Tổ chức dạy học một số kiến thức phần nhiệt học vật lý lớp 10 với việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ HỒNG NGÂN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC
PHẦN NHIỆT HỌC - VẬT LÝ LỚP 10 VỚI VIỆC SỬ DỤNG
THÍ NGHIỆM HỌC SINH TỰ LÀM NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN, 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ HỒNG NGÂN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC
PHẦN NHIỆT HỌC - VẬT LÝ LỚP 10 VỚI VIỆC SỬ DỤNG
THÍ NGHIỆM HỌC SINH TỰ LÀM NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM XUÂN QUẾ

THÁI NGUYÊN, 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện và hoàn toàn
chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Các số liệu và kết luận nghiên cứu trình bày trong luận văn chưa được
công bố ở các đề tài nghiên cứu khác.
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2019
Tác giả
Lê Hồng Ngân


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Trường Đại học sư phạm
Thái Nguyên đặc biệt là các thầy cô giáo khoa Vật lý và tổ Phương pháp đã
nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn:
PGS.TS. Phạm Xuân Quế, người đã tận tâm giúp đỡ, chỉ dẫn nhiệt tình, tháo gỡ
những vướng mắc, động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn này.
Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình
đã giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành luận văn này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2019
Tác giả
Lê Hồng Ngân


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................iv
MỞ ĐẦU.............................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................1
2. Tình hình nghiên cứu có liên quan đến đề tài luận văn...................................3
3. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................9
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu.................................................................9
5. Giả thuyết khoa học.......................................................................................10
6. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................10
7. Đóng góp của đề tài luận văn ........................................................................11
8. Cấu trúc luận văn ...........................................................................................11
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY
HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC - VẬT LÝ LỚP
10
VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HỌC SINH TỰ LÀM NHẰM
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH .......................12
1.1. Năng lực và năng lực sáng tạo....................................................................12
1.1.1. Khái niệm năng lực và khái niệm sáng tạo..............................................12
1.1.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập .........................................15
1.2.2. Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm học sinh tự làm trong dạy học
Vật lý .................................................................................................................22
1.2.3. Vai trò của việc tự làm thí nghiệm trong dạy học Vật lí .........................23
1.2.4. Quy trình tự làm thí nghiệm ....................................................................25
1.3. Tổ chức dạy học một số kiến thức phần nhiệt học - vật lý lớp 10 với
việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm...........................................................28


1.3.1. Sự cần thiết sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm trong tổ chức dạy

học một số kiến thức phần nhiệt học - vật lý lớp 10 .........................................28
1.3.2. Một số yêu cầu trong sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm trong tổ
chức dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học - Vật lý lớp 10 ........................30
1.3.3. Khả năng sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm trong tổ chức dạy học
nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh................................................31
1.4. Điều tra thực tiễn việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm trong dạy
học một số kiến thức phần Nhiệt học - Vật lý lớp 10 nhằm phát triển
năng
lực sáng tạo của học sinh ...................................................................................34
1.4.1. Mục đích điều tra.....................................................................................34
1.4.2. Đối tượng điều tra....................................................................................35
1.4.3. Phương pháp điều tra...............................................................................35
1.4.4. Kết quả điều tra........................................................................................35
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ....................................................................................39
Chương 2: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ
NGHIỆM HỌC SINH TỰ LÀM TỪ VỎ LON VÀ CHAI NHỰA
TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VẬT LÝ PHẦN NHIỆT
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HS ........................40
2.1. Đặc điểm nội dung và cấu trúc kiến thức phần Nhiệt học THPT ..............40
2.1.1. Đặc điểm nội dung kiến thức phần Nhiệt học trong chương trình Vật
lý lớp 10 .............................................................................................................40
2.1.2. Nội dung và cấu trúc kiến thức phần Nhiệt học ......................................41
2.2. Thiết kế các thí nghiệm Vật lý từ chai nhựa và vỏ lon tạo điều kiện
phát triển năng lực sáng tạo của học sinh..........................................................47
2.2.1. Một số yêu cầu về thiết kế thí nghiệm tự làm phần Nhiệt học................48
2.2.2. Thiết kế các thí nghiệm Vật lý từ chai nhựa và vỏ lon ...........................49

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

2.3. Tổ chức dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học 10: Bài “Quá
trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt” với việc sử dụng các thí
nghiệm
tự làm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.....................................53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




2.3.1. Mục tiêu bài học ......................................................................................53
2.3.2. Chuẩn bị...................................................................................................54
2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ Ma-riốt”......54
2.4. Tổ chức dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học 10: Bài “Nội năng
và sự biến thiên nội năng” với việc sử dụng các thí nghiệm tự làm nhằm
phát triển năng lực sáng tạo của học sinh..........................................................61
2.4.1. Mục tiêu bài học ......................................................................................61
2.4.2. Chuẩn bị...................................................................................................61
2.4.3. Tiến trình dạy học bài “Nội năng và sự biến thiên nội năng”.................62
2.5. Tổ chức dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học 10: Bài “Sự
chuyển thể của các chất” với việc sử dụng các thí nghiệm tự làm nhằm
phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh ..........................................................................64
2.5.1. Mục tiêu bài học ......................................................................................64
2.5.2. Chuẩn bị...................................................................................................65
2.5.3. Tiến trình dạy học bài “Sự chuyển thể các chất” ....................................65
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ....................................................................................68
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................69

3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................69
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ..............................................................69
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm..............................................................69
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................70
3.2.1. Đối tượng .................................................................................................70
3.2.2. Nội dung ..................................................................................................70
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...........................................................70
3.3.1. Phương pháp quan sát..............................................................................70
3.3.2. Phương pháp thống kê toán học ..............................................................71
3.4. Diễn biến và kết quả thực nghiệm sư phạm ...............................................71
3.4.1. Diễn biến và kết quả thu được khi dạy thực nghiệm tiết 48: “Quá
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”...................................................71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




3.4.2. Diễn biến và kết quả thu được khi dạy thực nghiệm tiết 53: “Nội
năng và sự biến thiên nội năng” ........................................................................73
3.4.3. Diễn biến và kết quả thu được khi dạy thực nghiệm tiết 60: “Sự
chuyển thể của các chất” ...................................................................................75
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .....................................................76
3.5.1. Xây dựng tiêu chí đánh giá các mức độ đạt được của NL sáng tạo
của HS................................................................................................................76

3.5.2. Đánh giá sự phát triển NL sáng tạo của HS ............................................76
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ....................................................................................80
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................81
1. Những kết quả đạt được của luận văn ...........................................................81
2. Hạn chế của đề tài..........................................................................................82
3. Kiến nghị .......................................................................................................82
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................83
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC CÁC HÌNH
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc phần Nhiệt học - Vật lý 10 ................................................47
Hình 2.1. Sự biến đổi đẳng nhiệt của một khối không khí................................50

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nước ta đang đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển kinh
tế tri thức, để sớm trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để
thực hiện mục tiêu này, nhân tố hàng đầu, quyết định thắng lợi, không gì khác
chính là nguồn nhân lực. Theo đó, nền giáo dục và đào tạo nước ta phải đổi mới
một cách căn bản, toàn diện. Luật Giáo dục sửa đổi năm 2009, tại Điều 24,

Chương
2 đã khẳng định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải biết phát huy tính tích
cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng
lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo
nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kỹ thuật vào thực tiễn; tác động đến tình
cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho mọi học sinh” [3]. Nghị quyết số
29-NQ/TW ngày
04/11/2013 của Hội nghị lần 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa XI) về
đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp
hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa
và hội nhập quốc tế cũng nhấn mạnh: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ
yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người
học. Học đi đôi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp
với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội. Riêng đối với giáo dục phổ thông:
“Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công
dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền
thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kĩ năng thực hành, vận
dụng kiến thức vào thực tiễn. Hoàn thành việc xây dựng chương trình giáo dục
phổ thông giai đoạn sau năm 2018” [1]. Như vậy, vấn đề đổi mới giáo dục đào tạo theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học
đang là một yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, các nội dung kiến thức chủ yếu
là vật lý thực nghiệm, hầu hết các khái niệm, định luật, thuyết vật lý… được rút

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

ra trên cơ sở khảo sát, phân tích các kết quả có được từ việc tiến hành thí
nghiệm. Vì vậy, dạy học vật lý không chỉ đơn thuần cung cấp cho học sinh kiến
thức mà điều quan trọng nữa là phải trang bị những kỹ năng, kỹ xảo về thực
hành như: gia công, lắp ráp, tiến hành thí nghiệm để thu thập và xử lý kết quả...
Thực trạng dạy học hiện nay ở các trường phổ thông vẫn nặng về thông báo,
thuyết trình và diễn giải. Học sinh vẫn học tập theo lối ghi nhớ và tái hiện nên
khả năng vận dụng tri thức vào thực tiễn vẫn rất hạn chế. Do đó, vấn đề đổi mới
phương pháp dạy học cần chuyển mạnh từ phương pháp nặng về sự diễn giảng
của giáo viên sang phương pháp nặng về tổ chức cho học sinh hoạt động để tự
lực chiếm lĩnh kiến thức và kỹ năng; tăng cường học tập cá nhân, phối hợp một
cách hài hoà với học tập hợp tác nhóm; coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp
tự học; tăng cường khai thác, sử dụng thí nghiệm và các phương tiện trực quan
trong dạy học
vật lý.
Để thực hiện hiệu quả đổi mới dạy học Vật lý theo các định hướng nêu
trên luôn cần có sự hỗ trợ của các thiết bị thí nghiệm, phương tiện trực quan.
Tuy nhiên, hiện nay, cơ sở vật chất của các trường phổ thông vẫn còn nhiều hạn
chế và chưa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn đổi mới dạy học vật lý. Do đó,
vấn đề tự chế tạo dụng cụ thí nghiệm để hỗ trợ cho việc tổ chức các hoạt động
học tập của học sinh là vấn đề cấp thiết đang được các nhà nghiên cứu giáo dục
quan tâm giải quyết trong thời gian qua. Đặc biệt, nội dung kiến thức vật lý
được dạy học ở trung học phổ thông thường liên quan đến những hiện tượng,
quá trình vật lý cơ bản, đơn giản, định tính nên rất phù hợp với loại thí nghiệm
đơn giản mà học sinh có thể tự tạo để sử dụng, đó là thí nghiệm tự làm.
Thí nghiệm tự làm có nhiều ưu điểm nổi trội như: được tạo ra từ những
vật liệu thông thường trong cuộc sống nên dễ tìm kiếm; thao tác gia công, lắp

ráp và tiến hành thường đơn giản, không mất nhiều thời gian nên dễ tự tạo; sử
dụng thí nghiệm nhanh gọn, cho kết quả rõ ràng, dễ gắn kết logic bài học nên có
tính khả thi. Không chỉ ở Việt Nam, thí nghiệm tự làm được sử dụng phổ biến ở
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




nhiều nước phát triển trên thế giới bởi tính đơn giản nhưng lại có hiệu quả cao
trong dạy học. Thí nghiệm tự làm còn thể hiện được tính sáng tạo của người
làm ra nó, nhất là khi sử dụng thí nghiệm tự làm để hỗ trợ cho các hoạt động
học tập tìm tòi, khám phá và nghiên cứu khoa học của học sinh trong dạy học
vật lý ở trường phổ thông.
Thực tiễn dạy học vật lý ở các trường trung học phổ thông cho thấy, giáo
viên vẫn mất nhiều thời gian để thuyết trình, diễn giải và mô tả nhưng học sinh
vẫn không hiểu hết bản chất của hiện tượng, quá trình vật lý cần nghiên cứu.
Đặc biệt là hầu hết học sinh vẫn chưa vận dụng được kiến thức đã học vào thực
tiễn cuộc sống. Nguyên nhân của những hạn chế này một phần là do giáo viên
chưa quan tâm khai thác, sử dụng thí nghiệm tự làm để khắc phục những hạn
chế về cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm sẵn có.
Trên thực tế, thời gian qua, đã có một số tác giả nghiên cứu về đổi mới
phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính chủ động, sáng tạo của người
học, về phương pháp thí nghiệm và thí nghiệm tự làm. Tuy nhiên, đến nay chưa
có tác giả nào nghiên cứu về việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm trong tổ
chức dạy học một số kiến thức phần nhiệt học - vật lý lớp 10 nhằm phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh. Do vậy, vấn đề “Tổ chức dạy học một số kiến
thức phần Nhiệt học - Vật lý lớp 10 với việc sử dụng thí nghiệm học sinh tự
làm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh” mà tác giả lựa chọn làm
đề tài luận văn có ý nghĩa sâu sắc cả về lý luận và thực tiễn.
2. Tình hình nghiên cứu có liên quan đến đề tài luận văn

* Các nghiên cứu ở nước ngoài
Trong thời gian qua, nhiều nước trên thế giới đã quan tâm đến việc khai
thác, tự tạo thí nghiệm để sử dụng vào trong dạy học. Một trong những tổ chức
nghiên cứu lớn nhất đó là “Les petits des brouillards” [33], lúc đầu hình thành ở
Canada, sau đó phát triển đến 15 nước khác nhau, trong đó có các nước giáo
dục phát triển như Mỹ, Pháp, Trung Quốc… Tổ chức này đã đưa ra chủ trương
tạo

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




điều kiện tốt nhất cho học sinh làm thí nghiệm bằng các vật liệu đơn giản, rẻ
tiền, dễ kiếm.
Trong tài liệu “Kreative Experimente für Schüler, und Freizeit” của
Eduardo de Campos Valadares (Đức) đã hướng dẫn học sinh cách làm các thí
nghiệm vật lý đơn giản về Cơ, Nhiệt, Điện và Quang học [39]. Tài liệu đã trình
bày chi tiết cách gia công dụng cụ để lắp ráp, chế tạo thí nghiệm phục vụ cho
việc dạy và học vật lý. Mục đích của tài liệu nhằm hướng dẫn học sinh ở các
trường phổ thông tự học, tự khám phá với việc tự tạo các thí nghiệm để kiểm
chứng các hiện tượng và quá trình liên quan đến kiến thức được học.
Trong khi đó nhiều thí nghiệm được tác giả Michael Lichtfeldt và các
cọng sự (Đức) trình bày trong các cuốn “Impulse Physik: low-cost-experimente
für den Physickumterrricht der Sekundarstufe 1, 2” lại không đề cập đến vấn đề
gia công, tự tạo thí nghiệm mà chỉ nêu thí nghiệm nhằm giải quyết các bài tập
tình huống liên quan đến các quá trình, hiện tượng vật lý trong thực tiễn cuộc
sống [38]. Ví dụ các hiện tượng về điện học như sự nhiễm điện do cọ sát; về
điện từ như hiện tượng cảm ứng điện từ… Vì vậy, khi học sinh tiến hành những
thí nghiệm này thì giáo viên cần có sự hướng dẫn về cách chọn lựa và gia công

dụng cụ hoặc phát huy khả năng sáng tạo của học sinh trong tìm kiếm và gia
công vật
liệu.
Ngoài những công trình đã kể đến ở trên còn rất nhiều tác giả nghiên cứu
vấn đề này và công bố kết quả qua nhiều sách và tạp chí, website…, chẳng hạn
như: Experimentien mit einfachen Mitteln trong tạp chí Physik im Unterricht
của H. J. Wilke; các thí nghiệm đơn giản, tự làm Experimente zum Selbermache trong tài liệu Trickiste 1 & 2; hay Physikalische Freihand-expermente
trong Der fliegende Zirkus der Physik của Jearl Walker... Các tài liệu này tập
trung trình bày về cách xây dựng, chế tạo thí nghiệm được làm bằng tay với các
vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền trong các nội dung dạy học vật lý phần Cơ học, Nhiệt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




học, Điện học và Quang học ở trường phổ thông. Các thí nghiệm được trình
bày thường đơn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




giản, dễ làm kết hợp các bài tập thí nghiệm nhằm giúp học sinh có thể tự học ở
nhà hoặc trong các giờ thực hành trên lớp với các bạn trong những nhóm học
tập từ 4 đến 6 học sinh.
Nhìn chung, các tài liệu trên chưa trình bày chuyên sâu theo từng cấp học,
bậc học cụ thể của chương trình vật lý phổ thông mà chỉ mang tính đại chúng hỗ
trợ cho học sinh trong việc tìm tòi sáng tạo theo mục tiêu “em yêu khoa học”.
* Các nghiên cứu ở trong nước

Trong những năm gần đây, nhiều tác giả trong nước đã nghiên cứu xây
dựng và sử dụng thí nghiệm tự làm trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.
Có thể phân các kết quả đó thành 2 nhóm nghiên cứu chính sau: những nghiên
cứu về thí nghiệm tự làm phức tạp, định lượng và thí nghiệm tự làm đơn giản,
rẻ tiền.
Những nghiên cứu về thí nghiệm tự làm phức tạp, định lượng:
Theo trình bày của tác giả Nguyễn Anh Thuấn trong luận án tiến sĩ “Xây
dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “sóng cơ học” vật lý 12
trung học phổ thông theo hướng phát triển tích cực hoạt động nhận thức, sáng
tạo của học sinh”, đã đề xuất được quy trình xây dựng và chế tạo được 5 thí
nghiệm trong chương sóng cơ lớp 12 [22]. Theo tác giả, việc chế tạo được các
thí nghiệm có tính khả thi cùng với quy trình xây dựng thí nghiệm trên có ý
nghĩa rất lớn trong việc phát triển tính tích cực hoạt động nhận thức của học
sinh, qua đó nâng cao chất lượng dạy học ở trường trung học phổ thông. Bên
cạnh việc đầu tư nghiên cứu xây dựng thí nghiệm, về mặt lý luận, tác giả còn đề
xuất 4 giai đoạn sử dụng thí nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học vật lý. Đó
là: làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu; hỗ trợ việc đề xuất giả thuyết của học
sinh; kiểm tra giả thuyết hoặc kiểm tra hệ quả được suy ra từ giả thuyết; và vận
dụng kiến thức vào thực tiễn. Tuy nhiên, hầu hết các thí nghiệm này là thí
nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm thực hành tại lớp. Do đó vấn đề
khai thác, tự tạo và sử dụng thí nghiệm làm thí nghiệm thực hành thực tập
hoặc thí nghiệm thực tập quan sát,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




luyện tập ở nhà của học sinh vẫn chưa được nhiều tác giả quan tâm, phát triển.
Cùng hướng nghiên cứu này, tác giả Dương Xuân Quý đã nghiên cứu xây
dựng các thiết bị thí nghiệm kỹ thuật để kiểm nghiệm dạng sin của đồ thị li độ

dao động theo thời gian của các loại con lắc, thí nghiệm kiểm nghiệm công
thức chu kì dao động của các loại con lắc và cách sử dụng các thiết bị thí
nghiệm này dùng trong dạy học vật lý lớp 12 trung học phổ thông [19].
Tác giả Nguyễn Hoàng Anh với đề tài luận án tiến sĩ “Xây dựng và sử
dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học Vật lý 12 nâng cao phần Cơ học” cũng có
những đóng góp tương tự trong vấn đề này.
Những nghiên cứu tự tạo dụng cụ thí nghiệm định tính đơn giản, rẻ tiền.
Tác giả Ngô Quang Sơn, trong luận án tiến sĩ (2002) với đề tài “Một số
biện pháp nâng cao chất lượng dạy học phần dao động và sóng lớp 12 cho học
viên lớn tuổi tại các trung tâm giáo dục thường xuyên” [21], đã đề ra 3 biện
pháp nâng cao chất lượng dạy học vật lý phổ thông trong việc sử dụng thí
nghiệm, đó là: biên soạn tài liệu tự học có hướng dẫn và tài liệu tra cứu; tăng
cường sử dụng thí nghiệm đơn giản do học viên tự làm; rèn luyện kỹ năng tự
học cho học viên lớn tuổi ở trên lớp và ở nhà. Nghiên cứu này chứng tỏ: vấn
đề hướng dẫn các học viên lớn tuổi tự làm thí nghiệm đơn giản là hoàn toàn
khả thi và có tác dụng tốt trong dạy học vật lý. Tác giả chia vấn đề hướng dẫn
làm thí nghiệm tự làm thành ba mức độ thực hiện: hướng dẫn học viên sưu
tầm các thiết bị có sẵn trong cuộc sống hàng ngày, có thể dùng trong học tập;
hướng dẫn học viên lắp ráp dụng cụ thí nghiệm bằng những thiết bị sẵn có;
hướng dẫn học viên tự tạo thiết bị thí nghiệm bằng những vật liệu dễ tm, dễ
gia công.
Tác giả Nguyễn Ngọc Hưng đã trình bày về các kết quả nghiên cứu chế
tạo thí nghiệm đơn giản trong tài liệu “Thí nghiệm vật lý với dụng cụ tự làm từ
chai nhựa và vỏ lon”. Mặc dù không trình bày lại khái niệm về dụng cụ thí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




nghiệm đơn giản, nhưng tác giả cũng đã nêu ra những đặc điểm của loại dụng

cụ thí nghiệm tự làm nhằm làm rõ hơn nội hàm của khái niệm này. Đó là: việc
chế

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




tạo dụng cụ thí nghiệm đòi hỏi các vật liệu đơn giản, dễ tìm kiếm; các thao tác
gia công, chế tạo thí nghiệm đơn giản bằng các công cụ thông dụng trong cuộc
sống như dao, kéo, kìm, búa…; thí nghiệm dễ lắp ráp, tháo rời các bộ phận; dễ
bảo quản, vận chuyển và an toàn trong chế tạo cũng như bố trí, tiến hành thí
nghiệm; việc bố trí và tiến hành thí nghiệm cũng đơn giản, các hiện tượng vật
lý diễn ra với thí nghiệm này cũng rõ ràng, dễ quan sát. Bên cạnh đó, tác giả đã
phân tích làm rõ sự cần thiết của việc sử dụng các thí nghiệm tự làm đơn giản
và những ưu điểm chúng trong dạy học, góp phần phát triển được năng lực
hoạt động trí tuệ - thực tễn và tư duy sáng tạo cho học sinh [13].
Tác giả Lê Văn Giáo trong tài liệu “Thí nghiệm và các phương tiện trực
quan trong dạy học vật lý”, đã nêu khái niệm về thí nghiệm tự làm đơn giản,
rẻ tền và đi sâu nghiên cứu khai thác, sử dụng thí nghiệm tự làm với tư cách là
một trong 3 xu hướng sử dụng phương tiện dạy học [11].
Trong tài liệu “Tổ chức hoạt động thí nghiệm vật lý tự làm ở trường
trung học cơ sở” của tác giả Hà Văn Hùng và Lê Cao Phan [12] đã trình bày cách
chế tạo một số thí nghiệm đơn giản kết hợp hướng dẫn các phương án sử
dụng thí nghiệm tự làm vào các hình thức dạy học vật lý. Các tác giả đều cho
rằng khai thác, sử dụng thí nghiệm tự làm, đơn giản có tnh khả thi và thật sự
cần thiết để góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học vật lý.
Ngoài ra còn có một số tác giả khác cũng nghiên cứu thêm theo hướng
này như: luận án tiến sĩ với đề tài “Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm

đơn giản trong dạy học kiến thức thuộc phần Cơ học lớp 6 theo định hướng
phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh” của tác
giả Đồng Thị Diện [13] hay “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí nghiệm nhằm
tch cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học ở trường trung
học cơ sở” của tác giả Huỳnh Trọng Dương [9]. Các nghiên cứu này đã tập
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




trung tự tạo thí nghiệm đơn giản, rẻ tền và các biện pháp sử dụng thí nghiệm
tự làm theo hướng tch cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Tác giả Nguyễn Thượng Chung trong cuốn “Bài tập thí nghiệm vật lý
trung học cơ sở” [5] cũng đã đề cập đến việc tổ chức hoạt động dạy học vật lý
theo hướng nâng cao chất lượng bằng cách kích thích hứng thú học tập, tăng
cường tính tch cực hoạt động nhận thức của học sinh qua xây dựng các
phương án thí nghiệm tự làm, lựa chọn phương tện và điều kiện tiến hành thí
nghiệm trong cuộc sống hàng ngày.
Tóm lại, những nghiên cứu về xây dựng, sử dụng thí nghiệm tự làm
trong dạy học vật lý ở trường phổ thông đã góp phần làm phong phú nội hàm
của khái niện thí nghiệm tự làm và vai trò của nó trong việc tích cực hóa hoạt
động nhận thức của học sinh; làm rõ các yêu cầu của thí nghiệm tự làm và sử
dụng thí nghiệm tự làm trong dạy học vật lý phổ thông. Mặc dù vậy, nhưng đến
nay, vấn đề nghiên cứu khai thác, sử dụng thí nghiệm tự làm trong dạy học vật

lý ở trường phổ thông vẫn còn một số nội dung chưa được làm rõ là vấn đề;
những công trình nghiên cứu ý luận và thực tễn về các vấn đề liên quan vẫn
còn ít.
Từ những phân tích trên, luận văn tập trung nghiên cứu và giải quyết
một số vấn đề cụ thể sau:
- Nghiên cứu để bổ sung và hoàn chỉnh cơ sở lý luận của việc sử dụng thí
nghiệm học sinh tự làm trong dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực
sáng tạo cho học sinh.
+ Theo thời gian và cùng với sự phát triển của khoa học thì nội hàm của
khái niệm thí nghiệm học sinh tự làm được phát triển và mở rộng. Do đó để
có thể hiểu đầy đủ hơn về loại TN này trong DHVL nhằm khai thác và sử dụng
có hiệu quả trong QTDH thì cần phải làm rõ hơn về mặt nội hàm của khái niệm
này và phân loại.
+ Để việc tự chế tạo dụng cụ TN của học sinh và tiến hành thí nghiệm với
các dụng cụ đó đảm bảo tính khoa học, tính sư phạm, tính khả thi và phát huy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




tốt vai trò của nó trong QTDH, nhất là trong việc phát triển năng lực sáng tạo
của học sinh thì việc tự tạo TN và sử dụng vào tổ chức DH cần phải tuân theo
một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




quy trình nhất định, do đó cần phải nghiên cứu đề xuất được quy trình tự tạo

TN của học sinh và quy trình sử dụng thí nghiệm học sinh tự làm vào phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh.
- Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm học sinh chế tạo dụng cụ được vận
dụng để hỗ trợ tổ chức dạy học phần Nhiệt học - Vật lý 10 nhằm phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở
trường phổ thông.
3. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu
* Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu việc xây dựng và tổ chức cho HS chế tạo dụng cụ thí nghiệm
và tiến hành thí nghiệm với dụng cụ đó trong dạy học một số kiến thức phần
Nhiệt học - Vật lý 10 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
* Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học theo định hướng phát triển năng
lực sáng tạo của học sinh.
- Nghiên cứu nội dung phần Nhiệt học - Vật lí 10 và tìm hiểu thực tế hoạt
động dạy và học của giáo viên và học sinh về sử dụng thí nghiệm tự làm trong
dạy, học phần Nhiệt học - Vật lý 10.
- Nghiên cứu xây dựng một số thí nghiệm bằng các dụng cụ tự chế tạo để
sử dụng trong dạy học phần Nhiệt học - Vật lí 10, nhằm triển năng lực sáng tạo
của học sinh.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi và mục têu đạt
được của thí nghiệm học sinh tự làm trong dạy học một số kiến thức phần
Nhiệt học - Vật lý lớp 10.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
* Khách thể nghiên cứu:
Hoạt động dạy và học vật lý của giáo viên và học sinh trong trường THPT.
* Đối tượng nghiên cứu:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN