THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 10 GẮN KẾT CUỘC SỐNG HỌC SINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
---------a&b--------

TRẦN NGỌC TIẾN PHÁT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 10
GẮN KẾT CUỘC SỐNG HỌC SINH

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 10
GẮN VỚI CUỘC SỐNG HỌC SINH

Người thực hiện: Trần Ngọc Tiến Phát
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thanh Nga

TP. Hồ Chí Minh, năm 2019

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài...................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................. 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 2
4. Giả thuyết khoa học ................................................................................ 2
5. Nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu ................................................. 2
6. Đóng góp của đề tài ................................................................................ 3
7. Cấu trúc luận văn ................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN DẠY HỌC THÍ NGHIỆM VẬT LÝ GẮN
KẾT CUỘC SỐNG CỦA HỌC SINH
1.1. Khái niệm thí nghiệm ........................................................................... 4
1.2. Thí nghiệm vật lý .................................................................................. 4
1.3. Thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc sống của học sinh ............................ 6
1.3.1. Khái niệm thí nghiệm gắn kết với cuộc sống .................................... 6
1.3.2. Các đặc trưng của thí nghiệm gắn kết cuộc sống ............................. 6
1.3.3. Vai trò thí nghiệm gắn kết cuộc sống sử dụng trong dạy học vật lý 8
1.3.4. Sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy học vật lý ............ 8
1.4. Chức năng của thí nghiệm vật lý trong dạy học ................................ 9
1.5. Phân loại thí nghiệm vật lý trong dạy học ....................................... 13
1.6. Tiến trình xây dựng thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc sống học sinh.
..................................................................................................................... 15
1.7. Tiến trình dạy học thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc sống học sinh.. 17


1.8. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học thí nghiệm vật lý
gắn kết cuộc sống. ...................................................................................... 19
1.9. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học thí nghiệm
gắn kết cuộc sống. ...................................................................................... 21
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM GẮN KẾT CUỘC

SỐNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VẬT LÝ 10
2.1. Phân tích nội dung kiến thức vật lý 10 ............................................. 24
2.1.1. Nội dung kiến thức bài “Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc”
(SGK cơ bản) ........................................................................................... 24
2.1.2. Nội dung kiến thức chương chất khí (SGK cơ bản). ...................... 25
2.1.3. Nội dung kiến thức bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn” (SGK cơ bản).
................................................................................................................. 29
2.2. Xây dựng thí nghiệm gắn kết cuộc sống một số kiến thức phần vật
lý 10. ............................................................................................................ 30
2.2.1. Thí nghiệm khảo sát lực đàn hồi bằng lò xo. ................................. 30
2.2.2. Thí nghiệm khảo sát ba định luật cơ bản của chất khí. ................. 34
2.2.3. Thí nghiệm khảo sát sự nở vì nhiệt của chất rắn. .......................... 38
2.3. Tổ chức dạy học thí nghiệm gắn kết cuộc sống một số kiến thức vật
lý 10 ............................................................................................................. 44
2.3.1. Tổ chức dạy học bài “Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc” ..... 44
2.3.2. Tổ chức dạy học bài “Thí nghiệm khảo sát ba định luật cơ bản của
chất khí”. ................................................................................................. 51
2.3.3. Tổ chức dạy học bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn”. ....................... 59
2.4. Đánh giá kết quả. ................................................................................ 66
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm. ....................................................... 72
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm....................................................... 72


3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm................................................. 72
3.4. Tổ chức thực nghiệm sư phạm .......................................................... 73
3.5. Kết quả và đánh giá thực nghiệm sư phạm………………………...98
3.5.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm. .................................................. 100
3.5.2. Đánh giá tính tích cực ................................................................ 100
3.5.3. Đánh giá năng lực sáng tạo ....................................................... 101

3.5.4. Đánh giá định lượng................................................................... 106
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 109


LỜI CẢM ƠN
Quá trình làm luận văn gặp phải nhiều khó khăn, tuy nhiên rất may mắn
được sự giúp đỡ, hỗ trợ, động viên tận tình của quý thầy cô, bạn bè và gia đình.
Vì vậy, xin cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Quý thầy, cô giảng viên khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ
Chí Minh đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, sự nhiệt huyết với nghề
cho em và các bạn sinh viên khác trong suốt quá trình học tập tại trường.
- Thầy TS. Nguyễn Thanh Nga, giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn thực hiện
khoá luận. Trải qua nhiều môn học xuyên suốt với thầy từ lúc còn là học sinh
năm 2, được thầy hướng dẫn cả về kiến thức, kĩ năng cũng như học tập sự yêu
nghề, yêu học sinh của thầy. Qua khoảng thời gian làm việc với thầy giúp em
trưởng thành rất nhiều.
- Thầy ThS. Hoàng Phước Muội, phó phòng chuyên môn Trường THCS –
THPT Hoa Sen đã hỗ trợ rất nhiều từ xây dựng, chuẩn bị và giúp em thực
nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của dự án.
- Cô Nguyễn Y Phụng đã hỗ trợ rất nhiều trong việc hướng dẫn dạy học.
- Ban giám hiệu trường THCS - THPT Hoa Sen (quận 9), quý thầy cô tổ Vật
lý, các anh chị trong ban chủ nhiệm câu lạc bộ “STEM” đã tạo điều kiện cho
em tham dự, quan sát, tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sư
phạm tại trường, làm cơ sở để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn của mình đến gia đình, bạn bè đã luôn sát
cánh, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận
văn tốt nghiệp này.
TPHCM, 25 tháng 4 năm 2019
Trần Ngọc Tiến Phát

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nội dung

ĐHSP

Đại học Sư phạm

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

NXB

Nhà xuất bản

SGK

Sách giáo khoa

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thông

TP HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

TS

Tiến sĩ

TLHD

Tài liệu hướng dẫn


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Bảng tiêu chí đánh giá tính tích cực của HS .................................. 19
Bảng 1. 2 Bảng đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh. .............................. 21
Bảng 2. 1: Bảng dụng cụ thí nghiệm khảo sát lực đàn hồi của lò xo ............. 30
Bảng 2. 2 Bảng dụng cụ thí nghiệm khảo sát ba định luật cơ bản của chất khí
........................................................................................................................ 34
Bảng 2. 3 Bảng dụng cụ khí nghiệm khảo sát sự nở vì nhiệt của chất rắn ..... 38
Bảng 3. 1 Bảng đánh giá tính tích cực .......................................................... 100
Bảng 3. 2 Bảng đánh giá năng lực sáng tạo .................................................. 104
Bảng 3. 3 Bảng điểm kiểm tra kiến thức sau ba bài học của lớp 10C1 ........ 107


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1. 1. Sơ đồ tiến trình dạy học thí nghiệm gắn kết cuộc sống ................. 17
Hình 2. 1. Đồ thị đường đẳng nhiệt ................................................................ 27
Hình 2. 2 Đồ thị đường đẳng tích ................................................................... 28
Hình 2. 3 Đồ thị đường đẳng áp ..................................................................... 29
Hình 2. 4 Mô hình thí nghiệm thanh kim loại dãn nở vì nhiệt ....................... 59
Hình 2. 5 Hình quả bóng bay bị bóp............................................................... 70
Hình 3. 1 Giáo viên chuẩn bị các dụng cụ cần thiết theo tiến trình mẫu ở
chương 2 ......................................................................................................... 73
Hình 3. 2. Giáo viên ổn định lớp, chia nhóm và giới thiệu ............................ 74
Hình 3. 3. Học sinh đọc sách giáo khoa ......................................................... 75
Hình 3. 4. Học sinh xem tài liệu hướng dẫn và sách giáo khoa ..................... 76
Hình 3. 5. Học sinh thực hiện vẽ sơ đồ tư duy ............................................... 77
Hình 3. 6. Cả lớp thực hiện vẽ sơ đồ tư duy ................................................... 78
Hình 3. 7. Một nhóm đại diện thuyết trình về sơ đồ tư duy ........................... 79
Hình 3. 8. Học sinh trong lớp đặt câu hỏi cho nhóm thuyết trình .................. 80
Hình 3. 9. Nhóm thuyết trình thực hiện phản biện ......................................... 81
Hình 3. 10. Giáo viên nhận xét phần tranh luận của hai nhóm....................... 82
Hình 3. 11. Giáo viên tiến hành giao nhiệm vụ. ............................................. 83
Hình 3. 12. Các nhóm nhận dụng cụ thí nghiệm ............................................ 84
Hình 3. 13. Các nhóm thực hiện thí nghiệm ................................................... 85
Hình 3. 14. Các nhóm tiến hành chia nhiệm vụ cho mỗi thành viên .............. 86
Hình 3. 15. Hình ảnh thí nghiệm của một nhóm ............................................ 87
Hình 3. 16. Hình ảnh một nhóm hoàn thành mô hình .................................... 88
Hình 3. 17. Sản phẩm của nhóm 4 .................................................................. 89
Hình 3. 18. Một nhóm tiến hành vận hành sản phẩm trước lớp ..................... 90
Hình 3. 19. Một thành viên khác trong nhóm hỗ trợ bạn. .............................. 91
Hình 3. 20. Giới thiệu thí nghiệm và cách thực hiện trước lớp. ..................... 92
Hình 3. 21. Nhóm thứ 2 tiến hành thí nghiệm ................................................ 93

Hình 3. 22 Thí nghiệm thành công ................................................................. 94
Hình 3. 23. Giáo viên đặt câu hỏi cho lớp ...................................................... 95
Hình 3. 24. Nhóm thực hiện thành công trả lời .............................................. 96
Hình 3. 25. Hình ảnh sản phẩm thành công.................................................... 97
Hình 3. 26. Giáo viên tổng kết và kết thúc tiết học ........................................ 98
Hình 3. 27. Hình ảnh sản phẩm của 6 nhóm................................................... 99
Hình 3. 28. Học sinh thích thú với phần giới thiệu của giáo viên ................ 101
Hình 3. 29. Học sinh chú ý theo dõi giáo viên hướng dẫn. .......................... 101
Hình 3. 30. Học sinh tiến hành phần hỏi đáp. .............................................. 101
Hình 3. 31. Học sinh trong nhóm hỗ trợ nhau hoàn thành nhiệm vụ học tập.
...................................................................................................................... 102
Hình 3. 32. Mô hình của nhóm 3 .................................................................. 102
Hình 3. 33. Một thành viên nhóm 2 đang hoàn thành phiếu học tập. ........... 103
Hình 3. 34. Hình ảnh nhóm 3 tích cực trao đổi để hoàn thành sơ đồ tư duy.103
Hình 3. 35. Bản vẽ sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát sự nở vì nhiệt của vật rắn
...................................................................................................................... 104
Hình 3. 36. Mô hình thí nghiệm của nhóm 3 ................................................ 104
Hình 3. 37. Mô hình thí nghiệm của nhóm 1. ............................................... 105
Hình 3. 38. Mô hình thí nghiệm của nhóm 5 ................................................ 105
Hình 3. 39. Mô hình thí nghiệm của nhóm 2 ................................................ 106
Hình 3. 40. Đồ thì biểu diễn điểm số học sinh lớp 10c1 sau bài kiểm tra. ... 107


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hiện nay, tốc độ phát triển công nghệ đang diễn ra nhanh hơn bao giờ
hết, các máy móc và phần mềm mới liên tục ra đời, đòi hỏi học sinh - chủ nhân
tương lai của đất nước không chỉ hiểu biết các kiến thức trên lí thuyết mà còn
phải biết vận dụng lí thuyết đã học vào thực tiễn cuộc sống. Thực trạng dạy học
hiện nay tại Việt Nam, dạy học thí nghiệm gắn với cuộc sống của học sinh còn

rất khó khăn, các thí nghiệm trong sách giáo khoa vẫn chưa đáp ứng được nhu
cầu thực tế khiến cho giáo viên và học sinh vẫn chưa mặn mà với thí nghiệm.
Nhiều công trình nghiên cứu dạy học thí nghiệm như: “Các phương tiện
dạy học hiện đại trong dạy học vật lí” tác giả Hà Văn Hùng ĐHSP Vinh,
“Những thực nghiệm khoa học lí thú, bổ ích, dễ làm” của nhóm tác giả Vũ Bội
Tuyền và Văn Thị Đức, “Thí nghiệm vật lí với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và
vỏ lon” tác giả Nguyễn Ngọc Hưng ĐHSP Hà Nội,…Tuy nhiên các công trình
nghiên cứu chưa thể hiện nhiều sự gắn kết thí nghiệm vật lý với cuộc sống của
học sinh, chủ yếu tập trung vào xây dựng và sử dụng các thí nghiệm hỗ trợ dạy
học trong chương trình vật lý phổ thông.
Đó là lí do chúng tôi nghiên cứu đề tài: “Thiết kế và sử dụng một số thí
nghiệm trong dạy học Vật lí 10 gắn kết với cuộc sống của học sinh”.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học Vật lí 10 gắn kết
với cuộc sống nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của
học sinh.

1


3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu
+ Quá trình dạy học vật lý cho học sinh THPT có sử dụng thí nghiệm
- Phạm vi nghiên cứu
+ Nội dung kiến thức vật lí 10 (Cơ bản)
4. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức dạy học vật lý có sử dụng các thí nghiệm gắn kết với cuộc
sống thì sẽ giúp học sinh hứng thú, phát huy tính tích cực và phát triển năng
lực sáng tạo.
5. Nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
Nhiệm vụ 1: Hệ thống cơ sở lý luận cho đề tài
- Khái niệm, vai trò và chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý.
- Đặc điểm thí nghiệm dạy học vật lý gắn kết cuộc sống.
- Tiến trình thiết kế và tổ chức dạy học thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc
sống.
- Tính tích cực, năng lực sáng tạo của học sinh.
Nhiệm vụ 2: Xây dựng nội dung
- Phân tích nội dung kiến thức vật lý 10 có sử dụng thí nghiệm.
- Thiết kế thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy học vật lý.
- Lên kế hoạch tổ chức dạy học có sử dụng thí nghiệm vật lý gắn kết
cuộc sống.
Nhiệm vụ 3: Thực nghiệm sư phạm
2


- Tổ chức thực nghiệm trên đối tượng HS lớp 10 tại trường THPT.
- Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm.
6. Đóng góp của đề tài
Xây dựng được 5 thí nghiệm gắn kết với cuộc sống của học sinh trong
nội dung kiến thức vật lí 10.
Xây dựng được 3 bộ tài liệu hướng dẫn, nhiệm vụ học tập, kế hoạch dạy
học tương ứng với mỗi thí nghiệm.
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, tài liệu tham khảo thì luận văn gồm có ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận dạy học thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc sống của
học sinh
Chương 2: Tổ chức dạy học thí nghiệm gắn kết cuộc sống một số kiến
thức Vật lý 10
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

3


CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN DẠY HỌC THÍ NGHIỆM VẬT LÝ GẮN
KẾT CUỘC SỐNG CỦA HỌC SINH
1.1. Khái niệm thí nghiệm
Theo Từ điển Tiếng Việt của Hoàng Phê , thí nghiệm có 2 nghĩa: “Thí nghiệm
là gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để
quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh’’ hay “Thí nghiệm là
làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã xác định để nghiên cứu chứng
minh”.
Một số quan điểm khác cho rằng: TN là một sự thử nghiệm hay kiểm tra
một lí thuyết khoa học bằng cách thao tác với yếu tố trong môi trường để quan
sát kết quả có phù hợp với các tiên đoán lí thuyết hay không. [8]
TN còn được hiểu là: Quá trình tạo dựng một sự quan sát hay thực hiện
một phép đo. TN là sự quan sát hiện tượng nghiên cứu trong các điều kiện được
kiểm tra chính xác, cho phép theo dõi tiến trình của hiện tượng và tái tạo nó
mỗi lần lặp lại các hiện tượng này. [8]
1.2. Thí nghiệm vật lý
Theo Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông của nhóm tác giả Nguyễn
Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, “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”.
Trong Vật lí học, TN là phương pháp, là cách thức mà bằng cách nào đó
con người tác động một cách có ý thức, hệ thống lên các sự vật, hiện tượng xảy
ra trong những điều kiện nhất định. Sự phân tích về mặt lí thuyết các điều kiện
và quá trình xảy ra trong đó đóng vai trò hết sức quan trọng. Sự tác động đó có
thể là trực tiếp hay gián tiếp thông qua các thiết bị máy móc gọi là công cụ TN.

4


Từ các phân tích trên, ta có thể hiểu TN là quá trình con người tác động
một cách có chủ đích, hệ thống lên một đối tượng trong một điều kiện nhất định
nhằm mục đích xác định. TN bao gồm các thành phần sau đây:
+ Một lí thuyết hay giả thuyết
+ Đối tượng, hệ thống, quá trình phản ánh lí thuyết đó.
+ Các thao tác lên đối tượng, hệ thống, quá trình theo một trình tự nhất
định và trong những điều kiện xác định.
Thí nghiệm vật lí (TNVL) là TN để nghiên cứu các hiện tượng, quá trình
vật lí. Kết quả của TNVL nhiều khi là các định luật, các ứng dụng kĩ thuật
nhưng nhiều khi chỉ để chứng minh một giả thuyết hoặc hình thành một giả
thuyết Vật lí mới.
Thí nghiệm vật lý có một số đặc điểm sau:
- 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

5


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 TN giống
như ở các lần TN trước.
1.3. Thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc sống của học sinh
1.3.1. Khái niệm thí nghiệm gắn kết với cuộc sống
Theo tác giả Nguyễn Đăng Thuấn (2018): “Thí nghiệm vật lý gắn kết với
cuộc sống là các thí nghiệm xuất phát từ các vấn đề thực tiễn cuộc sống, được
thực hiện bằng các phương tiện gần gũi, thực hiện trong các hoàn cảnh cuộc
sống và trả lời các câu hỏi vật lý cũng như câu hỏi gần gũi khác từ cuộc sống”.
Như vậy, thí nghiệm vật lý gắn kết với cuộc sống của học sinh ở đây được
hiểu là gắn kết theo hai phương diện:
- Xuất phát từ các tình huống có vấn đề trong cuộc sống hằng ngày của học
sinh, học sinh biết nhưng không giải thích được mà phải cần dùng kiến thức vật
lí.
- Thí nghiệm được thiết kế bằng những dụng cụ, thiết bị quen thuộc, gần gũi,
dễ kiếm đối với học sinh, trên cơ sở hướng dẫn từ giáo viên thì học sinh có thể
tự thực hiện được.
1.3.2. Các đặc trưng của thí nghiệm gắn kết cuộc sống
Thí nghiệm gắn kết cuộc sống có những đặc trưng sau:
- Thí nghiệm xuất phát từ các vấn đề, tình huống thực tiễn.
Ví dụ: Thí nghiệm sự nổi xuất phát từ tình huống pha nước chanh ở nhà,

ban đầu hạt chanh nổi lên, sau khi pha thêm muối thì hạt chanh chìm xuống.
- Thí nghiệm được thực hiện nhờ các phương tiện, hoặc trên các đối tượng
gần gũi với cuộc sống.
6


Ví dụ: Thí nghiệm sự co giãn nhiệt của chất khí theo nhiệt độ có thể sử
dụng chai thủy tinh và quả trứng luộc.
- Thí nghiệm giải quyết các vấn đề của cuộc sống.
Ví dụ: Thí nghiệm thiết kế cầu từ các que kem theo các thiết kế khác nhau
(khảo sát sự cân bằng) giúp giải thích được các câu hỏi về tính bền vững trong
thiết kế cầu hình dạng cong lên.
- Thí nghiệm có sự tham gia hợp tác của các cá thể trong cuộc sống. Tức
là có thể có sự hợp tác, tham gia, quan sát của người khác, cha mẹ hoặc bạn bè.
- Thí nghiệm có thể được thực hiện tại nhà, ngoài cuộc sống, chứ không
nhất định làm trong phòng thí nghiệm.
Ví dụ: Thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước có thể được thực hiện
bằng cách rung hai quả cầu trên mặt hồ.
- Thí nghiệm có thể được học sinh quay lại, giới thiệu trên mạng Internet,
tăng cường tính tương tác, phản hồi từ xã hội, qua đó giúp học sinh tăng sự tự
tin, tích cực trong nghiên cứu thí nghiệm và phát triển năng lực.
- Thí nghiệm có thể có tính liên môn, xuyên môn.
Ví dụ: Thí nghiệm khảo sát suất điện động thực vật liên quan đến sinh –
vật lý.
Tuy nhiên, cần chú ý rằng, khi thiết kế và sử dụng các thí nghiệm gắn kết
cuộc sống, tránh sa đà vào các yếu tố gắn kết cuộc sống mà bỏ qua các yêu cầu
tối thiểu của một thí nghiệm, nhất là thí nghiệm trong dạy học. Đó là, luôn làm
rõ các thành phần của thí nghiệm (đâu là đối tượng tác động, đâu là công cụ tác
động); làm rõ các thao tác của thí nghiệm (để có thể thực hiện lại và rút ra những
cải tiến ở các lần tiếp theo); làm rõ mục đích thí nghiệm, giả thuyết, kết quả của

thí nghiệm so sánh với giả thuyết; làm rõ mức độ chính xác, nhất là các yếu tố
có thể ảnh hưởng đến thí nghiệm.

7


1.3.3. Vai trò thí nghiệm gắn kết cuộc sống sử dụng trong dạy học vật lý
- Quá trình học tập ngày nay cần hướng đến năng lực giải quyết vấn đề
thực tiễn của học sinh. Vì vậy, sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy
học vật lý là hoàn toàn đúng đắn. Nó tạo điều kiện cho giáo viên – học sinh gắn
kết các kiến thức vật lý vào thực tiễn, qua đó phát triển năng lực quan sát, giải
quyết các vấn đề thực tiễn.
- Sự hấp dẫn và gần gũi của các thí nghiệm gắn kết cuộc sống với đối
tượng học sinh. Những thí nghiệm gắn kết cuộc sống thường dẫn đến những kết
quả thú vị, những khía cạnh vật lý thú vị trong cuộc sống, từ đó tạo sức hút
mãnh liệt với đối tượng học sinh, nhất là học sinh trung học. Qua đó, giúp học
sinh yêu thích khoa học nói chung và vật lý nói riêng, qua đó tạo động cơ học
tập tốt cho học sinh.
- Thí nghiệm gắn kết cuộc sống có thể được thực hiện ngoài nhà trường,
tạo cơ hội cho học sinh kết nối, tương tác với xã hội. Hình thành năng lực giao
tiếp, kĩ năng sống, thỏa mãn nhu cầu khẳng định.
- Thí nghiệm gắn kết cuộc sống là con được tốt để thực hiện cá thể vật lý,
đa dạng vật lý trong dạy học. Việc thực hiện thí nghiệm cùng mục đích nhưng
với các phương tiện, vật dụng khác nhau của từng học sinh giúp giáo viên quan
tâm tốt hơn đến từng đối tượng, có biện pháp giáo dục phù hợp hơn.
- Thí nghiệm gắn kết cuộc sống là cơ hội đổi mới dạy và học vật lý theo
định hướng phát triển năng lực học sinh.
- Thí nghiệm gắn kết cuộc sống giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề
thực tiễn sáng tạo cho học sinh.
- Thí nghiệm gắn kết cuộc sống hoàn thiện quá trình tư duy của học sinh,

bắt đầu từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng.
1.3.4. Sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống trong dạy học vật lý
Sử dụng thí nghiệm gắn kết cuộc sống để đạt hiệu quả cao trong dạy học
vật lý bao gồm những việc sau: Xây dựng và lựa chọn thí nghiệm gắn kết cuộc
8


sống phù hợp; Thiết kế các kế hoạch dạy học phù hợp; Tiến hành, quan sát, tiếp
nhận phản hồi và cải tiến.
Các thí nghiệm gắn kết với cuộc sống được chọn lựa trước hết phải phù
hợp với nội dung kiến thức dạy học vật lý. Sự liên quan có thể không cần trực
diện, nhưng phải nói lên hiện tượng hoặc quy luật vật lý đang thể hiện. Thí
nghiệm được chọn lựa phải đảm bảo tính khả thi trong điều kiện của nhà trường,
giáo viên và học sinh.
Thí nghiệm được lựa chọn, bản thân nó phải được giáo viên xác định mục
đích sử dụng và phù hợp với kết hoạch dạy học cụ thể. Hiện nay, tổ chức dạy
học theo các chủ đề kiến thức là cơ hội rất tốt để giáo viên thiết kế các hoạt
động dạy học đưa vào đó các thí nghiệm gắn kết cuộc sống. Hiệu quả nhất,
thông thường, các thí nghiệm gắn kết được dùng để nghiên cứu hiện tượng, làm
xuất hiện vấn đề nghiên cứu, hoặc để kiểm tra, ứng dụng kiến thức (tổ chức ở
giai đoạn sau của quá trình dạy học).
Cũng như mọi kế hoạch dạy học khác, việc sử dụng thí nghiệm gắn kết
cuộc sống đòi hỏi tâm thế của người giáo viên trong việc triển khai thí nghiệm,
đặt vấn đề, định hướng tư duy và hướng dẫn học sinh học tập. Các kĩ thuật dạy
học hiện đại, các câu hỏi mở, định hướng và sự kiên nhẫn của giáo viên trong
việc chờ đợi học sinh tư duy, khả năng lôi kéo học sinh vào cùng tìm hiểu hiện
tượng là những yếu tố ảnh hưởng quyết định đến một thí nghiệm gắn kết cuộc
sống được sử dụng thành công trong dạy học.
Để tăng cường phát triển năng lực cho học sinh, các thí nghiệm được thực
hiện ở nhà nên được kèm theo các báo cáo, video thí nghiệm và các phân tích

đi kèm. Cũng có thể yêu cầu học sinh chia sẻ với mọi người xung quanh, trên
Internet để tăng thêm tính tương tác.
1.4. Chức năng của thí nghiệm vật lý trong dạy học
Trả lời câu hỏi vai trò và chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý,
bản chất là trả lời câu hỏi sau: Thí nghiệm vật lý có thể đóng những vai gì, có

9


thể thực hiện giúp thực hiện được những yêu cầu gì trong quá trình tổ chức dạy
và học vật lý nói chung, và trong tiến trình nhận thức của người học nói riêng?
Việc trả lời làm rõ câu hỏi này giúp chúng ta khẳng định được việc sử
dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý là cần thiết, đồng thời giúp chúng ta xác
lập được sẽ sử dụng thí nghiệm ở giai đoạn nào, sử dụng như thế nào, sử dụng
kiểu thí nghiệm nào trong quá trình tổ chức dạy học vật lý.
Mặt khác, quá trình dạy và học là một quá trình trong đó tồn tại hoạt động
dạy (hướng dẫn) của giáo viên và hoạt động học (nhận thức) của học sinh, vì
thế, cần phân tích vai trò và chức năng của thí nghiệm vật lý trong quá trình
dạy và học trên hai quan điểm: Quan điểm lý luận nhận thức và quan điểm lý
luận dạy học.
Nếu phân tích dựa trên quan điểm của lý luận nhận thức, TN có các vai
trò và chức năng như sau:
- Thí nghiệm là phương tiện nhận thức, giúp con người tìm kiếm và thu
nhận kiến thức khoa học cần thiết. Trong quá trình nhận thức, TN là một
phương tiện quan trọng của hoạt động nhận thức của con người, thông qua TN
con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao
năng lực của bản thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn. Trong dạy học
vật lí, TN là phương tiện của hoạt động nhận thức của HS, nó giúp HS trong
việc phân tích đối tượng cần nghiên cứu, thu nhận những thông tin về đối tượng
nghiên cứu, phân tích kết quả để tiếp tục nghiên cứu hoặc kiểm chứng kiến

thức.
- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức, kiểm
chứng sự đúng đắn trong suy luận và kiến thức mà người làm thí nghiệm thu
nhận được. Trong dạy học vật lí, TN giúp kiểm tra kiến thức vật lí đã được khái
quát hoá từ lý thuyết. Trong trường hợp này, rõ ràng TN đã góp phần tích cực

10


vào hoạt động nhận thức của HS, kiểm chứng sự đúng đắn trong suy luận và
những kiến thức mà HS thu nhận được.
- Thí nghiệm là phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào
thực tiễn. Trong khoa học, TN không những có vai trò rất lớn trong việc tạo ra
tri thức mới mà còn giúp con người chế tạo các thiết bị tác động vào hiện thực
khách quan phục vụ cho mục đích của mình. Trong dạy học vật lí, TN là phương
tiện thử nghiệm các ứng dụng từ lý thuyết mà HS thu nhận được vào thực tiễn.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức. Ví dụ, đối
với phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm có mặt ở nhiều khâu: làm xuất hiện
vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết, ... Đối với phương
pháp mô hình, thí nghiệm giúp thu thập các thông tin về đối tượng gốc làm cơ
sở cho việc xây dựng mô hình, giúp kiểm tra tính đúng đắn của mô hình được
xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của tri thức.
Nếu phân tích dựa trên quan điểm của lý luận dạy học, TN cũng có vai trò
và chức năng quan trọng trong dạy học vật lí, thể hiện ở các mặt:
- Thí nghiệm có thể được sử dụng trong hầu hết các giai đoạn khác nhau
của tiến trình dạy học: từ khâu đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề,
hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến
thức kĩ năng, kĩ xảo của học sinh. Trong giai đoạn đề xuất vấn đề nghiên cứu,
TN tạo điều kiện cho học sinh nhanh chóng tiếp cận mục tiêu nghiên cứu thông
qua việc quan sát hiện tượng và thu thập số liệu từ thí nghiệm. Trong giai đoạn

hình thành kiến thức mới, TN cung cấp các số liệu làm cơ sở vững chắc để khái
quát vật lý, kiểm chứng các giả thuyết hoặc các hệ quả logic của giả thuyết, từ
đó hình thành kiến thức mới. Trong giai đoạn củng cố kiến thức, kỹ năng cho
học sinh, TN có vai trò không những kiểm tra kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của
học sinh mà còn đánh giá được khả năng tự lực, sáng tạo của học sinh trong
quá trình thí nghiệm. Nhờ có TN, niềm tin vào kiến thức được hình thành, từ
đó hình thành thế giới quan khoa học cho HS.
11


- Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh. Thông qua
tiến hành TN, học sinh hiểu được bản chất của các hiện tượng, định luật vật lí
... qua đó, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt
và hiệu quả hơn. TN tạo môi trường và cơ hội để học sinh quan sát và đưa ra
những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của HS sẽ
được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển.
- Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ
thuật tổng hợp cho học sinh. Thông qua việc tiến hành thí nghiệm, học sinh có
cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào
việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS. Thí nghiệm còn là điều kiện để HS rèn
luyện những phẩm chất của người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên
trì, trung thực, làm việc nhóm, ...
- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập, tính tò mò, ham
hiểu biết của học sinh, làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình
nhận thức, khơi dậy ở các em nhu cầu khám phá những điều mới, những điều
bí ẩn và cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho những thí nghiệm mới.
Đó cũng chính là những tác động cơ bản, giúp cho quá trình hoạt động nhận
thức của họ được tích cực.
- Thí nghiệm vật lí là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập
hoặc tập thể qua đó góp phần bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh,

phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của
các em.
- Thí nghiệm vật lí góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình
vật lí, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư duy trừu tượng, giúp cho học
sinh tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang
diễn ra trước mắt họ. Các hiện tượng trong tự nhiên xảy ra vô cùng phức tạp,
có mối quan hệ đan xen với nhau, do đó không thể cùng một lúc phân biệt
những tính chất đặc trưng của từng hiện tượng riêng lẻ, cũng như không thể
12


cùng một lúc phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này lên tính chất khác.
Thí nghiệm vật lí góp phần làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của
từng hiện tượng và quá trình, giúp học sinh dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp
thu bài.
Như vậy có thể thấy dạy học với TN không những giúp HS hiểu đúng bản
chất của hiện tượng vật lí, làm cơ sở nghiên cứu sâu hơn các kiến thức vật lí,
hình thành và phát triển năng lực học sinh, mà còn thu hút sự chú ý của học
sinh, tạo đam mê, hứng thú, kích thích học sinh chủ động tích cực nhận thức.
Vì vậy, tổ chức dạy học vật lí cần chú ý đến việc tăng cường sử dụng các TN
trong dạy học, cải tiến các TN nhằm tăng cường chất lượng tích cực vật lý hoạt
động nhận thức của HS trong dạy học vật lí với TN, TNKNMT.
1.5. Phân loại thí nghiệm vật lý trong dạy học
1.5.1 Thí nghiệm biểu diễn
Thí nghiệm biểu diễn là thí nghiệm do giáo viên trình bày ở trên lớp. Căn cứ
vào mục đích, có thể chia thí nghiệm biểu diễn thành 3 loại:
1.5.1.1 Thí nghiệm nêu vấn đề
+ Thí nghiệm này nhằm nêu lên vấn đề cần nghiên cứu tạo ra tình huống có
vấn đề làm tăng hiệu quả của dạy học.
1.5.1.2 Thí nghiệm giải quyết vấn đề

+ Thí nghiệm thuộc bài này được thực hiện giải quyết vấn đề đặt ra sau phần
nêu vấn đề. Bao gồm hai loại thí nghiệm:
a. Thí nghiệm khảo sát
Là thí nghiệm tiến hành nghiên cứu vấn đề đặt ra thông qua đó giáo viên
hướng dẫn học sinh đi đến khái niệm cần thiết.
b. Thí nghiệm kiểm chứng
13


Là thí nghiệm dùng để kiểm tra lại những kết luận được suy ra từ lí thuyết.
1.5.1.3. Thí nghiệm củng cố:
+ Thí nghiệm thuộc loại này dùng để củng cố kiến thức đã nghiên cứu bao
gồm cả những thí nghiệm nói lên ứng dụng của kiến thức Vật lí trong đời
sống và trong kỹ thuật.
1.5.2. Thí nghiệm thực hành vật lí
Thí nghiệm thực hành Vật lí là thí nghiệm do tự tay học sinh tiến hành đưới sự
hướng dẫn của giáo viên. Với dạng thí nghiệm này có nhiều cách phân loại, tuỳ
theo căn cứ để phân loại:
1.5.2.1 Căn cứ vào nội dung có thể chia thí nghiệm thực hành làm hai loại:
a. Thí nghiệm thực hành định tính.
Loại thí nghiệm này có ưu điểm nêu bật bản chất của hiện tượng.
b. Thí nghiệm thực hành định lượng.
Loại thí nghiệm này có ưu điểm giúp học sinh nắm được quan hệ giữa các đại
lượng vật lí một cách chính xác rõ ràng.
1.5.2.2. Căn cứ vào tính chất có thể chia thí nghiệm thực hành làm hai loại
a. Thí nghiệm thực hành khảo sát.
Loại thí nghiệm này học sinh chưa biết kết quả thí nghiệm, phải thông qua thí
nghiệm mới tìm ra được các kết luận cần thiết. Loại thí nghiệm này được tiến
hành trong khi nghiên cứu kiến thức mới.
b. Thí nghiệm kiểm nghiệm

Loại thí nghiệm này được tiến hành kiểm nghiệm lại những kết luận đã được
khẳng định cả về lí thuyết và thực nghiệm nhằm đào sâu vấn đề hơn.

14


1.5.2.3. Căn cứ vào hình thức tổ chức thí nghiệm có thể chia thí nghiệm thực
hành thành 3 loại
a. Thí nghiệm thực hành đồng loạt
Loại thí nghiệm này tất cả các nhóm học sinh đều cùng làm một thí nghiệm,
cùng thời gian và cùng một kết quả.
b. Thí nghiệm thực hành loại phối hợp
Trong hình thức tổ chức này học sinh được chia thành nhiều nhóm khác nhau,
mỗi nhóm chỉ làm thí nghiệm một phần đề tài trong thời gian như nhau, sau đó
phối hợp các kết quả của các nhóm lại sẽ được kết quả cuối cùng của đề tài.
c. Thí nghiệm thực hành cá thể
Trong hình thức tổ chức này các nhóm học sinh làm thí nghiệm trong cùng thời
gian hoặc cùng đề tài nhưng dụng cụ và phương pháp khác nhau.
1.6. Tiến trình xây dựng thí nghiệm vật lý gắn kết cuộc sống học sinh
Bước 1: Xuất phát từ một bối cảnh thực tế cuộc sống liên quan đến thí
nghiệm.
Ví dụ: Xuất phát từ tình huống cửa sổ bằng sắt sau một thời gian thì
không đóng lại được và bung ra. Đặt vấn đề cho học sinh.
Buớc 2: Lựa chọn ý tưởng thí nghiệm phù hợp.
Ví dụ: Ứng dụng kiến thức sự nở vì nhiệt để thiết kế thí nghiệm khảo
sát sự dãn nở vì nhiệt của vật rắn.
Bước 3: Dự trù nguyên vật liệu và thiết kế bản vẽ
Ví dụ: Sau khi đã có ý tưởng thì sẽ dự trù thí nghiệm cần sử dụng
những nguyên vật liệu nào như bảng điện, thanh sắt, đèn cồn … Thiết kế nên
mô hình bản vẽ cho thí nghiệm.

Bước 4: Lắp ráp theo bản thiết kế và vận hành thí nghiệm
15