, lòng say mê của HS làm cho HS thu nhận các kiến thức của
môn học và thấy được ý nghĩa của việc học vật lý đối với đời sống, thực tiễn và đối với chính bản
thân HS. Việc phát huy tính tích cực, tự lực của HS cũng là biện phát giúp HS tự tin trình bày
những suy nghĩ, những hiểu biết của mình về các hiện tượng, các khái niệm, các điều kiện áp dụng
định luật. Thông qua việc tham gia tích cực, tự lực của HS trong HT sẽ giúp GV nhận ra những sai
lệch, những hiểu biết còn chưa đúng của HS cũng như phát hiện ra những sáng tạo của HS để điều
chỉnh và khuyến khích kịp thời giúp cho hiệu quả dạy học Vật lý được nâng cao.
Xuất phát từ những yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục, yêu cầu riêng của bộ môn vật lý cho
thấy việc đổi mới PPDH cần thiết có sự tác động bên ngoài vào nhận thức, tình cảm, ý chí của HS
để tạo điều kiện kích thích tính tích cực, tự lực học tập của HS. Sự tác động của các yếu tố bên
ngoài phải kích thích vào tính tích cực bên trong của HS, có như vậy HS mới có thể có thái độ tích
cực đối với quá trình nhận thức, phương hại đến kết quả học tập HS. Thái độ tích cực, tự chủ hay
thụ động phụ thuộc vào tâm trạng chủ quan của HS. Vì thế GV với vai trò là tổ chức, điều khiển cần
tìm phương pháp thích hợp, cần tạo ra nhu cầu nhận thức để hình thành ở HS tính tích cực, tự lực
học tập để nâng cao hiệu quả dạy học, hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực đối với thái độ HT của
HS.
Phát huy tính tích cực, tự lực của HS là vấn đề cần thiết của việc nâng cao hiệu quả dạy học
vật lý. Vì vậy, nhiệm vụ của người GV là phải tổ chức và hướng dẫn HS, khơi gợi lòng ham học
bằng các hoạt động học tập tích cực dựa vào phương pháp sư phạm hợp lý trên cơ sở tâm lý HS.
1.1.5. Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập
Nhìn chung tính tích cực, tự lực của HS trong HT phụ thuộc vào những nhân tố sau đây:
1. Bản thân HS
Đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sáng tạo...).
Năng lực (hệ thống tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, sự trải nghiệm
cuộc sống...)
Tình trạng sức khỏe.
Trạng thái tâm lí (hứng thú, xúc cảm, chú ý, nhu cầu, động cơ, ý chí...).
Điều kiện vật chất, tinh thần (thời gian, tiền của, không khí đạo đức).
Môi trường tự nhiên, xã hội.
2. Nhà trường:
Chất lượng quá trình dạy học – giáo dục (nội dung, phương pháp, phương tiện, hình
thức kiểm tra đánh giá...).
Quan hệ thầy trò.
Không khí đạo đức nhà trường.
3. Gia đình
4. Xã hội
Từ đó, việc phát huy tích tích cực của HS đòi hỏi một kế hoạch lâu dài và toàn diện khi phối hợp
hoạt động của gia đình, nhà trường và xã hội.
1.1.6.
Các biện pháp phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của HS
Các biện pháp nâng cao tính tích cực, tự lực trong HT của HS trong giờ lên lớp được phản ánh
trong các công trình nghiên cứu có thể tóm tắt như sau
1. Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu.
2. Nội dung DH phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên hệ, phát triển cái
cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh
hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của HS.
3. Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, tổ chức
thảo luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau.
4. Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau, tập trung
vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ.
5. Sử dụng các phương tiện DH hiện đại.
6. Sử dụng các hình thức tổ chức DH khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc
trong vườn trường, phòng thí nghiệm.
7. Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới.
8. Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức.
9. Kích thích tính tích cực, tự lực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS.
10. Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện thông tin đại chúng
và các hoạt động xã hội.
11. Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu
dương những HS có thành tích học tập tốt.
12. Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.
Trong thời gian tới nên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề, tính tích cực, tự
lực hóa hoạt động nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau
1. Nghiên cứu PP nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo chứ không dừng lại mức độ
tái hiện như hiện nay.
2. Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trí tuệ, tâm hồn và ý chí.
Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm...) là điều lâu nay chưa được chú ý đúng
mức.
3. Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thầy giáo, các nhà quản lí, các nhà văn hóa
và phụ huynh HS.
1.1.7. Vai trò của thí nghiệm vật lý trong việc phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh
trong học tập vật lý
Trên cơ sở tâm lý học cho rằng nhân cách của trẻ được hình thành thông qua hoạt động có ý
thức. A. Bitet xem trí thông minh là hoạt động có chủ định được điều khiển từ nội tâm bằng cách
xác lập những mối quan hệ giữa chủ thể với hành động. Chủ tịch Hồ Chí Minh cũng đã nói: “Học
để hành, học với hành phải đi đôi. Học mà không hành thì vô ích. Hành mà không học thì hành
không trôi chảy”. Dạy học không chỉ đơn giản là cung cấp tri thức mà phải hướng dẫn hành động.
Khả năng hành động là một yêu cầu được đặt ra không chỉ đối với cá nhân mà cả ở cấp độ cộng
đồng và xã hội. Vì vậy việc giảng dạy phải giúp cho từng cá nhân người học biết hành động và tích
cực tham gia các hoạt động.
Các nghiên cứu về lý luận DH đã chỉ rõ, về mặt hoạt động nhận thức thì các phương pháp
thực hành phát huy tính tích cực, tự lực nhiều hơn các “phương pháp trực quan” và các “phương
pháp trực quan” tích cực hơn các “phương pháp dùng lời”. Nghĩa là HS khi được thao tác trên đối
tượng sẽ làm cho các em phát huy được tính tích cực và tự lực trong HT.
Thí nghiệm vật lý đóng vai trò to lớn trong việc phát huy tích tích cực, tự lực của HS
Thí nghiệm vật lý tạo sự tò mò, ham hiểu biết
Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của thí nghiệm vật lý là có thể gây tò mò, ham hiểu
biết của HS. Khi tham gia một thí nghiệm vật lý là một cách để giúp HS trải nghiệm thực tế, khi
thực hiện thí nghiệm sẽ xuất hiện những vấn đề mới mẻ, bất ngờ… gây sự tò mò, ngạc nhiên và do
đó kích thích hứng thú HT làm cho HS tích cực, tự lực tham gia vào các hoạt động HT. Tuy nhiên
không phải tất cả các TN vật lý đều có thể gây hứng thú với HS mà chỉ những thí nghiệm vật lý liên
quan tới những cái HS đã biết, cái có nghĩa, cái nằm trong năng lực nhận thức của HS. Thông qua
các TN vật lý HS sẽ hăng hái tự mình thực hiện các hoạt động tìm kiếm và thu thập kiến thức cho
mình. Trong quá trình thực hiện TN vật lý, HS sẽ phải lập phương án thí nghiệm, dự đoán các quá
trình diễn ra của kết quả hay hiện tượng của thí nghiệm. Nếu kết quả diễn ra đúng như dự đoán của
HS làm cho HS tin tưởng vào sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. Nếu thí nghiệm vật lý diễn
ra không đúng như dự đoán, các hiện tượng mới lạ sẽ gây hứng thú, ngạc nhiên thu hút các em đi
tìm câu trả lời. Các quá trình xuất hiện trong quá trình thực hiện thí nghiệm vật lý sẽ thu hút HS bởi
nó kích thích trí tưởng tượng của các em, thúc đẩy các em phải tích cực, tự lực suy nghĩ về những
điều vừa xảy ra và xa hơn nữa là liên hệ đến các sự vật, hiện tượng xảy ra trong tự nhiên. Trong suy
nghĩ của các em sẽ hình thành nên các câu hỏi: “tại sao như thế này mà không thế kia?”, “có thể giải
thích điều đó như thế nào?”, “hiện tượng này tuân theo quy luật nào?” và từ đó tạo cho HS nhu cầu
giải thích,nhu cầu HT và nhu cầu tự tìm tòi, khám phá.
Thí nghiệm vật lý làm bộc lộ quan niệm sai lệch của học sinh
Các hiện tượng vật lý trong thế giới xung quanh hết sức phong phú, nhưng các hiện tượng
vật lý diễn ra trong thực tế lại chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu nên thường khó nhận
thức được rõ ràng. Nhận thức của HS về hiện tượng vật lý thu nhận được từ nhiều kênh thông tin
khác nhau nên thường HS có những sai lệch. Không chỉ quan niệm sai về các hiện tượng mà sai lệch
cả khi tiếp nhận tri thức, do không hiểu rõ và tiếp nhận kiến thức một cách áp đặt, thụ động. Các
quan niệm sai lệch đó của HS thường được hình thành một cách tự phát trong quá trình giao lưu và
hoạt động đã khắc sâu tạo thành vốn hiểu biết của HS, nên các quan niệm này có tính bền vững.
Hiểu được các quan niệm sai lệch và nguyên nhân gây ra nó là một nhiệm vụ của GV trong việc
hình thành các quan niệm khoa họcđúng đắn cho HS. TN và các phương tiện trực quan có vai trò
không thể thay thế được trong việc phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của HS. Vì vậy việc
sử dụng TN vật lý là một trong những con đường phát hiện các quan niệm sai lệch này và từ đó có
những biện pháp phù hợp để khắc phục. Khi thực hiện TN vật lý sẽ có những hiện tượng không
đúng với những suy nghĩ thường ngày của HS, tạo tình huống có vấn đề trong tư duy. Sự bất thường
này trong TN vật lý kích thích HS tìm lý giải và từ đó bố sung hoặc thay đổi các quan niệm sai lệch
vốn có của mình một cách sâu sắc.
Thí nghiệm vật lý rèn luyện các thao tác tư duy cho học sinh
Để thực hiện các TN vật lý, HS buộc phải qua nhiều bước như: phân tích, xây dựng các
phương án TN, lựa chọn dụng cụ TN phù hợp, tiến hành TN, phân tích và xử lý kết quả TN, rút ra
kết luận, khái quát kết quả nên năng lực tư duy phát triển, phát huy được tính tích cực, tự lực và
hiệu quả dạy học được nâng cao.
TN vật lý là phương tiện tốt để rèn luyện cho HS năng lực quan sát và sáng tạo. Kiến thức
vật lý ở trường phổ thông là kiến thức là loài người đã biết nhưng là kiến thức mới với HS. Việc
tiến hành TN vật lý ngoài việc phải vận dụng các kiến thức đã học, HS cũng cần phải đưa ra những
kiến thức mới, giải pháp mới đối với bản thân. Trong quá trình thực hiện TN vật lý HS sẽ phải suy
nghĩ để tìm ra những phương pháp tốt nhất để thu được kết quả trung thực, đúng đắn.
Thí nghiệm vật lý giúp học sinh tiếp cận phương pháp thực nghiệm
Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp đặc trưng của vật lý học. Học vật lý mà
không thực hành, không làm TN thì cũng giống như: “học bơi bằng cách nhìn người khác bơi mà
không rời khỏi cái ghế đặt trên bến”. Khi làm TN vật lý HS phải quan sát hiện tượng, xác định cái
bản chất, tiếp xúc, sử dụng, thiết kế, chế tạo các dụng cụ đơn giản, tạo điều kiện để HS tham gia các
thao tác phục vụ cho hoạt động học.
Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện để HS bộc lộ, khẳng định và hoàn thiện nhân cách
Mỗi HS có một năng lực riêng, trong quá trình thực hiện TN vật lý, HS có thể đề xuất những
phương án TN, lựa chọn dụng cụ TN khác nhau dẫn đến những kết quả TN có thể khác nhau để
tranh luận và tìm ra phương pháp tối ưu nhất. Thông qua việc phát biểu ý kiến cá nhân, hoạt động
nhóm HS bộc lộ khả năng của mình, khẳng định mình do đó rèn được khả năng tư duy và khả năng
ngôn ngữ khoa học vật lý.
Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện phát triển tình cảm trí tuệ cho học sinh
Thí nghiệm vật lý thường ẩn chứa trong nó những bất ngờ gây ra cho HS mà trong quá trình
nhận thức, tình cảm ngạc nhiên mang tính chất vui sướng, đó là điều bao giờ cũng đi kèm theo bất
cứ hoạt động hiệu quả nào. Những cái mới lạ, khác với suy nghĩ thông thường của HS có chứa các
nghịch lý, đây là tác nhân kích thích mạnh mẽ đến nhu cầu đòi hỏi phải giải thích các sự vật, hiện
tượng xảy ra trong TN, óc tìm tòi, do đó động cơ HT và hứng thú HT được hình thành một cách tự
nhiên. Việc xây dựng các phương án thí nghiệm là điều kiện để xây dựng tình cảm dự đoán vì việc
dự đoán kích thích óc tưởng tượng, năng lực phát hiện vấn đề và do vậy kích thích óc sáng tạo của
HS. Các dự đoán của HS nếu đúng nó gây được tình cảm, niềm tin của các em, làm cho HS tin
tưởng vào chính mình, khả năng của con người vào quá trình nhận thức thế giới. Nếu dự đoán
không chính xác TN vật lý sẽ làm nảy sinh các tình huống đòi hỏi HS kiểm tra lại các luận điểm, giả
thuyết, các bước xây dựng trong phương án, các kết quả các em nghi ngờ. Sự năng động, sự tích
cực, tự lực được hình thành và óc sáng tạo được kích thích, tính linh hoạt được rèn luyện.
Nhìn chung, việc xây dựng tình cảm trí tuệ cho HS thì thí nghiệm vật lý có nhiều ưu điểm
cần được phát huy.
Tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý làm phát huy tính tích cực, tự
lực và nâng cao hiệu quả DH
Thí nghiệm vật lý khi được tổ chức – hướng dẫn cho HS nghĩa là HS sẽ thực hiện thí nghiệm
để thu nhận các kiến thức vật lý sẽ góp phần phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả DH.
Thông thường thí nghiệm vật lý thường được sử dụng trong giờ học như là thí nghiệm biểu diễn của
GV, đó có thể là thí nghiệm mở đầu để nêu tình huống có vấn đề, là thí nghiệm khảo sát một định
luật, đại lượng vật lý; hay thí nghiệm minh họa cho kiến thức vật lý vừa được học. Các thí nghiệm
do GV thực hiện nếu được chuyển thành thí nghiệm cho HS thực hiện dưới sử hướng dẫn hợp lý của
GV thì sẽ làm cho HS phát huy được tính tích cực, tự lực.
Việc tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng thí nghiệm vật lý trong HT tùy thuộc vào từng bài
học, từng kiến thức cụ thể. GV có thể dùng các PP đa dạng: nêu vấn đề, cho HS thảo luận nhóm,
HS dự đoán hiện tượng và thiết kế phương án thí nghiệm, so sánh và tự mình thực hiện các thí
nghiệm vật lý sau đó xử lý các kết quả đo đạc cần thiết để tìm ra những kiến thức đúng đắn. Việc
thảo luận nhóm được GV hướng dẫn tùy thuộc vào từng nội dung giúp HS nâng cao khả năng hợp
tác. Việc tự tiến hành các thí nghiệm, đo đạc, xử lý các kết quả giúp HS rèn luyện thói quen tự lực
thực hiện các nhiệm vụ HT, không ỷ lại, dựa dẫm. Và thông qua việc tự lực, tích cực thao tác, rèn
luyện các kĩ năng cũng như thu nhận các kiến thức giúp HS hứng thú hơn, tìm thấy niềm vui với
những thành quả do chính mình làm được. GV có thể tổ chức – hướng dẫn HS thực hiện các thí
nghiệm vật lý ở nhà phù hợp với khả năng giúp HS ôn tập, củng cố kiến thức đã học, rèn luyện các
thao tác thí nghiệm.
Việc HS tự lực, tích cực tham gia các hoạt động nhóm, thảo luận, thực hiện thí nghiệm và
tìm ra các kết luận cho kiến thức mới sẽ làm cho HS nhớ lâu hơn, hiểu sâu hơn các kiến thức đã
học. Các nghiên cứu cho thấy tỉ lệ lưu giữ thông tin (số kiến thức còn đọng lại) khi đọc là 10%,
nghe là 20%; nhìn người khác làm 30%, nhìn và nghe là 50%; tự mình nói 70%, tự mình làm là
90%. Vì vậy việc tổ chức – hướng dẫn cho HS sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý, dưới sự
hướng dẫn của GV, HS thảo luận theo nhóm, vận dụng kinh nghiệm sống, vốn hiểu biết của mình
để hoàn thành các nhiệm vụ GV tổ chức, tự thao tác các thí nghiệm sẽ giúp các em nhớ và hiểu sâu
sắc những kiến thức thu nhận được từ bài học. Qua việc tự tiến hành các thí nghiệm, các em HS
cũng hình thành được nhiều đức tính tốt như: kiên trì, cẩn thận, chính xác, kỉ luật, lòng yêu lao
động, óc sáng tạo được nảy sinh và rèn luyện. Như vậy việc tổ chức – hướng dẫn cho HS sử dụng
thí nghiệm trong dạy học vật lý không chỉ cung cấp cho HS những kiến thức bền vững, chính xác
mà còn gây hứng thú học tập, tăng cường sự chú ý bài học cho HS, tính tích cực và tự lực được phát
huy và hiệu quả DH được nâng cao.
1.2. Cơ sở lí luận dạy học
Như đã nói ở trên, các nghiên cứu về lý luận dạy học đã khẳng định, về mặt hoạt động nhận
thức thì các “phương pháp thực hành” là tích cực hơn các “phương pháp trực quan” và các “phương
pháp trực quan” là tích cực hơn các “phương pháp dùng lời”.
Trong nhóm các “phương pháp dùng lời” thì lời của thầy, sách đóng vai trò là “nguồn” tri
thức chủ yếu, đặt biệt là lời của thầy. Trong nhóm “phương pháp dùng lời” cũng có sử dụng các
phương tiện trực quan nhưng các phương tiện chỉ minh họa cho lời của thầy. Trong nhóm các
phương pháp trực quan thì phương tiên trực quan được sử dụng như nguồn chủ yếu để dẫn đến kiến
thức mới, lời thầy đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn sự tri giác các tài liệu trực quan, sự khái quát hóa
các kết quả quan sát. Trong nhóm các phương pháp thực hành, HS được trực tiếp thao tác trên đối
tượng (quan sát bằng dụng cụ, tiến hành thí nghiệm…), tự lực, tích cực khám phá tri thức mới. Để
phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả DH thì cần phát triển các phương pháp thực
hành, phương pháp trực quan đặc biệt là với các môn khoa học thực nghiệm.
1.2.1.
Những vấn đề tổng quan về thí nghiệm vật lý
Các quá trình vật lý chịu ảnh hưởng và tác động của nhiều yếu tố khác nhau. Để nghiên cứu
các mối quan hệ và quy luật giữa những yếu tố tác động này, người ta phải tiến hành các thí nghiệm,
trong đó các yếu tố không phải là đối tượng nghiên cứu hoặc gây nhiễu được loại bỏ hoặc được giữ
không đổi, đồng thời chủ động làm thay đổi theo một kế hoạch đã định sẵn, các yếu tố cần nghiên
cứu đối với ảnh hưởng các tác động của chúng. Trên cơ sở quan sát và ghi lại kết quả của những tác
động của những yếu tố được quan tâm mà rút ra những kết luận hoặc xác nhận các thuộc tính của sự
vật hay quy luật bản chất hiện tượng vật lý, quá trình vật lý.
1.2.1.1. Định nghĩa
Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào 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.
1.2.1.2. Đặc điểm của thí nghiệm vật lý
- 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, nhờ sự phân tích thường xuyên các
yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu (nghĩa là loại bỏ tối
đa một số điều kiện để không làm xuất hiện các tính chất, các mối quan hệ không được quan tâm).
- 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 các 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.
- 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 lý phải diễn ra trong thí nghiệm giống như ở các lần thí nghiệm trước.
1.2.1.3. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lý
a) Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lý luận nhận thức
Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức)
- Khi con người hoàn toàn chưa có hoặc có rất ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thì thí
nghiệm được sử dụng để phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một
cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan.
- Trong quá trình dạy học, khi học sinh còn chưa có hoặc có hiểu biết ít ỏi về hiện tượng, quá
trình vật lý cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để cung cấp cho học sinh những dữ liệu
cảm tính về hiện tượng, quá trình này; từ đó tạo điều kiện cho học sinh đưa ra những giả thuyết, là
cơ sở cho những khái quát hóa về tính chất hay mối liên hệ phổ biến, có tính quy luật của các đại
lượng vật lý trong hiện tượng, quá trình vật lý được nghiên cứu.
Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được
- Thí nghiệm dùng để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức thu được. Nếu kết quả thí nghiệm
phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và kiểm tra
ở các thí nghiệm khác; từ đó sẽ thu được tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức trước
đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn.
- Trong dạy học vật lý, có một số kiến thức được rút ra từ suy luận logic chặt chẽ từ các kiến
thức đã biết. Trong trường hợp này, cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng.
Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn
- Việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kĩ thuật 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, các lý do kinh tế hay các nguyên nhân về mặt an toàn.
Vì thế, thí nghiệm được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức thu
được vào thực tiễn.
- Việc tiến hành các thí nghiệm trong dạy học vật lý tạo cơ sở để học sinh hiểu các ứng dụng
của những kiến thức đã học trong thực tiễn và là bằng chứng sự đúng đắn của các kiến thức này.
Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý
Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong cả 2 phương pháp nhận thức được dùng phổ biến
trong nghiên cứu vật lý là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình.
- Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm
Phương pháp thực nghiệm gồm 4 giai đoạn:
+ Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu, câu hỏi cần trả lời
+ Đề xuất giả thuyết; từ giả thuyết dùng suy luận logic để rút ra hệ quả có thể kiểm tra được
bằng thí nghiệm
+ 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 không phù hợp thì phải để xuất
giả thuyết mới.
Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của phương pháp thực
nghiệm. Ở giai đoạn đầu, đa số
+ Xây dựng các mô hình
+ Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu
nhận từ thí nghiệm. Ở giai đoạn cuối, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua
việc xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để nghiên cứu một hiện tượng, một mối quan hệ
đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thường không có trong tự nhiên.
- Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp mô hình
Phương pháp mô hình gồm 4 giai đoạn:
+ Thu thập các thông tin về đối tượng gốc
+ Hệ quả của lý thuyết
+ Kiểm tra hệ quả trên đối tượng gốc
Ở giai đoạn đầu của phương pháp mô hình, các thông tin về đối tượng gốc thường được thu
thập nhờ thí nghiệm. Ở giai đọan 3 cho mô hình vận động, phải tiến hành các thí nghiệm thực với
nó. Ở giai đoạn 4, thông qua thí nghiệm trên vật gốc, đối chiếu kết quả thu được từ mô hình kiểm tra
được tính đúng đắn của mô hình và rút ra được giới hạn áp dụng của mô hình.
b) Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lý luận dạy học
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, kĩ năng mới, củng cố kiến thức, kỹ năng đã thu
được và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh.
Ở giai đoạn định hướng mục tiêu nghiên cứu, có thể sử dụng thí nghiệm để đề xuất vấn đề
cần nghiên cứu. Dùng thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề: do kết quả thí nghiệm mâu thuẫn với
kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợi của học sinh nên tạo ra nhu
cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới ở học sinh.
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 và tiến hành; ví dụ như thí nghiệm ảnh hưởng của sức cản không khí
lên sự rơi của các vật (sự rơi nhanh khác nhau của 2 tờ giấy như nhau nhưng một tờ được vo viên
còn tờ kia để phẳng), sự nở vì nhiệt của không khí (sự phồng trở lại của quả bóng bàn bị bẹp trong
không khí), sự sôi dưới áp suất thấp (thí nghiệm về sự sôi của nước nóng trong một bình kín không
phải bằng cách đun nóng nước mà nhờ đổ nước lạnh bên ngoài vỏ bình), hiện tượng khúc xạ ánh
sáng (thí nghiệm về sự nhìn thấy ánh sáng ở đáy cốc nước nhờ đổ nước vào cốc)…
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 khái quát hóa quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả
logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới. Ví dụ: thí nghiệm về sự rơi nhanh
như nhau của các vật nặng khác nhau trong ống chân không xác nhận giả thuyết về sự ảnh hưởng
của sức cản không khí lên sự rơi của các vật.
Trong chương trình vật lý ở trường THPT, một số kiến thức được rút ra bằng phép suy luận
logic chặt chẽ từ các kiến thức đã được xác nhận là chính xác. Vì vậy, những kiến thức rút ra này là
đúng đắn. Tuy nhiên, để thể hiện tính chất thực nghiệm của khoa học vật lý và làm tăng sự tin tưởng
của học sinh vào tính chân thực của kiến thức thu được, giáo viên cũng cần tiến hành các thí nghiệm
kiểm nghiệm lại chúng.
Ngoài ra, do trình độ toán học của học sinh còn hạn chế, các thiết bị thí nghiệm ở trường phổ
thông không cho phép tiền hành những thí nghiệm phức tạp, với các phép đo định lượng chính xác
cao hoặc vì thời gian eo hẹp của tiết học nên một số kiến thức không thể xây dựng bằng con đường
lý thuyết hay thực nghiệm. Trong trường hợp này, giáo viên phải đưa ra những kết luận khái quát do
các nhà khoa học đã tìm ra, buộc học sinh phải thừa nhận. Để giảm tính áp đặt, giáo viên có thể tiến
hành thí nghiệm để minh họa kiến thức đã đưa ra trong một trường hợp cụ thể, dơn giản.
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. Việc củng cố kiến thức, kĩ
năng của học sinh 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, mỗi phần
của chương trình vật lý phổ thông. Quá trình củng cố kiến thức, kĩ năng của học sinh còn diễn ra
trong các giờ ngoại khóa ở lớp và ở nhà.
Việc sử dụng thí nghiệm trong giai đoạn củng cố không phải là sự lặp lại nguyên si các thí
nghiệm đã làm nhằm khắc lại những kiến thức cũ mà phải có những yếu tố mới nhằm đào sâu, mở
rộng các kiến thức đã biết của học sinh, giúp học sinh thấy được các biểu hiện trong tự nhiên, các
ứng dụng trong đời sống và sản xuất của các kiến thức này. Các thí nghiệm được sử dụng trong giai
đoạn củng cố có thể được tiến hành với các thiết bị thí nghiệm sẵn có ở trường phổ thông, với các
đồ chơi có bán trên thị trường hoặc với các dụng cụ có sẵn ở nhà, với các vật liệu dễ kiếm, các dụng
cụ thí nghiệm đơn giản do học sinh tự chế tạo từ những vật liệu này. Việc tiến hành các thí nghiệm
trong giai đoạn củng cố phải được giao cho học sinh dưới dạng những nhiệm vụ có nội dung sao
cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn của học sinh, chứ không đơn thuần chỉ là
sự đòi hỏi hoạt động tay chân đơn giản.
Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức và 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, quá trình vật lý 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 lý kết quả của 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 thể
sử dụng thí nghiệm với nhiều mức độ yêu cầu khác nhau: sử dụng thí nghiệm quen thuộc và thí
nghiệm hoàn toàn mới, bố trí thí nghiệm từ dơn giản đến phức tạp , thí nghiệm có liên quan đến một
khái niệm hay thí nghiệm liên quan tới nhiều khái niệm, định luật vật lý; thí nghiệm định tính hay
thí nghiệm định lượng; học sinh có thể được giao tiến hành một thí nghiệm nhưng cũng có thể được
giao nhiệm vụ giải quyết một nhiệm vụ nhận thức mà trong đó thí nghiệm chỉ là một bộ phận của
quá trình giải quyết nhiệm vụ này. Mức độ tự lực của học sinh trong quá trình tiến hành thí nghiệm
cũng có thể khác nhau, từ việc tiến hành thí nghiệm theo sự hướng dẫn chi tiết cho sẵn đến việc học
sinh hoàn toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn thí nghiệm.
Thí nghiệm là phương tiện góp phần 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, kỹ xảo về
vật lý cho học sinh.
Chất lượng kiến thức của học sinh được xem xét theo các dấu hiệu: tính chính xác, tính khái
quát, tính bền vững, tính hệ thống và tính vận dụng được. Bởi vì thí nghiệm luôn có mặt trong các
quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lý, soạn thảo các khái niệm, định luật vật lý, xây
dựng các thuyết vật lý, đề cập các ứng dụng trong đời sống và sản xuất của các kiến thức đã học nên
nó là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh theo các dấu hiệu nêu trên.
Thí nghiệm vật lý góp phần vào việc phát hiện và khắc phục các sai lầm của học sinh, như: thí
nghiệm về sự phân kì của tia sáng đi qua một thấu kính lồi đặt trong cốc nước sẽ khắc phục sai lầm
của học sinh cho rằng thấu kính lồi luôn luôn là thấu kính hội tụ.
