Tải bản đầy đủ

Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh trong dạy học các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 trung học phổ thông

MỤC LỤC
Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2. Mục đích nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4. Giả thuyết khoa học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5. Nhiệm vụ nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6. Phương pháp nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
7. Dự kiến đóng góp của đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8. Cấu trúc của luận văn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Chươg 1: Cơ sở lý luận của việc rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý
cho học sinh
1.1. Lịch sử nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2. Kỹ năng, rèn luyện kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.1. Kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.2.2. Rèn luyện kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.3. Rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3. Nâng cao chất lượng dạy học (các luận điểm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.1. Quá trình dạy học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.2. Chu trình sáng tạo khoa học Vật lý – Cơ sở nhận thức luận của phương
pháp dạy học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3.3. Phương pháp dạy học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3.4. Phương pháp thực nghiệm vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.5. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý . . . . . 16
1.3.6. Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm ở trường trung học phổ
thông . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.7. Vai trò của thí nghiệm vật lý đối với quá trình dạy học . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.8. Nguyên tắc và quy trình tiến hành thí nghiệm vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1
1.3.9. Vai trò của thí nghiệm thực hành đối với quá trình hình thành kỹ năng. . 24
1.4. Thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành ở trường phổ thông . . . 25
1.5. Kết luận chương 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Chương 2: Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong
dạy học các bài thực hành cơ học lớp 10
2.1. Xây dựng tiến trình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1.1. Mục đích yêu cầu của việc xây dựng tiến trình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1.2. Nguyên tắc hình thành kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.1.3. Quy trình hình thành kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành kỹ năng . . . . . . . . . . . . . 34
2.1.5. Kiểm tra, đánh giá mức độ hình thành kỹ năng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.6. Những khó khăn của giáo viên trong quá trình hình thành kỹ năng và quá
trình kiểm tra đánh giá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2. Cải tiến một số thí nghiệm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.1. Sự khác nhau về cách trình bày của sách giáo khoa cơ bản và nâng cao đối
với các bài thực hành cơ học lớp 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.2. Những đề nghị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2.3. Cải tiến thí nghiệm thực hành. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.3. Biên soạn các kế hoạch, nội dung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3.1. Một số giáo án của các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 . . . . . . . 41
2.3.2. Giáo án “Xác định hệ số ma sát trượt” bằng băng chuyền . . . . . . . . . . . . 54
2.4. Kết luận chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.1. Mục đích, phương pháp và đối tượng thực nghiệm sư phạm . . . . . . . . . . . . 59
3.1.1. Mục đích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.1.2. Phương pháp thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.1.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.2. Kết quả điều tra qua phiếu thăm dò . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2
3.2.1. Đối với giáo viên . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.2.2. Đối với học sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62


3.3.1. Thiết kế giáo án. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.3.2. Phương pháp đánh giá. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4. Xử lý định lượng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.1. Xử lý số liệu thực nghiệm và kết quả thu được . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.2. Đồ thị các đường tần suất và lũy tích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.4.3. Phân tích kết quả thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.4.4. Kiểm định độ tin cậy của các kết quả thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.5. Kết luận chương 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Kết luận của luận văn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Tài liệu tham khảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Phụ lục
3
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Học đi đôi với hành là một yêu cầu chủ yếu được đặt ra cho nhà trường trong quá
trình giáo dục, giáo dưỡng học sinh. Chính vì lẽ đó chương trình giáo dục phổ
thông của chúng ta được xây dựng phải đạt được mục đích “Phải phát huy tính tích
cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc
điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh có
phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào
thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập
cho học sinh”.[23]
Trong các mục đích đó, việc rèn luyện kỹ năng (KN) vận dụng kiến thức vào thực
tiễn đạt hiệu quả sẽ tạo cho học sinh khả năng thích ứng với nghề nghiệp và khả
năng lao động đáp ứng yêu cầu phát triển của thị trường tương lai. Trong nghị
quyết Đại hội Đảng lần thứ X đã ghi rõ “Xây dựng chương trình, phương pháp giáo
dục, sách giáo khoa (SGK) phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn
diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước, phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp
cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát triển trong khu vực và trên thế
giới”.[3] Văn bản của nghị quyết yêu cầu cụ thể “Đổi mới chương trình giáo dục
phổ thông phải quán triệt mục tiêu, yêu cầu về nội dung, phương pháp giáo dục của
các bậc học, cấp học quy định trong Luật Giáo dục ; khắc phục những mặt hạn chế
của chương trình, SGK ; tăng cường tính thực tiễn, kỹ năng thực hành, năng lực tự
học ; coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn ; bổ sung những thành tựu
khoa học và công nghệ hiện đại phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh. Bảo
đảm sự thống nhất, kế thừa và phát triển của chương trình giáo dục ; tăng cường
tính liên thông giữa giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp; giáo dục đại học;
thực hiện phân luồng trong hệ thống giáo dục quốc dân để tạo sự cân đối về cơ cấu
nguồn nhân lực ; bảo đảm sự thống nhất về chuẩn kiến thức và kỹ năng, có phương
4
án vận dụng chương trình, SGK phù hợp với hoàn cảnh và điều kiện của các địa
bàn khác nhau. Đổi mới nội dung chương trình, SGK, phương pháp dạy và học
phải thực hiện đồng bộ với việc nâng cấp và đổi mới trang thiết bị dạy học, tổ chức
đánh giá, thi cử, chuẩn hóa trường sở, đào tạo, bồi dưỡng giáo viên (GV) và công
tác quản lý giáo dục”.[3]
Qua thực tiễn dạy học, khả năng thực hành của học sinh còn yếu kém, nhiều giáo
viên chưa quan tâm đến thiết bị thí nghiệm và rèn luyện kỹ năng cho học sinh.
Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài luận văn tốt nghiệp thạc sỹ là: “Xây dựng
tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh trong
dạy học các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu.
Xây dựng được tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành. Vận dụng tiến trình vào
việc nâng cao năng lực nhận thức của học sinh, nhờ đó nâng cao chất lượng dạy và
học.
3. Đối tượng nghiên cứu.
3.1. Đối tượng
Quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông.
Các bài thực hành thí nghiệm vật lý.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Các bài thực hành thí nghiệm phần cơ học trong dạy học vật lý ở lớp 10 trường
THPT Châu Thành II
4. Giả thuyết khoa học.
Bằng việc xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý và
cho học sinh thực hiện thí nghiệm thực hành theo tiến trình đó thì sẽ góp phần nâng
cao được chất lượng dạy học phần cơ học lớp 10 trung học phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu.
5.1. Nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp, phân tích các tài liệu có liên quan đến kỹ
năng thực hành và rèn luyện kỹ năng thực hành.
5
5.2. Nghiên cứu thực tiễn:
Đánh giá hiện trạng sử dụng thí nghiệm, đặc biệt thí nghiệm thực hành của học
sinh ở trường trung học phổ thông Châu Thành II nói riêng và các trường phổ
thông thuộc tỉnh Đồng Tháp nói chung.
Đánh giá việc thực hiện chương trình sách giáo khoa hiện hành.
Rút ra những kết luận về tồn tại và khó khăn trong thực tế.
5.3. Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong dạy học vật
lý phần cơ học lớp 10 cho học sinh.
5.4. Thực nghiệm sư phạm: Đánh giá kết quả nghiên cứu và rút ra những kết luận,
kiến nghị cần thiết cho trường, cho ngành giáo dục.
6. Phương pháp nghiên cứu.
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
Nghiên cứu lý luận về tư duy trong nhận thức khoa học và tư duy vật lý.
Nghiên cứu cơ sở của việc hình thành kỹ năng thực hành.
Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách tham khảo thực hành thí nghiệm.
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
Nghiên cứu thực trạng về việc sử dụng thiết bị và việc giảng dạy các bài thí
nghiệm thực hành ở trường phổ thông.
6.3. Phương pháp thống kê toán học:
Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm từ
đó đánh giá mức độ khả thi của đề tài.
7. Dự kiến đóng góp của đề tài.
7.1. Hệ thống các cơ sở lý luận về kỹ năng, rèn luyện kỹ năng cho học sinh và việc
nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lý ở trường phổ thông.
7.2. Xây dựng được tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh
trong dạy học phần cơ học lớp 10.
7.3. Cải tiến một số thí nghiệm thực hành và phương pháp giảng dạy thí nghiệm
thực hành.
6
7.4. Biên soạn các kế hoạch dạy học có vận dụng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực
hành thí nghiệm phần cơ học vật lý lớp 10.
7.5. Đề xuất một số kết luận và kiến nghị cần thiết qua thực nghiệm sư phạm.
8. Cấu trúc của luận văn.
Luận văn được chia làm 3 phần:
*Mở đầu
*Nội dung:
Chương 1: Cơ sở lý luận
Chương 2: Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong
dạy học các bài thực hành cơ học lớp 10
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
*Kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục

7
CHƯƠNG 1.
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THỰC HÀNH THÍ
NGHIỆM VẬT LÝ CHO HỌC SINH
1.1. Lịch sử nghiên cứu.
Từ giữa thế kỷ XV đã diễn ra một sự chuyển mình trong đời sống kinh tế, chính
trị, văn hóa ở châu Âu. Sự phát triển thủ công nghiệp ở nông thôn, sự hình thành và
phát triển các thành phố đã phá vỡ nền kinh tế tự nhiên, tự cấp tự túc. Thương
nghiệp phát triển, giai cấp tư sản hình thành với các thương gia, chủ ngân hàng, chủ
xưởng giàu có và có thế lực. Trong những cuộc thám hiểm, Côlông đã tìm ra châu
Mỹ (1492), Magiclăng đã đi vòng quanh Trái Đất (1519-1522) và chứng minh bằng
thực nghiệm rằng Trái Đất là tròn.
Sự phát triển đó đòi hỏi phải xây dựng một nền khoa học mới, có đủ khả năng
giải quyết những vấn đề thực tiễn. Nhiều nhà khoa học, tiêu biểu là Lêônacđô-đa-
Vinxi, đề cao thực nghiệm trong khoa học, không thừa nhận uy quyền của giáo hội
trong khoa học. Mở đầu là học thuyết của Côpecnic (1473-1543) về hệ nhật tâm và
được Giôđanô-Brunô (1548-1600), Kêple (1571-1630) bảo vệ và phát triển. Galilê
là người đi tiếp một bước quyết định, xây dựng cơ sở của một nền vật lý học mới,
vật lý học thực nghiệm, chân chính, thay cho vậ lý học của Arixtôt.
Franxit-Bêcơn (1561-1626) cho rằng nhà khoa học phải biết làm việc như những
con ong, biết rút ra vật liệu từ thế giới bên ngoài và chế biến chúng một cách hợp
lý. Bêcơn coi thí nghiệm là cơ sở của phương pháp khoa học. Dựa vào thí nghiệm,
vào thực tiễn và dùng phép quy nạp, nhà khoa học phải xây dựng ra những kết luận,
những “nguyên nhân và tiên đề”, tức là phải đi từ những sự kiện riêng lẻ đến những
khái quát hóa. Sau đó, phải kiểm tra lại những khái quát hóa đó bằng thí nghiệm và
thực tiễn. Như vậy chân lý khoa học rút ra từ thí nghiệm và thực tiễn và cũng được
thí nghiệm và thực tiễn kiểm tra.
Sự phát triển của khoa học không những đòi hỏi những phương pháp mới mà còn
đòi hỏi phải có cách tổ chức mới nữa. Bêcơn đã nêu lên rằng việc nghiên cứu khoa
8
học phải được tổ chức như một hoạt động tập thể và phải được xã hội tài trợ. Chính
vì thế năm 1657 xuất hiện Viện hàn lâm khoa học đầu tiên. Đó là “Viện hàn lâm thí
nghiệm Florenxơ”.
Như vậy, tới thế kỷ XVII, cuộc cách mạng khoa học mà Côpecnic khởi đầu từ
giữa thế kỷ XVI, đã làm nảy sinh vật lý học cổ điển, với những tư tưởng, những
phương pháp, những hình thức tổ chức xác định. Trải qua một quá trình cách mạng
phức tạp và khó khăn, vật lý học thực nghiệm chứng tỏ sự đúng đắn của nó không
chỉ bằng lý luận, bằng sự tranh cãi, mà quan trọng hơn là bằng cách giải quyết
những vấn đề thực tiễn mà vật lý học của Arixtôt không thể giải quyết được.
Galilê (1564-1642) được công nhận là ông tổ của vật lý học thực nghiệm, người
sáng lập ra phương pháp thực nghiệm. Trước kia, Acsimet đã chú trọng đến thực
nghiệm và Rôgiơ đã đề cao thực nghiệm, nhưng chưa nêu lên được thành một
phương pháp. Galilê đã sử dụng thực nghiệm một cách hệ thống và đã đề ra
phương pháp thực nghiệm trong vật lý. Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm
hiểu, Galilê bắt đầu bằng quan sát (trong tự nhiên hay trong thí nghiệm) để xác
định rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lý thuyết có tính chất dự
đoán. Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thực
nghiệm. Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và
phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt được kết quả chính xác tin cậy được.
Công trình nổi bậc nhất của ông được thể hiện bằng thí nghiệm rất đơn giản về “sự
rơi tự do” ở tháp nghiêng Pida.
Những thành tựu khác của vật lý học thực nghiệm có thể kể đến như: công trình
“Nguyên lý tĩnh học” của Ximôn-Xtêvin (1548-1620) đã nêu ra một cách tiếp cận
mới đối với các vấn đề tĩnh học, dựa vào toán học kết hợp với thí nghiệm và thực
tiễn kỹ thuật. Torixenli (1608-1674) là người đầu tiên đã chứng minh sự tồn tại của
áp suất khí quyển và của “chân không Torixenli” trong ống Torixenli. Bên cạnh đó
công trình về quang học và điện học cũng được tìm thấy từ lý thuyết và thực
nghiệm.
9
1.2. Kỹ năng, rèn luyện kỹ năng.
1.2.1. Kỹ năng.
Theo Đại từ điển tiếng Việt của tác giả Nguyễn Như Ý thì “Kỹ năng là khả năng
vận dụng những kiến thức thu nhận được vào thực tế”. “Vận dụng vào thực tế” là
để giải quyết các vấn đề của thực tiễn, các nhiệm vụ thực tế. Nói cách khác, kỹ
năng là khả năng hành động giải quyết nhiệm thực tế. Theo M.A. Đanilop thì “Kỹ
năng là khả năng của con người biết sử dụng một cách có mục đích và sáng tạo
những kiến thức và kỹ xảo của mình trong quá trình hoạt động lý thuyết cũng như
thực tiễn . . .”[17]
Theo định nghĩa kỹ năng của các tác giả Hà Thị Đức, Nguyễn Ngọc Quang, Trần
Quốc Thành lại nhấn mạnh quá trình hình thành kỹ năng nhất thiết phải trải qua
thực hiện hành động: kỹ năng là khả năng thực hiện có kết quả một hành động trí
tuệ hay hành động tay chân nhất định bằng cách vận dụng những tri thức, những
kinh nghiệm đã có của cá nhân. Kỹ năng đòi hỏi con người phải có tri thức về hành
động và các kinh nghiệm cần thiết, nhưng bản thân tri thức và kinh nghiệm không
phải là kỹ năng. Muốn có kỹ năng, con người phải vận dụng vốn tri thức và kinh
nghiệm đó vào hoạt động thực tiễn và đạt được kết quả.[17]
Theo P.A. Ruđich thì kỹ năng là tập hợp các động tác mà cơ sở của nó là sự vận
dụng thực tế của các kiến thức đã tiếp thu được để đạt kết quả trong một hình thức
hoạt động cụ thể . . . Ông cho rằng, bất kỳ một hoạt động nào cũng bao gồm những
động tác riêng lẻ. Nếu con người không tiếp thu được những thao tác tiêu biểu cho
một loại hình hoạt động cụ thể thì sẽ không thể thực hiện tốt hoạt động đó.
Theo Thái Duy Tuyên thì “Kỹ năng thường gọi là kiến thức trong hoạt động, vì
nó luôn liên hệ với sự ứng dụng kiến thức. Tính khái quát là tính chất quan trọng
nhất của kỹ năng. Nhờ vậy mà các nhiệm vụ đặt ra có thể giải quyết trong các điều
kiện khác nhau. Mỗi kỹ năng bao gồm một hệ thống thao tác trí tuệ và thực hành.
Thực hiện trọn vẹn hệ thống thao tác này sẽ bảo đảm đạt được mục đích đặt ra.
Điều đáng chú ý là sự thực hiện một kỹ năng luôn luôn được kiểm tra bằng ý thức”.
10
Theo từ điển bách khoa Việt Nam 2 thì “Kỹ năng là giai đoạn giữa tri thức và kỹ
xảo trong quá trình nắm vững một phương thức hành động. Đặc điểm đòi hỏi sự tập
trung chú ý cao, sự kiểm soát chặt chẽ của thị giác, hành động chưa bao quát, còn
có động tác thừa. Được hình thành do luyện tập hay do bắt chước”.[17]
Qua các định nghĩa trên, người ta thường phân kỹ năng thành hai loại: Kỹ năng
chung (kỹ năng cơ bản) và kỹ năng riêng (kỹ năng đặc thù).
Kỹ năng chung là những kỹ năng cần cho mọi người, cho mọi công việc, nó bao
gồm nhiều kỹ năng thành phần. Kỹ năng riêng là kỹ năng chỉ sử dụng cho một lĩnh
vực hay một nghề nghiệp nào đó.
1.2.2. Rèn luyện kỹ năng.
Rèn luyện kỹ năng là quá trình tích lũy khả năng vận dụng các kiến thức về
phương thức hoạt động và kỹ xảo đã có để xác lập một hệ thống hành động, thao
tác, phương tiện thực hiện phù hợp với mục đích hoạt động, phù hợp với điều kiện
thực tế và triển khai thực hiện được hệ thống đó, giải quyết được nhiệm vụ.
Nhờ quá trình luyện tập, một số hành động trở nên thành thạo, tự động hóa,
không còn tham gia của ý thức thì đã trở thành kỹ xảo. Như vậy, một số kỹ năng
nhất định có thể trở thành kỹ xảo. Các hoạt động phức tạp, điều kiện thực hiện
thường xuyên biến đổi, buộc ý thức phải thường xuyên tham gia vào việc lựa chọn
để tạo lập hệ thống, thì không thể luyện tập thành kỹ xảo.
Rèn luyện kỹ năng phải bắt đầu từ việc hình thành các thao tác cơ bản đến hệ
thống các thao tác, từ kỹ năng đơn giản đến kỹ năng phức tạp. Trong quá trình đó
phải luyện tập một số kỹ năng nhất định thành kỹ xảo làm cơ sở hình thành các kỹ
năng khác.
1.2.3. Rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý.
Kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý là khả năng thực hiện có kết quả các thí
nghiệm vật lý. Kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý là khả năng vận dụng kiến thức
về cách thực hành thí nghiệm và các kỹ xảo thí nghiệm vật lý đã có vào việc chuẩn
bị, thực hiện và xử lý, đánh giá kết quả thí nghiệm nhằm đạt được mục đích của thí
11
nghiệm. Như vậy, rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh là
nhằm giúp họ nhận thức được hệ thống hành động, thao tác chuẩn bị, thực hiện, xử
lý, đánh giá kết quả thí nghiệm vật lý, biết và sử dụng được các phương tiện (các
dụng cụ thí nghiệm, dụng cụ đo, các phương tiện hỗ trợ quan sát, đo đạt,…) tương
ứng với các thao tác đó. Nghĩa là học sinh biết đối chiếu mục đích, tiến trình thí
nghiệm với hệ thống hành động, thao tác thí nghiệm đã biết và các điều kiện thực tế
(vật liệu, dụng cụ đã có,…) để lực chọn, lập ra một hệ thống hành động, thao tác,
dụng cụ thí nghiệm vật lý phù hợp và thực hiện được.
Như vậy để rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh, ta phải
bắt đầu từ việc rèn luyện các kỹ năng thành phần như: kỹ năng tìm hiểu phương án,
tiến trình thí nghiệm, kỹ năng chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng chuẩn bị bảng
ghi kết quả thí nghiệm, kỹ năng điều khiển thí nghiệm, kỹ năng quan sát hiện tượng
thí nghiệm, kỹ năng đo đạt các đại lượng vật lý, kỹ năng xử lý kết quả thí nghiệm,
kỹ năng đánh giá kết quả thí nghiệm và quyết định.
1.3. Nâng cao chất lượng dạy học (các luận điểm).
1.3.1. Quá trình dạy học.
1.3.1.1. Cấu trúc của quá trình dạy học.
Quá trình dạy học là một hệ thống toàn vẹn gồm 3 thành tố cơ bản: Khái niệm
khoa học, học và dạy [22].
Khái niệm khoa học là nội dung của bài học và là đối tượng của sự lĩnh hội bởi
học sinh, nó là một trong hai yếu tố khách quan, quyết định logic của bản thân quá
trình dạy học về mặt khoa học.
Hoạt động học là yếu tố khách quan thứ hai quy định logic của quá trình dạy học về
mặt lý luận dạy học, nghĩa là trình độ trí dục và quy luật lĩnh hội của học sinh có
ảnh hưởng quyết định đến việc tổ chức quá trình dạy học, nó bao gồm hai chức
năng thống nhất với nhau đó là lĩnh hội và tự điều khiển.
Hoạt động dạy gồm hai chức năng truyền đạt và điều khiển, luôn luôn tương tác và
thống nhất với nhau. Dạy phải xuất phát từ logic khoa học của khái niệm và logic
12
sư phạm của tâm lý học lĩnh hội.
1.3.1.2. Đặc điểm của quá trình dạy học.
Quá trình dạy học là một quá trình hoạt động vì thế nó có những đặc điểm sau:
[14]
Quá trình dạy học là một quá trình nhận thức đặc biệt: Lịch sử phát triển của
nhân loại là lịch sử của quá trình nhận thức thế giới tự nhiên và xã hội. Tuy nhiên
sự nhận thức ấy xảy ra tự phát, thường tiến triển một cách phức tạp với tốc độ thất
thường. Còn quá trình dạy học là một quá trình nhận thức tự giác, có tổ chức và có
sự điều khiển. Do có tổ chức nên nhịp độ nhận thức trong quá trình dạy học xảy ra
nhanh chóng, phù hợp với năng lực của lứa tuổi, đáp ứng được yêu cầu của xã hội.
Trong xã hội, sự nhận thức mang tính chất mò mẫm tự xây dựng, tự tìm tòi những
điều mới mẻ, chưa có sẵn. Còn trong quá trình dạy học, sự nhận thức của học sinh
nhằm tự tích lũy cho mình những kiến thức đã quen thuộc đối với nhân loại.
Quá trình dạy học là một quá trình hoạt động tâm lý: Quá trình dạy học là một
quá trình nhận thức nên nó cũng có đặc điểm của quá trình tâm lý. Trong quá trình
dạy học, các giai đoạn nhận thức: Cảm tính, lý tính diễn ra và được tổ chức, được
trù liệu sao cho có hiệu quả nhất, tiết kiệm thời gian và công suất cao nhất.
Quá trình dạy học là một quá trình hoạt động xã hội và giao tiếp xã hội: Phương
tiện và phương pháp của quá trình dạy học xuất phát từ nhu cầu và khả năng của xã
hội. Xã hội phát triển đến mức độ nào thì quá trình dạy học đạt đến trình độ tương
ứng về các mặt đã nêu trên.
Trong quá trình dạy học, trao đổi thông tin, giao tiếp giữa thầy với trò, giữa học
trò với nhau, thường xuyên được thực hiện.
Ngoài hình thức dạy ở lớp, phòng thí nghiệm, vườn trường, còn có những hình
thức dạy học xảy ra ngoài phạm vi không gian trường học. Do đó sự giao tiếp xã
hội này xảy ra khá rộng rãi, đa dạng.
Quá trình dạy học là một quá trình điều khiển: Từ cấu trúc của quá trình dạy học
ta thấy rằng hoạt động điều khiển luôn luôn được thể hiện trong quá trình dạy học.
13
Học sinh có nhiệm vụ là phải chiếm lĩnh nội dung dạy học, nên học sinh là chủ thể
của sự học. Giáo viên là chủ thể của sự dạy học, nên giáo viên phải điều khiển học
sinh hoạt động.
1.3.2. Chu trình sáng tạo khoa học Vật lý – Cơ sở nhận thức luận của phương
pháp dạy học.
Theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng, quá trình nhận thức diễn ra
theo công thức nhận thức luận nổi tiếng của Lênin: “Từ trực quan sinh động đến tư
duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn đó là con đường biện
chứng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan”. Vận dụng công
thức này, trên cơ sở chu trình sáng tạo khoa học do Anh-stanh đề xuất,V.G.
Razumopxki đã khái quát hóa con đường sáng tạo của nhà vật lý bằng sơ đồ sau (sơ
đồ 1):
(sơ đồ 1)
Ông phân tích sơ đồ này như sau: “Mỗi chu trình được bắt đầu bằng việc lựa
chọn các nhóm sự kiện từ quan sát. Người nghiên cứu đề ra giả thuyết (mô hình giả
thuyết) về bản chất chung của chúng. Giả thuyết này cho phép tiên đoán những sự
kiện khác chưa biết. Tính chất đúng đắn của giả thuyết được kiểm tra bằng thực
nghiệm. Nếu hệ quả lý thuyết của mô hình xuất phát được thực nghiệm chứng minh
thì mô hình nêu ra được công nhận là phản ánh đúng tính chất của hiện tượng
14
Mô hình
Sự kiện
Hệ quả
Thực
nghiệm
nghiên cứu. Nếu kết quả thực nghiệm phủ định giả thuyết thì mô hình nêu ra cần
phải thay đổi” [16]
1.3.3. Phương pháp dạy học.
Phương pháp dạy học có đặc điểm riêng khác biệt với phương pháp tác động của
con người lên các đối tượng vô tri trong hoạt động sản xuất vật chất nói chung [27].
Đối với việc dạy học, giáo viên là chủ thể của hoạt động dạy học và học sinh là
đối tượng của hoạt động dạy, nhưng đồng thời học sinh là chủ thể của sự học và do
đó cũng là một chủ thể của hoạt động dạy học. Hoạt động dạy học này có đối tượng
là cái mà học sinh cần học. Để đạt được mục đích dạy học được vạch ra bởi giáo
viên, giáo viên phải tổ chức tài liệu dạy, tức là phải tác động lên tư liệu của hoạt
động dạy học, nhưng đồng thời và rất quan trọng là giáo viên phải tác động tới học
sinh sao cho học sinh tự xác định được mục đích hoạt động của mình (phù hợp với
mục đích dạy học), dẫn tới những hành động tương ứng của học sinh và đạt được
kết quả phù hợp với mục đích do giáo viên vạch ra. Ta có thể biểu diễn đặc điểm
của phương pháp dạy học trên bằng sơ đồ sau (sơ đồ 2):


(sơ đồ 2)
15
Giáo viên
Học sinh
Hành
động của
giáo viên
Phương
tiện của
giáo viên
Hành
động của
học sinh
Phương
tiện của
học sinh
Mục
đích của
giáo
viên
Mục
đích của
học sinh
Kết quả đạt
được ở học
sinh
Bởi vậy đối với hoạt động dạy học, việc suy nghĩ, thảo luận về phương pháp gắn
liền với suy nghĩ, thảo luận về tổ chức tình huống học tập và định hướng hoạt động
nhận thức của học sinh bởi giáo viên. Nói cách khác là giáo viên phải sử dụng hệ
thống hành động, phương tiện như thế nào để tác động lên đối tượng tổ chức và
điều khiển được hoạt động học tập của học sinh. Điều này đòi hỏi người giáo viên
phải suy nghĩ tìm tòi xây dựng được các cách thức, con đường phù hợp với đặc
điểm tâm lý đối tượng, phù hợp với điều kiện khách quan hiện có.
1.3.4. Phương pháp thực nghiệm vật lý.
Theo nghĩa hẹp, phương pháp thực nghiệm vật lý là khâu tiến hành thí nghiệm để
kiểm tra một giả thuyết đã có hoặc để đo đạc độ chính xác cao một đại lượng vật lý
nào đó. Cách hiểu này làm giảm vai trò của phương pháp thực nghiệm trong quá
trình nhận thức. Theo nghĩa rộng hơn, phương pháp thự nghiệm bao gồm tất cả các
khâu của quá trình nhận thức từ việc đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệm
hoặc quan sát, đến khâu đề ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết,
xử lý kết quả và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu. [19]
B.I. Spasky đã nêu lên thực chất phương pháp thực nghiệm của Galilê như sau:
“Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học đã xây dựng được một số giả
thuyết, đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hóa các thí nghiệm đã làm. Nó còn
chứa đựng một điều gì mới mẻ không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể. Bằng
phép suy luận logic và toán học, nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó mà rút ra một
số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mà trước đó chưa biết đến. Những hệ quả và sự
kiện đó lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được và nếu sự kiểm tra đó
thành công nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật Vật lý chính
xác”.
1.3.5. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý.
Theo tác giả Phạm Thị Phú [19] có 6 giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
trong dạy học vật lý.
*Giai đoạn 1: Đặt vấn đề nhận thức.
16
Thông qua các vấn đề như: nêu thí dụ, nêu bài tập, làm thí nghiệm, kể chuyện…
giáo viên làm bộc lộ một tình huống đòi hỏi học sinh phải dự đoán diễn biến của
một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện nhất định nào đó, xác lập một quan hệ
nào đó hoặc tìm nguyên nhân của một hiện tượng nào đó. Các yếu tố này học sinh
không thể giải quyết được bằng tư duy tái hiện.
*Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết (dự đoán khoa học).
Giáo viên hướng dẫn để học sinh nêu câu trả lời cho câu hỏi đặt ra mang tính khái
quát, giả định, sơ bộ, chưa chắc chắn. Những câu trả lời đó xuất phát từ kinh
nghiệm sống, suy luận tương tự, suy luận diễn dịch.
*Giai đoạn 3: Suy ra hệ quả logic.
Trên cơ sở suy luận logic và suy luận toán học, học sinh nêu được hệ quả logic có
thể kiểm tra bằng thí nghiệm.
*Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả logic.
Giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng phương án thí nghiệm để học sinh có thể
tự lực tiến hành thí nghiệm kiểm tra. Trong giai đoạn này học sinh tiến hành thí
nghiệm, thu thập kết quả, xử lý kết quả, đối chiếu với hệ quả và rút ra kết luận về
sự phù hợp hay không phù hợp của hệ quả với thực nghiệm.
*Giai đoạn 5: Hợp thứ hóa kiến thức mới.
Học sinh tự lực rút ra kiến thức mới và được giáo viên nhận xét, bổ sung chính
xác hóa nội dung kiến thức mới một cách hoàn chỉnh.
*Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức.
Học sinh vận dụng kiến thức mới để giải thích hiện tượng, giải bài tập hoặc ứng
dụng vào các lĩnh vực khác.
1.3.6. Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm ở trường trung học phổ
thông.
Nội dung của phương pháp thực nghiệm là rất phức tạp: đó là sự thống nhất biện
chứng giữa tư duy lý thuyết và tư duy thực hành [19].
17
Trong điều kiện dạy học phổ thông nước ta, việc học sinh tham gia vào toàn bộ
các hành động của phương pháp thực nghiệm để xây dựng tri thức mới trong các
bài học trên lớp là việc rất khó khăn. Chính vì vậy dạy học phương pháp thực
nghiêm chỉ có thể thực hiện ở một số những mức độ nhất định.
*Mức độ 1: Cung cấp cho học sinh nội dung của phương pháp thực nghiệm.
Ở mức độ này học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp
thực nghiệm với các khái niệm “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả logic”,
“thí nghiệm kiểm tra”, “kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ
đơn giản. Học sinh được biết về phương pháp thực nghiệm như một phương pháp
quan trọng của vật lý học: là con đường xây dựng hàng loạt các định luật vật lý.
*Mức độ 2: Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản, cần thiết, tối thiểu của phương pháp
thực nghiệm.
Ở mức độ này, học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp
thực nghiệm và trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra.
*Mức độ 3: Học sinh được trải qua tất cả các giai đoạn của phương pháp thực
nghiệm và tự lực thực hiện các giai đoạn.
Ở mức độ này học sinh phải hoàn toàn tự lực trong các giai đoạn, từ việc lập
phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ đến việc tiến hành thí nghiệm và xử lý kết
quả thí nghiệm, rút ra kết luận. Căn cứ vào hệ quả logic, tự lực nêu phương án thí
nghiệm. Đây là mức độ nâng cao có sự nhảy vọt về chất trong hành động tư duy và
thực hành của học sinh.
*Mức độ 4: Học sinh tự lực nghiên cứu một số vấn đề nhỏ bằng phương pháp thực
nghiệm.
Đây là mức độ cao nhất của dạy học phương pháp thực nghiệm trong nhà trường.
Ở mức độ này yêu cầu học sinh thật sự phải có năng khiếu về Vật lý.
Như vậy 4 mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm là sắp xếp theo thứ tự tăng
dần tính phức tạp, khó khăn, tăng dần tính độc lập của học sinh trong việc sử dụng
phương pháp thực nghiệm.
18
1.3.7. Vai trò của thí nghiệm vật lý đối với quá trình dạy học.
1.3.7.1. Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức.
Vai trò của thí nghiệm trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào
vốn hiểu biết của con người về đối tượng cần nghiên cứu. Nếu học sinh hoàn toàn
chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử
dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó. Khi đó, thí nghiệm được sử dụng
như là “câu hỏi đối với tự nhiên” và chỉ có thể thông qua thí nghiệm mới trả trả lời
được câu hỏi này. Việc tìm cách đặt câu hỏi đối với tự nhiên (thiết kế phương án thí
nghiệm), việc tiến hành thí nghiệm và việc sử lý các kết quả quan sát, đo đạt sau đó
chính là quá trình tìm câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra. Như vậy thí nghiệm được sử
dụng như là kẻ 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.
1.3.7.2. Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã
thu được.
Theo quan điểm của lý luận nhận thức, một trong các chức năng của thí nghiệm
trong dạy học vật lý là dùng để kiểm tra tính đúng đắn của các tri thức mà học sinh
đã thu được trước đó. Trong nhiều trường hợp, kết quả của thí nghiệm phủ định
tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và
phải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác. Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được những tri
thức có tính khái quát hơn, bao hàm hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như
là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn.
Trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, có một số kiến thức được rút ra từ suy
luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết. Trong những trường hợp này, cần tiến
hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng.
1.3.7.3. Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào
thực tiễn.
Lịch sử phát triển của vật lý đã cho thấy các thí nghiệm cơ bản không chỉ dẫn đến
hình thành những thuyết vật lý mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật
19
mới. Trong việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết
bị kỹ thuật, người ta thường gặp khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử
dụng, tính phức tạp bởi sự chi phối của nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo.
Khí đó, thí nghiệm được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng
các tri thức đã thu được vào thực tiễn.
1.3.7.4. Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý.
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 các thông tin về đối tượng nghiên cứu
thường được thu nhận trong các thí nghiệm. Đặc biệt ở giai đoạn cuối của phương
pháp thí nghiệm, 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.
1.3.7.5. Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của
quá trình dạy học.
Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, có thể sử dụng thí nghiệm để đề
xuất vấn đề cần nghiên cứu. Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng thí nghiệm để tạo
tình huống có vấn đề. Do kết quả của 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 nó tạo ra
nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của học sinh.
Thí nghiệm có vai trò quan trọng, không gì thay thế được trong giai đoạn hình
thành kiến thức mới. Nó cung cấp một cách hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để từ
đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết đã đề xuất, hình
thành kiến thức mới.
Trong chương trình vật lý ở trường phổ thông, 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. Tuy
nhiên, để thể hiện tính chất thực nghiệm của khoa học vật lý và làm tăng sự tin
20
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.
1.3.7.6. Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện
của học sinh.
Chất lượng kiến thức của học sinh được xem xét theo các dấu hiệu: tính chính
xác, tính khái quát, tính hệ thống, tính bền vững và tính vận dụng được. Bởi vì thí
nghiệm luôn có mặt trong quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lý,
soạn thảo khái niệm, định luật vật lý, xây dựng các thuyết vật lý, đề cập các ứng
dụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học nên nó là phương tiện
góp phần nâng cao chất lượng và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo về vật lý của học sinh.
Trong quá trình thí nghiệm, học sinh phải tiến hành một loạt các hoạt động trí tuệ
và thực tiễn như: thiết kế phương án, kế hoạch thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lập
bảng giá trị đo, lựa chọn dụng cụ, bố trí và tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lý
kết quả thí nghiệm, … Chính vì vậy, thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để kích
thích hứng thú học tập và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.
1.3.7.7. Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học
vật lý.
Trong tự nhiên và kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vậy lý xảy ra dưới
dạng thuần khiết. Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá
trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, có thể
quan sát đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân
của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau.
Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu được những
thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lý. Đặc biệt trong việc nghiên
cứu các lĩnh vực của vật lý mà ở đó, đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác
trực tiếp bằng các giác quan của con người thì việc sử dụng các thí nghiệm mô hình
để trực quan hóa các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu là không thể thiếu được.
21
1.3.8. Nguyên tắc và quy trình tiến hành thí nghiệm vật lý.
Trong dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan trọng. Nhờ có thí
nghiệm mà hiện tượng thực trong tự nhiên vô cùng phức tạp được làm cho đơn giản
hóa, nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu.
Thí nghiệm vật lý đóng vai trò to lớn trong việc phát triển năng lực nhận thức của
học sinh và giúp cho học sinh làm quen với phương pháp thực nghiệm khoa học.
Qua học tập thí nghiệm vật lý, học sinh được rèn luyện các kỹ năng quan sát, đo
đạc thu thập thông tin và sử lý thông tin trong quá trình chiếm lĩnh tri thức và vận
dụng kiến thức được học vào thực tế.
1.3.8.1. Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng thiết bị dạy học môn Vật lý.
Khi sử dụng thiết bị dạy học môn Vật lý cần đảm bảo những nguyên tắc sau:
*Nguyên tắc 1: Sử dụng thiết bị dạy học đúng mục đích.
Mỗi thiết bị dạy học đều có một chức năng nhất định, chúng phải được sử dụng
đúng với mục đích nghiên cứu của quá trình dạy học. Nếu người giáo viên sử dụng
thiết bị dạy học không đúng mục đích thì hiệu quả dạy học không cao, thậm chí có
thể mang lại phản tác dụng trong quá trình dạy học.
*Nguyên tắc 2. Sử dụng thiết bị dạy học đúng lúc, đúng chỗ, đúng cường độ.
Sử dụng thiết bị dạy học phải đúng thời điểm cần thiết trong tiến trình dạy học,
phân bổ và thực hiện thí nghiệm theo thời gian phân bổ hợp lý.
Hiện nay các phương tiện dạy học đang ngày càng phát triển rộng rãi trong ngành
giáo dục, song chúng cần được sử dụng hợp lý trên cơ sở người giáo viên có kỹ
năng sử dụng thành thạo. Không lạm dụng đa phương tiện trong dạy học, nhằm
tránh lãng phí cơ sở vật chất và thời gian.
*Nguyên tắc 3. Kết hợp giữa hệ thống thiết bị nhà trường được cung ứng với hệ
thống cơ sở vật chất, thiết bị ngoài xã hội.
Danh mục thiết bị dạy học nhà trường được cung ứng là mức tối thiểu, nghĩa là
chưa hoàn toàn đầy đủ, vì vậy giáo viên phải khai thác, tận dụng cơ sở vật chất
thiết bị mà các cơ sở sản xuất, các doanh nghiệp hiện có, đồng thời phát huy được
22
khả năng sáng tạo trong việc tự làm, tự mua sắm để bổ sung cho hệ thống thiết bị
đã có.
1.3.8.2. Quy trình tiến hành một thí nghiệm vật lý.
Quy trình tiến hành một thí nghiệm vật lý, thường bao gồm các bước sau:[18]
Bước 1: Xác định chính xác mục đích của thí nghiệm cần tiến hành.
Bước 2: Lập kế hoạch thí nghiệm.
- Lựa chọn các dụng cụ cần sử dụng, tìm hiểu cách sử dụng từng dụng cụ, kiểm tra
sự hoạt động của nó, thay thế các chi tiết hỏng hóc.
- Vẽ sơ đồ bố trí các dụng cụ.
- Vạch tiến trình thí nghiệm, lập bảng ghi các số liệu đo (nếu tiến hành thí nghiệm
định lượng).
Bước 3: Thực hiện tiến trình thí nghiệm.
- Bố trí thí nghiệm: Lắp ráp các dụng cụ theo sơ đồ đã vẽ sao cho hệ thống các
dụng cụ vững chắc, sáng sủa, dễ kiểm tra sự hoạt động của hệ thống các dụng cụ,
loại bỏ được tối đa các hiện tượng phụ không mong muốn, đảm bảo an toàn cho
người và dụng cụ.
- Tiến hành thí nghiệm: Quá trình thí nghiệm phải được đảm bảo các điều kiện mà
thí nghiệm phải thỏa mãn và tuân thủ các quy tắc an toàn.
Thí nghiệm cần được lập lại ít nhất 3 lần, đủ cho việc khái quát hóa rút ra kết
luận. Thí nghiệm phải cho những kết quả rõ ràng, đơn trị.
Ghi lại các hiện tượng đã quan sát được, các số liệu thu được trong thí nghiệm
vào bảng, làm tròn có ý nghĩa các số liệu thu được, bỏ số liệu khác xa các giá trị đo
khác.
- Xử lý kết quả thí nghiệm: Đối với thí nghiệm định tính, phân tích những điều
quan sát được, khái quát hóa rút ra kết luận.
- Đối với thí nghiệm định lượng, tính toán giá trị tung bình và sai số. Việc viết sai
số phải đúng quy tắc làm tròn. Xác định nguyên nhân của sai số, đặc biệt xác định
23
sai số do nguyên nhân chủ quan và tìm biện pháp làm giảm nó. Có thể biểu diễn kết
quả thí nghiệm dưới dạng đồ thị.
- Sao khi làm thí nghiệm, tháo rời các dụng cụ đã lắp ráp, sắp xếp các dụng cụ gọn
gàn như lúc đầu.
Bước 4: Nhận xét và rút kinh nghiệm chung về tổ chức, nội dung.
1.3.9. Vai trò của thí nghiệm thực hành đối với quá trình hình thành kỹ năng.
Thí nghiệm thực hành là loại thí nghiệm do học sinh thực hiện trên lớp (trong
phòng thí nghiệm) mà sự tự lực làm việc cao hơn so với ở thí nghiệm trực diện.
Học sinh dựa vào tài liệu hướng dẫn đã in sẵn mà tiến hành thí nghiệm, rồi viết báo
cáo thí nghiệm.
Thí nghiệm thực hành vật lý có thể có nội dung định tính hay định lượng, song
chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định các đại
lượng vật lý mà các nội dung này không có điều kiện để thực hiện ở dạng thí hiện
trực diện. Yêu cầu đối với học sinh ở loại thí nghiệm này cũng cao hơn so với thí
nghiệm trực diện, học sinh phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình thí
nghiệm như:, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lý nhiều số liệu
định lượng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết.
Trong quá trình hoạt động thực tiễn, vật chất tác động lên các giác quan, qua đó
tác động vào vỏ não làm phát triển não bộ. Thực vậy, cơ sở bên trong của hoạt
động trí tuệ phải được xây dựng trên những hoạt động thực tiễn bên ngoài. Qua
hoạt động thực tiễn, cấu trúc của các vật và phương pháp hoạt động đối với chúng
dần dần chuyển vào vỏ não biến thành nhận thức cấu trúc của các vật và phương
pháp hoạt động trí tuệ đối với chúng, logic hoạt động thực tiễn chuyển vào vỏ não
và biến thành logic tư duy. Do đó, qua công tác thực hành, năng lực nhận thức của
học sinh dần dần phát triển.
Trong quá trình thí nghiệm, thực hành, các kiến thức mà học sinh tiếp thu trên lớp
thường ở dạng tĩnh và cô lập với kiến thức khác sẽ tác động tương hỗ với nhau làm
24
cho chúng trở nên động, làm lộ rõ bản chất và khả năng của chúng. Nhờ vậy, học
sinh sẽ thấy rõ vị trí, vai trò của mỗi kiến thức trong hoạt động thực tiễn.
Qua thực hành, hứng thú nhận thức của học sinh được kích thích. Khi tiếp xúc
với thực tiễn, tư duy của học sinh luôn luôn được đặt trước những tình huống mới,
buộc học sinh phải suy nghĩ, tìm tòi, phát triển sáng tạo, nghĩa là quá trình rèn
luyện kỹ năng được thực hiện.
1.4. Thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành ở trường phổ thông.
Định hướng đổi mới giáo dục, được Đảng và nhà nước vạch ra từ lâu. Song, điều
ấy càng triệt để và phát triển mạnh mẽ kể từ hơn 10 năm qua. Ngành giáo dục
thường xuyên mở các đợt bồi dưỡng cho đội ngũ giáo viên không những về năng
lực sư phạm mà cả về năng lực thực hành, thường xuyên tập huấn cho giáo viên
cách sử dụng những thiết bị mới, phương tiện dạy học mới.
Điều đáng quan tâm là chất lượng giáo dục qua báo cáo ở các cấp đã từng bước
cải thiện nhưng chưa cao. Học sinh ra trường vẫn còn hạn chế rất nhiều về mặt thực
hành, chưa vận dụng được lý thuyết vào thực tiễn cuộc sống.
Vấn đề trên phần nào có liên quan đến quá trình rèn luyện kỹ năng thực hành cho
học sinh.
Thật vậy, thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh ở trường
phổ thông còn nhiều hạn chế phần lớn là do những yếu tố sau:
- Không có cán bộ chuyên trách quản lý phòng thí nghiệm, điều nầy gây khó khăn
cho giáo viên trong quá trình chuẩn bị các bài thí nghiệm thực hành như: chuẩn bị
dụng cụ, kiểm tra chất lượng từng dụng cụ, cũng như phải chuẩn bị dụng cụ cho
từng nhóm.
- Độ tuổi của giáo viên bộ môn chênh lệch nhiều, giáo viên lớn tuổi (nhất là giáo
viên nữ) thường quen với lối dạy truyền thống, rất ngại thực hành.
- Trong quá trình giảng dạy các bài thí nghiệm thực hành, một số giáo viên còn
lúng túng trong việc lắp đặt thí nghiệm, sử dụng thiết bị hoặc khai thác kết quả thí
nghiệm. Thông thường khi dạy các bài thí nghiệm thực hành, giáo viên chỉ dạy theo
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×