1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu quan trọng trong
đường lối xây dựng và phát triển của nước ta. Để thực hiện thành công mục
tiêu này, nhân tố quyết định chính là nguồn nhân lực. Nhận thức rõ tầm quan
trọng của giáo dục trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, từ Nghị
quyết Đại hội Đảng lần thứ IX đã nêu rõ vấn đề cần phải đổi mới phương
pháp dạy học (PPDH) nhằm phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo
của người học, đặc biệt coi trọng thực hành, thí nghiệm (TN).
Trong dạy học vật lý (DHVL) ở trường phổ thông, các nội dung kiến
thức chủ yếu là VL thực nghiệm (TNg), hầu hết các khái niệm, định luật,
thuyết VL… được rút ra trên cơ sở khảo sát, phân tích các kết quả TN. Do
vậy, DHVL ở trường phổ thông không chỉ đơn thuần cung cấp cho học sinh
(HS) kiến thức mà phải trang bị cho HS những kỹ năng (KN), kỹ xảo về
thực hành TN như: gia công, lắp ráp, tiến hành TN để thu thập và xử lý kết
quả... Thực trạng dạy học (DH) hiện nay ở các trường phổ thông vẫn nặng
về thông báo, thuyết trình và diễn giải. Do đó, vấn đề đổi mới PPDH là một
vấn đề có tính cấp thiết và thực tiễn.
Để thực hiện hiệu quả đổi mới PPDH đối với bộ môn VL thì luôn cần
có sự hỗ trợ của các thiết bị TN, phương tiện DH trực quan. Thực trạng cơ
sở vật chất ở các trường phổ thông hiện nay chưa đáp ứng được nhu cầu DH
theo yêu cầu đổi mới. Vì vậy, vấn đề khai thác, tự tạo TN để hỗ trợ cho việc
tổ chức hoạt động học tập của HS là vấn đề cần thiết. Đặc biệt, nội dung kiến
thức VL được DH ở THCS thường liên quan đến những hiện tượng, quá
trình VL cơ bản, đơn giản, định tính nên rất phù hợp với loại TN đơn giản
mà giáo viên (GV) và HS có thể tự tạo để sử dụng vào DH, đó chính là thí
nghiệm tự tạo (TNTT).
Các kiến thức phần Điện học, Điện từ học ở chương trình VL lớp 9
trung học cơ sở (THCS) thường liên quan đến nhiều hiện tượng, quá trình
VL đòi hỏi phải được trực quan hóa thông qua các TN hoặc mô phỏng trên
các phương tiện trực quan trong quá trình DH. Nhưng thực tế, GV vẫn còn
mất quá nhiều thời gian để thuyết trình, diễn giải và mô tả hiện tượng nhưng
hiệu quả DH vẫn không cao. Với đặc điểm nội dung kiến thức phần Điện
học, Điện từ học và đối tượng HS cuối cấp, GV cần tăng cường tổ chức hoạt
động học tập theo nhóm để HS có thể hợp tác, hỗ trợ nhau trong gia công,
lắp ráp, tiến hành TN, thu thập thông tin, xử lý kết quả và từ đó chủ động tìm
ra kiến thức cần nghiên cứu.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài:
“Khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm một số kiến
thức phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở”.
2
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu khai thác, tự tạo TN và đề xuất quy trình tổ chức DH nhóm
với sự hỗ trợ của TNTT để vận dụng vào tổ chức DH một số kiến thức trong
phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS nhằm tích cực hóa hoạt động NT
của HS.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của các
TNTT đã khai thác, tự tạo sẽ tích cực hóa hoạt động NT của HS, qua đó góp
phần nâng cao chất lượng và hiệu quả DHVL ở trường phổ thông.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy và học VL ở trường THCS, trong đó đi sâu khai thác, tự tạo
và sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm nhằm phát huy tính tích cực, chủ động
của HS trong DH một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu đề ra, đề tài tập trung thực hiện
những nhiệm vụ cụ thể sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH
nhóm theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động hoạt động NT của
HS trong DHVL.
- Nghiên cứu nội dung, chương trình và sách giáo khoa (SGK) bộ môn
VL, trong đó tập trung những nội dung liên quan đến các thiết bị TN, PP sử
dụng thí nghiệm vật lý (TNVL) trong DH phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9.
- Tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng TNVL nói chung, TNTT nói
riêng và vấn đề vận dụng tổ chức DH nhóm của GV vào DHVL ở một số
trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế.
- Đề xuất quy trình khai thác, tự tạo TN trong DHVL, quy trình sử dụng
TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm và quy trình thiết kế tiến trình DH theo hình
thức này.
- Khai thác và tự tạo TN trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
- Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT trong một số
kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS.
- TNg sư phạm nhằm kiểm nghiệm và đánh giá: tính khả thi của
TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm; tính khoa học, hiệu quả của các quy trình,
tiến trình DH đã đề xuất.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
- Phương pháp thống kê toán học.
3
7. Những đóng góp của luận án
- Về mặt lý luận: Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận và
thực tiễn của việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm theo
hướng tích cực hóa hoạt động NT của HS. Cụ thể là:
+ Làm rõ cơ sở lý luận của việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ
chức DH nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS trong DHVL.
+ Đề xuất quy trình tự tạo TN, quy trình thiết kế tiến trình DH và sử
dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong các dạng bài học nhằm tích cực
hóa hoạt động NT của HS trong DHVL ở trường phổ thông.
- Về mặt thực tiễn:
+ Khai thác, tự tạo 40 TN trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
+ Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT một số kiến
thức trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS theo hướng tích cực
hóa hoạt động NT của HS.
8. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm các phần chính sau: Phần Mở đầu (6 trang); Phần Nội dung
(152 trang); Phần Kết luận (3 trang); Phần Tài liệu tham khảo (110 tài liệu);
Phần Phụ lục (89 trang). Trong đó phần nội dung gồm 4 chương: Chương
1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu (19 trang); Chương 2. Cơ sở lý luận và thực
tiễn về sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm trong dạy học vật
lý ở trường phổ thông (50 trang); Chương 3. Sử dụng thí nghiệm hỗ trợ tổ chức
dạy học nhóm một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học Vật lý 9 ở THCS (55
trang); Chương 4. Thực nghiệm sư phạm (28 trang).
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về DH nhóm
Hiện nay đã có các nghiên cứu cơ sở lý luận về tổ chức DH nhóm
trong DHVL ở trong và ngoài nước. Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ
mới dừng lại ở việc xây dựng những lý luận chung và các bước DH cơ bản,
cùng một số giải pháp chủ yếu trong tổ chức DH nhóm nhằm tích cực hóa
hoạt động NT của HS. Với đặc thù DHVL, trong tổ chức DH nhóm thường
gắn liền với hoạt động nhóm nhằm giải quyết nhiệm vụ học tập về hiện
tượng, quá trình VL bằng TNg. Trong đó, TNVL là một trong những phương
tiện hỗ trợ không thể thiếu. Điều đó cho thấy: vấn đề khai thác, sử dụng TN
hỗ trợ tổ chức DH nhóm có tính cấp thiết mà cho đến nay vẫn chưa có công
trình khoa học nào công bố.
1.2. Các nghiên cứu về khai thác, sử dụng TNTT trong DHVL
Trong thời gian qua, nhiều nước trên thế giới đã quan tâm đến việc
khai thác, sử dụng TNTT trong DHVL. Một trong những tổ chức nghiên cứu
4
lớn nhất đó là “Les petits des brouillards”, 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… Nhưng có thể thấy rằng trong thời gian
qua thì xu hướng khai thác TNTT mạnh nhất tập trung ở Đức, các tác giả J.
Wilke, D. K. Nachtigall, J. Diekköfer, G. Peter ở Đức đã có nhiều nghiên
cứu về vấn đề này.
Nghiên cứu về TNTT trong nước có thể kể đến ở hai nhóm chính sau:
TNTT phức tạp, định lượng của các tác giả Nguyễn Anh Thuấn, Dương
Xuân Quý, Đặng Minh Chưởng, Nguyễn Hoàng Anh; TNTT đơn giản, dễ
làm, rẻ tiền của các tác giả Ngô Quang Sơn, Nguyễn Ngọc Hưng, Lê Văn
Giáo, Đồng Thị Diện, Huỳnh Trọng Dương. Tuy nhiên, những nghiên cứu
trên chủ yếu tập trung vào việc xây dựng, chế tạo TN mà chưa quan tâm
nhiều đến việc khai thác, sử dụng TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH theo nhóm.
Trong số các TNTT đã được đề xuất thì các TN phần Điện học, Điện từ học
VL lớp 9 THCS vẫn chưa được nghiên cứu khai thác, chế tạo và sử dụng
trong DH một cách triệt để.
1.3. Hƣớng nghiên cứu của luận án
- Nghiên cứu để bổ sung và hoàn chỉnh cơ sở lý luận của việc khai
thác, sử dụng TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH nhóm theo hướng phát huy tính
tích cực, tự lực và sáng tạo của HS.
- Nghiên cứu khai thác, tự tạo TNTT để sử dụng vào DH một số nội
dung kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS.
- Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm một số kiến thức phần
Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS nhằm tích cực hóa hoạt động NT
của HS, nâng cao chất lượng và hiệu quả DHVL ở THCS. Đặc biệt
nghiên cứu đề xuất quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT
trong DHVL, trên cơ sở đó soạn thảo tiến trình DH một số kiến thức phần
Điện học, Điện từ học VL 9 THCS và tiến hành TNg sư phạm nhằm kiểm
định giả thuyết khoa học của đề tài.
Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG
THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
2.1. Các xu hƣớng tiếp cận trong DH
2.1.1. DH tập trung ở GV
DH tập trung ở GV hay còn gọi là DH lấy GV làm trung tâm có PPDH
chủ yếu là thuyết trình giảng giải và thầy nói trò ghi. Trong DH tập trung ở GV,
HS thường ngồi nghe, ghi chép và tiếp thu kiến thức một cách thụ động. GV là
người đảm trách tất cả các chức năng như: chuẩn bị bài giảng và thực hiện bài
đó theo đúng một trình tự nhất định; quản lý và vận hành các hoạt động học tập
của HS theo phần lớn phương thức can thiệp của GV; GV là người khởi sướng
5
và điều chỉnh mọi hoạt động học tập của HS.
2.1.2. DH tập trung ở HS
DH tập trung vào HS hay còn gọi là DH lấy HS làm trung tâm, có các
PPDH luôn coi trọng việc rèn luyện cho HS PP tự học thông qua thảo luận, làm
TN, hoạt động tìm tòi tập dượt nghiên cứu, quan tâm vận dụng vốn hiểu biết và
kinh nghiệm của từng cá nhân và tập thể HS. HS không còn thụ động ngồi nghe
giảng mà chủ động tham gia vào các hoạt động của các PPDH tích cực mà GV
tổ chức để tự tìm ra kiến thức cần nghiên cứu.
2.1.3. Đổi mới DH theo hướng tiếp cận tập trung ở HS
Yêu cầu của đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, chủ động và tư duy
sáng tạo của người học nhằm đào tạo nguồn nhân lực năng động đáp ứng cho sự
nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Muốn vậy, giáo dục Việt Nam
cần phải đổi mới DH theo hướng tiếp cận tập trung ở HS. Tức là: GV chuyển từ
vai trò người truyền thụ tri thức sang vai trò của người tổ chức, hướng dẫn, điều
khiển; HS chuyển từ vai trò thụ động trong NT sang vai trò tích cực, chủ động
tìm kiếm và thu nhận kiến thức cần đạt được.
2.1.4. PPDH tích cực trong DH tập trung ở HS
Trong DH tập trung ở HS, người học là chủ thể của quá trình NT. Các
em phải tự tìm tòi và kiến tạo nên kiến thức dưới sự hướng dẫn của GV. Do
đó, các PPDH chủ yếu phải là các PPDH tích cực. HS không thể tích cực, chủ
động khi GV sử dụng các PPDH thụ động, mà phải thay vào đó các PPDH
tích cực. Theo các tác giả Nguyễn Kỳ và Trần Bá Hoành, PPDH tích cực được
sử dụng trong DH hướng vào HS có những đặc trưng chủ yếu là: DH phải
hướng vào HS; DH phải chú trọng đến hoạt động của HS; DH tích cực là dạy
cho HS PP tự học; Tăng cường học tập cá thể và phối hợp với hợp tác giữa các
HS; Kết hợp đánh giá của GV với tự đánh giá của HS.
Do đó, đổi mới PPDH cần vận dụng PPDH tích cực theo hướng đáp ứng
các đặc trưng cơ bản nêu trên. Như vậy tổ chức DH nhóm là một trong những
hình thức tổ chức DH thích hợp nhất trong DHVL ở trường phổ thông hiện nay.
2.2. Tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL
2.2.1. Khái niệm DH nhóm
Mặc dù trong lý luận DH có nhiều cách định nghĩa về DH nhóm mà
các tác giả như Phan Trọng Ngọ, Nguyễn Hữu Châu, Lê Công Triêm đã nêu,
những định nghĩa đó đều thống nhất ở chỗ xem DH nhóm là quá trình DH
mà HS làm việc theo nhóm để giải quyết những nhiệm vụ học tập mà GV
đưa ra, trong đó đòi hỏi mỗi thành viên của nhóm phải tích cực, chủ động
hợp tác và hỗ trợ nhau để giải quyết nhiệm vụ chung.
Do đó, có thể hiểu khái niệm DH nhóm như sau: DH nhóm là quá
trình tổ chức DH trong đó GV sắp xếp HS trong lớp thành những nhóm nhỏ
theo hướng tạo ra sự tương tác trực tiếp giữa các thành viên, theo đó HS
trong nhóm tích cực, tự lực và chủ động trao đổi, cùng phối hợp làm việc để
hoàn thành nhiệm vụ học tập chung của nhóm.
6
2.2.2. Đặc điểm tổ chức DHVL theo nhóm
- Đặc điểm nổi bật trong tổ chức DH nhóm là HS luôn đóng vai trò
chủ động, tự lực cao trong các hoạt động học tập theo nhóm.
- Tổ chức DHVL theo nhóm mang đặc điểm của một PPDH tích cực.
- Các hoạt động học tập cá nhân của từng HS riêng biệt luôn có sự liên
kết hữu cơ với nhau trong một hoạt động chung của cả nhóm hoặc với các
nhóm khác tổng hòa trong nhiệm vụ học tập chung cả lớp.
- Tổ chức DH nhóm là một hình thức tổ chức DH không chỉ dành cho nội
dung kiến thức mới trên lớp mà còn có thể mở rộng về không gian, thời gian dạy
và học thông qua việc tổ chức theo nhóm trong tự học ở nhà, giờ ngoại khóa hoặc
trong các hoạt động trải nghiệm sáng tạo.
- Tổ chức DHVL theo nhóm cần có sự hỗ trợ của TN và các phương
tiện trực quan về các hiện tượng, quá trình VL mà HS đang nghiên cứu.
2.2.3. Một số kiểu tổ chức DH theo nhóm
♦ Nhóm đôi bạn.
♦ Nhóm chuyên gia.
♦ Nhóm kim tự tháp.
♦ Nhóm nhỏ.
2.2.4. Các phương tiện hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm
♦ Phiếu học tập.
♦ Tài liệu hướng dẫn TN.
♦ Các phương tiện trực quan khác.
♦ Thí nghiệm vật lý.
2.2.5. Tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL
2.2.5.1. Tích cực hóa hoạt động NT của HS qua tổ chức DH nhóm với sự hỗ
trợ của TNVL
Tổ chức DHVL theo nhóm với sự hỗ trợ của TN là một trong những hình
thức DH có thể phát huy tính tích cực hoạt động NT của HS trong DHVL ở
trường phổ thông. Do đó, có thể hiểu vấn đề tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ
của TN hay sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DHVL ở trường phổ
thông là: quá trình tổ chức DH trong đó GV sắp xếp HS của lớp thành những
nhóm nhỏ theo hướng tạo ra sự phối hợp tích cực và chủ động giữa các thành
viên để hoàn thành tốt hoạt động học tập nhóm với sự hỗ trợ của TN nhằm tích
cực hóa hoạt động NT của HS.
2.2.5.2. Các yêu cầu trong tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL
Để tổ chức hiệu quả DHVL theo nhóm với sự hỗ trợ của TN cần đáp
ứng các yêu cầu cơ bản sau:
♦ Lựa chọn nội dung và TN hỗ trợ phù hợp.
♦ Phân chia nhóm hợp lý.
♦ Sử dụng phối hợp TN giáo khoa sẵn có với TNTT để hỗ trợ hoạt động nhóm.
7
2.2.5.3. Ưu điểm và hạn chế của tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL
♦ Ưu điểm:
- Đòi hỏi mỗi HS phải tích cực, tự giác và chủ động hơn trong thực hiện
nhiệm vụ của nhóm với TNVL.
- HS trở nên hứng thú và cuốn hút hơn vào quá trình học tập với TN.
- HS được học tập trong nhiều hình thức khác nhau ở trên lớp cũng
như ở nhà với nhiều phương án TN.
♦ Hạn chế:
- DH nhóm dễ mất thời gian nếu GV không có sự lựa chọn nhiệm vụ
học tập và tổ chức DH hợp lý trong hoạt động nhóm.
- DH nhóm đòi hỏi số lượng HS trong lớp phù hợp với không gian,
dụng cụ TN hỗ trợ thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm.
- Hiệu quả DH nhóm thường phụ thuộc vào nhịp độ học tập của các
nhóm, kết quả thực hiện nhiệm vụ của các nhóm.
2.2.5.4. Các hình thức tổ chức DHVL theo nhóm với sự hỗ trợ của TN
♦ Dạy học kiến thức mới.
♦ Tổ chức thực hành TN.
♦ Tổ chức tự học ở nhà.
2.3. Thí nghiệm tự tạo
2.3.1. Khái niệm
Nội hàm của mỗi khái niệm luôn được mở rộng và phát triển theo sự
phát triển và tiến bộ của xã hội. Khái niệm về TNTT cũng phát triển và mở
rộng theo quy luật đó. Do đó, đến nay đã có nhiều tác giả trong và ngoài
nước đưa ra các khái niệm khác nhau về TNTT.
Mặc dù có những điểm khác nhau trong các định nghĩa về khái niệm
TNTT, nhưng các định nghĩa đó đều có điểm chung, đó là:
- Về phương tiện gia công TN: chủ yếu được làm bằng bàn tay.
- Về vật liệu: dễ kiếm trong đời sống hàng ngày, có thể là các vật liệu
đã qua sử dụng, hoặc là các vật liệu, thiết bị được mua với giá thành thấp.
- Về PP gia công: có thể đơn giản hoặc phức tạp.
- Về đối tượng gia công, chế tạo và sử dụng: GV và HS ở các trường phổ
thông, do đó TNTT luôn được nhấn mạnh yếu tố tự tạo mà các TN khác không có.
- Về tính chất TN trong DH: TN định tính hoặc TN định lượng.
Do đó, chúng tôi thống nhất với định nghĩa: TNTT là những TN
định tính hay định lượng do GV và HS tự chế tạo, được gia công đơn
giản hoặc phức tạp từ những vật liệu, linh kiện, thiết bị thông dụng, dễ
kiếm trong đời sống.
2.3.2. Phân loại TNTT được sử dụng trong DHVL
Theo cách phân loại dựa vào mức độ phức tạp của quá trình gia công,
lắp ráp TN, TNTT gồm hai loại sau:
- TNTT đơn giản: là các TN được chế tạo ra trên cơ sở thực hiện các thao
tác gia công, lắp ráp tương đối đơn giản, nhanh gọn với các dụng cụ hỗ trợ phổ
8
biến trong đời sống như: kìm, búa, tuốt vít, dao, kéo, cưa, đục, mài, dũa…
- TNTT phức tạp: đó là những TN mà quá trình gia công, lắp ráp tạo nên
chúng đòi hỏi nhiều thao tác tương đối phức tạp, mất nhiều thời gian hoặc có thể cần
đến sự hỗ trợ của thợ lành nghề cùng máy móc để gia công một số chi tiết của TN.
2.3.3. Ưu điểm và hạn chế của TNTT sử dụng trong DHVL
♦ Ưu điểm:
- Về vật liệu, linh kiện được sử dụng để chế tạo TN: là những vật liệu, linh
kiện dễ kiếm, dễ mua sắm với giá thành thấp, thường phổ biến trong đời sống.
- Về gia công, lắp ráp TN: việc gia công đơn giản, không đòi hỏi
nhiều KN khó nên GV và HS đều có thể tự tạo được.
- Về khả năng sử dụng TN: thuận tiện trong sử dụng vào DH, TN
thường ngắn gọn, dễ thành công, ít ảnh hưởng đến tiến trình DH chung nên
GV dễ chủ động và thuận lợi trong việc vận dụng TN vào DH.
♦ Hạn chế: TNTT thường được chế tạo bằng tay, với các dụng cụ thô
sơ, đơn giản nên độ bền và tính thẩm mỹ không cao như các TN được sản
xuất theo dây chuyền công nghiệp.
2.3.4. Vai trò của việc tự tạo TN trong DHVL
Việc tự tạo TN có vai trò quan trọng trong DHVL, vừa tạo ra phương
tiện hỗ trợ và vừa là một hoạt động quan trọng để tổ chức DHVL theo nhóm.
Cụ thể là:
- Phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động trong hoạt động NT của HS.
- Góp phần làm phong phú TN được sử dụng trong DH.
- Phối hợp với TN giáo khoa trong việc tăng cường trực quan hóa hiện
tượng, quá trình VL trong quá trình DH.
- Hỗ trợ tổ chức DH ở nhiều khâu và nhiều hình thức khác nhau với
nhiều phương án TN.
- Rèn luyện KN thực hành TN và phát triển tư duy sáng tạo cho cả GV và HS.
- Tạo ra phương tiện hỗ trợ quan trọng cho tổ chức DH nhóm theo
hướng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS.
2.3.5. Yêu cầu khai thác, tự tạo TN trong DHVL
- Đảm bảo tính hệ thống, phù hợp với mục tiêu và chương trình giáo dục
phổ thông, gắn với nội dung kiến thức VL cụ thể, logíc với lập luận của GV.
- Đảm bảo tính khoa học, cho kết quả rõ ràng, chính xác, thuyết phục
và phù hợp với lý thuyết.
- Đảm bảo tính khả thi trong DH như: dễ tiến hành và cho kết quả thuyết phục;
phù hợp với nội dung DH và logic của bài học; phải ngắn gọn, thành công ngay.
- Đảm bảo tính sư phạm, thẩm mỹ, an toàn tuyệt đối khi tiến hành TN.
2.3.6. Các mức độ khai thác, tự tạo TN trong DHVL
Trên cơ sở vai trò và yêu cầu đã nêu, có thể xác định các mức độ khai
thác, tự tạo TN trong DHVL từ thấp đến cao như sau:
♦ Mức độ 1: Khai thác các phương án TN sẵn có và tự tạo TN.
♦ Mức độ 2: Nghiên cứu các TN đã có, phát hiện những hạn chế (nếu
9
có) và tự tạo TN.
♦ Mức độ 3: Đề xuất phương án TN và tự tạo TN mới.
2.3.7. Quy trình tự tạo TN
Để thuận lợi cho GV và HS tạo ra được những TN có tính khả thi,
đảm bảo chất lượng, hiệu quả sử dụng trong DHVL, cần đề xuất quy trình tự
tạo TN đáp ứng các mức độ khai thác, tự tạo TN, đồng thời phù hợp với loại
TN được sử dụng trong DHVL ở THCS. Quy trình tự tạo TN được thực hiện
theo các bước cơ bản sau:
Sơ đồ 2.1. Quy trình tự tạo thí nghiệm
2.4. Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DHVL
2.4.1. Sự cần thiết khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm
♦ Khai thác, sử dụng TNTT có vai trò quan trọng trong hỗ trợ tổ chức
DHVL theo nhóm. Trong DH nhóm, luôn yêu cầu cao ở hoạt động học tập và tự
lực của HS, vì vậy mà HS có thể gặp những khó khăn nhất định. Để giảm bớt
những khó khăn đó, cần phải sử dụng các phương tiện trực quan để hỗ trợ trong
quá trình HS làm việc theo nhóm. TNTT là một trong những phương tiện quan
trọng hỗ trợ hoạt động nhóm vì có những ưu điểm: ngắn gọn, đơn giản, dễ tiến
hành, có tính trực quan cao nên thuận lợi để chế tạo thành nhiều bộ TN và HS tự
thực hiện lắp ráp, tiến hành TN để rút ra kiến thức cần nghiên cứu.
♦ Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm phù hợp với DHVL ở THCS.
♦ Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm tạo ra nhiều
thuận lợi cho quá trình DHVL ở THCS.
♦ Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm góp phần
đổi mới PPDH theo quan điểm tiếp cận phát triển năng lực HS.
10
2.4.2. Một số yêu cầu trong sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo
nhóm ở trung học cơ sở
♦ Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm phải phù hợp với nội dung kiến thức.
♦ Sử dụng phối hợp TN giáo khoa với TNTT nhằm nâng cao hiệu quả
hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm.
♦ Sử dụng TNTT hỗ trợ trong đa dạng các hình thức tổ chức DH nhóm
trên lớp cũng như ở nhà.
2.4.3. Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm trong bài nghiên
cứu kiến thức mới
2.4.3.1. Các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tổ chức DH nhóm
Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DH kiến thức mới có thể
thực hiện ở nhiều khâu trong tiến trình DHVL ở trường phổ thông như: mở
đầu, nêu vấn đề vào bài; hình thành kiến thức mới; ôn tập, củng cố hoặc luyện
tập vận dụng kiến thức đã học; kiểm tra đánh giá... Do đó, sử dụng TNTT hỗ
trợ tổ chức DHVL theo nhóm có thể được phân thành các mức độ sau:
- Mức độ 1: Hỗ trợ cho một khâu nào đó trong tiến trình DH.
- Mức độ 2: Hỗ trợ một số khâu trong tiến trình DH.
- Mức độ 3: Hỗ trợ cho tất cả các khâu của tiến trình DH.
2.4.3.2. Tổ chức DH nhóm để hình thành kiến thức mới với sự hỗ trợ của TNTT
Quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT để hình thành
kiến thức mới được cụ thể theo sơ đồ sau:
1. Làm việc chung: chia nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm, giao thiết bị
TN, hướng dẫn cách tiến hành TN và các hoạt động nhóm với TNTT.
2. Hoạt động nhóm
Phân công
nhiệm vụ cho
các thành viên
Lắp
ráp TN
Tiến hành TN,
thu thập và xử
lý kết quả TN
Thảo luận nhóm,
thống nhất kết quả
và rút ra nhận xét
3. Thảo luận chung: các nhóm trình bày kết quả và
thảo luận chung, đánh giá kết quả hoạt động nhóm
♦ Rút ra kết luận và hình thành
kiến thức mới
Sơ đồ 2.2. Quy trình DH hình thành kiến thức mới theo tổ chức DH nhóm với
sự hỗ trợ của TNTT.
2.4.4. Sử dụng TNTT trong tiết thực hành TN
2.4.4.1. Các mức độ hỗ trợ
Với vai trò của TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH tiết thực hành TN, có
11
thể phân thành các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tổ chức thực hành TN
theo nhóm như sau:
- Mức độ 1: GV nêu phương án, giới thiệu dụng cụ và thiết bị TN;
HS lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức.
- Mức độ 2: GV nêu phương án TN; HS gia công dụng cụ, thiết bị
TN, lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức.
- Mức độ 3: GV nêu chủ đề, mục đích thực hành TN; HS đề xuất
phương án TN và lựa chọn phương án khả thi, gia công dụng cụ, thiết bị TN,
lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức.
2.4.4.2. Tổ chức thực hành với sự hỗ trợ của TNTT
Quá trình chuẩn bị và tổ chức DH thực hành trên lớp với sự hỗ trợ của
TNTT cụ thể như theo quy trình sau:
♦ Giai đoạn chuẩn bị: GV và HS cùng chuẩn bị nội dung kiến thức liên quan, vật liệu,
dụng cụ cho phương án TNTT được sử dụng trong tiết thực hành.
♦ Tổ chức thực hành TN trên lớp
1. Làm việc chung: chia nhóm, giao nhiệm vụ cho nhóm, cung cấp thiết bị,
vật liệu và hướng dẫn các nhóm tiến hành các bước thực hành TN
2. Làm việc theo nhóm
Gia công thiết bị
theo phƣơng án TN
Phân công nhiệm vụ cho các thành viên
Lắp ráp
TN
Tiến hành TN, thu th
ập
và xử lý kết quả
Thảo luận nhóm, thống nhất kết quả và rút ra kết luận
3. Làm việc chung: các nhóm trình bày và đánh giá kết
quả thực hành TN
♦ Viết báo cáo thực hành và vận dụng kiến
thức vào thực tiễn (có thể tiến hành ở nhà)
Sơ đồ 2.3. Quy trình tổ chức DH thực hành TN theo nhóm với sự hỗ trợ TNTT.
2.4.5. Sử dụng TNTT hỗ trợ tự học theo nhóm ở nhà
2.4.5.1. Các mức độ hỗ trợ của TNTT
Tổ chức và hướng dẫn HS tự học theo nhóm ở nhà với việc khai thác, sử
dụng TNTT là quá trình nối tiếp của DH trên lớp. Các nhóm sẽ tự tạo TN để củng
cố, luyện tập vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống, đồng thời rèn
luyện các KN, kỹ xảo. Dựa vào tính chủ động, sáng tạo của HS trong tự học theo
12
nhóm ở nhà với sự hỗ trợ của TNTT, có thể xác định các mức độ hỗ trợ sau:
- Mức độ 1: GV nêu phương án TN, hướng dẫn HS cách gia công, lắp
ráp và tiến hành TN ở nhà.
- Mức độ 2: GV nêu phương án TN, các nhóm tự đề xuất tìm kiếm vật
liệu, cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN.
- Mức độ 3: HS tự đề xuất phương án TN, sau đó tìm kiếm vật liệu, tự
gia công, lắp ráp và tiến hành TN.
2.4.5.2. Tổ chức tự học theo nhóm ở nhà với sự hỗ trợ của TNTT
Để tổ chức tốt tự học ở nhà theo nhóm với sự hỗ trợ của TNTT, cần có
sự chuẩn bị về kế hoạch tổ chức, các thiết bị và phương án TNTT cần hỗ trợ
theo các mức độ phù hợp với nhiệm vụ tự học của nhóm. Bên cạnh việc hướng
dẫn tự học về nhà cho HS (thường được tổ chức vào cuối tiết học bài mới hoặc
trong tiết luyện tập trên lớp) thì GV cũng cần có kế hoạch kiểm tra, đánh giá kết
quả tự học của HS.
Các bước tổ chức tự học với sự hỗ trợ của TNTT được cụ thể qua sơ đồ sau:
Sơ đồ 2.4. Quy trình tổ chức tự học ở nhà theo nhóm với sự hỗ trợ TNTT.
(1),(2),(3): Các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tự học ở nhà
2.4.6. Quy trình thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT
Chuẩn bị cơ sở vật chất và việc soạn thảo tiến trình tổ chức DH là
khâu chuẩn bị quan trọng cho quá trình tổ chức DH trên lớp hoặc hướng dẫn
13
HS tự học ở nhà. Quy trình thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của
TNTT gồm 5 bước, được thực hiện như sau:
Sơ đồ 2.5. Quy trình thiết kế tiến trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT
2.5. Thực trạng vấn đề sử dụng TNTT trong DHVL lớp 9 theo nhóm ở
các trƣờng THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên – Huế
2.5.1. Kết quả điều tra qua ý kiến của GV
Qua thăm dò ý kiến của hơn 100 GV ở các trường THCS trên địa bàn
tỉnh Thừa Thiên - Huế về vấn đề khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ DH nhóm
trong DHVL ở THCS cho thấy: hơn 54% ý kiến GV cho rằng họ chưa bao
giờ thực hiện; 39% ý kiến GV cho rằng họ đã tiến hành một vài lần nhưng
giờ không còn làm nữa; chỉ có 7% ý kiến GV cho rằng đã dành nhiều thời
gian cho việc này và đã làm có hiệu quả trong thời gian qua.
2.5.2. Kết quả điều tra HS
Qua điều tra ý kiến của gần 400 HS đã và đang học chương trình VL
lớp 9 ở các trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế trong các năm
học từ 2012 đến 2014 về vấn đề khai thác, sử dụng TNTT trong quá trình dạy
và học với kết quả thu được như sau: chỉ có 11% ý kiến HS được hỏi cho rằng
GV có sử dụng TNTT để DH, 62% ý kiến của HS cho rằng GV chưa bao giờ
sử dụng TNTT, số còn lại không có ý kiến (do các em chưa quan tâm hoặc
chưa phân biệt được TN nào do GV tự tạo). Đối với vấn đề khảo sát ý thức
của HS khi GV giao các nhiệm vụ học tập về nhà với việc tự tạo TN đơn giản
để thực hành, luyện tập, củng cố kiến thức thì có hơn 87% ý kiến HS tỏ ra rất
hứng thú và sẽ thực hiện ngay nhiệm vụ. Điều này chứng tỏ HS rất quan tâm
đến việc tự tạo các TN liên quan đến các vấn đề được học. Bên cạnh đó, có
95% ý kiến HS cho biết các em thích học tập theo nhóm, trong đó đối với kiểu
nhóm nhỏ từ 4 đến 6 HS được em thích nhất (73% ý kiến HS).
14
2.5.3. Nguyên nhân của thực trạng
- Cơ sở vật chất, trang thiết bị ở các trường THCS còn nghèo nàn,
thiếu đồng bộ, chóng hư hỏng.
- GV rất ngại làm TN, một phần không bị bắt buộc, một phần do việc
sử dụng TN đòi hỏi đầu tư trí tuệ, thời gian, công sức, nhất là luôn phải sửa
chữa lại các thiết bị TN trước khi sử dụng.
- Do áp lực quá tải của nội dung chương trình và SGK mà thời gian
dành cho bài giảng không đủ để tiến hành một vài TN, số lượng HS trong
lớp lại đông, sự chuẩn bị phải mất nhiều thời gian, tốn kém nên không phù
hợp với điều kiện DH hiện nay.
2.6. Kết luận chƣơng 2
Đề tài tập trung giải quyết được những vấn đề cơ bản sau: Làm rõ một
số khái niệm và cơ sở lý luận của DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT nhằm
phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động hoạt động NT của HS trong
DHVL; Đề xuất các quy trình tự tạo TN, thiết kế tiến trình tổ chức DH nhóm
với sự hỗ trợ của TNTT nhằm tích cực hóa hoạt động NT, góp phần nâng
cao chất lượng và hiệu quả DHVL; Trên cơ sở điều tra thực trạng về sử dụng
TNTT và hình thức tổ chức DH nhóm ở các trường THCS trên địa bàn tỉnh
Thừa Thiên - Huế, đề tài xác định nguyên nhân của những hạn chế đó nhằm
đề xuất cách khắc phục để nâng cao hiệu quả DHVL một số kiến thức phần
Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 THCS qua việc khai thác, sử dụng TNTT
hỗ trợ tổ chức DH nhóm.
Chƣơng 3. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ TỔ CHỨC
DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN ĐIỆN HỌC,
ĐIỆN TỪ HỌC VẬT LÝ LỚP 9 Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ
3.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung chƣơng trình phần Điện học, Điện từ
học VL lớp 9 ở THCS
Chương trình VL lớp 9 thuộc giai đoạn hai của VL ở THCS. Chương
trình có vị trí đặc biệt quan trọng, vì đây là lớp cuối cấp học nên có nhiệm vụ
thực hiện trọn vẹn các mục tiêu DH đã được quy định cho bộ môn VL ở THCS.
Trên cơ sở các kiến thức, KN, thái độ cơ bản được hình thành cho HS ở giai
đoạn một, chương trình VL lớp 9 tạo điều kiện để HS được chủ động tự tìm tòi
kiến thức quan quan sát, tiến hành TN và rèn luyện các KN, kỹ xảo thực hành
TN. Nhìn chung chương trình, SGK VL ở THCS hiện hành hình thành kiến
thức cơ bản cho HS chủ yếu vẫn là con đường đi từ trực quan, do đo khi tổ chức
DH các nội dung này, GV phải sử dụng TN như là một phương tiện tổ chức hoạt
động NT của HS. Trước hết là dùng TN để nêu vấn đề nghiên cứu, tiếp đó GV
yêu cầu HS đề xuất các dự đoán và tổ chức cho các nhóm HS tiến hành TN
kiểm tra và rút ra kiến thức cần nghiên cứu.
15
3.2. Tình hình sử dụng thiết bị TNVL sẵn có trong DH phần Điện học,
Điện từ học Vật lý lớp 9 ở THCS
Hiệu quả của PP sử dụng TN giáo khoa trong DH phần Điện học,
Điện từ học của GV được phân tích và có thể rút ra một số đánh giá sau:
- Cơ sở vật chất, thiết bị TN còn nhiều hạn chế, ngay cả những TN
hiện có vẫn chưa đáp ứng được mục tiêu DH đã đặt ra trong phần Điện học,
Điện từ học VL lớp 9 ở THCS hiện hành.
- Một số thiết bị TN biểu diễn của GV chưa có hoặc chưa đạt yêu cầu DH.
- GV thường chỉ sử dụng TN biểu diễn trong DH hoặc chọn thiết bị và
lắp ráp sẵn TN theo phương án TN được mô tả ở SGK, không tạo điều kiện để
HS có cơ hội tự đề xuất phương án, lựa chọn và lắp ráp thiết bị để tiến hành TN.
- Trong một số nội dung DH, thiết bị TN hiện có vẫn còn rất thiếu.
3.3. Khai thác và tự tạo TN phần Điện học, Điện từ học lớp 9 ở THCS
Dựa vào yêu cầu, mức độ khai thác, quy trình tự tạo TN và trên cơ sở
những hạn chế cần khắc phục của các TN giáo khoa hiện có trong DH, chúng
tôi tiến hành khai thác và tự tạo một số TN trong
phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS.
3.3.1. Bộ TN Điện học Vật lý lớp 9
Dụng cụ được sử dụng để dạy các bài: Sự
phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện thế
giữa 2 đầu dây dẫn, Điện trở dây dẫn - Định luật
m, Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây
dẫn, tiết diện dây dẫn, vật liệu làm dây dẫn và
chứng minh sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ
ở phần có thể em chưa biết (xem hình 3.1).
Hình 3.1. Bộ TN Điện học
3.3.2. TN tác dụng từ của nam châm điện
VL lớp 9
TN này có thể được sử dụng trong DH các
bài Tác dụng từ của dòng điện - Từ trường, Lực điện từ. Ngoài ra TN được
sử dụng hỗ trợ các nhóm lắp ráp, tiến hành TN để tìm hiểu tác dụng từ của
nam châm điện.
3.3.3. TN tác dụng từ của hai dây dẫn có dòng điện
3.3.4. TN tác dụng từ của hai cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua
♦ Phương án 1: Thí nghiệm tác dụng từ của hai cuộn dây dẫn có dòng
điện chạy qua.
♦ Phương án 2: Lực tác dụng tác dụng của hai cuộn dây dẫn có dòng
điện chạy qua. TN được sử dụng để hỗ trợ giải bài tập TN và tự học ở nhà.
3.3.5. TN nghiên cứu lực điện từ
♦ Phương án 1: Sử dụng TNTT để hỗ trợ tổ chức DH nhóm bài Lực điện từ.
♦ Phương án 2: Sử dụng TN để hướng dẫn HS làm TN thực hành,
16
luyện tập ở lớp hoặc tự tạo, tiến hành TN theo từng nhóm từ 4 đến 5 HS ở
nhà để củng cố kiến thức.
3.3.6. TN mô hình điện kế
Do có nhiều phương án TN cho nội dung này nên GV có thể lựa chọn
sử dụng trong các cách sau: TN khảo sát khi nghiên cứu kiến thức mới, trong
tiết thực hành hoặc củng cố luyện tập bằng bài tập TN theo nhóm nhỏ.
3.3.7. TN mô hình loa điện động
Tổ chức lớp thành các nhóm nhỏ để thực hiện nhiệm vụ học tập: lựa
chọn dụng cụ, lắp ráp, tiến hành TN để nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc
hoạt động của mô hình loa điện động trong bài Ứng dụng của nam châm.
3.3.8. TN mô hình điện kế khung quay
Sử dụng TN để nghiên cứu cấu tạo và
nguyên tắc hoạt động của điện kế khung quay
khi DH bài Lực điện từ (xem hình 3.2).
3.3.9. TN dòng điện cảm ứng
♦ Phương án 1: TN được dùng để DH về dòng
điện cảm ứng, điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.
♦ Phương án 2: Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức
hoạt động nhóm nhỏ thực hiện nhiệm vụ lắp ráp, bố trí Hình 3.2. Mô hình điện
kế khung quay
TN như các hướng dẫn trong phương án TN nêu trên.
♦ Phương án 3: TN có chung mục đích sử
dụng với các phương án trên.
3.3.10. TN ứng dụng các loại mạch điện
♦ Mạch điện sử dụng trong kiểm tra HS bằng trắc nghiệm khách quan.
♦ Trò chơi “Ai khéo tay”.
♦ Trò chơi “Xâu kim”.
♦ Mạch điện kiểm tra trắc nghiệm ghép đôi.
3.3.11. TN ứng dụng của nam châm điện
TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong vận dụng kiến thức sau khi học bài Ứng
dụng của nam châm để tự tạo một nam châm điện trong mô hình cần cẩu điện.
3.3.12. TN từ phổ - Đường sức từ
♦ Phương án 1: Sử dụng TN để hỗ trợ tổ chức hoạt động nhóm trong
nghiên cứu từ phổ của nam châm.
♦ Phương án 2: Sử dụng TN để DH bài Từ trường của ống dây có dòng
điện chạy qua theo hình thức tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT.
3.3.13. TN sự nhiễm từ của sắt và thép
♦ Phương án 1: Ưu điểm của TN trong DH là tính mới lạ, khả thi, chế tạo
đơn giản, lắp ráp, tiến hành TN nhanh gọn và cho kết quả rõ ràng, chính xác.
♦ Phương án 2: Phương án TN đề xuất dễ tự tạo từ những vật liệu,
17
dụng cụ thông thường nên GV có thể làm ra nhiều bộ để phục vụ tổ chức
DH theo nhóm nhỏ hoặc hướng dẫn HS tự tạo ở nhà để củng cố luyện tập
kiến thức đã học (xem hình 3.3).
3.3.14. TN tác dụng của từ trường lên khung dây
dẫn mang dòng điện
♦ Phương án 1: Mô hình TN có thể sử dụng
để DH cho các nội dung: lực tác dụng của từ lên
khung dây có dòng điện, lực điện từ và động cơ điện
1 chiều.
♦ Phương án 2: Sử dụng TN để hỗ trợ DH với
việc tổ chức hoạt động nhóm các nội dung sau: luyện
tập dự đoán, xây dựng giả thuyết và đề xuất phương
án TN kiểm tra khi DH về tác dụng từ của dòng điện Hình 3.3. TN sự nhiễm
từ của sắt và thép
hoặc lực điện từ.
3.3.15. TN lực điện từ – Quy tắc bàn tay trái.
Sử dụng TN để nghiên cứu lực điện từ và xác định chiều của lực điện
từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện theo quy tắc bàn tay trái.
3.3.16. TN mô hình ampe kế điện từ
TN được sử dụng để hỗ trợ các nhóm làm TN thực hành tại lớp hoặc giải
bài tập TN. Yêu cầu các nhóm từ 4 đến 6 HS hợp tác để tự tạo dụng cụ ở nhà.
3.3.17. TN tác dụng từ giữa nam châm và ống dây có dòng điện chạy qua
TNTT được sử dụng để hỗ trợ tổ chức DH nhóm nhỏ trong khảo sát tác
dụng của từ trường tạo ra bởi nam châm lên cuộn dây có dòng điện chạy qua.
Ngoài ra GV còn có thể sử dụng TN để hướng dẫn
các nhóm HS nghiên cứu nguyên tắc hoạt động
của loa điện động, dựa vào tác dụng từ của nam
châm lên ống dây có dòng điện chạy qua.
3.3.18. TN mô hình động cơ điện một chiều
♦ Phương án 1: TN được sử dụng để
nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
hoặc vận dụng kiến thức vào thực tiễn của động
cơ điện một chiều theo hướng phát huy tính tích .
cực, chủ động của HS qua hình thức hỗ trợ tổ
Hình 3.4. Mô hình động
chức DH nhóm (xem hình 3.4).
cơ điện một chiều
♦ Phương án 2: TN được sử dụng để mô
tả các bộ phận chính và giải thích được nguyên tắc hoạt động của động cơ điện;
nghiên cứu mô hình của động cơ điện một chiều đơn giản; ứng dụng của lực
điện từ, nguyên tắc cảm ứng điện từ vào thực tiễn kỹ thuật và đời sống.
3.3.19. TN điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
TN được sử dụng để nghiên cứu điều kiện xuất hiện dòng điện
18
cảm ứng trong phần Điện từ học lớp 9 THCS (xem hình 3.5 a và b).
a.
b.
Hình 3.5.a, b, TN điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
3.3.20. Mô hình máy phát điện
♦ Phương án 1: Mô hình máy phát điện.
♦ Phương án 2: TN máy phát điện xoay chiều.
♦ Phương án 3: Máy phát điện xoay chiều dùng tuabin nước.
♦ Phương án 4: Máy phát điện xoay chiều dùng tay quay.
3.3.21. TN biến đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều
TN được sử dụng để tổ chức DH các nội dung sau: nghiên cứu về máy
biến thế, lực điện từ, loa điện động, các tác dụng của dòng điện xoay
chiều… (xem các hình 3.6).
a.
b.
c.
Hình 3.6.a,b,c. TN biến đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều bằng cơ.
Sử dụng bộ biến đổi dòng điện để nghiên cứu máy biến thế, loa điện động
3.3.22. TN mô hình máy biến thế
♦ Phương án 1: Mô hình máy biến thế đơn giản.
♦ Phương án 2: TN nghiên cứu cấu tạo và vận hành máy biến thế
3.3.23. TN phân biệt tác dụng từ của dòng điện
một chiều và xoay chiều
TNTT hỗ trợ hoạt động nhóm thực hành giải
quyết tình huống học tập: quan sát bóng đèn để phán
đoán và giải thích hiện tượng xảy ra với nam châm
khi cho dòng điện xoay chiều và dòng điện một
chiều chạy qua cuộn dây.
3.3.24. TN ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ
- Đàn điện từ
Sử dụng TN để nghiên cứu các cách tạo ra
dòng điện cảm ứng và tìm hiểu nguyên lý hoạt Hình 3.7. TN Đàn điện từ
19
động của đàn ghita điện dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ (xem hình 3.7).
♦ Một số đánh gia chung về các TNTT đã khai thác, tự tạo trong
phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS.
Dựa vào bảng thống kê (P3.1, phụ lục 3) và những phân tích ưu thế
sử dụng trong DH của từng TNTT, bước đầu có thể rút ra một số đánh giá
chung sau:
+ Các phương án TNTT đáp ứng vai trò, yêu cầu và mục đích sử
dụng TN vào hỗ trợ tổ chức DH trong một số kiến thức Điện học, Điện từ
học VL lớp 9 THCS.
+ Các mức độ khai thác, tự tạo TN mới cũng như việc sử dụng các vật
liệu, linh kiện, cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN đảm bảo tính khả thi,
thuận lợi và phù hợp năng lực của GV và HS trong việc khai thác và sử dụng
TN vào DHVL theo nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS.
3.4. Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT một số nội
dung phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS
Vận dụng quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT đã
xây dựng, đề tài soạn thảo một số tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của
TNTT đã khai thác, tự tạo được trong một số kiến thức phần Điện học, Điện
từ học ở VL 9 ở THCS. Cụ thể như sau:
- Bài 7 - Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
- Bài 8 - Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
- Bài 15 - Thực hành: Xác định công suất của các dụng cụ điện
- Bài 27 - Lực điện từ
- Bài 28 - Động cơ điện một chiều
- Bài 30 - Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
- Bài 34 - Máy phát điện xoay chiều
- Bài 37 - Máy biến thế
3.5. Kết luận chƣơng 3
Từ những phân tích đặc điểm nội dung chương trình phần Điện học,
Điện từ học, cho thấy một số nội dung kiến thức cần được khai thác TNTT để
phục vụ DHVL nói chung và hỗ trợ cho tổ chức DH nhóm nói riêng. Do đó, đề
tài nghiên cứu đề xuất, tự tạo 40 TN trong 24 nội dung kiến thức phần Điện học,
Điện từ học VL lớp 9 THCS đảm bảo tính khả thi và có thể sử dụng vào DH.
Qua bảng thống kê (bảng P3.1) và những phân tích về ưu thế sử dụng trong
DH của từng TNTT, bước đầu có thể rút ra một số đánh giá về mức độ khai
thác, tự tạo TN mới cũng như việc sử dụng các vật liệu, linh kiện, cách gia
công, lắp ráp và tiến hành TN đảm bảo tính khả thi, thuận lợi và phù hợp với
năng lực của GV và HS trong DHVL theo hướng phát huy tính tích cực, tự
lực và chủ động nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS.Trên cơ sở các
TNTT đã khai thác, tự tạo được, đề tài soạn thảo các tiến trình tổ chức DH nhóm
với sự hỗ trợ của TNTT qua 8 giáo án TNg sư pham.
20
Chƣơng 4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
4.1. Mục đích TNg sƣ phạm
Đánh giá tính khả thi của các TN đã đề xuất, mức độ hợp lí của các
tiến trình DH có sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm đã khai thác theo
hướng phát huy tính tích cực, tự lực hoạt động NT của HS.
4.2. Nhiệm vụ TNg sƣ phạm
TNg sư phạm với mục đích là kiểm nghiệm lại giả thuyết khoa học đã nêu ra.
4.3. Đối tƣợng TNg sƣ phạm
Chúng tôi chọn HS khối lớp 9 của 05 trường THCS trên địa bàn tỉnh
Thừa Thiên - Huế để làm đối tượng TNg sư phạm. Các trường được chọn
làm TNg sư phạm gồm: THCS Hải Dương, Huyện Hương Trà; THCS Vinh
Xuân, Huyện Phú Vang; trường THCS Nguyễn Hoàng, THCS Nguyễn Văn
Linh, THCS Phan Sào Nam ở thành phố Huế.
4.4. Phƣơng pháp TNg sƣ phạm
4.4.1. Điều tra, thăm dò, chọn mẫu
4.4.2. Phương pháp tiến hành TNg sư phạm
Đề tài chọn hình thức TNg sư phạm song song, dạy cho lớp TNg và lớp
ĐC cùng một GV đã được trường phân công, chỉ khác là: ở lớp TNg dạy theo tiến
trình đã soạn thảo, còn ở lớp ĐC dạy bình thường theo giáo án GV đang sử dụng.
4.5. Đánh giá kết quả TNg sƣ phạm
4.5.1. Tiêu chí đánh giá kết quả TNg sư phạm
Đề tài xây dựng các tiêu chí đánh giá kết quả TNg sư phạm được xem
xét qua các mặt như sau: tính khả thi của các TNTT và của tiến trình DH nhóm
với sự hỗ trợ của TNTT đã soạn thảo; chất lượng kiến thức của HS.
4.5.2. Các tham số thống kê đặc trưng: trung bình cộng, phương sai và độ
lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số tiêu chuẩn và kiểm tra giả thiết Ho.
4.5.3. Đánh giá kết quả TNg sư phạm
4.5.3.1. Đánh giá định tính
Thông qua ghi nhận diễn biến trên lớp và thăm dò ý kiến GV và HS sau
tiết dạy cho thấy: số lượt HS phát biểu xây dựng bài, xung phong trả lời, trả lời
bài tốt, đề xuất phương án TN tốt của lớp TNg đều cao hơn nhiều so với lớp
ĐC; Trong các hoạt động nhóm, số lần HS tham gia tích cực các hoạt động
của lớp TNg cũng cao hơn hẳn lớp ĐC. Đặc biệt số lượng HS ít tập trung vào
hoạt động nhóm của lớp TNg ít hơn nhiều so với lớp ĐC. Về vấn đề HS tham
gia đề xuất phương án TN giải quyết vấn đề, xây dựng kế hoạch nhóm: số lượt
HS lớp TNg tham gia đề xuất phương án TN và tham gia xây dựng kết hoạch
giải quyết vấn đề GV đặt ra cao hơn hẳn so với lớp ĐC.
4.5.3.2. Đánh giá định lượng TNg sư phạm
Dựa vào kết quả điểm chấm các bài kiểm tra, các bài báo cáo thực
hành trong TNg sư phạm vòng 2, lập bảng phân phối tần suất, phân phối tần
suất lũy tích, bảng phân loại theo học lực, bảng tổng hợp các tham số và vẽ
biểu đồ phân phối tần suất lũy tích, biểu đồ phân loại theo học lực của các
lớp TNg và ĐC như sau:
- Xem thêm -