SỬ DỤNG DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM DẠY HỌC VẬT LÝ
Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection
XÂY DỰNG DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN VÀ SỬ DỤNG KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƯ DUY ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 8 CHO HỌC SINH MIỀN NÚI (2017) WORD VERSION | 2017 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
---------------------------
PHẠM THỊ MỸ HẠNH
XÂY DỰNG DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN VÀ SỬ DỤNG KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƢ DUY ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG “NHIỆT HỌC” - VẬT LÍ 8 CHO HỌC SINH MIỀN NÚI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
HÀ NỘI, 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
------------------------------
PHẠM THỊ MỸ HẠNH
XÂY DỰNG DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN VÀ SỬ DỤNG KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƢ DUY ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG “NHIỆT HỌC” - VẬT LÍ 8 CHO HỌC SINH MIỀN NÚI Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số : 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐỨC VƢỢNG
HÀ NỘI, 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một công trình của các tác giả nào khác. Hà Nội, tháng 05 năm 2017 Tác giả luận văn
Phạm Thị Mỹ Hạnh
ii
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hƣớng dẫn khoa học TS Trần Đức Vƣợng, đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Sau đại học, khoa Vật lí, các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao học K19 trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các em học sinh trƣờng THCS Thái Sơn và trƣờng THCS Bình Xa đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm. Chân thành cảm ơn những tình cảm quý báu của những ngƣời thân, bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên, góp ý và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này. Mặc dù có nhiều cố gắng, nhƣng do thời gian có hạn và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Hà Nội, tháng 05 năm 2017 Tác giả luận văn
Phạm Thị Mỹ Hạnh
iii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ viii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ ix PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1 1 - Lí do chọn đề tài ....................................................................................... 1 2 - Mục đích nghiên cứu: ............................................................................... 4 3 - Nhiệm vụ nghiên cứu: .............................................................................. 5 4 - Giả thuyết khoa học:................................................................................. 5 5 - Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu: ........................................................... 5 6 - Phƣơng pháp nghiên cứu: ......................................................................... 5 7 - Cấu trúc luận văn ...................................................................................... 6 8 – Đóng góp của đề tài..............................................................................7 CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO ĐƠN GIẢN KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƢ DUY TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ............................................................................ 8 1.1. Thí nghiệm và vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí.................... 8 1.1.1. Thí nghiệm Vật lí .....................................................................................8 1.1.2. Vai trò của thí nghiệm trong DH Vật lí ....................................................8 1.1.3. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí ..............................................11
1.2. Thí nghiệm tự tạo.................................................................................. 15 1.2.1. Khái niệm ...............................................................................................15 1.2.2. Phân loại thí nghiệm tự tạo .....................................................................15 1.2.3. Ƣu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo .............................................16 1.2.4. Những yêu cầu đối với thí nghiệm tự tạo ...............................................17
iv
1.2.5. Các khả năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tự tạo trong dạy học Vật lí. .......................................................................................................................18 1.2.6. Quy trình tự tạo thí nghiệm trong dạy học Vật lí ...................................19
1.3. Bản đồ tƣ duy (BĐTD) ......................................................................... 24 1.3.1. Khái niệm và đặc điểm của bản đồ tƣ duy .............................................24 1.3.2. Cách đọc bản đồ tƣ duy ..........................................................................26 1.3.3. Cách vẽ bản đồ tƣ duy ............................................................................27 1.3.4. Vai trò của bản đồ tƣ duy .......................................................................29 1.3.5. Các ứng dụng của bản đồ tƣ duy trong dạy học .....................................30
1.4. Tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập Vật lí ở trƣờng phổ thông ............................................................................................................ 34 1.4.1. Tính tích cực nhận thức ..........................................................................34 1.4.2. Tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập Vật lí .....................34 1.4.3. Tính tích cực nhận thức của học sinh THCS miền núi ..........................37 1.4.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lí ..........................................................................................................38
1.5. Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo đơn giản kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học Vật lí ở trƣờng THCS miền núi ............................ 39 1.5.1. Mục đích điều tra ....................................................................................39 1.5.2. Phƣơng pháp điều tra ..............................................................................40 1.5.3. Kết quả điều tra ......................................................................................40
KẾT LUẬN CHƢƠNG I ................................................................................ 43 CHƢƠNG II: XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO ĐƠN GIẢN KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƢ DUY ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG "NHIỆT HỌC" - VẬT LÍ 8 CHO HỌC SINH MIỀN NÚI ...................................................................... 44 2.1. Cấu trúc, nội dung chƣơng trình, sách giáo khoa chƣơng "Nhiệt học" Vật lí 8 ......................................................................................................... 44 2.1.1. Đặc điểm chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ...............................................44 2.1.2 Cấu trúc của chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ...........................................45
v
2.1.3. Chuẩn kiến thức, kĩ năng mà học sinh cần đạt đƣợc khi học xong chƣơng “Nhiệt học”- Vật lí 8 ...........................................................................48
2.2. Xây dựng một số thí nghiệm tự tạo đơn giản chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ................................................................................................................ 50 2.2.1. Thí nghiệm mô hình về cấu tạo chất ......................................................50 2.2.2. Thí nghiệm về sự dẫn nhiệt ....................................................................51 2.2.3. Thí nghiệm về sự đối lƣu........................................................................52 2.2.4. Thí nghiệm về hiện tƣợng khuếch tán ....................................................54
2.3. Soạn thảo, thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học chƣơng "Nhiệt học" – Vật lí 8.......... 56 2.3.1. Quy trình soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học Vật lí ......................................................56 2.3.2. Soạn thảo, thiết kế dạy học một số bài cụ thể trong chƣơng “ Nhiệt học ”- Vật lí 8 theo hƣớng nghiên cứu của đề tài ...................................................58
KẾT LUẬN CHƢƠNG II ............................................................................... 84 Chƣơng III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM...................................................... 85 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ...................................... 85 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .............................................................85 3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP ...............................................................................85
3.2. Đối tƣợng và nội dung TNSP ............................................................... 85 3.2.1. Đối tƣợng ................................................................................................85 3.2.2. Nội dung .................................................................................................86
3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP ................................................... 87 3.3.1. Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của HS trong giờ học .87 3.3.2. Phân tích kết quả định lƣợng dựa trên kết quả bài kiểm tra ...................87
3.4. Kết quả TNSP ....................................................................................... 88 3.4.1. Phân tích định tính và đánh giá kết quả TNSP .......................................88 3.4.2. Phân tích định lƣợng và đánh giá kết quả TNSP ...................................90
KẾT LUẬN CHƢƠNG III ............................................................................. 96
vi
KẾT LUẬN CHUNG...................................................................................... 97 ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ .................................................................................. 97 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN .................................................. 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 100 PHỤ LỤC ...................................................................................................... 103 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM ...................................................... 103
vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT
Viết tắt
Viết đầy đủ
1
BĐTD
2
DH
Dạy học
3
ĐC
Đối chứng
4
ĐHSP
5
GD&ĐT
6
GV
Giáo viên
7
HS
Học sinh
8
NXB
9
TS
10
SGK
Sách giáo khoa
11
PPCT
Phân phối chƣơng trình
12
ThN
Thực nghiệm
13
THCS
Trung học cơ sở
14
THPT
Trung học phổ thông
15
TNSP
Thực nghiệm sƣ phạm
Bản đồ tƣ duy
Đại học sƣ phạm Giáo dục và Đào tạo
Nhà xuất bản Tiến sĩ
viii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Bảng số liệu HS đƣợc chọn làm mẫu TNSP .................................. 86 Bảng 3.2: Ý kiến của GV sau khi dự giờ dạy có sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD .............................................................................................................. 89 Bảng 3.3: Ý kiến của HS sau khi học giờ Vật lí có sử dụngTN tự tạo và BĐTD .............................................................................................................. 89 Bảng 3.4: Bảng thống kê kết quả học tập của HS nhóm ThN và ĐC trƣớc TNSP ............................................................................................................... 90 Bảng 3.5: Bảng thống kê kết quả học tập của HS nhóm ThN và ĐC sau TNSP ......................................................................................................................... 90 Bảng 3.6: Bảng tần suất lũy tích hội tụ lùi trƣớc TNSP ................................. 91 Bảng 3.7: Bảng phân bố tần suất sau TNSP .................................................. 92 Bảng 3.8: Bảng tần suất lũy tích hội tụ lùi sau TNSP..................................... 92 Bảng 3.9: Bảng tổng hợp các tham số............................................................. 94
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH Sơ đồ 1.1: Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí ..................................... 12 Sơ đồ 1.2: Quy trình tự tạo thí nghiệm trong dạy học Vật lí .......................... 24 Hình 1.1: Cấu trúc bản đồ tƣ duy .................................................................... 25 Hình 1.2. Cách đọc BĐTD .............................................................................. 26 Hình 1.3: Cách vẽ BĐTD ................................................................................ 28 Sơ đồ 2.1: Cấu trúc nội dung chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ......................... 47 Sơ đồ 2.2: Cấu trúc logic các kiến thức chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ......... 48 Hình 2.1, Hình 2.2.................. ......................................................................... 50 Hình 2.3, Hình 2.4............. .............................................................................. 51 Hình 2.5 ........................................................................................................... 52 Hình 2.6, Hình 2.7 ........................................................................................... 53 Hình 2.9, Hình 2.10 ......................................................................................... 54 Hình 2.11 ......................................................................................................... 55 Hình 2.12 ......................................................................................................... 55 Sơ đồ 2.3: Quy trình soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học Vật lí ........................................ 58 Hình 3.2: Đồ thị phân bố tần suất sau TNSP .................................................. 92 Hình 3.3: Đồ thị phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi sau TNSP ..................... 93
1
PHẦN MỞ ĐẦU 1 - Lí do chọn đề tài Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hoá đặt ra những yêu cầu mới đối với ngƣời lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Một trong những định hƣớng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của ngƣời học. Nghị quyết số 29 Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ƣơng 8 khóa XI ban hành ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”. [7] Nghị quyết cũng đã chỉ rõ trong quá trình giáo dục phải phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS, HS phải là chủ thể tích cực của quá trình nhận thức và chủ động trong việc chiếm lĩnh tri thức. Đứng trƣớc những vấn đề nhƣ vậy, giáo dục nƣớc ta không ngừng đổi mới sâu sắc và toàn diện: về mục tiêu, về nội dung và về phƣơng pháp dạy học. Trong đó đổi mới phƣơng pháp DH đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lƣợng giáo dục. Trong quá trình đổi mới phƣơng pháp dạy học, thì phƣơng tiện dạy học đóng vai trò hết sức quan trọng. Hiện nay, trong các trƣờng phổ thông, đặc biệt đối với học sinh ở các trƣờng miền núi, vùng sâu, vùng xa, do điều kiện cơ sở vật chất nên chƣa có điều kiện cho học sinh quan sát, phân tích và tiến
2
hành các thí nghiệm khi giảng dạy môn Vật lí. Khi đƣợc sử dụng các phƣơng tiện dạy học, học sinh không chỉ nâng cao đƣợc hiệu quả học tập mà còn hình thành kĩ năng sử dụng các phƣơng tiện học tập và ứng dụng vào thực tiễn. Vì vậy, đổi mới phƣơng pháp dạy học với sự góp phần quan trọng của thí nghiệm Vật lí là yêu cầu hết sức cần thiết. Đối với môn Vật lí chủ yếu là môn khoa học thực nghiệm, các khái niệm, các định luật, các thuyết vật lí và các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đều phải gắn với thí nghiệm vì vậy việc tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm trong dạy học là vấn đề then chốt của việc đổi mới phƣơng pháp DH. Hiện nay, ở các trƣờng phổ thông, bên cạnh xây dựng các phƣơng án thí nghiệm bằng các dụng cụ TN đƣợc Bộ GD&ĐT trang cấp thì việc nghiên cứu chế tạo một số thí nghiệm tự tạo đơn giản từ những vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền có tác động rất nhiều tới HS, đặc biệt phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS. Hiện nay, nhiều HS chƣa biết cách học, cách ghi nhớ kiến thức vào bộ não mà chỉ học thuộc lòng, học vẹt, thuộc nhƣng không nhớ đƣợc kiến thức trọng tâm và sự kiện nổi bật trong tài liệu, hoặc không biết cách liên kết các kiến thức có liên quan với nhau và không có nhiều hứng thú trong việc học, nhất là đối với HS THCS đang ở lứa tuổi có nhiều tâm sinh lí thay đổi. Theo một số kết quả nghiên cứu, bản đồ tƣ duy giúp thể hiện ra bên ngoài cách thức mà não bộ con ngƣời hoạt động. BĐTD còn gọi là sơ đồ tƣ duy, lƣợc đồ tƣu duy... là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi, đào sâu, mở rộng một ý tƣởng, hệ thống hoá một chủ đề hay một mạch kiến thức bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực. BĐTD có thể vẽ trên giấy, bảng… hoặc có thể thiết kế trên powerpoint hoặc phần mềm Imindmap. Kiểu ghi chép của BĐTD thể hiện bằng hình ảnh, đƣờng nét, màu sắc đƣợc trải theo các hƣớng không có tính
3
tuần tự và có độ thoáng, giúp dễ dàng phát triển ý tƣởng nhanh hơn so với cách ghi chép thông thƣờng theo kiểu xuống dòng hiện nay. Điểm mạnh nhất của BĐTD là giúp phát triển ý tưởng mà không bỏ sót ý tưởng. Việc xây dựng đƣợc một hình ảnh thể hiện mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: ghi nhớ, phát triển nhận thức, tƣ duy, óc tƣởng tƣợng và khả năng sáng tạo... Ở Việt Nam, vấn đề ứng dụng BĐTD trong dạy học đã đƣợc áp dụng từ năm 2006. Một số đề tài mới nghiên cứu hiệu quả hỗ trợ của BĐTD trong dạy học Vật lí đã thu đƣợc kết quả thực nghiệm tốt. Trong chƣơng trình Vật lí THCS, kiến thức phần "Nhiệt học" là những nội dung trừu tƣợng nhƣng lại có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống thực tế và kĩ thuật. Vì vậy, trong giảng dạy, việc kết hợp các phƣơng tiện dạy học với BĐTD sẽ giúp học sinh phát huy khả năng tƣ duy, tính sáng tạo và năng lực hoạt động thực tiễn. Nƣớc ta có nhiều công trình nghiên cứu về tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hƣớng phát huy tính tích cực, các công trình nghiên cứu về TN tự tạo hay các đề tài nghiên cứu về ứng dụng BĐTD trong dạy học Vật lí nhƣ: - Trần Thị Ngọc Ánh (2010), Sử dụng phối hợp TN tự tạo với thí nghiệm có sự hỗ trợ của máy vi tính vào dạy học phần cơ - nhiệt lớp 10 THPT, luận văn thạc sĩ giáo dục học, trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Huế [2]. - Lê Văn Giáo, Nguyễn Thị An Vinh (2006), Nghiên cứu tự tạo, khai thác và sử dụng thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền nhằm góp phần đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, Đề tài khoa học cấp bộ, Đại học sƣ phạm Huế [8]. - Hà Sỹ Thuyết (1999), Phương pháp sử dụng thí nghiệm trong giờ học vật lí nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh THCS miền núi, luận
4
văn thạc sỹ khoa học giáo dục, Trƣờng đại học Sƣ phạm- Đại học Thái Nguyên [27]. - Nguyễn Thị Nguyên (2010), Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy (Mindmaps) trong dạy học chương “động học chất điểm” vật lí 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh, luận văn thạc sĩ giáo dục học, trƣờng Đại học Sƣ phạm TP.Hồ Chí Minh [16]. - Đào Kiên Cƣờng (2013), Hướng dẫn học sinh ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương "điện học" vật lí 9 với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên [6]. Nhƣ vậy, mặc dù có nhiều đề tài nghiên cứu về TN tự tạo và BĐTD trong DH Vật lí, tuy nhiên các đề tài này mới chỉ dừng lại ở phạm vi nghiên cứu độc lập, chƣa có công trình nào nghiên cứu về xây dựng TN tự tạo đơn giản kết hợp với BĐTD trong DH chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ở trƣờng THCS miền núi. Trong phạm vi đề tài nghiên cứu của mình, tác giả sẽ kế thừa những kết quả của những công trình nghiên cứu trƣớc đây, đồng thời sẽ nghiên cứu việc sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD để DH chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS miền núi. Xuất phát từ những lí do đã trình bài ở trên tác giả lựa chọn đề tài: “Xây dựng dụng cụ thí nghiệm đơn giản và sử dụng kết hợp với bản đồ tư duy để dạy học chương “Nhiệt học” - Vật lí 8 cho học sinh miền núi”. 2 - Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng một số thí nghiệm đơn giản và sử dụng kết hợp với bản đồ tƣ duy để dạy học chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 nhằm phát huy tính tích cực của HS ở trƣờng THCS miền núi.
5
3 - Nhiệm vụ nghiên cứu: - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của TN, vai trò của TN, kết hợp TN tự tạo và BĐTD trong DH Vật lí. - Điều tra thực trạng của vấn đề xây dựng một số TN tự tạo đơn giản trong dạy học kiến thức chƣơng “Nhiệt học” - Vật lí 8 ở trƣờng THCS miền núi. - Nghiên cứu nội dung chƣơng trình sách giáo khoa và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic chƣơng “Nhiệt học” - Vật lí 8. - Tiến trình xây dựng một số TN tự tạo đơn giản chƣơng “Nhiệt học” Vật lí 8. - Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học chƣơng “Nhiệt học” - Vật lí 8 với sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD trong dạy học Vật lí. - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THCS, tổng kết và rút ra một số kết luận cần thiết. 4 - Giả thuyết khoa học: Nếu thiết kế, chế tạo đƣợc dụng cụ thí nghiệm đơn giản và xây dựng đƣợc tiến trình DH có sử dụng bộ TN này kết hợp với BĐTD trong dạy học chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 thì sẽ phát huy đƣợc tính tích cực HS miền núi. 5 - Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy học các kiến thức chƣơng “Nhiệt học” - Vật lí 8 theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD ở một số trƣờng THCS thuộc tỉnh Tuyên Quang. 6 - Phƣơng pháp nghiên cứu: 6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, chỉ thị của Nhà nƣớc, văn bản của Bộ GD&ĐT về vấn đề đổi mới phƣơng pháp DH ở trƣờng phổ thông.
6
- Nghiên cứu tài liệu về các quan điểm, sự định hƣớng việc dạy và học tích cực cũng nhƣ đổi mới phƣơng pháp dạy học, về lí luận dạy học nói chung và lí luận dạy học môn Vật lí nói riêng. - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ DH của bộ môn Vật lí ở trƣờng phổ thông hiện nay. - Nghiên cứu tài liệu hƣớng dẫn thiết kế, chế tạo một số dụng cụ TN đơn giản và BĐTD trong dạy học Vật lí; các luận văn về đề tài có liên quan, nội dung chƣơng trình SGK, SGV và các tài liệu khác. 6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn - Phƣơng pháp điều tra: Tìm hiểu thực trạng của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho HS với sự hỗ trợ TN tự tạo và BĐTD trong dạy học Vật lí hiện nay ở trƣờng PT thông qua phiếu điều tra. - Phƣơng pháp quan sát: Quan sát để thu thập thông tin về sự tích cực, sự hứng thú tham gia của học sinh trong giờ học và trong các hoạt động. 6.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm ở các trƣờng THCS miền núi có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của luận văn, cụ thể làm nổi bật vai trò của việc sử dụng kết hợp TN tự tạo đơn giản với BĐTD trong DH kiến thức chƣơng "Nhiệt học" – Vật lí 8 cho HS trƣờng THCS miền núi. 6.4. Phƣơng pháp thống kê toán học - Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm và kết quả điều tra, từ đó rút ra những kết luận về sự khác nhau trong kết quả học tập của hay nhóm đối chứng và thực nghiệm. 7 - Cấu trúc luận văn Luận văn đƣợc trình bày gồm các phần: Phần mở đầu, 3 chƣơng, tài liệu tham khảo và phụ lục. Nội dung từng chƣơng đƣợc trình bày nhƣ sau:
7
Chƣơng I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo đơn giản kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học Vật lí. Chƣơng II: Xây dựng thí nghiệm tự tạo đơn giản kết hợp với bản đồ tƣ duy để dạy học chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 cho HS miền núi. Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm. 8 – Đóng góp của đề tài - Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận trong dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông với sự hỗ trợ của TN tự tạo và bản đồ tƣ duy để phát huy tính tích cực của HS miền núi. - Đề xuất đƣợc một số phƣơng án xây dựng một số TN tự tạo đơn giản, sử dụng trong dạy học kiến thức chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ở trƣờng THCS. - Các giáo án xây dựng theo hƣớng phát huy tính tích cực của HS miền núi qua dạy học chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 với sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên THCS.
8
CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO ĐƠN GIẢN KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƢ DUY TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1. Thí nghiệm và vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 1.1.1. Thí nghiệm Vật lí Thí nghiệm Vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngƣời vào các đối tƣợng 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 đƣợc tri thức mới [14]. 1.1.2. Vai trò của thí nghiệm trong DH Vật lí 1.1.2.1. Thí nghiệm góp phần hình thành thế giới quan khoa học cho HS Thế giới quan là hệ thống tổng quát những quan điểm của con ngƣời về thế giới, về vị trí con ngƣời trong thế giới đó và về những quy tắc xử sự do con ngƣời đề ra trong thực tiễn xã hội. Thế giới quan có cấu trúc phức tạp, gồm nhiều yếu tố trong đó có hạt nhân là tri thức. Thế giới quan chứa đựng những nguyên tắc, quan điểm, niềm tin, khái niệm, biểu tƣợng về toàn bộ thế giới, bao gồm: về những sự vật, hiện tƣợng, về quy luật chung của thế giới, về chỉ dẫn, phƣơng hƣớng hoạt động của con ngƣời, một nhóm ngƣời trong xã hội nói chung đối với thực tại (nhằm phát triển sao cho tốt hơn). Thế giới quan chính là biểu hiện của cách nhìn bao quát đối với thế giới bên ngoài, cả con ngƣời và cả mối quan hệ của ngƣời - thế giới. Nó quy định thái độ của con ngƣời đối với thế giới và là kim chỉ nam cho hành động của con ngƣời. TN trong vai trò là một bộ phận quan trọng trong DH Vật lí sẽ từng bƣớc cung cấp và hệ thống hóa tri thức cho ngƣời học, qua đó củng cố niềm tin khoa học và hoàn thiện thế giới quan khoa học của mỗi ngƣời, tạo nên tƣ duy đúng đắn và tích cực.
9
Thông qua TN, lí thuyết đƣợc tái hiện một cách sinh động và đầy thuyết phục, tạo niềm tin khoa học vững chắc, tránh đƣợc sự giáo điều trong DH Vật lí. 1.1.2.2. Thí nghiệm giúp phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh HS khi bắt đầu học Vật lí, do kinh nghiệm đời sống hàng ngày đã có một số hiểu biết nhất định về hiện tƣợng vật lí, những hiểu biết ban đầu ấy gọi là quan niệm HS. Tuy nhiên, những hiểu biết đó không thể xem là cơ sở để nghiên cứu vật lí, vì cùng một hiện tƣợng, mỗi HS sẽ có một cách hiểu khác nhau. Mặt khác, đa số quan niệm HS đều sai lệch so với bản chất của hiện tƣợng và quá trình vật lí. Ngay cả khi những hiểu biết không sai lệch với bản chất vật lí của sự vật, hiện tƣợng thì những quan niệm đó cũng không hoàn toàn chính xác và đầy đủ. Bên cạnh đó, chƣơng trình Vật lí phổ thông còn chứa đựng những nội dung kiến thức hoàn toàn mới mẻ đối với HS. Do đó, trong DH Vật lí, GV cần phải có biện pháp khắc phục những quan niệm sai lầm của HS, giúp HS tiếp cận chính xác bản chất vật lí của sự vật, hiện tƣợng. Đã có nhiều công trình nghiên cứu chứng minh đƣợc rằng một trong những biện pháp khắc phục quan niệm HS có hiệu quả nhất là sử dụng TN. Vì HS chỉ có thể tự giác từ bỏ những ý nghĩ sai lầm khi tự nhận ra những quan niệm của mình là vô lí, mâu thuẫn với thực tế. Thông qua TN, quan niệm HS sẽ dần dần đƣợc bộc lộ, qua đó, GV có kế hoạch điều chỉnh, khắc phục các quan niệm này cho ngƣời học. 1.1.2.3. Thí nghiệm là phƣơng tiện nâng cao chất lƣợng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Ngoài những TN do GV biểu diễn, minh họa, có những TN do HS tự mình tiến hành. Qua đó, HS có nhiều cơ hội để rèn luyện kỹ năng, kĩ xảo thực hành, từ đó có khả năng và điều kiện tiếp cận với hoạt động thực tiễn. Việc để
10
HS tham gia vào các TN sẽ tạo điều kiện giúp HS thu nhận kiến thức một cách vững vàng hơn, tăng cƣờng rèn luyện sự kháo léo chân tay. Khi tự tay tiến hành các TN, HS sẽ nâng cao đƣợc khả năng thực hành, thao tác một cách thuần thục, ngoài ra, việc thu thập, xử lí số liệu sẽ góp phần hoàn thiện kĩ năng thực hành tổng hợp cho HS. 1.1.2.4. Thí nghiệm là phƣơng tiện đơn giản hóa các hiện tƣợng vật lí Các sự vật, hiện tƣợng, quá trình vật lí xung quanh ta diễn ra trong tự nhiên vô cùng phức tạp và đa dạng, có mối đan xen lẫn nhau. Do đó không thể nghiên cứu riêng lẻ một hiện tƣợng mà không có sự ảnh hƣởng của các hiện tƣợng khác lên chúng, hay nói cách khác là không thể tách riêng từng hiện tƣợng để quan sát, nghiên cứu. Sử dụng TN có thể làm đơn giản hóa các hiện tƣợng, kiểm soát đƣợc các quá trình, làm nổi bật các khía cạnh, làm rõ bản chất của hiện tƣợng, quá trình cần nghiên cứu. Đối với các hiện tƣợng cần nghiên cứu mà chúng ta không thể tri giác trực tiếp bằng giác quan thì việc sử dụng TN làm mô hình để trực quan hóa là không thể thiếu đƣợc. Các hiện tƣợng, quá trình diễn ra trong TN làm đơn giản hóa các hiện tƣợng, quá trình thực. Tuy nhiên vẫn đảm bảo cung cấp đầy đủ và chính xác tri thức, điều này tạo cho ngƣời học tiếp cận kiến thức một cách dễ dàng hơn. 1.1.2.5. Thí nghiệm góp phần tích cực hóa tƣ duy ngƣời học DH không chỉ đơn thuần là truyền thụ những kiến thức phổ thông cơ bản, mà phải xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh thể hiện trong suy nghĩ, thao tác tƣ duy để tiếp cận với các vấn đề của thực tiễn. Thông qua TN, mọi giác quan của HS bị tác động mạnh và thƣờng xuyên trong quá trình học tập. Quan sát sự vật, hiện tƣợng TN không giống nhƣ quan sát trong tự nhiên, vì TN đã làm bộc lộ những mối quan hệ bản chất nhất, làm rõ các yếu tố cần quan sát có chủ định. Bên cạnh đó, sau khi quan sát TN, việc thu thập, phân
11
tích, xử lí kết quả số liệu của HS đƣợc rèn luyện từng ngày, qua đó nâng cao khả năng tƣ duy của ngƣời học. 1.1.2.6. Thí nghiệm là phƣơng tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh TN luôn đòi hỏi HS tính tỉ mỉ, thận trọng, trung thực, kiên trì, sự chính xác, tính kế hoạch, tinh thần tập thể, đoàn kết giúp đỡ nhau trong công việc và đó là những phẩm chất của con ngƣời lao động khoa học và sáng tạo. HS đƣợc trực tiếp tiến hành TN trong DH Vật lí thực sự đặt họ vào vai trò của ngƣời nghiên cứu, HS phải tự phát hiện ra vấn đề cần nghiên cứu, nêu ra giả thuyết khoa học, rút ra các hệ quả, đề xuất đƣợc phƣơng án và tự tiến hành đƣợc TN. Khi đƣợc tự tiến hành TN, HS đƣợc rèn luyện kỹ năng thu thập số liệu, đo đạc chính xác và xử lí số liệu một cách trung thực. Thông thƣờng mỗi phép đo trong TN Vật lí đều đƣợc thao tác nhiều lần, do đó tạo cho HS đức tính kiên trì và cẩn thận để sai số trong các lần đo là chấp nhận đƣợc. 1.1.2.7. Thí nghiệm Vật lí có thể đƣợc sử dụng trong tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học Trong hầu hết các giai đoạn của quá trình DH, TN có vai trò là bộ phận của các phƣơng pháp nhận thức, có thể đƣợc sử dụng trong tất cả các giai đoạn của quá trình DH bao gồm: đề xuất vấn đề nghiên cứu; hình thành kiến thức, kĩ năng mới; củng cố kiến thức, kĩ năng đã chiếm lĩnh đƣợc; kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS. 1.1.3. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí Căn cứ vào mục đích lí luận DH của TN vật lí trong quá trình nhận thức của HS, có thể phân chia TN Vật lí trong DH làm hay loại chủ yếu: thí nghiệm biểu diễn, thí nghiệm thực tập. Mỗi loại đƣợc chia thành một số dạng Tùy theo mục đích sử dụng, sự phân chia ấy đƣợc diễn tả bằng sơ đồ [15] sau:
12
TN vật lí TN biểu diễn
Mở đầu
TN thực tập
Nghiên cứu
Khảo sát
Củng cố
Trực
Thực
TN và
diện
hành
quan sát ở nhà
Minh họa Đồng
Cá
loạt
thể
Đồng loạt
Cá
thể
Sơ đồ 1.1: Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí 1.1.3.1. Thí nghiệm biểu diễn TN biểu diễn là TN do giáo viên tiến hành trên lớp, chủ yếu là để hình thành cho HS những biểu tƣợng ban đầu về các hiện tƣợng, quá trình và quy luật Vật lí, về cấu tạo và hoạt động của một vài dụng cụ, thiết bị kĩ thuật. So với TN thực tập, TN biểu diễn tiến hành tốn ít thời gian, tổ chức đơn giản, không đòi hỏi nhiều dụng cụ, thiết bị kĩ thuật nhƣng lại có hiệu quả rõ rệt ngay trong giờ học trên lớp. Tuy nhiên, trong TN này, do HS thụ động quan sát, không trực tiếp làm TN nên hiểu kiến thức không sâu sắc, chắc chắn và không rèn luyện cho họ những kĩ năng, kĩ xảo thực hành. Tuỳ theo mục đích DH, TN biểu diễn gồm những loại sau: - TN mở đầu: là TN nhằm giới thiệu cho HS biết qua về hiện tƣợng sắp nghiên cứu, tạo ra tình huống có vấn đề thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện tƣợng mới, kích thích tính tò mò, gây hứng thú học tập cho HS, lôi cuốn HS vào hoạt động nhận thức. - TN nghiên cứu hiện tƣợng: là TN nhằm xây dựng hay kiểm chứng kiến thức mới, bao gồm:
13
+ TN nghiên cứu khảo sát: là TN nhằm cung cấp các dữ liệu thực nghiệm để từ đó quy nạp, khái quát kiểm tra đƣợc tính đúng đắn của giả thuyết hay các hệ quả rút ra từ giải thuyết đã đề xuất, giải quyết đƣợc vấn đề nảy sinh lúc đầu giờ học, do vậy xây dựng đƣợc kiến thức mới cho HS. + TN nghiên cứu minh họa: là TN nhằm kiểm chứng lại những kiến thức đã đƣợc xây dựng bằng con đƣờng lí thuyết, hoặc nhằm minh họa kiến thức mà vì nhiều lí do nhƣ làm TN nghiên cứu khảo sát quá phức tạp, mất nhiều thời gian lấy đủ số liệu để quy nạp, trình độ HS, thiết bị TN ở trƣờng phổ thông còn hạn chế... GV phải thông báo, buộc HS thừa nhận. Hình thức TN này hay đƣợc sử dụng hơn do nó chỉ mang tính chất kiểm nghiệm lại các kết luận đã có nên HS sẵn có định hƣớng về cái phải làm và phù hợp với trình độ nhận thức của HS hơn. - TN củng cố: đƣợc thực hiện ở cuối tiết học, đòi hỏi HS phải vận dụng tri thức đã học để dự đoán, giải thích hiện tƣợng, nhờ đó mà đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng. Đồng thời, GV kiểm tra đánh giá mức độ tiếp thu bài giảng của HS. TN củng cố không chỉ đƣợc sử dụng trong các tiết học nghiên cứu mà cả trong những giờ luyện tập và hệ thống hóa kiến thức. 1.1.3.2. Thí nghiệm thực tập TN thực tập là TN do HS tự tiến hành ở lớp, ở phòng TN hoặc ngoài lớp, ở nhà. Ƣu điểm nổi bật của loại TN này là rèn luyện cho HS những kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tình tự lực khi giải quyết các vấn đề thực nghiệm. Tuy nhIên, việc tổ chức TN thực tập lại phức tạp và đòi hỏi nhiều dụng cụ, thiết bị, kĩ thuật. TN thực tập gồm những loại sau: - TN thực tập trực diện: đƣợc sử dụng khi HS còn chƣa có những kiến thức sâu sắc và vững chắc về tài liệu nghiên cứu và kinh nghiệm đầy đủ trong việc tiến hành TN có liên quan với tài liệu ấy. Tùy theo mục đích sử
14
dụng, TN trực diện có thể là TN mở đầu, nghiên cứu hiện tƣợng (nghiên cứu khảo sát hoặc minh họa), cũng có thể là TN củng cố. TN trực diện đƣợc tổ chức dƣới hình thức đồng loạt (GV chia HS thành các nhóm, tất cả các nhóm này cùng một lúc làm các TN nhƣ nhau với các dụng cụ thiết bị giống nhau để giải quyết cùng một nhiệm vụ trong cùng một khoảng thời gian), hoặc dƣới hình thức cá thể (các nhóm HS cùng một lúc làm các TN khác nhau với cùng một dụng cụ thiết bị nhằm giải quyết các nhiệm vụ bộ phận, để đi tới giải quyết một nhiệm vụ chung). Ngoài tác dụng rèn luyện kĩ năng thực nghiệm, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu, giáo dục thái độ, tác phong và phƣơng pháp làm việc tập thể, TN trực diện còn có ƣu điểm nổi bật là các kết luận đƣợc rút ra dựa vào số liệu thực nghiệm khiến cho HS tin tƣởng vào kết luận cuối cùng, thấy đƣợc tính khách quan của các quy luật đang nghiên cứu. - TN thực hành: là loại TN do HS thực hiện trong phòng TN, đòi hỏi tính tự lực của HS cao hơn so với ở TN trực diện. HS dựa vào tài liệu đã in sẵn mà tiến hành TN, thu thập kết quả rồi viết báo cáo TN. TN thực hành đƣợc tiến hành sau khi học xong một chƣơng, một phần của chƣơng trình. TN thực hành thƣờng có nội dung phong phú, đòi hỏi dụng cụ thiết bị hoàn chỉnh, phức tạp hơn so với TN trực diện. Yêu cầu về tính tự lực của HS ở loại TN này cũng cao hơn, vì vậy hiểu biết tài liệu học cũng sâu sắc, vững chắc hơn. Căn cứ vào hình thức tổ chức tổ chức TN, có thể phân biệt TN thực hành đồng loạt và TN thực hành cá thể. - TN và quan sát vật lí ở nhà: là hình thức TN tổng hợp đƣợc tiến hành ngoài lớp học do HS độc lập tiến hành không có sự kiểm soát của GV, là một dạng hoạt động đòi hỏi kết hợp lí thuyết và thực nghiệm, phát triển tính tự giác, tính độc lập và sáng tạo ở HS cao hơn. Loại TN này phát triển đƣợc
15
năng lực sáng tạo của HS trong việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN để hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao. 1.1.4. Các yêu cầu đối với thí nghiệm Vật lí Để TN phát huy đầy đủ các chức năng của nó trong DH Vật lí thì việc sử dụng TN phải tuân theo một số yêu cầu chung về mặt kĩ thuật và về mặt phƣơng pháp DH nhƣ: - Xác định rõ logic của tiến trình DH, trong đó việc sử dụng TN phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình DH, nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức. - Xác định rõ các dụng cụ TN cần sử dụng, sơ đồ bố trí TN, tiến trình TN, không xem nhẹ các dụng cụ đơn giản. - TN phải trình bày quá trình, hiện tƣợng vật lí cần nghiên cứu xảy ra một cách ổn định (TN phải thành công ngay và xảy ra nhƣ nhau trong các điều kiện giống nhau…) và chính xác. - Trong TN phải cho phép (tạo điều kiện) cho ngƣời nghiên cứu (HS) quan sát, thu thập đầy đủ các thông tin cần thiết về quá trình, hiện tƣợng Vật lí cần nghiên cứu để có thể hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của HS. - Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành TN phải tuân theo các quy tắc an toàn. 1.2. Thí nghiệm tự tạo 1.2.1. Khái niệm - TN tự tạo là những TN đƣợc tạo ra từ những dụng cụ có sẵn trong cuộc sống xung quanh, việc chế tạo, tiến hành TN không đòi hỏi những yêu cầu kĩ thuật quá phức tạp, mất quá nhiều thời gian [9]. 1.2.2. Phân loại thí nghiệm tự tạo
16
TN tự tạo gồm 2 loại: thiết bị TN tự tạo và thiết bị TN tự sƣu tầm: - Loại thiết bị TN tự tạo: đó là các thiết bị, TN đơn giản, chế tạo đơn giản, đƣợc làm từ các vật liệu dễ tìm, dễ xin hoặc mua với giá rẻ nhƣ chai nhựa, vỏ lon, máy móc cũ, đồ dùng giá rẻ, tranh, biểu đồ tự vẽ, ảnh tự chụp, video tự quay, tự ghi âm… - Loại tự sƣu tầm: là các dụng cụ, máy móc cũ đƣợc GV sƣu tầm và đƣa vào DH nhƣ thiết bị DH (mô tơ, máy móc, vòng bi cũ, các loại pin, ắc quy cũ, tranh ảnh sƣu tầm hay tự chụp…). 1.2.3. Ƣu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo Ƣu điểm: - TN tự tạo thƣờng chứa đựng yếu tố bất ngờ, do đó thƣờng mang lại sự lí thú và hấp dẫn cho HS, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. - Dụng cụ TN gần gũi trong cuộc sống hàng ngày, dễ kiếm, rẻ tiền nên có thể triển khai rộng rãi cho GV tham gia chế tạo TN một cách dễ dàng. - Phần lớn các TN tự tạo đƣợc gia công một cách đơn giản, không đòi hỏi những yêu cầu kĩ năng thực hành phức tạp. - Việc bố trí và thao tác tiến hành TN tƣơng đối dễ dàng, không mất nhiều công sức, tốn quá nhiều thời gian. - Tiến hành TN tự tạo không yêu cầu cao về mặt cơ sở vật chất, do đó tạo điều kiện cho GV tiến hành TN mọi lúc, mọi nơi, góp phần đa dạng hóa các hình thức DH. - TN tự tạo làm đơn giản hóa hiện tƣợng, giúp HS nhanh chóng nắm bắt các hiện tƣợng, quá trình vật lí cần nghiên cứu, gắn liền lí thuyết với thực tiễn. - HS có thể dễ dàng học hỏi và tự chế tạo những TN cho riêng mình, qua đó luyện đƣợc kĩ năng thực hành, tính cẩn thận, kiên trì và vƣợt khó, qua đó củng cố niềm say mê khoa học đối với bộ môn Vật lí.
17
Hạn chế - Thí nghiệm tự tạo hầu hết là những thí nghiệm định tính, rất ít thí nghiệm định lƣợng. - Các dụng cụ dùng cho thí nghiệm ít bền, dễ hƣ hỏng, có sự hạn chế về mặt thẩm mỹ. Những hạn chế trên là do các dụng cụ TN đƣợc gia công thủ công và bằng tay, không đƣợc sản xuất theo dây chuyền công nghệ. 1.2.4. Những yêu cầu đối với thí nghiệm tự tạo Ngoài những yêu cầu chung đối với việc sử dụng TN trong DH, khi chế tạo và sử dụng TN tự tạo cần đặc biệt chú ý đến các yêu cầu [9] sau: - Yêu cầu về tính khoa học và sƣ phạm: Kết quả TN phải đúng với bản chất vật lí của sự vật, hiện tƣợng, bảo đảm tính đúng đắn, khoa học, không đƣợc xa rời thực tế. Do đó, TN tự tạo cần thể hiện trọng tâm của hiện tƣợng cần nghiên cứu, tránh rƣờm rà, khó quan sát. Dù TN tự tạo có đơn giản, cho kết quả nhanh chóng thì những kết quả đó cũng phải rõ ràng, chính xác và thuyết phục. Dụng cụ TN phải tuân theo những nguyên tắc sƣ phạm, không đƣợc đi ngƣợc mục tiêu giáo dục, không sử dụng các dụng cụ nguy hiểm, gây tổn hại đến HS nhƣ: súng, đạn, thuốc nổ...TN tự tạo không nên quá phức tạp, yêu cầu quá cao đối với ngƣời sử dụng. Các TN càng dễ thao tác, cho kết quả càng nhanh, dễ quan sát và rõ ràng thì tính khả thi càng cao, từ đó mới có thể đƣợc ứng dụng rộng rãi trong quá trình DH. - Yêu cầu về kĩ thuật: Cấu trúc hợp lí, gọn nhẹ, không cồng kềnh. Nếu TN có nhiều chi tiết thì các bộ phận phải dễ lắp đặt, lắp xong thì hệ thống phải vững chắc, an toàn cho ngƣời sử dụng (điện, nƣớc sôi, axit…). Sau khi sử dụng phải dễ tháo, lau
18
chùi, bảo quản. Chất liệu làm thiết bị không độc hại, ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời sử dụng. - Yêu cầu về thẩm mĩ: TN sẽ tác động đến các giác quan của ngƣời học, trong đó trƣớc hết là tác động đến thị giác. Mặt khác, quan sát TN sẽ giúp HS bƣớc đầu rút ra những kết luận riêng về sự vật, hiện tƣợng liên quan. Do đó, các dụng cụ TN tự tạo phải đƣợc gia công cẩn thận. Nếu là thiết bị mô phỏng thì hình thức phải giống nhƣ vật thật, màu sắc phù hợp, hấp dẫn ngƣời sử dụng, tránh lòe loẹt, phản cảm. Bên cạnh đó, kích thƣớc các dụng cụ phải hợp lí (mô hình tàu thủy, nhà máy thủy điện...). - Yêu cầu về kinh tế: Thiết bị TN đơn giản nên các vật liệu phải dễ tìm, có thể xin hoặc mua rẻ tiền. Nếu phải mua thì giá thành thiết bị TN phải rẻ vừa phải để không ảnh hƣởng nhiều đến kinh tế của ngƣời chế tạo, có thể sản xuất, trang bị cho nhiều trƣờng, nhất là những trƣờng miền núi, vùng sâu vùng xa. 1.2.5. Các khả năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tự tạo trong dạy học Vật lí [11] 1.2.5.1. Các thí nghiệm có thể đƣợc sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học Trong quá trình DH, các TN tự tạo có thể đƣợc sử dụng ở các khâu khác nhau nhƣ: - Đƣợc sử dụng để nêu vấn đề (tạo tình huống có vấn đề). - Dùng để hình thành kiến thức mới (kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết đã đề xuất, kiểm tra kết luận đã rút ra bằng suy luận lí thuyết từ những kiến thức đã biết).
19
- Củng cố kiến thức (ôn tập, đào sâu, mở rộng) và vận dụng các kiến thức đã học (trong đó có việc ứng dụng của các kiến thức về nhiệt đƣợc học vào trong sản xuất và đời sống). - Dùng để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS. 1.2.5.2. Các thí nghiệm có thể đƣợc sử dụng trong dạy học Vật lí dƣới nhiều hình thức khác nhau Các TN có thể do GV tiến hành nhƣng sẽ phát huy tốt hơn hiệu quả của chúng nếu do HS tiến hành theo nhiều hình thức khác nhau: - GV có thể tiến hành TN trên lớp với dụng cụ đƣợc làm từ chai nhựa và vỏ lon, yêu cầu HS về nhà cải tiến hoặc chế tạo dụng cụ theo phƣơng án khác. - Các TN có thể do các nhóm HS làm ở lớp, trong giờ nội khóa hay ngoại khóa, làm ở nhà, làm trƣớc hay sau khi học kiến thức liên quan tới TN. 1.2.5.3. Việc thiết kế, chế tạo các dụng cụ và tiến hành thí nghiệm cần đƣợc giao cho học sinh dƣới dạng các nhiệm vụ nhận thức - Dù đƣợc tiến hành dƣới hình thức nào thì việc thiết kế, chế tạo dụng cụ và tiến hành TN cần đƣợc giao cho HS dƣới dạng những nhiệm vụ nhận thức. Những nhiệm vụ này đòi hỏi HS phải thiết kế phƣơng án TN cụ thể, phải tiên đoán hoặc giải thích các hiện tƣợng. Nhờ vậy mà những TN này góp phần phát triển năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn của HS, chứ không đơn thuần chỉ là hoạt động chân tay đơn giản. - Việc lựa chọn khả năng sử dụng từng TN phụ thuộc vào mức độ nội dung kiến thức Vật lí mà HS cần lĩnh hội và logic hình thành kiến thức, ý định sƣ phạm của GV và vào trình độ của HS. 1.2.6. Quy trình tự tạo thí nghiệm trong dạy học Vật lí
20
Trong DH Vật lí ở trƣờng phổ thông hiện nay, việc tự tạo TN và sử dụng TN tự tạo vào tổ chức hoạt động DH cho HS là việc làm cần thiết, đáp ứng yêu cầu về đổi mới phƣơng pháp DH. Chính vì vậy, để việc sử dụng các TN tự tạo vào tổ chức hoạt động nhận thức cho HS đạt đƣợc hiệu quả thì việc xây dựng các TN tự tạo phải tuân theo một quy trình nhất định và trong quá trình xây dựng cần phải bổ sung, điều chỉnh sao cho phù hợp với mục tiêu DH, nội dung kiến thức, tình hình cơ sở vật chất, thiết bị TN và các hình thức tổ chức DH. Quy trình tự tạo TN có thể đƣợc tiến hành theo các bƣớc sau [1]: Bƣớc 1. Xác định mục tiêu dạy học Mục tiêu là cái đích đạt tới sau mỗi bài, mỗi chƣơng, mỗi phần do GV đặt ra để định hƣớng hoạt động DH. Mục tiêu DH ở đây là cái đích đặt ra cho HS cần đạt đƣợc, tức là sản phẩm mà HS có đƣợc sau mỗi bài học. Mục tiêu DH đó sẽ chỉ đạo toàn bộ nội dung, phƣơng pháp DH và mục tiêu đó gồm 3 thành tố: kiến thức, kĩ năng và thái độ. Vì vậy, trƣớc khi sử dụng TN tự tạo vào tổ chức hoạt động DH, GV cần xác định mục tiêu cần đạt đƣợc sau khi thực hiện TN hoặc qua bài học này GV cần hình thành những kiến thức, kĩ năng gì cho HS. Bƣớc 2. Nghiên cứu nội dung bài học Nhiệm vụ của việc DH Vật lí ở trƣờng phổ thông là nhằm giúp cho HS đạt đƣợc một hệ thống kiến thức vật lí cơ bản phù hợp với trình độ nhận thức của HS, những kiến thức đó là các hiện tƣợng, các khái niệm vật lí, các định luật vật lí, thuyết vật lí và ứng dụng của vật lí trong đời sống và trong sản xuất. Trên cơ sở nghiên cứu mục tiêu DH và nội dung bài học, GV cần xác định những nội dung kiến thức nào trong bài học có thể tự tạo TN để hình thành hoặc minh họa kiến thức cho HS, từ đó có thể đề xuất và lựa chọn phƣơng án TN thích hợp. Bƣớc 3. Tìm hiểu thực trạng cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm
21
Trong quá trình DH, cơ sở vật chất và thiết bị TN Vật lí có vai trò rất quan trọng, là phƣơng tiện giúp cho GV tổ chức hoạt động nhận thức cho HS có hiệu quả nhằm đạt đƣợc mục tiêu và nhiệm vụ DH đề ra. Chính vì vậy, trong DH Vật lí các thiết bị TN tỏ ra rất có hiệu quả trong việc phát huy tính tích cực nhận thức của HS. Ở các trƣờng phổ thông hiện nay, các thiết bị TN đều đƣợc cung cấp theo danh mục tối thiểu của Bộ, tuy nhiên qua thời gian sử dụng các thiết bị TN bị xuống cấp cho kết quả TN không chính xác, thậm chí hƣ hỏng không sử dụng đƣợc ảnh hƣởng đến hiệu quả DH Vật lí ở trƣờng phổ thông. Do đó việc thiết kế, chế tạo, cải tiến và sửa chữa các thiết bị TN nhằm khắc phục tình trạng các thiết bị TN thiếu đồng bộ là việc làm thực sự có ý nghĩa và góp phần vào việc thực hiện đổi mới phƣơng pháp DH và tăng cƣờng tính trực quan trong DH. Bƣớc 4. Đề xuất, lựa chọn phƣơng án thí nghiệm Căn cứ vào mục tiêu bài học và tình hình thiết bị TN mà GV có thể đề xuất, lựa chọn phƣơng án TN. Việc đề xuất, lựa chọn phƣơng án TN có thể đƣợc thực hiện theo 3 cách sau: - Phƣơng án TN có sẵn, tự thiết kế, chế tạo và lắp ráp TN. - Phƣơng án TN có sẵn, cải tiến một số thiết bị cho phù hợp với nội dung DH. - Tự đề xuất phƣơng án TN và tự tạo TN. Bƣớc 5. Chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và linh kiện cần thiết Dựa trên phƣơng án TN đã đề xuất, GV tiến hành tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và linh kiện cần thiết. Các vật liệu, dụng cụ và linh kiện dùng trong TN phải có sẵn trong thực tế cuộc sống, dễ tìm kiếm, dễ gia công, dễ mua, dễ thay thế và sửa chữa thì mới đảm bảo tính khả thi. Bƣớc 6. Gia công, chế tạo dụng cụ thí nghiệm
22
Sau khi đã chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và thiết bị cần thiết cho TN, GV tiến hành gia công các vật liệu, dụng cụ và thiết bị để tạo nên các bộ phận của bộ TN theo phƣơng án đã đề xuất. Đây là việc làm tƣơng đối khó đối với GV, vì vậy đòi hỏi ngƣời GV phải có kĩ năng, tay nghề, những am hiểu và kinh nghiệm trong cuộc sống. Bƣớc 7. Lắp ráp thí nghiệm Các dụng cụ, thiết bị sau khi đã đƣợc gia công, chế tạo theo phƣơng án TN đã đề xuất thì việc tiếp theo là tiến hành lắp ráp các dụng cụ TN lại với nhau. Bƣớc 8. Tiến hành thí nghiệm Sau khi đã lắp ráp các dụng cụ TN lại với nhau theo phƣơng án đề xuất thì việc tiến hành TN là để kiểm tra sự vận hành của các dụng cụ, thiết bị TN là rất cần thiết. Mục đích của việc tiến hành TN là nhằm phát hiện những sai sót, lỗi trong quá trình gia công, chế tạo dụng cụ và lắp ráp. Việc tiến hành TN có thể xảy ra hai trƣờng hợp sau: Trƣờng hợp 1: TN đạt theo phƣơng án đề ra, cho kết quả nhƣ mong muốn thì tiếp tục thực hiện bƣớc tiếp theo là hoàn thiện TN nhằm tăng cƣờng tính trực quan, thẩm mĩ và đảm bảo an toàn cho TN khi sử dụng. Trƣờng hợp 2: TN không đạt theo phƣơng án đề ra, không cho kết quả nhƣ mong muốn hoặc các dụng cụ, thiết bị sau khi gia công, chế tạo và lắp ráp không vận hành đƣợc thì ta tiến hành kiểm tra lại các bƣớc đề xuất phƣơng án, gia công, chế tạo và lắp ráp TN nhƣ sau: - Nếu bƣớc đề xuất phƣơng án TN không khả thi thì đề xuất phƣơng án TN khác. - Nếu bƣớc gia công, chế tạo dụng cụ TN chƣa tốt, chƣa đảm bảo yêu cầu đề ra thì tiến hành gia công, chế tạo lại các dụng cụ TN.
23
- Nếu bƣớc lắp ráp dụng cụ, thiết bị chƣa hợp lí thì tiến hành kiểm tra và lắp ráp lại cho hợp lí. Bƣớc 9. Hoàn thiện thí nghiệm Bƣớc cuối cùng trong quy trình này là hoàn thiện TN nhằm tăng cƣờng tính trực quan, đảm bảo tính thẩm mĩ và an toàn trong quá trình sử dụng. Trong quy trình tự tạo TN thì bƣớc đề xuất phƣơng án TN là quan trọng nhất, vì trong phƣơng án đề xuất thì các vật liệu, dụng cụ và thiết bị dùng trong TN phải là những dụng cụ có sẵn trong tự nhiên, dễ tìm, dễ gia công và chế tạo thì mới đảm bảo tính khả thi. Ngoài ra, các bƣớc nhƣ: gia công và chế tạo dụng cụ, lắp ráp và tiến hành TN cũng rất cần thiết, vì trong quá trình gia công và chế tạo đòi hỏi ngƣời GV phải có kinh nghiệm và những am hiểu trong cuộc sống, phải khéo tay, phải làm nhiều lần để tìm các phƣơng án tối ƣu nhất. Còn bƣớc tiến hành TN là để kiểm tra, phát hiện và điều chỉnh những sai sót, những dụng cụ chƣa đƣợc tốt và đảm bảo khi tiến hành TN sẽ thành công. Nhƣ vậy, quy trình tự tạo TN có thể đƣợc tóm tắt qua sơ đồ sau:
24
Xác định mục tiêu dạy học Nghiên cứu nội dung bài học
Tìm hiểu thực trạng cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm Đề xuất, lựa chọn phƣơng án thí nghiệm
Chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và linh kiện cần thiết Gia công, chế tạo dụng cụ thí nghiệm Lắp ráp thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm
Hoàn thiện thí nghiệm Sơ đồ 1.2: Quy trình tự tạo thí nghiệm trong dạy học Vật lí 1.3. Bản đồ tƣ duy (BĐTD) 1.3.1. Khái niệm và đặc điểm của bản đồ tƣ duy Bản đồ tƣ duy còn gọi là sơ đồ tƣ duy, lƣợc đồ tƣ duy,… “Là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi đào sâu, mở rộng một ý tưởng, tóm tắt những ý chính
25
của một nội dung, hệ thống hóa một chủ đề… bằng cách kết hợp việc sử dụng hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết” [4]
Hình 1.1: Cấu trúc bản đồ tư duy Nghĩa của cụm từ BĐTD không hiểu theo nghĩa bản đồ thông thƣờng nhƣ bản đồ địa lí mà BĐTD đƣợc hiểu là một hình thức ghi chép theo mạch tƣ duy của mỗi ngƣời bằng việc kết hợp nét vẽ, màu sắc và chữ viết. Đặc biệt đây là một sơ đồ mở, việc thiết kế BĐTD theo mạch tƣ duy của mỗi ngƣời, không yêu cầu tỉ lệ, chi tiết khắt khe nhƣ bản đồ địa lí, có thể vẽ thêm hoặc bớt các nhánh, mỗi ngƣời vẽ một kiểu khác nhau, dùng màu sắc, hình ảnh, các cụm từ diễn đạt khác nhau, cùng một nội dung nhƣng mỗi ngƣời có thể “thể hiện” nó dƣới dạng BĐTD theo một cách riêng do đó việc lập BĐTD phát huy đƣợc tối đa khả năng sáng tạo của mỗi ngƣời. BĐTD là một công cụ tổ chức tƣ duy nền tảng, có thể miêu tả nó là một kĩ thuật hình họa với sự kết hợp giữa từ ngữ, hình ảnh, đƣờng nét, màu sắc phù hợp với cấu trúc, hoạt động và chức năng của bộ não giúp con ngƣời khay thác tiềm năng vô tận của bộ não. Nó đƣợc coi là sự lựa chọn cho toàn bộ trí óc hƣớng tới lối suy nghĩ mạch lạc. Tony Buzan là ngƣời đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu tìm ra hoạt động của bộ não. Theo Tony Buzan “một
26
hình ảnh có giá trị hơn cả ngàn từ…” và “màu sắc cũng có tác dụng kích thích não nhƣ hình ảnh. Màu sắc mang đến cho BĐTD những rung động cộng hƣởng, mang lại sức sống và năng lƣợng vô tận cho tƣ duy sáng tạo”. Cơ chế hoạt động của BĐTD chú trọng tới hình ảnh, màu sắc, với các mạng lƣới liên tƣởng (các nhánh). BĐTD là công cụ đồ họa nối các hình ảnh có liên hệ với nhau vì vậy có thể vận dụng BĐTD vào hỗ trợ DH kiến thức mới, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức,...và lập kế hoạch công tác. Kĩ thuật tạo ra BĐTD này đƣợc gọi là Mindmapping và đƣợc phát triển bởi Tony Buzan vào đầu năm 1970. Ở giữa bản đồ tƣ duy là một chủ đề trung tâm này sẽ đƣợc phát triển bằng các nhánh nhỏ thể hiện các tiêu đề nhằm nghiên cứu chủ đề ở mức độ sâu hơn. Trong từng tiêu đề đƣợc phát triển bởi những nhánh nhỏ này lại tiếp tục đƣợc phân thành nhiều nhánh nhỏ hơn, nhằm nghiên cứu vấn đề ở mức độ sâu hơn nữa và các chi tiết hỗ trợ. Nhờ sự kết nối giữa các nhánh, các ý tƣởng cũng có sự liên kết dựa trên mối liên hệ của bản thân chúng, điều này khiến BĐTD có thể bao quát đƣợc các ý tƣởng trên một phạm vi sâu rộng mà một bản liệt kê ý tƣởng thông thƣờng không thể làm đƣợc . 1.3.2. Cách đọc bản đồ tƣ duy Cấu
trúc
của
BĐTD
không xuất phát từ trái sang phải và từ trên xuống dƣới theo kiểu truyền thống. Thay vào đó, BĐTD đƣợc vẽ, viết và đọc theo hƣớng bắt nguồn từ trung tâm di chuyển ra phía ngoài và sau đó là theo chiều kim đồng hồ. Do Hình 1.2. Cách đọc BĐTD
27
đó, các từ ngữ trên BĐTD nên đƣợc đọc từ trái sang phải, bắt đầu từ phía trong di chuyển ra ngoài. Các mũi tên xung quanh BĐTD bên dƣới chỉ ra cách đọc thông tin trong sơ đồ. Các số thứ tự cũng là một hƣớng dẫn khác. Bốn kết cấu chính I, II, III, IV trong BĐTD phía trên đƣợc gọi là nhánh chính. BĐTD có bốn nhánh chính vì nó có bốn tiêu đề phụ. Số tiêu đề phụ là số nhánh chính. Đồng thời các nhánh chính của BĐTD đƣợc đọc theo chiều kim đồng hồ, bắt nguồn từ nhánh I tới nhánh II, rồi nhánh III, và cuối cùng là nhánh IV. Các từ khóa đƣợc viết và đọc theo hƣớng từ trên xuống dƣới trong cùng một nhánh chính . 1.3.3. Cách vẽ bản đồ tƣ duy 1.3.3.1. Công cụ vẽ bản đồ tƣ duy Có hay cách vẽ BĐTD: vẽ bằng tay hoặc bằng phần mềm máy tính - Vẽ bằng tay: ngƣời học sử dụng bút chì màu, phấn, tẩy,…vẽ trên giấy, bìa, bảng phụ,… - Vẽ bằng phần mềm: ngƣời học có thể sử dụng các phần mềm bản đồ tƣ duy nhƣ ConceptDraw MINDMAP 5 Professional (miễn phí), Mindjet MindManager Pro7, FreeMind, MindManager, Buzan’s iMindMap…hoặc vẽ bằng chƣơng trình Microsoft Word. Đối với HS phổ thông thì vẽ BĐTD bằng tay sẽ dễ dàng và thiết thực hơn cho việc học. 1.3.3.2. Các bƣớc vẽ bản dồ tƣ duy Bƣớc 1: Chọn từ trung tâm (còn gọi là từ khóa). Từ trung tâm là tên của một bài hay một chủ đề hay một nội dung kiến thức cần khai thác. Khi vẽ, HS có thể sử dụng hình vẽ, màu sắc mà các em thích để làm nổi bật chủ đề. Bƣớc 2: Vẽ các tiêu đề phụ (nhánh cấp 1). Nội dung của các tiêu đề phụ chính là các nội dung kiến thức cơ bản của một bài học hoặc một đơn vị kiến thức nào đó của bài học. Những nội dung kiến thức này sẽ góp phần làm
28
sáng tỏ nội dung của chủ đề chính ở trung tâm. HS vẽ thêm các tiêu đề phụ bằng hình ảnh hoặc chữ xung quanh tiêu đề trung tâm, lƣu ý cách bố trí và sử dụng màu sắc. Tiêu đề phụ nên đƣợc vẽ theo hƣớng chéo góc để nhiều nhánh phụ khác có thể vẽ tỏa ra một cách dễ dàng. Bƣớc 3: Trong từng tiêu đề phụ, vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ (nhánh cấp 2,3…). Sau khi vẽ các tiêu đề phụ, HS xác định những nội dung kiến thức hỗ trợ cho nội dung của các tiêu đề phụ đó rồi tiến hành vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ. Trong khi vẽ HS chỉ nên tận dụng các từ khóa và hình ảnh. Mỗi từ khóa, hình ảnh nên đƣợc vẽ trên một đoạn gấp khúc riêng trên nhánh. Bƣớc 4: Hoàn thiện BĐTD. HS có thể vẽ thêm hình ảnh và sử dụng màu sắc giúp các ý quan trọng thêm nổi bật, bổ sung các liên kết cần thiết để hoàn thiện BĐTD. Có thể tóm lƣợc cách vẽ bản đồ tƣ duy bằng một BĐTD nhƣ sau:
Hình 1.3: Cách vẽ BĐTD
29
1.3.3.3. Nguyên tắc vẽ bản đồ tƣ duy Để sử dụng công cụ BĐTD một cách có kết quả, trong quá trình lập và sử dụng BĐTD, cần tuân thủ theo các nguyên tắc sau: Nhấn mạnh, liên kết và mạch lạc. Nhấn mạnh có tác dụng tăng trí nhớ và đẩy mạnh sự sáng tạo. Mọi kĩ thuật để nhấn mạnh đều có thể đƣợc dùng để liên kết, và ngƣợc lại. Muốn đạt hiệu quả nhấn mạnh tối ƣu trong BĐTD hãy sử dụng hình ảnh, màu sắc, kích cỡ của chữ viết một cách thích hợp để thu hút sự tập trung của mắt và não. Liên kết tạo ra mối liên hệ giữa các kiến thức thành phần trong một chủ đề thống nhất có vai trò tăng trí nhớ và tính sáng tạo của HS. Việc dùng kí hiệu để liên kết là quy tắc khá quan trọng. Khi dùng kí hiệu, các mối liên kết giữa các bộ phận trong cùng một trang trong BĐTD sẽ dễ dàng đƣợc tìm thấy bất kể chúng xa hay gần nhau. Có thể kí hiệu bằng dấu thập chéo, vòng tròn, tam giác, gạch dƣới hay những kí hiệu phức tạp hơn…Kí hiệu cũng giúp tiết kiệm thời gian. Mạch lạc là sự diễn đạt sáng sủa, dễ nhìn của BĐTD cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cƣờng hứng thú và giúp cho việc ghi nhớ trở nên dễ dàng hơn đối với ngƣời học. Một ghi chú viết vẽ nghệch ngoạc sẽ gây trở ngại nhiều hơn là giúp cho trí nhớ vì nó đi ngƣợc lại bản tính liên kết của tƣ duy và hạn chế tƣ duy mạch lạc. 1.3.4. Vai trò của bản đồ tƣ duy So với các cách thức ghi chép truyền thống thì phƣơng pháp dùng BĐTD có những điểm vƣợt trội nhƣ sau: + Logic, mạch lạc + Ý chính sẽ ở trung tâm và đƣợc xác định rõ ràng. + Nhìn thấy bức tranh tổng thể mà lại chi tiết.
30
+ Quan hệ hỗ tƣơng giữa mỗi ý đƣợc chỉ ra tƣờng tận, ý càng quan trọng thì sẽ nằm vị trí càng gần với ý chính. + Liên hệ giữa các khái niệm then chốt sẽ đƣợc tiếp nhận lập tức bằng thị giác. + Kích thích hứng thú học tập và tính sáng tạo của HS. + Giúp mở rộng ý tƣởng và đào sâu kiến thức. + Giúp HS ôn tập củng cố, khái quát, hệ thống hóa kiến thức một cách hiệu quả. + Giúp ghi nhớ nhanh, nhớ lâu, nhớ sâu kiến thức. + Thêm thông tin dễ dàng hơn bằng cách vẽ chèn thêm vào sơ đồ. + Các ý mới có thể đƣợc đặt vào đúng vị trí trên hình một cách dễ dàng, bất chấp thứ tự của sự trình bày, tạo điều kiện cho việc thay đổi một cách nhanh chóng và linh hoạt cho việc ghi nhớ. Kiểu ghi chép của BĐTD thể hiện bằng hình ảnh, đƣờng nét, màu sắc đƣợc trải theo các hƣớng không có tính tuần tự và có độ thoáng, giúp dễ dàng phát triển ý tƣởng nhanh hơn so với kiểu ghi chép thông thƣờng theo kiểu xuống dòng. Điểm mạnh nhất của BĐTD là phát triển ý tưởng và không bỏ sót ý tưởng. Việc xây dựng một hình ảnh thể hiện mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: ghi nhớ, phát triển nhận thức, tƣ duy, óc tƣởng tƣợng và khả năng sáng tạo... BĐTD vừa nhƣ bức tranh tổng thể mà lại chi tiết, vừa giúp nhìn đƣợc khái quát toàn bộ vấn đề vừa nhìn đƣợc cái cụ thể trong cái nhìn tổng thể. 1.3.5. Các ứng dụng của bản đồ tƣ duy trong dạy học 1.3.5.1. Bản đồ tƣ duy hỗ trợ hoạt động dạy Ngoài việc giúp học sinh làm quen với lí thuyết và thực hành BĐTD, ngƣời GV còn có thể sử dụng BĐTD theo nhiều cách thực tế để làm cho việc DH dễ dàng, lí thú hơn [29].
31
Lập dàn ý cho bài giảng Dùng BĐTD làm dàn ý cho bài giảng cho phép GV có cái nhìn tổng quát về chủ đề. Nhờ có những đặc tính hỗ trợ trí nhớ, BĐTD cho phép GV chỉ cần xem lƣớt qua trƣớc khi lên lớp là có thể nắm bắt đƣợc trọng tâm. Nó giúp GV có khả năng duy trì sự cân đối, sinh động cho một bài giảng với bố cục rõ ràng, hợp lí của một bài thuyết trình. Hơn nữa, BĐTD còn cho phép GV giảng bài theo đúng thời gian quy định, hoặc nếu thời gian thay đổi vì một lí do nào đó thì GV cũng có thể chỉnh sửa cho bài giảng dài hơn hay ngắn đi theo yêu cầu. Xây dựng các kế hoạch cho năm học - Kế hoạch cho năm: Giáo viên có thể dùng BĐTD để có cái nhìn tổng quát về chƣơng trình học của năm, bao gồm các học kì và hình thức bài học phải dạy. - Kế hoạch cho từng chƣơng: Đây là một phần của kế hoạch hàng năm, thƣờng có dạng BĐTD nhỏ hơn, và đƣợc phát triển từ một hay nhiều nhánh trong chƣơng trình cho năm. Kế hoạch của học kì có thể cho thấy chủ đề và thứ tự giảng dạy mà GV sẽ theo trong quá trình. - Kế hoạch cho mỗi bài học (giáo án): Ghi lại những chi tiết cụ thể về bài học nhƣ thời gian bắt đầu và kết thúc, phòng học, chủ đề giảng… 1.3.5.2. Bản đồ tƣ duy hỗ trợ hoạt động học Trong thời đại bùng nổ thông tin nhƣ hiện nay, HS cần phải tiếp thu một lƣợng kiến thức đồ sộ. Vì vậy, để tiếp nhận lƣợng thông tin lớn một cách có hiệu quả nhất thì BĐTD với những đặc tính của nó sẽ giúp HS làm tốt công việc trên [29]. Dễ dàng nhận thấy với cách ghi chú thông thƣờng, hoạt động học thƣờng gặp các bất lợi sau:
32
Các từ khóa bị chìm khuất: từ khóa truyền tải các ý tƣởng quan trọng, giúp ta nhớ tới những ý tƣởng liên kết khi đọc hay nghe thấy nó. Theo lối ghi chú thông thƣờng, những từ khóa thƣờng rải ra trên nhiều trang giấy và bị chìm khuất trong một rừng chữ không quan trọng bằng. Khó nhớ nội dung: các ghi chú bằng một màu đơn điệu dễ gây nhàm chán thị giác, khiến não khƣớc từ và bỏ quên chúng đi. Lãng phí thời gian: vì có thể ghi chú cả những cái không cần thiết, hoặc buộc ta phải đọc đi đọc lại những ghi chú không cần thiết… Không kích thích não sáng tạo: ghi chép theo BĐTD khắc phục đƣợc các hạn chế trên, tạo điều kiện thuận lợi cho lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kĩ năng tƣ duy theo định hƣớng [5]. 1.3.5.3. Sử dụng bản đồ tƣ duy trong dạy học các loại bài học Vật lí ở trƣờng phổ thông BĐTD có thể và cần thiết để sử dụng nhƣ một công cụ hỗ trợ cho hoạt động dạy và học trong các loại bài học Vật lí khác nhau. Bài học xây dựng kiến thức mới: mục đích chính là xây dựng kiến thức mới, xác định các đặc tính, các mối quan hệ trong đối tƣợng đó, hiểu nội dung cơ bản của kiến thức mới. Sử dụng BĐTD có thể dễ dàng giúp HS liên kết và tổ chức tri thức cũng nhƣ sự kiện liên quan nhằm tìm ra những đặc tính và mối quan hệ của các đối tƣợng trong kiến thức mới. Cấu trúc bài học xây dựng kiến thức mới theo định hướng sử dụng BĐTD: - Củng cố kiến thức xuất phát, tạo tình huống nhận thức. - Xây dựng kiến thức mới. - Củng cố, hệ thống hóa kiến thức mới, GV vẽ BĐTD cho HS thuyết minh hoặc HS vừa vẽ, vừa thuyết minh BĐTD. GV nhận xét, bổ sung, hoàn chỉnh BĐTD.
33
- Vận dụng kiến thức. Bài học luyện tập giải bài tập vật lí: mục đích chính là làm cho HS hiểu sâu hơn những kiến thức đã học, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập cũng nhƣ vào thực tiễn đời sống, sản xuất. Việc luyện tập giải bài tập vật lí cũng có nhiều dạng và cấp độ khác nhau. Trong mỗi dạng vậy BĐTD cũng có ít nhiều đóng góp hoàn tất công việc một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất. Cấu trúc bài học luyện tập giải bài tập Vật lí theo hướng sử dụng BĐTD: - Củng cố kiến thức, công thức quan trọng, công thức suy ra,các công thức liên quan. - Các dạng bài tập thƣờng gặp, cách giải. - Dạng bài tập nâng cao, cách giải. - Chú ý quan trọng. Bài học thực hành vật lí: mục đích chính là rèn luyện kĩ năng sử dụng một số thiết bị cơ bản, thực hiện các phép đo cơ bản, rèn luyện kĩ năng sử dụng dụng cụ, thiết bị thí nghiệm để nghiên cứu những tính chất hay những mối quan hệ của các sự vât,hiện tƣợng. Cấu trúc bài học thực hành theo hướng sử dụng BĐTD: - Củng cố, hệ thống hóa kiến thức. - Phân công công việc. Bài học ôn tập, tổng kết hệ thống hóa kiến thức: Hệ thống hóa có vai trò quan trọng, giúp HS hình dung tri thức trong mối quan hệ biện chứng với tri thức khác trong cùng một chủ đề hay nội dung nào đó. Việc hệ thống hóa kiến thức đòi hỏi khả năng khái quát hóa, đồng thời phải có hiểu biết nhất định về kiến thức đó. Nhƣ vậy, dùng hệ thống hóa kiến thức không những giúp HS ôn tập mà còn kiểm tra trình độ, thói quen tƣ duy của HS.
34
Cấu trúc bài học ôn tập, tổng kết hệ thống hóa kiến thức theo hướng sử dụng BĐTD: - GV vẽ BĐTD, HS thuyết minh. - HS vừa vẽ, vừa thuyết minh BĐTD, GV nhận xét, bổ sung, hoàn thiện BĐTD. 1.4. Tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập Vật lí ở trƣờng phổ thông 1.4.1. Tính tích cực nhận thức Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con ngƣời trong đời sống xã hội. Khác với động vật, con ngƣời không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong thiên nhiên mà còn chủ động sản xuất ra những của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội, sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại, chủ động cải biến môi trƣờng tự nhiên, cải tạo xã hội. Tính tích cực nhận thức là tính tích cực xét trong điều kiện, phạm vi của quá trình DH, chủ yếu đƣợc áp dụng trong quá trình nhận thức của HS. Theo giáo sƣ Trần Bá Hoành“Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức”[10]. Tính tích cực nhận thức bao gồm: sự lựa chọn đối tƣợng nhận thức; đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tƣợng nhằm cải tạo nó. Tính tích cực trong hoạt động cải tạo đòi hỏi phải có sự thay đổi trong ý thức và hành động của chủ thể nhận thức, đƣợc thể hiện bằng nhiều dấu hiệu nhƣ sự tập trung chú ý, sự tƣởng tƣợng mạnh mẽ, sự phân tích, sự tổng hợp sâu sắc… 1.4.2. Tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập Vật lí
35
- Tính tích cực trong học tập của HS là sự tự nguyện, sự khao khát, mong muốn tham gia vào quá trình phát hiện, tìm hiểu và giải quyết vấn đề gặp phải trong quá trình học tập. - Có thể nhận biết đƣợc sự tích cực của HS trong quá trình học tập dựa vào các dấu hiệu nhƣ: Dấu hiệu bên ngoài (qua hành vi, thái độ, hứng thú): + HS chú ý quan sát, chăm chú lắng nghe và theo dõi những gì thầy cô làm. + HS khao khát, tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung câu trả lời của bạn, thích đƣợc phát biểu ý kiến của mình về vấn đề đƣợc nêu ra. + HS hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề chƣa đƣợc trình bày rõ. Những thắc mắc HS đƣa ra biểu hiện sự tích cực tìm kiếm, lòng ham hiểu biết, trí tò mò. Học tập thụ động, không hứng thú sẽ không có câu hỏi và cũng sẽ không có phản ứng nếu câu hỏi không đƣợc trả lời. Dấu hiệu bên trong (sự căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động, sự phát triển tƣ duy, ý chí và xúc cảm…): Những dấu hiệu bên trong này cũng chỉ có thể phát hiện đƣợc qua những biểu hiện bên ngoài, nhƣng phải tích lũy một lƣợng thông tin đủ lớn và phải qua một quá trình xử lí thông tin mới thấy đƣợc, cụ thể là: + HS tích cực sử dụng các thao tác nhận thức, đặc biệt là các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa…vào việc giải quyết các nhiệm vụ nhận thức. + HS chủ động vận dụng linh hoạt các kiến thức, kĩ năng đã học để nhận ra vấn đề mới. + Phát hiện nhanh chóng, chính xác những nội dung đƣợc quan sát. + Hiểu lời ngƣời khác và diễn đạt cho ngƣời khác hiểu ý của mình.
36
+ HS mong muốn đƣợc đóng góp những thông tin mới lấy từ các nguồn khác nhau cho bạn bè, thầy cô. + HS có những biểu hiện của tính độc lập, sáng tạo trong học tập nhƣ: tự tin khi trả lời câu hỏi, có sáng kiến, tự tìm ra một vài cách giải quyết khác nhau cho các bài tập và tình huống, biết lựa chọn cách giải quyết hay nhất. + HS có những biểu hiện của ý chí trong quá trình nhận thức, nhƣ sự nỗ lực, tập trung chú ý vào vấn đề đang học, kiên trì làm xong bài tập, không nản trƣớc những tình huống khó khăn, thái độ phản ứng khi trống báo hết giờ... Thông qua những biểu hiện về tính tích cực của HS trong quá trình nhận thức mà GV có thể nhận ra những hạn chế của mình trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS. Từ đó tìm cách khắc phục những hạn chế mắc phải. - Tính tích cực học tập của HS có thể chia làm ba cấp độ sau: + Tính tích cực tái hiện (bắt chước): đây là mức độ thấp nhất của tính tích cực. HS bắt chƣớc hoạt động của GV, của bạn bè. Ở đây HS cũng phải có sự tập trung, sự gắng sức của thần kinh và cơ bắp. + Tính tích cực sử dụng (tìm tòi): là sự phát triển tính tích cực ở mức độ cao hơn. HS tìm cách độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, mò mẫm những cách giải khác nhau để tìm ra lời giải hợp lí nhất. + Tính tích cực sáng tạo: là mức độ phát triển cao nhất của tính tích cực. HS cố tìm ra cách giải mới, độc đáo, tìm ra hƣớng phát triển của bài toán hoặc cố gắng lắp đặt các TN mới để chứng minh nội dung của bài học... Tính tích cực sáng tạo tạo điều kiện cho tìm năng sáng tạo cá nhân [14], [20]. Đối với HS THCS phải vƣơn tới 2 cấp độ: tìm tòi và sáng tạo. Tích cực ở đây là tích cực một cách chủ động đƣợc hiểu theo nghĩa là ngƣời học chủ động trong toàn bộ quá trình tìm tòi phát hiện và giải quyết nhiệm vụ nhận thức dƣới sự hƣớng dẫn, tổ chức của GV.
37
1.4.3. Tính tích cực nhận thức của học sinh THCS miền núi Theo các nhà tâm lí học, tuổi thiếu niên (tuổi của HS THCS) đƣợc xác định vào khoảng từ 12, 13 đến 15, 16 tuổi. Đó là lứa tuổi chuyển biến đột ngột từ trẻ con sang ngƣời lớn, các em không hoàn toàn là trẻ con và cũng chƣa phải là ngƣời lớn. Các em đã có suy nghĩ “mình không còn là trẻ con” và có nguyện vọng muốn đƣợc làm ngƣời lớn, cũng nhƣ đƣợc đối xử nhƣ ngƣời lớn. Do hoàn cảnh địa lí, phong tục tập quán, HS THCS miền núi có nhiều đặc điểm tâm lí, đặc điểm nhận thức khác với HS ở miền xuôi nên GV cần hết sức quan tâm và chú ý. Đa số HS dân tộc miền núi đến trƣờng với lòng ham học hỏi, niềm tin sâu sắc về tƣơng lai phía trƣớc. Ngoài việc học, các em còn phải làm nhiều công việc để phụ giúp gia đình. Các em làm việc rất hăng say, nhiệt tình nhƣng sức làm việc chƣa bền, chƣa dẻo dai. Giờ học đối với các em không chỉ đơn thuần là học tập, mà còn là một tình huống giao tiếp với bạn bè, với GV, một tình huống có vô số những cử chỉ, những đánh giá. Đặc điểm nhận thức: ở lứa tuổi này, nhận thức cảm tính vẫn còn chiếm ƣu thế. Quá trình nhận thức của HS thƣờng tập trung vào sự quan sát bên ngoài sự vật, hiện tƣợng, ít quan tâm tới mặt bên trong, nội dung của đối tƣợng. Ở lứa tuổi này, đặc biệt đối với HS THCS miền núi thiên về nhận thức thực tiễn hơn là nhận thức lí thuyết, muốn thực hành nhiều hơn nghiên cứu lí luận. Vì thế, nếu cho HS tự nghiên cứu, đƣợc tự mình làm ra một sản phẩm nào đó thì các em rất hăng say, nhiệt tình, kết quả lao động rất tốt. Ở lứa tuổi này có một đặc điểm rất đáng quan tâm là thái độ muốn khẳng định mình, muốn tự lực, độc lập trong mọi hoạt động, khác hẳn so với lứa tuổi nhi đồng. Các em rất thích tham gia vào các hoạt động tập thể, các giờ học ngoại khóa, học tập kết hợp vui chơi. Tuy nhiên, HS miền núi thƣờng
38
hiền lành, ít nói; nhƣng thể hiện đƣợc tính chắc chắn, cẩn thận, ít ồn ào, sôi nổi. Trong lớp học, các em chú ý vào bài giảng song thực chất lại thiếu tập trung. Sự chú ý nhiều khi chỉ là hình thức, tuân theo kỉ luật, thực chất HS không tập trung tƣ tƣởng. HS miền núi đa phần rụt rè, nếu không hiểu bài thì không dám hỏi thầy cô và bạn bè, tƣ tƣởng tự ti khá phổ biến cho mình là kém thông minh. HS chƣa biết cách tự làm việc với tài liệu học tập, khái quát, tổng hợp kiến thức, khả năng rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo còn hạn chế. 1.4.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lí Để phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong quá trình DH, cần phải chỉ ra những biện pháp cụ thể. Các biện pháp này phải đƣợc đề xuất dựa trên tâm lý đối với HS đó là: tính tò mò, tính hiếu động cũng nhƣ những điều kiện tâm lý liên quan đến quá trình nhận thức nhƣ: nhu cầu, động cơ, hứng thú. Trong quá trình DH để phát huy tính tích cực nhận thức của HS, GV cần chú ý đến các biện pháp sau: 1. Nội dung DH phải mới, cái mới ở đây không phải là quá xa lạ đối với HS, cái mới phải liên hệ và phát triển với cái cũ, kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt hàng ngày và thỏa mãn nhu cầu nhận thức của HS. Tạo điều kiện cho HS thấy đƣợc sự gần gũi giữa kiến thức Vật lí và thực tại của thế giới xung quanh: tăng cƣờng cho HS tiếp xúc với vật thật, thiết bị thật cũng nhƣ với các phƣơng tiện DH để đƣa HS lại gần thực tế đời sống, giao cho HS thực hiện các nhiệm vụ học tập có liên quan đến các ứng dụng của kiến thức của Vật lí. Tăng cƣờng sử dụng TN và phƣơng tiện trực quan trong DH Vật lí, xem đó nhƣ là một phƣơng tiện hữu hiệu trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS.
39
2. Lựa chọn, phân chia các nhiệm vụ học tập phù hợp với mức độ phát triển của HS: chú ý đến sự phân hóa về nhịp độ học tập và trình độ phát triển của các HS; trình bày rõ ràng các yêu cầu, nhiệm vụ đặt ra đối với HS để tạo cho HS có cảm giác vừa sức. Xây dựng nhiều mức độ và sự đa dạng của hoạt động: tạo ra các khoảng thời gian học tập và trải nghiệm tích cực, tăng cƣờng các trải nghiệm thành công; thay đổi xen kẽ các nhiệm vụ học tập: dễ - khó, đơn giản - phức tạp, lí thuyết - thực tế. 3. Vận dụng và phối hợp các phƣơng pháp DH tích cực một cách có hiệu quả. Đặc biệt là các phƣơng pháp tích cực nhƣ: phƣơng pháp nêu vấn đề, phƣơng pháp phát triển hệ thống câu hỏi, phƣơng pháp thực nghiệm…nhƣ vậy mới khuyến khích tính tích cực, tự lực của HS trong học tập. Đa dạng hóa các hình thức tổ chức DH: DH nhóm, DH kiến tạo, DH dự án… 4. Tạo ra không khí học tập và môi trƣờng học tập với các mối quan hệ thân thiện trong lớp (nhóm học tập): tạo ra sự thoải mái về tinh thần cho HS thông qua việc động viên, giúp đỡ thƣờng xuyên, nhờ đó HS có cảm giác dễ chịu, tự tin. Đánh giá, động viên khen ngợi, khích lệ bằng cách khen thƣởng kịp thời trƣớc lớp khi cá nhân hay nhóm có thành tích học tập tốt. Để thực hiện có hiệu quả các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS đòi hỏi GV phải có năng lực tổ chức hoạt động DH một cách chủ động, sáng tạo và đặc biệt cần nghiên cứu xây dựng và sử dụng TN tự tạo, BĐTD vào DH cho HS theo hƣớng phát huy tính tích cực, tự lực trong quá trình DH. 1.5. Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo đơn giản kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học Vật lí ở trƣờng THCS miền núi 1.5.1. Mục đích điều tra + Điều tra thực trạng cơ sở vật chất của nhà trƣờng, các trang thiết bị TN phục vụ cho DH Vật lí.
40
+ Điều tra việc sử dụng phƣơng pháp DH, việc sử dụng TN trong DH Vật lí, việc sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD trong DH Vật lí ở trƣờng THCS miền núi. + Điều tra phƣơng pháp học của HS, mức độ làm TN tự tạo của HS và hứng thú của HS khi sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD trong học tập Vật lí ở trƣờng THCS miền núi. 1.5.2. Phƣơng pháp điều tra + Dùng phiếu phỏng vấn đối với GV và HS (Xem phụ lục) + Trao đổi trực tiếp với GV giảng dạy Vật lí, với tổ trƣởng chuyên môn, xem giáo án, dự giờ. + Tham quan phòng TN Vật lí, phòng học bộ môn. + Điều tra 2 trƣờng THCS: trƣờng THCS Thái Sơn, trƣờng THCS Bình Xa, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang. 1.5.3. Kết quả điều tra 1.5.3.1. Cơ sở vật chất - Số lớp học đủ cho HS học một ca, có đầy đủ phòng học bộ môn: Hóa học, Sinh học, Vật lí, Công nghệ, Tin học. - Cả 2 trƣờng đều có phòng TN vật lí riêng hoặc ghép phòng để đồ dùng với các môn khác. Tuy nhiên, các phòng này đều đã xuống cấp, HS không thể tiến hành học tập tại đây. Vì vậy trƣớc khi lên lớp, GV phải chuẩn bị dụng cụ TN và mang lên lớp học rất cồng kềnh và gặp nhiều khó khăn. - Hầu hết các trƣờng đã đƣợc trang bị các bộ TN mới theo danh mục của Bộ giáo dục và Đào tạo quy định. Số bộ dụng cụ TN ở các trƣờng đầy đủ nhƣng sau một thời gian dài sử dụng, không đƣợc trang bị thêm thì chất lƣợng của các dụng cụ TN không còn đảm bảo. Một số bộ bị mất hoặc bộ phận bị hỏng hóc khiến GV phải tự khắc phục bằng cách tự làm từ các vật liệu có sẵn.
41
- Trong quá trình DH, GV rất ít khi sử dụng BĐTD để giới thiệu môn học, dạy kiến thức mới hay củng cố, hệ thống hóa kiến thức của một bài, một chƣơng nào đó. Nếu có sử dụng, chủ yếu là những GV đã đƣợc tập huấn về BĐTD, trong những giờ dự thi GV giỏi, giờ học tiêu biểu. Qua điều tra, hiện nay chƣa có GV trƣờng nào thiết kế đƣợc các TN tự tạo hoặc BĐTD để hỗ trợ trong các bài giảng. Nhìn chung tình hình sử dụng TN tự làm và BĐTD trong DH Vật lí ở các trƣờng THCS miền núi là một vấn đề khó khăn mà các GV đang tìm cách khắc phục. 1.5.3.2. Tình hình học tập môn Vật lí của học sinh - Đa số HS không hứng thú học tập Vật lí bởi vì HS cho rằng đó là môn học trừu tƣợng, khó hiểu, phải học do bắt buộc. - Việc sử dụng TN tự làm của HS trong giờ học Vật lí cho thấy đa số HS chƣa bao giờ tự làm TN vật lí, HS rất ít khi tự làm TN và sử dụng trong giờ dƣới sự hƣớng dẫn của GV, hoặc tự làm TN do trƣờng phát động cuộc thi nào đó. - Tìm hiểu về khó khăn của HS khi tiến hành TN vật lý cho thấy: đa số HS không nắm đƣợc mục đích TN, không biết bố trí TN. - HS học Vật lí chủ yếu theo vở ghi, không biết khai thác tài liệu, HS thƣờng quen học thụ động, mải ghi chép, ít suy nghĩ, không nắm đƣợc nội dung trọng tâm của bài, chƣơng và không biết cách liên kết các kiến thức có liên quan với nhau. - HS chủ yếu chỉ từng nghe qua về khái niệm “bản đồ tƣ duy”, hoặc học tập dựa vào BĐTD do GV xây dựng chứ chƣa đƣợc tự làm BĐTD của riêng mình bằng bút màu hoặc vẽ bằng các phần mềm vẽ BĐTD. - Kết quả điều tra cho thấy: HS rất mong muốn GV sử dụng TN trong giờ học Vật lí, hƣớng dẫn các em tự làm TN đơn giản, tạo điều kiện cho các em tham gia tiến hành TN và trực tiếp làm TN, hƣớng dẫn các em ôn tập bằng
42
BĐTD. Vì có TN Vật lí sẽ giúp các em tƣởng tƣợng hơn và BĐTD nhiều màu sắc, ngắn gọn, giúp các em dễ học thuộc, hiểu bài. 1.5.3.3. Tình hình dạy môn Vật lí của giáo viên - GV bƣớc đầu đã tiếp cận với việc đổi mới phƣơng pháp DH, tuy nhiên đa số GV còn sử dụng phƣơng pháp thuyết trình, chƣa đầu tƣ các TN tự làm, chuẩn bị TN cho bài dạy. Phần lớn GV chủ yếu dạy đơn thuần theo SGK, chƣa định hƣớng phát triển tƣ duy cho HS, GV thƣờng ngại sử dụng TN trong DH. Do đó chƣa tạo hứng thú, cơ hội cho HS tham gia tích cực, tự lực để giải quyết vấn đề cơ bản của bài học. - GV còn ngại làm TN, sợ mất thời gian, “cháy giáo án”, số giờ học có sử dụng TN còn rất ít, thỉnh thoảng tiến hành TN và chỉ sử dụng khi có ngƣời dự giờ là chủ yếu, các TN đó thƣờng là TN minh họa do GV tiến hành, thao tác kĩ năng làm TN còn lúng túng. GV rất ít hƣớng dẫn HS tự làm TN, tự thiết kế phƣơng án TN. Các TN thực hành đa số GV có cho HS làm nhƣng còn sơ sài, đại khái. Do vậy giờ học vật lí còn khô khan, không hấp dẫn. - Nguyên nhân GV ít sử dụng TN: + Không có hoặc dụng cụ TN không đầy đủ (do hỏng hay mất) + Kỹ năng sử dụng một số dụng cụ TN còn lúng túng, chƣa thành thạo. + Nhiều thiết bị TN cồng kềnh, lắp ráp mất thời gian, phòng học ở xa nơi để thiết bị TN nên không có thời gian chuyển dụng cụ TN. Đặc biệt chủ yếu sợ không thành công, mất uy tín trƣớc HS. Tuy nhiên, GV đều nhận định nếu sử dụng tốt TN trong giờ học Vật lí, đặc biệt có kết hợp với BĐTD sẽ tạo đƣợc sự say mê, hứng thú, kích thích cho HS học tập tích cực.
43
KẾT LUẬN CHƢƠNG I Để giải quyết tốt nhiệm vụ của đề tài, chƣơng I tác giả đã nghiên cứu cơ sở lí luận của một số vấn đề của việc DH. Cụ thể là: - Thí nghiệm Vật lí, đặc điểm, yêu cầu của thí nghiệm Vật lí và TN tự tạo, chức năng của TN trong DH Vật lí ở trƣờng phổ thông, các yêu cầu đối với TN Vật lí. - Làm rõ khái niệm BĐTD, đƣa ra nguyên tắc lập BĐTD, đi sâu phân tích các khả năng ứng dụng của nó trong DH Vật lí. - Định nghĩa tính tích cực nhận thức của HS, các dấu hiệu về tính tích cực của HS trong hoạt động học tập Vật lí ở trƣờng phổ thông; đặc biệt là đặc điểm về tâm lí, nhận thức của HS THCS miền núi và các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong DH Vật lí. - Điều tra thực trạng của việc sử dụng TN tự tạo đơn giản kết hợp với BĐTD trong DH Vật lí ở một số trƣờng THCS miền núi trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang. Sự kết hợp giữa sử dụng TN tự tạo và BĐTD trong DH Vật lí sẽ giúp học sinh có đƣợc năng lực nhận thức, năng lực tƣ duy khoa học, và còn rèn luyện cho các em kĩ năng thực nghiệm, sự kiên trì, tự giác trong học tập cũng nhƣ nghiên cứu khoa học, đặc biệt rèn luyện cho các em phƣơng pháp ghi nhớ kiến thức khoa học. Điều này sẽ đảm bảo cho kiến thức của học sinh đƣợc hình thành một cách bền vững, sẽ làm cho học sinh tự tin, tích cực chủ động trong việc tiếp nhận các tình huống học tập mới, say mê nghiên cứu khoa học. Vận dụng những kết luận trên đây, tác giả nghiên cứu xây dựng một số thí nghiệm tự tạo đơn giản và xây dựng tiến trình DH có sử dụng TN tự tạo và BĐTD vào DH chƣơng "Nhiệt học" – Vật lí 8 cho HS miền núi nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS sẽ đƣợc trình bày ở chƣơng II.
44
CHƢƠNG II: XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO ĐƠN GIẢN KẾT HỢP VỚI BẢN ĐỒ TƢ DUY ĐỂ DẠY HỌC CHƢƠNG "NHIỆT HỌC" - VẬT LÍ 8 CHO HỌC SINH MIỀN NÚI 2.1. Cấu trúc, nội dung chƣơng trình, sách giáo khoa chƣơng "Nhiệt học" Vật lí 8 2.1.1. Đặc điểm chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 - Vị trí: chƣơng “Nhiệt học” là chƣơng thứ 2 trong SGK Vật lí 8 [17]. - Nội dung: chƣơng gồm 11 bài (theo PPCT, trong đó có 3 bài đọc thêm) và đƣợc giảng dạy trong 11 tiết (gồm cả tiết bài tập và kiểm tra). Nội dung giảng dạy và PPCT nhƣ sau [19]: Chƣơng II: Nhiệt học
Bài
Tiết theo PPCT
19
Các chất đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào?
24
20
Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
25
21
Nhiệt năng
26
Ôn tập
27
Kiểm tra
28
22
Dẫn nhiệt
29
23
Đối lƣu – Bức xạ nhiệt
30
24
Công thức tính nhiệt lƣợng. (Chỉ cần mô tả thí nghiệm hình 24.1, 24.2, 24.3 và xử lí kết quả thí
31
nghiệm để đưa ra công thức tính nhiệt lượng) 25
Phƣơng trình cân bằng nhiệt. (Vận dụng phương trình cân bằng nhiệt - Chỉ xét bài toán có hai vật trao đổi nhiệt hoàn toàn)
32
45
Bài tập 26
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu – Đọc thêm
27
Sự bảo toàn năng lƣợng trong các hiện tƣợng cơ và
33
nhiệt – Đọc thêm 28
Động cơ nhiệt – Đọc thêm
29
Tổng kết chƣơng II
34
2.1.2 Cấu trúc của chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 2.1.2.1. Cấu trúc nội dung kiến thức Chƣơng trình Vật lí THCS đƣợc cấu tạo thành 2 giai đoạn: - Giai đoạn 1: lớp 6 và lớp 7 - Giai đoạn 2: lớp 8 và lớp 9 Ở giai đoạn 1, khả năng tƣ duy của HS còn hạn chế nên chƣơng trình chỉ đề cập đến những hiện tƣợng vật lí quen thuộc, thƣờng gặp hàng ngày thuộc các lĩnh vực cơ, nhiệt, quang, âm và điện. Việc trình bày những hiện tƣợng này chủ yếu theo quan điểm hiện tƣợng, thiên về mặt định tính hơn là định lƣợng. Ở giai đoạn 2, khả năng tƣ duy của HS đã phát triển, HS đã có những hiểu biết ban đầu về những hiện tƣợng vật lí, đã có vốn kiến thức cũng đƣợc nâng cao, do đó việc học tập môn Vật lí phải có những mục tiêu cao hơn. Chƣơng trình Vật lí 8 là phần mở đầu của giai đoạn 2, nên những yêu cầu về khả năng tƣ duy trừu tƣợng, khái quát, cũng nhƣ những yêu cầu về mặt định lƣợng trong việc hình thành các khái niệm và định luật Vật lí đều cao hơn ở các lớp của giai đoạn 1 [18]. Chƣơng “Nhiệt học” là chƣơng thứ 2 trong SGK Vật lí 8, các bài học ở chƣơng này nói riêng và SGK Vật lí 8 nói chung cũng đƣợc viết với mục đích tổ chức cho HS hoạt động để tự lực nắm kiến thức, kĩ năng, các hoạt động đòi
46
hỏi năng lực tƣ duy cũng nhƣ kĩ năng thao tác cao hơn. Nếu ở lớp 6, 7 hoạt động chủ yếu là chọn từ thích hợp có sẵn trong khung để điền vào chỗ trống thì thay vào đó, ở lớp 8, HS phải tự tìm từ thích hợp để điền vào chỗ trống của các câu. Các hoạt động trả lời câu hỏi có yêu cầu khái quát cao hơn, đòi hỏi HS phải vận dụng đồng thời nhiều kiến thức hơn, hoạt động đòi hỏi HS phải dự đoán kết quả và tự thiết kế phƣơng án TN kiểm chứng đƣợc sử dụng nhiều hơn. Tỉ lệ các bài tập định lƣợng so với bài tập định tính cũng cao hơn hẳn. Chƣơng “Nhiệt học” gồm 3 nội dung: Cấu tạo chất, nhiệt năng và truyền nhiệt. Trong đó, phần định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lƣợng trong các hiện tƣợng cơ và nhiệt, năng suất tỏa nhiệt, động cơ nhiệt, luận văn không đề cập đến vì đây là 3 bài đọc thêm trong PPCT. - Phần cấu tạo chất: chỉ gồm 4 nội dung đƣợc nêu ra, đó là: các chất đƣợc cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử; giữa chúng có khoảng cách; các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng; nhiệt độ càng cao thì các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh, và dùng kiến thức đó để giải thích hiện tƣơng khuếch tán. Không trình bày đầy đủ về thuyết cấu tạo phân tử: không đƣa ra lực liên kết giữa các phân tử, không phân biệt cấu tạo phân tử của các trạng thái cấu tạo chất. - Phần nhiệt năng: đƣa ra định nghĩa nhiệt năng, hai cách làm thay đổi nhiệt năng (thực hiện công và truyền nhiệt), định nghĩa nhiệt lƣợng. Ở đây, không yêu cầu dùng thuyết cấu tạo phân tử để giải thích cơ chế của sự truyền nhiệt, chỉ dùng khái niệm phân tử và chuyển động phân tử để hình thành khái niệm nhiệt năng, và cũng không đề cập đến nội năng nhƣ SGK Vật lí cũ. - Phần truyền nhiệt: đƣợc nghiên cứu riêng với 3 hình thức truyền nhiệt chủ yếu: dẫn nhiệt, đối lƣu, bức xạ nhiệt. Đƣa ra công thức tính nhiệt lƣợng, nguyên lí truyền nhiệt và phƣơng trình cân bằng nhiệt, chủ yếu để giải các bài tập định lƣợng.
47
Sơ đồ 2.1: Cấu trúc nội dung chương “Nhiệt học” – Vật lí 8 2.1.2.2. Cấu trúc logic các kiến thức Chƣơng II: “Nhiệt học” – Vật lí 8 gồm 11 bài, trong đó các nội dung đƣợc đƣa vào các bài nhƣ sau: - Cấu tạo chất: bài 19, 20. - Nhiệt năng: bài 21. - Truyền nhiệt: bài 22, 23, 24, 25. 4 bài còn lại gồm: bài 26 (Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu), bài 27 (Sự bảo toàn năng lƣợng trong các hiện tƣợng cơ và nhiệt), bài 28 (Động cơ nhiệt) là 3 bài đọc thêm theo PPCT trên, và bài 29: Câu hỏi và bài tập tổng kết chƣơng II là bài ôn tập. Trong chƣơng này, chủ yếu là các TN định tính, quan sát và giải thích hiện tƣợng, và các bài tập định lƣợng, đặc biệt là bài tập áp dụng công thức tính nhiệt lƣợng và phƣơng trình cân bằng nhiệt.
48
Sơ đồ 2.2: Cấu trúc logic các kiến thức chương “Nhiệt học” – Vật lí 8 2.1.3. Chuẩn kiến thức, kĩ năng mà học sinh cần đạt đƣợc khi học xong chƣơng “Nhiệt học”- Vật lí 8 Chủ đề
Mức độ cần đạt
1. Cấu tạo phân tử Kiến thức: của các chất
Ghi chú Nhiệt
- Nêu đƣợc các chất đều đƣợc cấu tạo từ năng
a) Cấu tạo phân tử các phân tử, nguyên tử. của các chất - Nêu đƣợc giữa các nguyên tử, phân tử có b) Nhiệt độ và khoảng cách. chuyển động phân - Nêu đƣợc các nguyên tử, phân tử chuyển tử động không ngừng. c) Hiện tƣợng - Nêu đƣợc ở nhiệt độ càng cao thì các khuếch tán. phân tử chuyển động càng nhanh. Kĩ năng: - Giải thích đƣợc một số hiện tƣợng xảy ra do giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách hoặc do chúng chuyển động không
là
tổng động năng của các phần tử
cấu
tạo
nên
vật.
49
ngừng. - Giải thích đƣợc hiện tƣợng khuếch tán. Kiến thức:
2. Nhiệt năng
Chỉ yêu
a) Nhiệt năng và sự - Phát biểu đƣợc định nghĩa nhiệt năng. cầu HS Nêu đƣợc nhiệt độ của một vật càng cao thì giải các truyền nhiệt b)
Nhiệt
Công
thức
lƣợng. tính
nhiệt lƣợng c) Phƣơng trình cân bằng nhiệt
nhiệt năng của nó càng lớn.
bài
tập
- Nêu đƣợc tên hai cách làm biến đổi nhiệt đơn giản năng và tìm đƣợc ví dụ minh hoạ cho mỗi về cách.
trao
đổi nhiệt
- Nêu đƣợc tên của ba cách truyền nhiệt giữa tối (dẫn nhiệt, đối lƣu, bức xạ nhiệt) và tìm đa là ba đƣợc ví dụ minh hoạ cho mỗi cách. - Phát biểu đƣợc định nghĩa nhiệt lƣợng và nêu đƣợc đơn vị đo nhiệt lƣợng là gì. - Nêu đƣợc ví dụ chứng tỏ nhiệt lƣợng trao đổi phụ thuộc vào khối lƣợng, độ tăng giảm nhiệt độ và chất cấu tạo nên vật. - Chỉ ra đƣợc nhiệt chỉ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Kĩ năng: - Vận dụng đƣợc công thức Q = m.c.to. - Vận dụng đƣợc kiến thức về các cách truyền nhiệt để giải thích một số hiện tƣợng đơn giản. - Vận dụng đƣợc phƣơng trình cân bằng nhiệt để giải một số bài tập đơn giản.
vật.
50
2.2. Xây dựng một số thí nghiệm tự tạo đơn giản chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 2.2.1. Thí nghiệm mô hình về cấu tạo chất Mục đích TN - Quan sát và nhận biết đƣợc chất đƣợc cấu tạo từ các hạt riêng biệt và giữa chúng có khoảng cách. Dụng cụ TN - 02 vỏ chai nƣớc đã đƣợc cắt miệng chai và đánh dấu các vạch chia thể tích theo cm3. - 200 cm3 hạt ngô. - 200 cm3 hạt gạo. Cách tiến hành TN - Đổ 200 cm3 hạt ngô vào vỏ chai thứ nhất. - Đổ 200 cm3 hạt gạo vào vỏ chai thứ hai. - Lấy 200 cm3 hạt gạo từ chai thứ 2 đổ vào chai thứ nhất rồi lắc nhẹ.
Hình 2.1
Hình 2.2
51
Hiện tƣợng TN - Thể tích hỗn hợp ngô và gạo không đƣợc 400cm3 bởi vì giữa các hạt ngô có khoảng cách nên khi đổ gạo vào ngô, các hạt gạo đã xen vào khoảng cách này làm cho thể tích của hỗn hợp nhỏ hơn tổng thể tích của ngô và gạo. Khả năng sử dụng TN trong dạy học - Dụng cụ TN mô hình về cấu tạo chất trên rất dễ chế tạo, chỉ gồm 2 vỏ chai đã đƣợc cắt phần miệng và ngô, gạo có sẵn trong gia đình. Khó khăn nhất ở TN này có lẽ là việc đánh dấu vạch chia thể tích, GV có thể hƣớng dẫn HS đánh dấu bằng cách sử dụng bình chia độ trong phòng TN. TN trên có thể áp dụng để sử dụng trong bài 19: Các chất đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào? 2.2.2. Thí nghiệm về sự dẫn nhiệt Mục đích TN - Thấy đƣợc nhiệt năng có thể truyền từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vật khác bằng hình thức dẫn nhiệt. Dụng cụ TN + 01 thanh sắt hình chữ L đƣợc gắn chặt với giá thí nghiệm. + 05 chiếc đinh có kích thƣớc nhƣ nhau. + 02 cây nến.
Hình 2.3
Hình 2.4
52
Cách tiến hành TN + Dùng sáp nến gắn các đinh vào thanh sắt. + Đốt nóng một đầu thanh sắt. Kết quả TN: Các đinh lần lƣợt rơi xuống. Đầu tiên là đinh ở vị trí a, sau đó đến các vị trí b, c, d và cuối cùng là đinh ở vị trí e. Chứng tỏ nhiệt đã truyền từ đầu này đến đầu kia của thanh sắt làm cho các đinh lần lƣợt rơi xuống. Khả năng sử dụng TN trong dạy học - GV có thể hƣớng dẫn trƣớc HS làm ở nhà TN về sự dẫn nhiệt bằng cách dùng 1 thanh sắt đƣợc bẻ thành hình chữ L, một đầu ngắn hơn gắn chặt với giá, đầu còn lại gắn các đinh. HS rất dễ thực hiện TN trên và thành công ngay ở lần đầu tiên, có thể đƣợc sử dụng để nghiên cứu sự dẫn nhiệt bài 22. 2.2.3. Thí nghiệm về sự đối lƣu 2.2.3.1. Thí nghiệm về sự đối lƣu trong chất lỏng Mục đích TN - Quan sát sự đối lƣu trong nƣớc, qua đó giúp HS hiểu đƣợc đối lƣu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng. Dụng cụ TN - 02 cốc thủy tinh giống hệt nhau, 1 cốc đựng đầy nƣớc nóng pha màu, 1 cốc đựng đầy nƣớc lạnh. - 01 mảnh giấy bóng kính.
Hình 2.5 Cách tiến hành TN - Đặt mảnh giấy bóng kính lên trên cốc nƣớc lạnh, dùng tay giữa mảnh giấy bóng kính và úp ngƣợc cốc.
53
- Đặt miệng cốc nƣớc lạnh lên trên miệng cốc nƣớc nóng pha màu, rút từ từ tờ giấy bóng kính.
Hình 2.6
Hình 2.7
Kết quả TN: Do nƣớc nóng có khối lƣợng riêng nhỏ hơn khối lƣợng riêng của nƣớc lạnh nên nƣớc nóng có pha màu nổi lên trên, nƣớc lạnh chìm xuống dƣới tạo thành dòng đối lƣu, nƣớc ở hai cốc trộn lẫn vào nhau nên có màu nhạt hơn. Khả năng sử dụng TN trong dạy học - Với TN đối lƣu trong chất lỏng, dụng cụ đều có sẵn trong gia đình: 2 cốc thủy tinh giống hệt nhau, giấy bóng kính, nƣớc màu. Với HS, việc khó khăn khi thực hiện TN là úp ngƣợc cốc xuống, giữ chặt tờ giấy bóng kính để nƣớc không tràn ra ngoài. TN này có thể đƣợc sử dụng cho HS giải thích sau khi đã nghiên cứu về đối lƣu trong chất lỏng ở bài 23. 2.2.3.2. Thí nghiệm về sự đối lƣu trong không khí Mục đích TN - Tìm hiểu sự đối lƣu trong không khí. Dụng cụ TN - 01 lọ hình trụ nhỏ, 1 cái bút bi hết mực - 1 tờ giấy đƣợc cắt thành vòng xoắn ốc, 4 cây nến.
Hình 2.8
54
Cách tiến hành TN - Gắn trục quay cố định (làm bằng vỏ và lõi bút bi) dọc theo trục thẳng đứng của một lọ hình trụ. - Đặt tờ giấy đƣợc cắt hình xoắn ốc lên trục quay. - Đốt 4 cây nến đối xứng ở xung quanh.
Hình 2.9
Hình 2.10
Kết quả TN: Không khí xung quanh nóng lên, nhẹ hơn bốc lên tác dụng vào tờ giấy xoắn ốc, làm tờ giấy quay. Khả năng sử dụng TN trong dạy học - TN đối lƣu trong không khí là khó thực hiện nhất trong các TN trên nhƣng hiện tƣợng TN lại khiến HS thích thú nhất. Trong TN này, việc khó nhất là cắt vòng xoắn giấy để sao cho khi đặt trên trục quay, nó có thể quay vòng tròn. TN này có thể đƣợc sử dụng cho HS giải thích sau khi đã nghiên cứu về đối lƣu trong chất khí ở bài 23. 2.2.4. Thí nghiệm về hiện tƣợng khuếch tán Mục đích TN - Quan sát và giải thích đƣợc hiện tƣợng khuếch tán.
55
Dụng cụ - 01 cốc đựng nƣớc - 01 cốc đựng mật ong (chiếm khoảng 1/3 thể tích của cốc).
Hình 2.11 Cách tiến hành - Đổ nhẹ nƣớc vào cốc đựng mật ong màu vàng. Vì nƣớc nhẹ hơn nên nổi ở trên tạo thành mặt phân cách giữa hai chất lỏng.
Hình 2.12 Kết quả TN - Lúc đầu giữa hai chất lỏng có mặt phân cách. Sau một thời gian mặt phân cách này mờ dần rồi mất hẳn. Trong cốc chỉ còn 1 chất lỏng đồng nhất màu vàng nhạt, nƣớc và mật ong đã hòa lẫn vào nhau. Bởi vì, các phân tử nƣớc và mật ong đều chuyển động không ngừng về mọi phía, nên các phân tử mật ong có thể chuyển động lên trên, xen vào khoảng cách giữa các phân tử nƣớc và các phân tử nƣớc có thể chuyển động xuống dƣới xen vào khoảng cách giữa các phân tử mật ong.
56
Khả năng sử dụng TN trong dạy học - TN về hiện tƣợng khuếch tán dễ thực hiện, dụng cụ TN đơn giản nhƣng để quan sát hiện tƣợng phải mất nhiều thời gian trong tiết học. Vì vậy, GV có thể yêu cầu HS tiến hành TN và quan sát ở nhà, trƣớc khi học bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên? 2.3. Soạn thảo, thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học chƣơng "Nhiệt học" – Vật lí 8 2.3.1. Quy trình soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo kết hợp với bản đồ tƣ duy trong dạy học Vật lí Bƣớc 1: Tìm hiểu nội dung bài học GV thực hiện các công việc sau: - Nghiên cứu SGK, SGV, sách tham khảo, sách bài tập về bài học. - Xác định kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm, của bài học và kiến thức cần có của HS trƣớc khi học. Xác định đƣợc kiến thức cơ bản và trọng tâm của bài học sẽ góp phần xây dựng trình tự hình thành kiến thức một cách logic. - Nghiên cứu, lựa chọn TN cần dùng trong bài học, chủ đề của BĐTD sử dụng kết hợp với TN tự tạo. Bƣớc 2: Xác định mục tiêu của bài học GV xác định đƣợc các mục tiêu của bài học cần phải đạt đƣợc khi sử dụng kết hợp TN tự tạo và BĐTD. Các mục tiêu này phải bám sát mục tiêu bài học theo chƣơng trình đảm bảo theo chuẩn kiến thức kĩ năng. Việc xác định mục tiêu bài học là rất cần thiết và có tầm quan trọng đặc biệt, vì qua đó mới xác định đƣợc phƣơng hƣớng, tiêu chí để quyết định về nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện DH, có đƣợc ý tƣởng rõ ràng về những nội dung cần kiểm tra, đánh giá sau mỗi bài học.
57
Bƣớc 3: Lựa chọn phƣơng án sử dụng TN tự tạo và BĐTD cho từng giai đoạn DH cụ thể Sau khi đã xác định đƣợc mục tiêu của bài học, GV cần phải lựa chọn phƣơng án sử dụng TN tự tạo và BĐTD sao cho phù hợp với điều kiện và đối tƣợng HS để có hiệu quả khi giảng dạy. Trong bƣớc này, GV cần xác định đƣợc sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD sẽ giải quyết đƣợc vấn đề gì, làm thế nào để sử dụng chúng vào từng bài dạy cụ thể một cách thích hợp, hiệu quả nhất và sử dụng sự phối hợp đó trong giai đoạn nào của tiến trình DH. Bƣớc 4: Chuẩn bị tƣ liệu, thiết bị cho bài học Khi đã lựa chọn đƣợc phƣơng án phối hợp TN tự tạo với việc sử dụng BĐTD cho từng giai đoạn cụ thể, việc tiếp theo GV cần làm là chuẩn bị tƣ liệu, thiết bị cho bài học. Đối với TN tự tạo thì cần phải có sự gia công, làm thử trƣớc, để đảm bảo TN xảy ra thành công. Đối với BĐTD, GV cần đọc kĩ nội dung bài học, để vẽ BĐTD sao cho hợp lí, ngắn gọn, dễ hiểu, hoặc có thể thao khảm trên Internet một số BĐTD liên quan đến bài học. Bƣớc 5: Thiết kế giáo án Thiết kế giáo án đồng nghĩa với việc soạn thảo một kịch bản hoàn chỉnh cho tiết dạy. Sản phẩm của việc làm này là giáo án và toàn bộ những suy nghĩ về quá trình DH sẽ diễn ra. Giáo án càng chi tiết bao nhiêu thì hiệu quả giờ học sẽ chất lƣợng bấy nhiêu. Kế hoạch DH cần thể hiện rõ mục đích của các phƣơng án sử dụng phối hợp TN tự tạo với các ứng dụng của CNTT. Tuỳ thuộc vào từng đối tƣợng HS và điều kiện cụ thể để có sự điều chỉnh phù hợp, có thể có ghi chú để thuận tiện cho việc giảng dạy.
58
Quy trình soạn thảo tiến trình DH theo sơ đồ sau: Tìm hiểu nội dung bài học
Xác định mục tiêu của bài học
Lựa chọn phƣơng án sử dụng TN tự tạo và BĐTD cho từng giai đoạn DH cụ thể
Chuẩn bị tƣ liệu, thiết bị cho bài học
Thiết kế giáo án
Sơ đồ 2.3: Quy trình soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo kết hợp với bản đồ tư duy trong dạy học Vật lí 2.3.2. Soạn thảo, thiết kế dạy học một số bài cụ thể trong chƣơng “ Nhiệt học ”- Vật lí 8 theo hƣớng nghiên cứu của đề tài 2.3.2.1. Tiến trình dạy học bài 19: Các chất đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào? CHƢƠNG II: NHIỆT HỌC Bài 19: CÁC CHẤT ĐƢỢC CẤU TẠO NHƢ THẾ NÀO? I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức: - Nêu đƣợc các chất đều đƣợc cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử. - Nêu đƣợc giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
59
2. Kỹ năng: - Giải thích đƣợc một số hiện tƣợng xảy ra do giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách. 3. Thái độ: - Nghiêm túc tích cực yêu thích môn học. II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: - 2 bình thuỷ tinh hình trụ có chia độ. - Khoảng 100 cm3 rƣợu và 100 cm3 nƣớc. - Bản đồ tƣ duy:
2. Học sinh: Mỗi nhóm: - 02 vỏ chai nƣớc đã đƣợc cắt miệng chai và đánh dấu các vạch chia thể tích theo cm3 - 200 cm3 hạt ngô. - 200 cm3 cát khô mịn. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
60
Hoạt động 1: Giới thiệu chƣơng II: Nhiệt học và tổ chức tình huống học tập (5 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Giới thiệu chƣơng II: Nhiệt học Nhận thức nội dung bằng bản đồ tƣ duy 1.
của chƣơng.
Tổ chức tình huống học tập: Đổ 100cm3 rƣợu vào 100cm3 nƣớc, yêu cầu HS đọc thể tích hỗn hợp HS quan sát và rƣợu và nƣớc.
nhận xét, hỗn hợp
Chú ý:
rƣợu và nƣớc thu
- Dùng các bình thủy tinh có đƣờng đƣợc kính nhỏ cỡ 2cm.
ít
200cm3.
- Không dùng rƣợu có nồng độ quá cao. - Lúc đầu đổ nhẹ cho rƣợu chảy theo thành bình xuống mặt nƣớc để thấy thể tích của hỗn hợp là 200cm3, sau đó dùng que khuấy cho rƣợu và nƣớc hòa vào lẫn nhau để thấy sự hụt thể tích. GV: Vậy phần hỗn hợp thể tích còn lại đã mất đi đâu? Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cùng nghiên cứu bài học ngày hôm nay: Các chất đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào?
HS dự đoán.
hơn
Nội dung
61
Hoạt động 2: Tìm hiểu về cấu tạo của các chất (15 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV: Các chất có vẻ nhƣ
I. Các chất có đƣợc
liền 1 khối nhƣng có
cấu tạo từ các hạt
thực chất chúng liền một HS: đọc thông tin về cấu riêng biệt hay không? khối hay không?
tạo của vật chất ở SGK.
- Các chất đƣợc cấu tạo
GV kết luận.
từ các hạt riêng biệt gọi
GV giới thiệu: các kính
là nguyên tử phân tử.
hiển vi hiện đại đã chụp đƣợc ảnh của nguyên tử, phân tử một số chất. Cho HS quan sát hình 19.3: Ảnh chụp các nguyên tử silic quan HS quan sát hình ảnh kính hiển vi hiện đại.
nguyên tử silic.
Hoạt động 3: Tìm hiểu khoảng cách giữa các phân tử (10 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV: vẫn quan sát hình
II. Giữa các phân tử có
19.3,
các
khoảng
nguyên tử silic có sắp
không?
cho
biết
xếp sít nhau không? Vậy
giữa
chúng
HS trả lời. có
khoảng cách hay không? Để giải đáp câu hỏi nêu ra đầu bài, chúng ta cùng làm 1 thí nghiệm tƣơng tự nhƣ thí nghiệm
cách
hay
1. Thí nghiệm mô hình
62
trộn rƣợu với nƣớc, đƣợc gọi là thí nghiệm mô hình.
1 HS đọc C1.
GV yêu cầu HS đọc C1, 4 nhóm thảo luận, nêu nêu dụng cụ, cách tiến dụng cụ mà các nhóm hành TN.
đã chuẩn bị sẵn: Dụng cụ: - 02 vỏ chai nƣớc đã đƣợc cắt miệng chai và đánh dấu các vạch chia thể tích theo cm3 - 200 cm3 hạt ngô. - 200 cm3 cát khô mịn. Tiến hành TN: - Đổ 200 cm3 hạt ngô vào vỏ chai thứ nhất. - Đổ 200 cm3 hạt cát khô vào vỏ chai thứ hai. - Lấy 200 cm3 hạt cát từ chai thứ 2 đổ vào chai thứ nhất rồi lắc nhẹ.
Sau khi tìm hiểu TN, Các
nhóm
làm
thí C1: Vì giữa các hạt ngô
GV yêu cầu 4 nhóm tiến nghiệm mô hình, quan có khoảng cách nên khi hành TN, quan sát và sát hiện tƣợng và trả lời đổ cát vào ngô, các hạt giải thích.
C1, C2.
cát đã xen vào khoảng cách này làm cho thể tích hỗn hợp nhỏ hơn
63
tổng thể tích của ngô và cát. 2. Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách C2: Giữa các phân tử nƣớc cũng nhƣ các phân tử rƣợu đều có khoảng cách, khi trộn rƣợu với nƣớc các phân tử rƣợu đã xen vào khoảng cách giữa các phân tử nƣớc và ngƣợc lại, vì thế mà thể tích của hỗn hợp rƣợu và nƣớc giảm. Vậy giữa các nguyên tử, HS kết luận.
Kết luận:
phân tử có khoảng cách
Giữa các nguyên tử,
hay không?
phân tử có khoảng cách.
Hoạt động 4: Vận dụng – củng cố, hƣớng dẫn học ở nhà (15 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV: Hƣớng dẫn HS làm HS: Thảo luận trả lời III. Vận dụng tại lớp các bài tập phần câu hỏi C3, C4, C5.
C3: Khi quấy lên các
vận dụng.
phân tử đƣờng xen vào khoảng cách các phân tử nƣớc cũng nhƣ các phân tử nƣớc xen vào giữa các phân tử đƣờng.
64
C4: Thành bóng cao su đƣợc cấu tạo từ các phân tử cao su, giữa chúng có khoảng cách. Các phân tử không khí có thể chui qua khoảng cách giữa các phân tử này mà ra ngoài làm quả bóng bị xẹp dần. C5: Vì các phân tử không khí có thể xen vào các phân tử nƣớc. Lí do các phân tử không khí có thể chui xuống nƣớc mặc dù không khí nhẹ hơn nƣớc thì sẽ đƣợc học ở bài sau về chuyển động phân tử. Củng cố: GV: Hệ thống lại bài.
HS đứng lên đọc ghi
- Gọi 1 - 2 HS đọc ghi nhớ. nhớ và có thể em chƣa HS nghe và ghi nhớ, về biết để thấy kích thƣớc nhà học bài theo sự nguyên tử, phân tử cực hƣớng dẫn của GV. kì nhỏ. Hướng dẫn học ở nhà: - Làm các bài tập 19.1 –
65
19.7 SBT. - Đọc trƣớc bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên? Trong bài này, GV sử dụng BĐTD và TN tự tạo trong quá trình sau: - BĐTD đƣợc sử dụng ở đầu bài học để giới thiệu kiến thức mới của chƣơng, của bài theo từng nội dung, theo từng bài học. - TN tự tạo là TN mô hình đóng vai trò là TN thực tập trực diện dùng để nghiên cứu hiện tƣợng. 2.3.2.2. Tiến trình dạy học bài 22: Dẫn nhiệt Bài 22: DẪN NHIỆT I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - HS tìm đƣợc ví dụ trong thực tế về sự dẫn nhiệt. - So sánh tính dẫn nhiệt của chất rắn, chất lỏng, chất khí. 2. Kĩ năng - Thực hiện đƣợc TN về sự dẫn nhiệt, các TN chứng tỏ tính dẫn nhiệt kém của chất lỏng, chất khí. - Quan sát hiện tƣợng TN, rút ra đƣợc các nhận xét, kết luận từ thí nghiệm. 3. Thái độ - Hứng thú học tập bộ môn, ham hiểu biết khám phá thế giới - Trung thực, tỉ mỉ trong tiến hành thí nghiệm. III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Bộ TN hình 22.2. SGK.
66
Chuẩn bị cho mỗi nhóm: - 1 giá đựng ống nghiệm, 1 kẹp gỗ, 2 ống nghiệm: + Ống 1: Có sáp nến ở đáy ống nghiệm có thể hơ qua lửa lúc ban đầu để nến gắn xuống đáy ống nghiệm không bị nổi lên, đựng nƣớc. + Ống 2: Trên nút ống nghiệm bằng cao su có 1 que nhỏ trên đầu gắn cục sáp. - Bản đồ tƣ duy 1:
- Bản đồ tƣ duy 2:
67
2. Học sinh GV hƣớng dẫn mỗi nhóm HS chuẩn bị 1 bộ dụng cụ gồm: + 01 thanh sắt hình chữ L đƣợc gắn chặt với giá thí nghiệm. + 05 chiếc đinh có kích thƣớc nhƣ nhau. + 02 cây nến. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, tổ chức tình huống học tập (5phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV gọi 02 HS trả lời câu hỏi: 2 HS trả lời câu hỏi, 2 HS - Nhiệt năng của vật là gì? khác nhận xét. Mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ của vật? - Có thể thay đổi nhiệt năng bằng cách nào? Cho ví dụ. GV nhận xét, đánh giá điểm. GV: có thể thay đổi nhiệt năng của vật bằng cách truyền nhiệt. Sự truyền nhiệt đó đƣợc thực hiện bằng những cách nào? Bài học hôm nay chúng ta đi tìm hiểu một trong những cách truyền HS nhận thức vấn đề của nhiệt, đó là dẫn nhiệt.
bài học.
Hoạt động 2. Tìm hiểu về sự dẫn nhiệt (10 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Tổ chức hoạt động nhóm tiến
I. Sự dẫn nhiệt
hành TN vẽ ở hình 22.1. SGK
1.Thí nghiệm
68
với các dụng cụ TN do các nhóm HS đã tìm hiểu và chuẩn bị trƣớc. Gọi đại diện một nhóm nêu mục đích TN, các dụng cụ TN và - HS hoạt động theo cách tiến hành TN.
nhóm nêu:
GV giới thiệu TN bằng BĐTD 1. + Mục đích + Dụng cụ TN + Cách tiến hành 4 nhóm tiến hành Yêu cầu các nhóm tiến hành TN, TN, quan sát hiện quan sát hiện tƣợng.
tƣợng xảy ra.
GV nhắc nhở các nhóm lƣu ý tiến hành xong TN, tắt nến, dùng khăn ƣớt đắp lên thanh nhôm đề Thảo luận nhóm trả phòng bị bỏng.
lời câu C1, C2, C3 2. Trả lời câu hỏi
GV gọi đại diện HS của các và đƣa ra kết luận.
C1: Các đinh rơi
nhóm mô tả hiện tƣợng và trả lời
xuống
các câu hỏi C1, C2, C3.
nhiệt đã truyền đến
chứng
tỏ
sáp làm cho sáp GV nhận xét, sửa chữa, kết luận.
nóng lên và chảy
GV thông báo: Sự truyền nhiệt
ra.
năng nhƣ trong TN trên gọi là sự
C2: Theo thứ tự từ
dẫn nhiệt.
a, b, c, d, e. C3: Nhiệt đã đƣợc truyền dần từ đầu A đến
đầu
B
của
69
thanh đồng. Kết
luận:
Dẫn
nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác Yêu cầu HS trả lời C8: nêu một
của vật.
số ví dụ về sự dẫn nhiệt trong Cá nhân HS lấy ví thực tế cuộc sống.
dụ về sự dẫn nhiệt.
Hoạt động 3: Tìm hiểu tính dẫn nhiệt của các chất (15 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV yêu cầu HS thảo luận HS nêu phƣơng án thí II. Tính dẫn nhiệt tìm phƣơng án thí nghiệm nghiệm kiểm tra tính dẫn của các chất để kiểm tra tính dẫn nhiệt nhiệt của các chất khác của các chất.
nhau.
GV nhận xét phƣơng án kiểm tra của HS, phân tích đúng, sai, dễ thực hiện hay khó thực hiện. Nếu phƣơng án HS nêu khác với phƣơng án SGK có thể thực hiện đƣợc ở nhà thì GV gợi ý để HS thực hiện ở nhà. Thí nghiệm 1:
1. Thí nghiệm 1
GV đƣa ra dụng cụ thí - HS nêu cách kiểm tra nghiệm hình 22.2 (chƣa tính dẫn nhiệt của đồng, gắn đinh).
nhôm, thuỷ tinh: cùng
70
Gọi HS nêu cách kiểm tra gắn đinh bằng sáp lên 3 tính dẫn nhiệt của đồng, thanh, khoảng cách gắn nhôm, thuỷ tinh.
đinh trên các thanh phải
GV lƣu ý HS cách gắn nhƣ nhau. đinh lên 3 thanh trong thí nghiệm: khoảng cách gắn đinh trên các thanh phải nhƣ nhau. GV tiến hành thí nghiệm, HS theo dõi thí nghiệm, C4: Không. Kim loại yêu cầu HS quan sát hiện quan sát các hiện tƣợng dẫn nhiệt tốt hơn thuỷ tƣợng xảy ra để trả lời câu xảy ra và trả lời câu hỏi tinh. hỏi C4, C5.
C5: Trong 3 chất này
C4, C5.
HS: Đinh trên thanh thì đồng dẫn nhiệt tốt đồng rơi xuống trƣớc rồi nhất, thuỷ tinh dẫn đến đinh trên thanh nhôm nhiệt kém nhất. và cuối cùng là đinh trên thanh thuỷ tinh. Thí nghiệm 2:
2.Thí nghiệm 2
GV: Chúng ta đã kiểm tra - 4 nhóm HS tiến hành đƣợc tính dẫn nhiệt của thí nghiệm: dùng kẹp để chất rắn có bản chất khác kẹp ống nghiệm, đốt nhau.Vậy chất lỏng, chất nóng phần trên của ống khí dẫn nhiệt nhƣ thế nghiệm. nào?
+ HS trong nhóm quan
GV yêu cầu HS làm việc sát hiện tƣợng xảy ra: theo nhóm tiến hành thí Hiện tƣợng: Phần nƣớc ở nghiệm kiểm tra tính dẫn trên
gần
miệng
ống
71
nhiệt
của
chất
lỏng nghiệm nóng, sôi nhƣng sát dƣới đáy ống nghiệm
(nƣớc).
sáp không bị chảy ra. GV cho một vài HS kiểm tra phần dƣới ống nghiệm (không đốt) bằng cách sờ tay vào ống nghiệm thấy rằng ống nghiệm không nóng. Điều đó chứng tỏ HS thảo luận nhóm, trả lời: thuỷ tinh dẫn nhiệt
gì?
kém, nƣớc cũng dẫn nhiệt kém.
C6: Không, chất lỏng
HS trả lời C6.
dẫn nhiệt kém.
Thí nghiệm 3:
3.Thí nghiệm 3:
GV hƣớng dẫn HS làm thí nghiệm để kiểm tra tính dẫn nhiệt của không khí. GV nêu câu hỏi: Có thể để
sáp
sát
vào
nghiệm đƣợc không?
ống HS trả lời: Không để sát miếng
sáp
vào
ống
nghiệm tránh nhầm lẫn sự dẫn nhiệt của không khí và thuỷ tinh. GV yêu cầu HS trả lời HS tiến hành thí nghiệm câu hỏi C7.
theo nhóm. Quan sát hiện
72
tƣợng, trả lời C7.
C7: Không, chất khí
Yêu cầu HS rút ra kết Từ kết quả của 3 TN dẫn nhiệt kém. luận từ 3 thí nghiệm trên.
trên, HS thảo luận và rút ra kết luận.
Kết luận: - Chất rắn dẫn nhiệt tốt. Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất. - Chất lỏng, chất khí dẫn nhiệt kém.
Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố, hƣớng dẫn về nhà (14 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
GV yêu cầu HS nêu các HS suy nghĩ, tham C9: Nồi xoong thƣờng làm kết luận cần ghi nhớ qua gia thảo luận trả lời bằng kim loại vì kim loại bài học. Gọi vài HS nhắc câu hỏi C9, C10, dẫn nhiệt tốt. Bát đĩa lại kiến thức cần ghi nhớ. C11, C12.
thƣờng làm bằng sứ vì sứ
Hƣớng dẫn HS thảo luận
dẫn nhiệt kém hơn khi cầm
trả lời các câu hỏi vận
đỡ nóng.
dụng.
C10, C11: Nhấn mạnh đƣợc không khí dẫn nhiệt kém. C12: Ngày trời rét sờ vào kim loại thấy lạnh do kim loại dẫn nhiệt tốt. Ngày rét nhiệt độ bên ngoài thấp hơn nhiệt độ cơ thể. Khi sờ tay vào kim loại nhiệt
73
từ cơ thể truyền vào kim loại và phân tán nhanh trong kim loại nên ta có cảm thấy lạnh. Ngƣợc lại, nhứng ngày trời nóng, nhiệt độ bên ngoài cao hơn nhiệt độ cơ thể nên nhiệt từ kim loại truyền vào cơ thể nhanh nên ta có cảm Củng cố:
giác nóng.
GV yêu cầu HS đọc phần “Có thể em chƣa biết” để tìm hiểu bản chất của sự dẫn nhiệt. GV yêu cầu HS về nhà vẽ BĐTD hệ thống lại kiến thức bài học. Có thể gợi ý cho HS 1 BĐTD mà GV đã chuẩn bị trƣớc (dùng BĐTD 2) Trong bài dạy trên, GV đã sử dụng BĐTD và TN tự tạo ở các quá trình sau: - Sử dụng BĐTD để giới thiệu thí nghiệm về sự dẫn nhiệt, hƣớng dẫn HS về nhà vẽ BĐTD hệ thống lại kiến thức của bài học. - Kết hợp với BĐTD, TN tự tạo về sự dẫn nhiệt do GV hƣớng dẫn HS chế tạo trƣớc ở nhà để tìm hiểu về sự dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác của một vật hoặc từ vật này sang vật khác.
74
2.3.2.3. Tiến trình dạy học bài 23: Đối lƣu – Bức xạ nhiệt Bài 23: ĐỐI LƢU - BỨC XẠ NHIỆT I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Lấy đƣợc ví dụ minh hoạ về sự đối lƣu. - Nhận biết đƣợc: đối lƣu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí. - Lấy đƣợc ví dụ minh hoạ về bức xạ nhiệt. - Nhận biết đƣợc: bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không. Những vật càng sẫm mầu và càng xù xì thì hấp thụ bức xạ nhiệt càng mạnh. - Nêu đƣợc tên, hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất rắn, lỏng, khí, chân không. 2. Kĩ năng: - Vận dụng đƣợc kiến thức về đối lƣu, bức xạ nhiệt để giải thích một số hiện tƣợng đơn giản. - Sử dụng một số dụng cụ đơn giản nhƣ đèn cồn, nhiệt kế. 3. Thái độ: - Tích cực trung thực, hợp tác trong hoạt động nhóm. II. CHUẨN BỊ: 1.Giáo viên: - TN hình 23.1: 01 đèn cồn, 01 ống nghiệm có đựng nƣớc, trên miệng có 1 miếng sáp, kẹp ống nghiệm. - TN hình 23.2: 01 đèn cồn, 01 cốc thủy tinh đựng nƣớc, 01 gói thuốc tím, 01 nhiệt kế thủy ngân, lƣới đốt, giá thí nghiệm. - Bộ TN hình 23.3. - TN tự tạo nghiên cứu sự đối lƣu trong không khí.
75
- Bộ TN hình 23.4, 23.5. - Bản đồ tƣ duy:
2. Học sinh: - Mỗi nhóm: 02 cốc thủy tinh giống hệt nhau, 1 cốc đựng đầy nƣớc nóng pha màu, 1 cốc đựng đầy nƣớc lạnh, 01 mảnh giấy bóng kính. III. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập (5 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
GV: Quay lại thí nghiệm về sự dẫn nhiệt của nƣớc, nếu ta không gắn miếng sáp ở đáy ống nghiệm mà để miếng sáp ở miệng ống nghiệm và đun
nóng
nghiệm,
thì
đáy
ống
có
hiện
tƣợng gì xảy ra? GV làm TN trên, yêu cầu HS quan sát, nêu hiện HS quan sát, nêu hiện tƣợng xảy ra.
Nội dung
76
tƣợng. Vậy trong trƣờng hợp này, nƣớc đã truyền nhiệt HS nhận thức vấn đề bằng cách nào?
của bài học.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tƣợng đối lƣu (17 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Yêu cầu HS đọc SGK, HS đọc tài liệu, nêu mục I. Đối lƣu nếu mục đích, dụng cụ, đích, dụng cụ, cách tiến 1.Thí nghiệm cách tiến hành TN.
hành TN.
GV gọi 2 HS lên bảng 2 HS lên bảng làm TN: tiến hành TN về sự đối - Đặt một gói nhỏ đựng lƣu của chất lỏng.
các hạt thuốc tím vào
Các nhóm nhận xét về đáy của một cốc thủy câu trả lời.
tinh đựng nƣớc. - Đặt 1 nhiệt kế thủy ngân vào trong cốc để quan sát sự thay đổi nhiệt độ của nƣớc. - Dùng đèn cồn đun nóng cốc nƣớc ở phía có đặt thuốc tím. Các HS còn lại quan sát 2. Trả lời câu hỏi hiện tƣợng xảy ra và trả C1: Di chuyển thành lời câu hỏi C1, C2, C3.
dòng C2: Lớp nƣớc ở dƣới nóng lên trƣớc, nở ra, trọng lƣợng riêng của
77
nó trở nên nhỏ hơn trọng lƣợng riêng của lớp nƣớc lạnh ở trên. Do đó lớp nƣớc nóng nổi lên còn lớp nƣớc lạnh chìm xuống tạo thành dòng đối lƣu. C3: Nhờ nhiệt kế GV nhận xét và đƣa ra kết HS hoàn thành vào vở Kết luận: Đối lƣu là luận về sự đối lƣu.
ghi.
sự truyền nhiệt bằng dòng chất lỏng, chất khí.
GV
làm
thí
nghiệm HS quan sát hiện tƣợng, 3. Vận dụng:
H23.3: Đốt nến và hƣơng giải thích cho câu C4.
C4: Lớp không khí ở
ta thấy dòng khói hƣơng
bên phần chiếc hộp
đi từ trên xuống vòng qua
đƣợc đốt nến nóng lên
khe hở giữa miếng bìa
trƣớc, nở ra, trọng
ngăn và đáy cốc rồi đi lên
lƣợng riêng của nó trở
phía ngọn nến.
nên nhỏ hơn trọng lƣợng riêng của phần không khí bên kia. Do đó có sự di chuyển của không khí từ bên này sang bên kia và ta quan sát đƣợc hiện
Tƣơng tự, GV là TN với
tƣợng nhờ khói hƣơng.
78
vòng xoắn giấy: - Đặt tờ giấy đƣợc cắt hình xoắn ốc lên trục quay. - Đốt 4 cây nến đối xứng ở xung quanh.
Yêu cầu HS quan sát, giải HS quan sát trả lời: thích hiện tƣợng.
Không khí xung quanh nóng lên, nhẹ hơn bốc lên tác dụng vào tờ giấy xoắn ốc, làm tờ giấy quay.
GV yêu cầu HS tự hoàn HS tiếp tục trả lời C5, C5: Để phần ở dƣới thành C5, C6 vào vở.
C6.
nóng lên trƣớc đi lên, phần ở trên chƣa đƣợc đun nóng đi xuống tạo thành dòng đối lƣu. C6: Không, vì trong chân không cũng nhƣ trong chất rắn, không
79
thể tạo thành dòng đối lƣu. Hoạt động 3: Tìm hiểu về bức xạ nhiệt (15 phút) Hoạt động của GV GV
làm
thí
Hoạt động của HS
nghiệm
Nội dung II. Bức xạ nhiệt 1. Thí nghiệm
H23.4, H23.5: - Một bình cầu đã phủ muội đèn, trên nút có gắn một ống thủy tinh, trong ống có giọt nƣớc màu, đƣợc đặt gần một nguồn nhiệt. - Sau đó, lấy một miếng gỗ chắn giữa nguồn nhiệt và bình cầu.
Yêu cầu HS quan sát HS quan sát và mô tả 2. Trả lời câu hỏi: hiện tƣợng và trả lời C7, hiện tƣợng xảy ra với C7: Không khí trong bình C8, C9.
giọt nƣớc màu.
đã nóng lên và nở ra.
HS thảo luận trả lời C8: Không khí trong bình C7, C8, C9.
đã lạnh đi, miếng gỗ đã ngăn không cho nhiệt truyền từ đèn sang bình. Điều này chứng tỏ nhiệt đƣợc truyền từ đèn sang bình theo đƣờng thẳng. C9: Không phải là dẫn nhiệt vì không khí dẫn
80
nhiệt kém, cũng không phải đối lƣu vì nhiệt đƣợc truyền theo đƣờng thẳng. GV thông báo định nghĩa
Kết luận: Bức xạ là sự
bức xạ nhiệt.
truyền nhiệt bằng các tia HS ghi nhớ, tiếp thu.
nhiệt đi thẳng.
Hoạt động 4: Vận dụng – củng cố, hƣớng dẫn học ở nhà (8 phút) Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
GV cho HS đọc câu hỏi HS đọc câu hỏi. phần vận dụng.
Nội dung III. Vận dụng
HS thảo luận đƣa ra C10: Để tăng khả năng phƣơng án trả lời
hấp thụ tia nhiệt.
HS nhận xét câu trả C11: Về mùa hè mặc áo lời. GV kết luận lại.
màu trắng sẽ mát hơn
HS hoàn thành câu trả mặc áo tối màu. Vì, áo lời vào vở ghi.
sáng màu ít hấp thụ bức xạ nhiệt của Mặt Trời còn áo tối màu hấp thụ mạnh C12: Rắn : dẫn nhiệt Lỏng: đối lƣu Khí : đối lƣu Chân không : bức xạ nhiệt
GV hệ thống lại bài bằng
81
bản đồ tƣ duy. GV yêu cầu 4 nhóm thực hiện TN về sự đối lƣu Mỗi nhóm HS làm trong chất lỏng bằng 1 TN, quan sát hiện cốc nƣớc nóng có pha tƣợng và giải thích màu và 1 cốc nƣớc lạnh trong 2 trƣờng hợp. đã chuẩn bị sẵn: 1. Đặt mảnh giấy bóng kính lên trên cốc nƣớc nóng có pha màu, dùng tay giữa mảnh giấy bóng kính và úp ngƣợc cốc. Đặt miệng cốc nƣớc nóng lên trên miệng cốc nƣớc lạnh, rút từ từ tờ giấy bóng kính. Quan sát hiện tƣợng và giải thích?
HS: không có hiện tƣợng đối lƣu xảy ra vì trọng lƣợng riêng của nƣớc trong cốc nƣớc nóng nhỏ hơn trọng lƣợng riêng của lớp nƣớc trong cốc nƣớc lạnh phía dƣới.
2. Đặt mảnh giấy bóng kính lên trên cốc nƣớc
82
lạnh, dùng tay giữa mảnh giấy bóng kính và úp ngƣợc cốc. Đặt miệng cốc nƣớc lạnh lên trên miệng cốc nƣớc nóng pha màu, rút từ từ tờ giấy bóng kính. Quan sát hiện tƣợng và giải thích?
HS: Do nƣớc nóng có khối lƣợng riêng nhỏ hơn khối lƣợng riêng của nƣớc lạnh nên nƣớc nóng có pha màu nổi lên trên, nƣớc lạnh chìm xuống dƣới tạo thành dòng đối lƣu, nƣớc ở hai cốc trộn lẫn vào nhau nên có
Hướng dẫn học ở nhà: - HS: Đọc có thể em chƣa biết, về nhà có thể làm 1 số đèn kéo quân dựa trên hiện tƣợng đối lƣu. - Làm các BT 23.1- 23.7 trong SBT.
màu nhạt hơn.
83
Trong bài này, GV sử dụng BĐTD và TN tự tạo trong quá trình sau: - Sử dụng BĐTD để củng cổ kiến thức của bài học. - Các TN tự tạo đƣợc sử dụng: TN về sự đối lƣu trong không khí đƣợc sử dụng trong phần vận dụng, với vai trò là TN biểu diễn, sau khi đã học xong về sự đối lƣu trong chất lỏng. TN về sự đối lƣu trong chất lỏng đƣợc sử dụng ở cuối bài, do HS tự tiến hành, để củng cố lại cho HS khi nào xảy ra hiện tƣợng đối lƣu.
84
KẾT LUẬN CHƢƠNG II Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chƣơng I, ở chƣơng II tác giả đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện đƣợc: - Phân tích đƣợc cấu trúc, nội dung chƣơng trình, sách giáo khoa chƣơng "Nhiệt học" - Vật lí 8. - Đề ra đƣợc chuẩn các kiến thức, kĩ năng mà HS cần đạt đƣợc khi học xong chƣơng “Nhiệt học”- Vật lí 8. - Xây dựng đƣợc một số TN tự tạo nhƣ: TN mô hình về cấu tạo chất, TN về sự dẫn nhiệt, đối lƣu, bức xạ nhiệt. - Đề xuất quy trình soạn thảo, thiết kế tiến trình DH có sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD trong DH chƣơng "Nhiệt học" – Vật lí 8. - Soạn thảo đƣợc 03 giáo án chƣơng "Nhiệt học" theo tiến trình đã đề xuất. Qua nghiên cứu, tác giả nhận thấy việc dạy học có sự hỗ trợ của TN tự tạo kết hợp với BĐTD theo tiến trình đã xây dựng là phù hợp với lý luận dạy học hiện đại. Tác giả hy vọng khi đƣa vào thực nghiệm sẽ phát huy đƣợc tính tích cực, năng lực sáng tạo của HS và nâng cao chất lƣợng, kết quả học tập của các em. Kết quả TNSP sẽ đƣợc trình bày cụ thể ở chƣơng III.
85
Chƣơng III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Mục đích của TNSP là kiểm tra, đánh giá tính đúng đắn và tính khả thi của giả thuyết khoa học đã đƣa ra của việc sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD trong DH chƣơng "Nhiệt học" – Vật lí 8 ở trƣờng THCS miền núi. 3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP - Khảo sát, điều tra cơ bản để lựa chọn các lớp ThN và các lớp ĐC, chuẩn bị các thông tin và điều kiện cần thiết phục vụ cho công tác TNSP. - Liên hệ, trao đổi thống nhất phƣơng án ThN với các GV tham gia ThN. - Chuẩn bị tài liệu, giáo án, bộ TN và các phƣơng tiện DH cần thiết để thực hiện bài giảng. - Thực hiện các giờ dạy ThN theo phƣơng án đã chuẩn bị. - Kiểm tra thu thập thông tin, xử lí, phân tích kết quả ThN và đánh giá theo các tiêu chí. Từ đó nhận xét và rút ra kết luận về tính đúng đắn của giả thiết khoa học, tính khả thi của đề tài. - Hoàn thiện giáo án, điều chỉnh, cải tiến cho phù hợp với thực trạng trong tiến trình ThN; điều chỉnh, bổ sung và hoàn thiện tiến trình DH đã soạn thảo. 3.2. Đối tƣợng và nội dung TNSP 3.2.1. Đối tƣợng Số HS đƣợc khảo sát trong quá trình TNSP bao gồm 142 HS, trong đó có 02 nhóm TN và 02 nhóm ĐC. Đối tƣợng đƣợc chọn là HS lớp 8 của 2 trƣờng THCS trên địa bàn huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang:
86
Trƣờng
Nhóm TN (HS)
Nhóm ĐC (HS)
THCS Thái Sơn
35
36
THCS Bình Xa
37
34
Bảng 3.1: Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNSP - Thời gian TNSP: học kì 2 năm học 2016 - 2017. - Để đảm bảo tính khách quan, tôi đã chọn lớp ThN và lớp ĐC có khả năng học tập tƣơng đƣơng nhau nhờ sự đánh giá của GV dạy các lớp trên. 3.2.2. Nội dung - Điều tra cơ bản về tình hình dạy và học môn Vật lí ở trƣờng chọn làm ThN, tìm hiểu thông tin cần thiết về các lớp ThN và ĐC. - TNSP đƣợc tiến hành song song giữa các lớp ThN và lớp ĐC. - Ở các lớp ThN tiến hành giảng dạy dạy theo các giáo án đã soạn có sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD. - Ở các lớp ĐC sử dụng phƣơng pháp DH truyền thống, các tiết dạy đƣợc tiến hành theo đúng tiến độ nhƣ phân phối chƣơng trình của Bộ GD&ĐT. - Ở các lớp mà do GV cộng tác giảng dạy nhất thiết phải có tác giả đề tài tham gia dự giờ. - Các bài giảng ThN gồm: + Bài 19: Các chất đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào? + Bài 22: Dẫn nhiệt + Bài 23: Đối lƣu – Bức xạ nhiệt - Tổ chức kiểm tra ở các lớp ThN và ĐC cùng một đề, trong cùng một khoảng thời gian. - Trao đổi với HS ở lớp ThN và lớp ĐC sau các buổi học để điều chỉnh phƣơng án giảng dạy cho phù hợp.
87
- Tổng kết, phân tích và xử lí kết quả TNSP một cách khách quan. Trên cơ sở các kết quả thu đƣợc, rút ra các kết luận về đề tài nghiên cứu. 3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP 3.3.1. Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của HS trong giờ học Để đánh giá về mặt định tính kết quả TNSP tác giả dựa vào các tiêu chí sau: - Số HS tập trung chú ý, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập. - Số lần HS phát biểu xây dựng bài. - Số HS trả lời đúng các câu hỏi theo yêu cầu ghi nhớ kiến thức cơ bản trong giờ học. - Số HS vận dụng đƣợc kiến thức đã học để dự đoán và giải thích các hiện tƣợng. - Mức độ hiểu bài và phát triển các kĩ năng nắm đƣợc nội dung kiến thức cơ bản của bài học, chất lƣợng của các câu trả lời của HS. - Số HS tích cực tham gia làm TN, tiến hành TN. 3.3.2. Phân tích kết quả định lƣợng dựa trên kết quả bài kiểm tra - Mức độ đánh giá, xếp loại: + Loại giỏi: điểm 9, 10
+ Loại yếu: điểm 3,4
+ Loại khá: điểm 7, 8
+ Loại kém: điểm 0, 1, 2
+ Loại trung bình: điểm 5, 6. Từ kết quả kiểm tra của HS, bằng phƣơng pháp thống kê xử lý và phân tích kết quả ThN cho phép đánh giá chất lƣợng, hiệu quả của việc DH, qua đó kiểm tra giả thuyết khoa học đã nêu ra.
88
3.4. Kết quả TNSP 3.4.1. Phân tích định tính và đánh giá kết quả TNSP - Ở nhóm ĐC: + GV chủ yếu sử dụng phƣơng pháp thông báo, thuyết trình, vấn đáp, nêu vấn đề, còn HS tập trung lắng nghe và ghi chép. Tuy HS có trả lời các câu hỏi GV đặt ra nhƣng chỉ tập trung ở một số em; chƣa thể hiện rõ sự hứng thú, tự giác, tích cực và khả năng sáng tạo trong học tập của số đông HS. + Khi DH không có sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD, ở 1 số nội dung HS cảm thấy khó hiểu vì không đƣợc tự làm TN, không đƣợc tự củng cố bài học nên không kích thích đƣợc sự hứng thú trong học tập của các em. - Ở nhóm ThN: + GV đã lựa chọn, phối hợp các phƣơng pháp DH phù hợp với nội dung của từng tiết dạy, GV sử dụng giáo án có sự kết hợp TN tự tạo với BĐTD đã thực sự lôi cuốn HS tích cực, chủ động tham gia các hoạt động xây dựng và chiếm lĩnh tri thức. + HS đƣợc tiến hành TN do chính mình chế tạo, đƣợc tự thiết kế BĐTD nên rất sôi nổi, nhiệt tình trong việc phát biểu ý kiến xây dựng bài, số lƣợng và chất lƣợng các câu hỏi của HS đƣa ra cao hơn nhiều so với lớp ĐC. - Các nhận xét trên chứng tỏ phƣơng pháp DH ở nhóm ThN có tác dụng phát huy tính tích cực hơn phƣơng pháp mà GV sử dụng ở nhóm ĐC. Sau khi TNSP, tác giả đã phát phiếu lấy ý kiến của 6 GV và 72 HS nhóm ThN. Kết quả nhƣ sau: Ý kiến của giáo viên: Ý kiến của giáo viên STT
Các vấn đề
(% số phiếu) Đồng ý
Phân
Không
vân
đồng ý
89
1 2 3
4
5
Kích thích gây hứng thú học tập cho HS hơn giờ học bình thƣờng Phù hợp với mục tiêu, nội dung bài học GV chỉ là ngƣời đạo diễn, định hƣớng. HS chủ động lĩnh hội kiến thức mới. HS phải tích cực, tự giác thì hiệu quả dạy học mới cao Sử dụng TN tự tạo và BĐTD hỗ trợ dạy học có khả năng thực hiện, cần triển khai rộng
100
0
0
83,3
16,7
0
100
0
0
100
0
0
66,7
33,3
0
Bảng 3.2: Ý kiến của GV sau khi dự giờ dạy có sự hỗ trợ của TN tự tạo và BĐTD Ý kiến của học sinh: Ý kiến của học sinh S STT
1 1
Các vấn đề
Có sức lôi cuốn, hứng thú học tập hơn
2Lớp học hào hứng, sôi nổi hơn, đƣợc làm 2
việc nhóm, không nhàm chán. 3 Tích cực học tập hơn nên hiểu bài, dễ nhớ
3
và nhớ lâu hơn. 4 Việc dạy học có sử dụng TN tự tạo và
4
BĐTD cần thƣờng xuyên hơn.
(% số phiếu) Đồng ý
Phân
Không
vân
đồng ý
97,2
2,8
0
94,4
5,6
0
100
0
0
90,3
9,7
0
Bảng 3.3: Ý kiến của HS sau khi học giờ Vật lí có sử dụng TN tự tạo và BĐTD
90
3.4.2. Phân tích định lƣợng và đánh giá kết quả TNSP Tác giả tiến hành TNSP với 142 học sinh tại trƣờng THCS Thái Sơn và trƣờng THCS Bình Xa. Trong đó, có 72 HS thuộc nhóm ThN và 70 HS thuộc nhóm ĐC. Qua thu thập, kết quả học tập của HS nhóm ThN và nhóm ĐC trƣớc và sau khi TNSP nhƣ sau:
Nhóm
Kết quả bài kiểm tra trƣớc TNSP
Số HS
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ĐC
70
0
0
0
2
8
18
20
15
7
0
0
5,84
ThN
72
0
0
0
1 12 16
19
14
9
1
0
5,89
Bảng 3.4: Bảng thống kê kết quả học tập của HS nhóm ThN và ĐC trước TNSP Nhóm
Kết quả bài kiểm tra sau TNSP
Số HS
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ĐC
70
0
0
0
4
8
17 19
17
6
0
0
5,86
ThN
72
0
0
0
1
6
13 18
20
10
2
2
6,36
Bảng 3.5: Bảng thống kê kết quả học tập của HS nhóm ThN và ĐC sau TNSP Xét các tham số đặc trƣng thống kê: *Giá trị trung bình cộng :
Với xi là điểm số, fi là tần số, N là tổng số học sinh của lớp. *Tần suất lũy tích:
ωi
91
Để chứng minh trƣớc TNSP hai mẫu có chất lƣợng học ngang nhau, tác giả xử lí số liệu từ bảng 3.4 và thu đƣợc bảng phân bố tần suất lũy tích sau: Nhóm
Số % HS đạt điểm xi trở xuống 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ĐC
0
0
0
2,86
14,29
40,00
68,57
90,00
100
100
100
ThN
0
0
0
1,39
18,06
40,28
66,67
86,11
98,61
100
100
Bảng 3.6: Bảng tần suất lũy tích hội tụ lùi trước TNSP Từ bảng phân bố ta thu đƣợc đa giác đồ phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi:
Hình 3.1: Đồ thị phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi trước TNSP Ta thấy đƣờng biểu diễn hội tụ của nhóm lớp ThN và đƣờng biểu diễn hội tụ của lớp ĐC ngang nhau. Điều này chứng tỏ chất lƣợng học tập của hai nhóm lớp ThN và ĐC là ngang nhau. Sau TNSP, từ số liệu bảng 2 chúng tôi thu đƣợc bảng phân bố tần suất và bảng phân bố tuần suất lũy tích hội tụ lùi sau:
92
Nhóm ĐC ThN
0 0 0
1 0 0
Số % HS đạt điểm xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5,71 11,43 24,29 27,14 24,29 8,57 0 0 0 1,39 8,33 18,06 25,00 27,78 13,89 2,78 2,78 Bảng 3.7: Bảng phân bố tần suất sau TNSP
Hình 3.2: Đồ thị phân bố tần suất sau TNSP Nhóm
Số % HS đạt điểm xi trở xuống 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ĐC
0
0
0
5,71
17,14
41,43
68,57
92,86
100
100
100
ThN
0
0
0
1,39
9,72
27,78
52,78
80,56
94,44
97,22
100
Bảng 3.8: Bảng tần suất lũy tích hội tụ lùi sau TNSP Từ bảng phân bố tần suất lũy tích ta thu đƣợc đa giác đồ sau:
93
Hình 3.3: Đồ thị phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi sau TNSP Ta thấy đƣờng tần suất lũy tích (hội tụ lùi) của lớp ThN nằm bên phải và phía dƣới đƣờng tần suất lũy tích của lớp ĐC. Bên cạnh đó, sau khi xử lí số liệu thu đƣợc điểm trung bình cộng trƣớc TNSP và sau TNSP của lớp ThN (từ 5,89 lên 6,36) cao hơn so với lớp ĐC (từ 5,84 lên 5,86). Nhƣ vậy, từ phân tích định lƣợng, tác giả thấy rằng kết quả học tập của HS ở lớp ThN khá hơn lớp ĐC. Qua đó, có thể khẳng định rằng những HS đƣợc học theo tiến trình mà luận văn thiết kế có khả năng tiếp thu kiến thức tốt hơn. Tuy nhiên, kết quả học tập của HS lớp ThN cao hơn lớp ĐC có thực sự là do phƣơng pháp DH đem lại hay không và có đáng tin cậy không? Để trả lời câu hỏi đó, ta áp dụng bài toán kiểm định trong thống kê toán với các giá trị đặc trƣng: - Phƣơng sai: - Độ lệch chuẩn:
94
- Hệ số biến thiên V (chỉ mức độ phân tán của các giá trị xi xung quanh giá trị trung bình cộng ):
Từ bảng số liệu 2 nhóm ThN và ĐC sau TNSP ta thu đƣợc: Tham số
S2
S
V(%)
Nhóm ĐC
5,86
1,78
1,33
22,70
Nhóm ThN
6,36
2,06
1,44
22,64
Bảng 3.9: Bảng tổng hợp các tham số *Kiểm định sự khác nhau của các phƣơng sai S2ThN và S2ĐC Chọn mức ý nghĩa α = 0,05. Giả thiết H0: Sự khác nhau giữa các điểm trung bình của hai mẫu là không có ý nghĩa. Giả thiết H1: Sự khác nhau của hai phƣơng sai của hai mẫu là có ý nghĩa. Đại lƣợng kiểm định F: F
2 SThN 1, 44 1, 09 2 S DC 1,33
Ta có Fα = 1,534 Vì F < Fα nên ta chấp nhận giả thuyết H0. Vậy sự khác nhau giữa S2ThN và S2ĐC là không có ý nghĩa, tức là phƣơng sai mà hai mẫu xuất phát là bằng nhau (S2TN = S2ĐC ) *Kiểm định sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình cộng: với phƣơng sai bằng nhau (S2ThN = S2ĐC ) Chọn xác suất sai lầm α = 0,05. Giả thiết H0: Sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình là không có ý nghĩa.
95
Giả thiết H1: Sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình là có ý nghĩa. Đại lƣợng kiểm định t: = 2,14 Tra bảng ta có tα = 1,96 => t > tα nên ta bác bỏ giả thuyết H0 và chấp nhận giả thuyết H1, tức là sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình
;
là
có ý nghĩa. Từ những kết quả trên cho thấy: Điểm trung bình của bài kiểm tra ở nhóm ThN cao hơn so với nhóm ĐC. Điều đó có nghĩa là tiến trình dạy học theo phƣơng pháp thực nghiệm mang lại hiệu quả cao hơn tiến trình dạy học thông thƣờng.
96
KẾT LUẬN CHƢƠNG III Qua việc tổ chức, theo dõi diễn biến các giờ dạy và xử lí các kết quả thu đƣợc trong quá trình TNSP bằng phƣơng pháp thống kê toán học, tôi đã có cơ sở để khẳng định tính đúng đắn về giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ thể: - DH có sử dụng phối hợp TN tự tạo và ứng dụng CNTT giúp nâng cao chất lƣợng DH, nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. - Kết quả thống kê toán học cho thấy kết quả học tập của HS nhóm TNg cao hơn nhóm ĐC, nghĩa là DH có sử dụng phối hợp TN tự tạo đơn giản với ứng dụng CNTT góp phần nâng cao chất lƣợng DH. Nhƣ vậy, giả thuyết khoa học đề ra là đúng đắn. Việc vận dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tế dạy học vật lí ở trƣờng THCS miền núi hoàn toàn có tính khả thi. Vấn đề còn lại tuỳ thuộc vào cách GV vận dụng vào từng bài cụ thể sao cho đạt đƣợc hiệu quả cao nhất, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS.
97
KẾT LUẬN CHUNG Với đề tài “Xây dựng dụng cụ thí nghiệm đơn giản và sử dụng kết hợp với bản đồ tư duy để dạy học chương “Nhiệt học” - Vật lí 8 cho học sinh miền núi”, tác giả đã thu đƣợc các kết quả chính sau đây: - Nghiên cứu một cách có hệ thống những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD trong DH chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ở trƣờng THCS miền núi. - Phân tích rõ vai trò của TN nói chung, đặc biệt là TN tự tạo trong DH vật lí. - Hƣớng dẫn đƣợc ngƣời học cách vẽ BĐTD, ứng dụng của BĐTD trong dạy học nói chung và dạy học Vật lí nói riêng. - Thiết kế và hƣớng dẫn HS thiết kế đƣợc một số TN tự tạo đơn giản từ những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm sử dụng trong DH chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 ở trƣờng THCS. - Nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm nhận thức của HS THCS miền núi và tiến hành điều tra thực trạng việc sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD khi dạy học Vật lí ở một số trƣờng THCS trên địa bàn huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang. - Soạn thảo 03 giáo án trong chƣơng “Nhiệt học” – Vật lí 8 có sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. - Tiến hành TNSP tại 2 trƣờng THCS. Qua việc phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm cho thấy các tiến trình dạy học mà tác giả đã thiết kế có khả năng phát huy đƣợc tính tích cực học tập của HS, góp phần nâng cao hiệu quả học tập và bồi dƣỡng năng lực tƣ duy cho HS. - Kết quả TNSP đã kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đã đƣa ra.
98
ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ Qua việc triển khai nghiên cứu đề tài, tôi có một số đề xuất, kiến nghị sau: Đối với Bộ Giáo dục và Đào tạo: - Cần có kế hoạch tổ chức, bồi dƣỡng cho GV về nghiên cứu và hƣớng dẫn HS thiết kế thí nghiệm Vật lí đơn giản, vẽ BĐTD để sử dụng kết hợp trong giờ dạy. - Cần đƣa công tác tự làm thiết bị DH thành nhiệm vụ bắt buộc trong quy chế giảng dạy của GV và bồi dƣỡng kĩ năng chuyên môn về thiết bị dạy học tự làm. - Thƣờng xuyên trang cấp, bổ sung thêm thiết bị cho các trƣờng học. Đặc biệt chú trọng tới việc xây dựng phòng học bộ môn cho các trƣờng THCS miền núi. Đối với giáo viên và học sinh - Đối với GV: Thƣờng xuyên nghiên cứu, tìm tòi, thiết kế các thí nghiệm vật lí đơn giản từ các dụng cụ dễ kiếm, rẻ tiền trong cuộc sống để sử dụng trong dạy học môn vật lí ở trƣờng THCS, tích cực sử dụng TN tự tạo kết hợp với BĐTD trong dạy học. - Đối với HS: Tham gia thiết kế các thí nghiệm đơn giản do GV hƣớng dẫn, thƣờng xuyên tìm tòi, sáng tạo đề xuất ý kiến về việc thiết kế các thí nghiệm vật lí. Tích cực sử dụng BĐTD trong học tập Vật lí cũng nhƣ các môn học khác.
99
HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN Từ kết quả nghiên cứu trên và thực tiễn dạy học vật lí ở trƣờng THCS tác giả nhận thấy luận văn có thể phát triển theo hƣớng sau: - Tiếp tục hoàn thiện cơ sở lí luận về việc sử dụng TN tự tạo đơn giản kết hợp với BĐTD trong DH vật lí ở trƣờng THCS. - Mở rộng nghiên cứu xây dựng và sử dụng các TN tự tạo, sử dụng BĐTD trong dạy học một số chƣơng, phần khác nhau của chƣơng trình vật lí THCS.
100
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Hoàng Anh (2015), Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí 12 nâng cao, luận án tiến sĩ, Đại học Sƣ phạm – Đại học Huế. 2. Trần Thị Ngọc Ánh (2010) ,Sử dụng phối hợp TN tự tạo với thí nghiệm có sự hỗ trợ của máy vi tính vào dạy học phần cơ - nhiệt lớp 10 THPT, luận văn thạc sĩ giáo dục học, trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Huế 3. Bộ giáo dục và Đào tạo (2014), Giáo trình những nguyên lí cơ bản của chủ nghĩa Mác – Lê-nin, nhà xuất bản chính trị quốc gia. 4. Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thủy (2011), Dạy tốt - học tốt các môn học bằng BĐTD, NXB giáo dục Việt Nam. 5. Trần Đình Châu (Chủ biên), Đặng Thị Thu Thủy, Trần Đức Vƣợng, Vƣơng Thị Phƣơng Hạnh, Ngô Văn Chinh (2012), Đổi mới phương pháp dạy học và sáng tạo với bản đồ tư duy, NXB giáo dục Việt Nam. 6. Đào Kiên Cƣờng (2013), Hướng dẫn học sinh ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương "điện học" vật lí 9 với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên. 7. Đảng Cộng sản Việt Nam (2013), Văn kiện Hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành TW Đảng khóa XI, về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. 8. Lê Văn Giáo, Nguyễn Thị An Vinh (2006), Nghiên cứu tự tạo, khai thác và sử dụng thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền nhằm góp phần đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, Đề tài khoa học cấp bộ, Đại học sƣ phạm Huế. 9. Lê Văn Giáo (2004), Thí nghiệm và phương tiện trực quan trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, Trƣờng Đại học sƣ phạm – ĐH Huế.
101
10. Trần Bá Hoành (2007), Đổi mới phương pháp dạy học, chương trình và sách giáo khoa, NXB Đại học sƣ phạm. 11. Nguyễn Ngọc Hƣng (Chủ biên), Nguyễn Văn Biên (2014), Thí nghiệm Vật lí với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và vỏ lon, NXB Đại học Sƣ phạm. 12. Nguyễn Ngọc Hƣng (2016), Thí nghiệm Vật lí với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và vỏ lon – tập 2, NXB Đại học Sƣ phạm.
13. Nguyễn Ngọc Hƣng (2016), Thí nghiệm Vật lí với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và vỏ lon – tập 3, NXB Đại học Sƣ phạm.
14. Nguyễn Văn Khải (chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2008), Lý luận dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB Giáo dục. 15. Nguyễn Thế Khôi (2013), Giáo trình lí luận dạy học vật lí, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2. 16. Nguyễn Thị Nguyên (2010), Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy (Mindmaps) trong dạy học chương “động học chất điểm” vật lí 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh, luận văn thạc sĩ giáo dục học, trƣờng Đại học Sƣ phạm TP.Hồ Chí Minh. 17. Vũ Quang (Tổng chủ biên), Bùi Gia Thịnh (Chủ biên), Dƣơng Tiến Khang, Vũ Trọng Rỹ, Trịnh Thị Hải Yến (2004), Sách giáo khoa vật lí 8, NXB Giáo dục. 18. Vũ Quang (Tổng chủ biên), Bùi Gia Thịnh (Chủ biên), Dƣơng Tiến Khang, Vũ Trọng Rỹ, Trịnh Thị Hải Yến (2004), Sách giáo viên vật lí 8, NXB Giáo dục. 19. Sở Giáo dục và Đào tạo Tuyên Quang (2015), Hướng dẫn thực hiện phân phối chương trình môn Vật lí - THCS.
102
20. Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm. 21. Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB đại học sƣ phạm, Hà Nội. 22. Tony Buzan (2007), Hướng dẫn sử dụng bản đồ tư duy, NXB Từ điển bách khoa, Hà Nội. 23. Tony Buzan (2008), Lập bản đồ tư duy, NXB Lao động xã hội, Hà Nội 24. Tony Buzan (2007), Mười cách thức đánh thức tư duy sáng tạo, NXB từ điển Bách Khoa, Hà Nội. 25. Đặng Thị Thu Thủy (2010), Hướng dẫn sử dụng bản đồ tư duy, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam. 26. Thái Duy Tuyên (2007), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXB Giáo dục, Hà Nội. 27. Hà Sỹ Thuyết (1999), Phương pháp sử dụng thí nghiệm trong giờ học vật lí nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh THCS miền núi, luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục, Trƣờng Đại học sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên. 28. Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý trường THPT, NXB Giáo dục, Hà Nội. 29. Trần Đức Vƣợng (2011), Ứng dụng Công nghệ thông tin và Bản đồ tư duy dạy học môn Vật lý, Tài liệu tập huấn Dự án THCS II, Hà Nội. 30. Trần Đức Vƣợng (2005), Thiết bị dạy học tự làm, thực trạng và xu thế phát triển, Bài giảng cao học phƣơng pháp dạy học Vật lí, Hà Nội.
103
PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM
104
Phụ lục 1 PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN VẬT LÍ (Phiếu này dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng để đánh giá GV)
1. Vui lòng cho biết thông tin cá nhân về bản thân Thầy (Cô), (Đánh dấu
vào ô thích hợp hoặc điền vào khoảng trống) 1.1. Giới tính
Nam
Nữ
1.2 Số năm đã giảng dạy Vật lí
.......................
1.3 Số năm đã dạy vật lí
Lớp 6:.......Lớp 7:....... Lớp 8:....... Lớp 9:.......
1.4 Trình độ đào tạo
Cao đẳng
Đại học
Thạc sĩ
1.5. Số lần đƣợc bồi dƣỡng về phƣơng pháp giảng dạy Vật lí
.....................
2. Thầy/Cô có đủ sách phục vụ chuyên môn (đánh dấu vào ô vuông nếu Thầy/Cô lựa chọn): - Sách giáo khoa
- Sách bài tập
- Sách giáo viên
- Sách tham khảo Vật lí nâng cao:………………...cuốn - Sách tham khảo về phƣơng pháp Vật lí:………..cuốn 3. Trong giảng dạy Vật lí, Thầy/ Cô thƣờng sử dụng những phƣơng pháp nào: a) Diễn giảng, minh họa Thường xuyên
Đôi khi
Không sử dụng
Đôi khi
Không sử dụng
b) Thuyết trình và hỏi đáp Thường xuyên
c) Dạy học giải quyết vấn đề Thường xuyên
Đôi khi
Không sử dụng
Đôi khi
Không sử dụng
d) Phƣơng pháp mô hình Thường xuyên
e) Phƣơng pháp thực nghiệm
105
Thường xuyên
Đôi khi
Không sử dụng
f) Vận dụng công nghệ thông tin Thường xuyên
Đôi khi
Không sử dụng
5. Việc sử dụng thí nghiệm trong các bài giảng của Thầy/ Cô: Thƣờng xuyên Đôi khi Không sử dụng 6. Cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy môn Vật lí ở trƣờng Thầy/ Cô: Tốt
Khá
Trung bình
Yếu
7. Theo Thầy/ Cô, những yếu tố nào sau đây ảnh hƣởng đến chất lƣợng học môn Vật lí của học sinh: Bản thân học sinh
Phƣơng pháp dạy học của giáo viên
Hoàn cảnh gia đình
Cơ sở vật chất của nhà trƣờng
Thiếu sách giáo khoa
Thiếu tài liệu tham khảo
Quy định của nhà trƣờng
Các yếu tố khác
10. Theo Thầy/ Cô, những học sinh trong các lớp đồng chí đang dạy: - Số học sinh yêu thích môn Vật lí:………………………..% - Số học sinh không hứng thú với môn Vật lí:……………% - Chất lƣợng học Vật lí của học sinh: Giỏi:……………...%
Khá:…………..%
Trung bình:………%
Yếu, kém:…….%
Xin chân thành cảm ơn ý kiến trao đổi của Thầy/Cô!
106
Phụ lục 2: PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH Họ và tên:…………………………………………………………………... Lớp:……………..Trƣờng:………………………………………………… Em hãy vui lòng trả lời các câu hỏi sau (đánh dấu vào ô vuông nếu em lựa chọn): 1. Em có hứng thú với môn Vật lí không? Có
Bình thƣờng
Không
2. Trong giờ học Vật lí: a) Em có hiểu bài ngay trên lớp không? Có
Không thƣờng xuyên
Không
b) Em có tích cực phát biểu xây dựng bài không? Thƣờng xuyên
Đôi khi
Không
c) Khi chƣa hiểu bài, em có đề nghị giáo viên giảng lại phần chƣa hiểu không? Có
Đôi khi
Không
3. Em có những tài liệu nào phục vụ cho học môn Vật lí? Sách giáo khoa Sách bài tập Sách tham khảo 4. Em thƣờng học Vật lí theo những cách nào? Theo vở ghi Theo sách giáo khoa, vở ghi+ tài liệu tham khảo Theo sơ đồ 5. Em thƣờng học môn Vật lí khi nào? Thƣờng xuyên
Trƣớc khi kiểm tra hoặc thi mới học
Trƣớc khi có giờ Vật lí Không học 6. Trong các giờ Vật lí, giáo viên có thƣờng đƣa ra các câu hỏi hay các tình huống học tập để các em suy nghĩ và trả lời không? Thƣờng xuyên Đôi khi
Không
107
7. Theo em những yếu tố nào sau đây ảnh hƣởng đến khả năng nhận thức của em đối với môn Vật lí? Hạn chế của bản thân
Phƣơng pháp giảng dạy của giáo viên
Hoàn cảnh gia đình
Thiếu sách giáo khoa
Thiếu tài liệu tham khảo
Không có thí nghiệm trực quan
Xin chân thành cảm ơn ý kiến của em!
108
Phụ lục 3: PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN VẬT LÍ (Sau khi dự giờ tổ chức dạy học có sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo và bản đồ tư duy) Để trao đổi, rút kinh nghiệm kính mong Thầy/ Cô vui lòng cho biết ý kiến của mình về các vấn đề sau (bằng cách đánh dấu vào các ô trống tƣơng ứng ở các bảng dƣới đây). Xin chân thành cảm ơn Thầy/Cô! Tổ chức dạy học có sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo và bản đồ tƣ duy: 1. Kích thích, gây hứng thú học tập cho HS hơn giờ học bình thường Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
2. Phù hợp với mục tiêu, nội dung bài học Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
3. Giáo viên chỉ là người đạo diễn, định hướng. Học sinh chủ động lĩnh hội kiến thức mới Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
Ý kiến khác:………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 4. Học sinh phải tích cực, tự giác thì hiệu quả dạy học mới cao Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
Ý kiến khác:………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 5. Sử dụng thí nghiệm tự tạo và bản đồ tư duy hỗ trợ dạy học có khả năng thực hiện, cần triển khai diện rộng Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
Ý kiến khác:………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………
109
Phụ lục 4: PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Sau khi học giờ Vật lí có sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo và bản đồ tư duy)
Sau khi đã đƣợc học giờ học Vật lí có sử dụng thí nghiệm tự tạo và bản đồ tƣ duy, Em hãy vui lòng trả lời các câu hỏi sau (đánh dấu vào ô vuông nếu em lựa chọn): 1. Giờ học có sức lôi cuốn, hứng thú học tập hơn Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
2. Lớp học hào hứng, sôi nổi. Học sinh được làm việc nhóm, thảo luận, trao đổi với nhau; không thấy nhàm chán Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
Ý kiến khác:………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 3. Do tích cực học tập hơn nên hiểu bài, dễ nhớ kiến thức và nhớ lâu hơn Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
Ý kiến khác:………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 4. Việc dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo và bản đồ tư duy cần thường xuyên hơn Đồng ý
Phân vân
Không đồng ý
Ý kiến khác:…………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………
110
Phụ lục 5: BÀI KIỂM TRA Trƣờng THCS.....................
KIỂM TRA
Họ và tên...............................
MÔN: VẬT LÍ 8
Lớp: 8....
Thời gian: 45 phút Điểm
Lời phê của giáo viên
ĐỀ BÀI A. Trắc nghiệm khách quan (5 điểm) Khoanh tròn vào chữ cái đứng trước câu trả lời mà em cho là đúng nhất Câu 1(0,5 điểm): Vì sao quả bóng bay dù buộc thật chặt để lâu ngày vẫn bị xẹp? A.Vì khi thổi, không khí từ miệng vào bóng còn nóng, sau đó lạnh dần nên co lại. B. Vì cao su là chất đàn hồi nên sau khi bị thổi căng, nó tự động co lại. C. Vì không khí nhẹ nên có thể chui qua lỗ buộc ra ngoài. D. Vì giữa các phân tử của chất làm vỏ bóng có khoảng cách nên các phân tử không khí có thể chui qua đó thoát ra ngoài. Câu 2(0,5 điểm): Khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật chậm dần thì đại lƣợng nào dƣới đây của vật không thay đổi? A. Khối lƣợng và trọng lƣợng
C. Thể tích và nhiệt độ
B. Khối lƣợng riêng và trọng lƣợng riêng
D. Nhiệt năng
Câu 3(0,5 điểm): Khi đổ 50cm3 rƣợu vào 50cm3 nƣớc, ta thu đƣợc hỗn hợp rƣợu – nƣớc có thể tích: A. Bằng 100cm3
B. Lớn hơn 100cm3
C. Nhỏ hơn 100cm3
D. Có thể bằng hoặc nhỏ hơn 100cm3
Câu 4(0,5 điểm): Trong các cách sắp xếp vật liệu dẫn nhiệt từ tốt hơn đến kém hơn sau đây, cách nào là đúng?
111
A. Đồng, nƣớc, thủy tinh, không khí. B. Đồng, thủy tinh, nƣớc, không khí. C. Thủy tinh, đồng, nƣớc, không khí. D. Không khí, nƣớc, thủy tinh, đồng. Câu 5(0,5 điểm): Sự dẫn nhiệt chỉ có thể xảy ra giữa hai vật rắn khi: A. Hai vật có nhiệt năng khác nhau. B.
Hai vật có nhiệt năng khác nhau, tiếp xúc nhau.
C. Hai vật có nhiệt độ khác nhau. D. Hai vật có nhiệt độ khác nhau, tiếp xúc nhau. Câu 6(0,5 điểm): Để giữa nƣớc đá lâu chảy, ngƣời ta thƣờng để đá vào các hộp xốp kín vì: A. Hộp xốp kín nên dẫn nhiệt kém. B. Trong xốp có các khoảng không khí nên dẫn nhiệt kém. C. Trong xốp có các khoảng chân không nên dẫn nhiệt kém. D. Cả 3 lí do trên. Câu 7(0,5 điểm): Ngăn đá của tủ lạnh thƣờng đặt phía trên ngăn đựng thức ăn, để tận dụng sự truyền nhiệt bằng: A. Dẫn nhiệt
B. Bức xạ nhiệt
C. Đối lƣu
D. Bức xạ nhiệt và dẫn nhiệt.
Câu 8(0,5 điểm): Trong các sự truyền nhiệt dƣới đây, sự truyền nhiệt nào không phải là bức xạ nhiệt? A. Sự truyền nhiệt tử Mặt Trời đến Trái Đất. B. Sự truyền nhiệt từ bếp lò tới ngƣời đứng gần bếp lò. C. Sự truyền nhiệt từ đầu bị nung nóng sang đầu không bị nung nóng của 1 thanh đồng.
112
D. Sự truyền nhiệt từ dây tóc bóng đèn đang sáng ra khoảng không gian bên trong bóng đèn. Câu 9(0,5 điểm): Khi hiện tƣợng đối lƣu đang xảy ra trong chất lỏng thì: A. Trọng lƣợng riêng của cả khối chất lỏng đều tăng lên. B. Trọng lƣợng riêng của lớp chất lỏng ở trên nhỏ hơn của lớp ở dƣới. C. Trọng lƣợng riêng của lớp chất lỏng ở trên lớn hơn của lớp ở dƣới. D. Trọng lƣợng riêng của lớp chất lỏng ở trên bằng của lớp ở dƣới. Câu 10(0,5 điểm): Câu nào so sánh dẫn nhiệt và đối lƣu là đúng? A. Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt, đối lƣu không phải là quá trình truyền nhiệt. B. Cả dẫn nhiệt và đối lƣu đều có thể xảy ra trong không khí. C. Dẫn nhiệt xảy ra trong môi trƣờng nào thì đối lƣu xảy ra trong môi trƣờng đó. D. Trong nƣớc, dẫn nhiệt xảy ra nhanh hơn đối lƣu. B. Trắc nghiệm tự luận: (5 điểm) Trả lời các câu hỏi sau: Câu 11 (5 điểm): a. Tại sao khi nhỏ 1 giọt mực vào 1 chén nƣớc thì nƣớc trong chén chuyển thành màu mực? b. Một ống nghiệm đựng đầy nƣớc. Hỏi khi đốt nóng ở miệng ống, ở giữa hay đáy ống thì tất cả nƣớc trong ống sôi nhanh hơn? Tại sao? c. Tại sao các bể chứa xăng lại thƣờng đƣợc quét một lớp nhũ màu trắng bạc? d. Tại sao khi rót nƣớc sôi vào cốc thủy tinh thì cốc dày dễ vỡ hơn cốc mỏng? Muốn cốc khỏi bị vỡ khi rót nƣớc sôi vào thì phải làm thế nào?