Xây dựng các thí nghiệm phát hiện tính chất của nước áp dụng trong dạy học chủ đề 'Vật chất và Năng lượng' môn Khoa học lớp 4

Trên cơ sở những nguyên tắc, quy trình thiết kế thí nghiệm, chúng tôi đã xây dựng hệ thống các thí nghiệm khoa học được sử dụng trong dạy học tiểu chủ đề Nước trong chủ đề “Vật chất và Năng lượng” môn Khoa học lớp 4.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng các thí nghiệm phát hiện tính chất của nước áp dụng trong dạy học chủ đề “Vật chất và Năng lượng” môn Khoa học lớp 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ | HNKHT 2018 XÂY DỰNG CÁC THÍ NGHIỆM PHÁT HIỆN TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG” MÔN KHOA HỌC LỚP 4 MAI THẾ HÙNG ANH Khoa Giáo dục Tiểu học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Email: maithehunganh.2011@gmail.com Tóm tắt: Trên cơ sở những nguyên tắc, quy trình thiết kế thí nghiệm, chúng tôi đã xây dựng hệ thống các thí nghiệm khoa học được sử dụng trong dạy học tiểu chủ đề Nước trong chủ đề “Vật chất và Năng lượng” môn Khoa học lớp 4. Thông qua đó, giáo viên có thể chọn lựa các thí nghiệm phù hợp để tổ chức dạy học bằng thí nghiệm, kích thích sự hứng thú, tính chủ động cho học sinh trong việc phát hiện các tính chất của nước. Từ khóa: Thí nghiệm; thiết kế thí nghiệm; khám phá khoa học. 1. MỞ ĐẦU Lứa tuổi tiểu học là giai đoạn mà các em có nhu cầu khám phá thế giới khoa học mạnh mẽ. Cảm xúc đối với khoa học luôn là sự ngạc nhiên, tò mò và phấn khích. Việc giúp học sinh (HS) tiếp thu kiến thức đạt hiệu quả cao có liên quan nhiều đến yếu tố thần kinh, bởi tư duy HS tiểu học chủ yếu thiên về trực quan sinh động hơn là tư duy trừu tượng. Bên cạnh đó, nhiều đặc điểm, tính chất của các đối tượng khoa học có thể không bộc lộ ra ngoài trong điều kiện bình thường, nên HS chỉ có thể nhận biết thông qua thí nghiệm, và thí nghiệm (TN) được quan niệm như là quá trình tác động có mục đích vào đối tượng trong những điều kiện nhất định, làm bộc lộ tính chất của nó, đáp ứng nhu cầu nhận thức. Do đó, TN trở thành phương pháp nhận thức, giúp HS khám phá đặc điểm, tính chất của các sự vật, hiện tượng xung quanh. Bên cạnh đó, một trong những cách thức góp phần đạt kết quả cao trong dạy học là việc tăng cường tổ chức các hoạt động cụ thể như các hoạt động TN, thực hành nhằm tạo điều kiện cho HS khám phá, chủ động tìm tòi phát hiện ra kiến thức. Vì vậy, trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng các TN áp dụng trong dạy học cho HS. Có thể kể đến những công trình như: Bùi Phương Nga, Nguyễn Thượng Giao (1995) đã đưa ra các phương pháp dạy học bằng TN [4]; luận án Huỳnh Trọng Dương (2005) đã nghiên cứu xây dựng và sử dụng TN theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lý ở trung học cơ sở [3]; Nguyễn Thị Thu Hiền (2008), xây dựng trò chơi, TN giúp trẻ mẫu giáo 5 - 6 tuổi tìm hiểu môi trường thiên nhiên [6]; không chỉ dừng lại ở các TN cổ điển, các nhà khoa học còn ứng dụng công nghệ thông tin trong việc thiết kế các TN ảo giúp cho HS dễ quan sát và theo dõi quá trình TN, như nghiên cứu của Nguyễn Thị Duyên (2015) về “Thiết kế TN ảo trong dạy học bài “Âm thanh” môn Khoa học 4 ở Tiểu học” [2]; Một trong những nghiên cứu gần đây về thiết kế TN sử dụng trong dạy học mầm non là công trình của Đinh Thị Thu Hằng (2015) về vấn đề thiết kế TN trong hoạt động khám phá khoa học cho trẻ 5 - 6 tuổi ở trường mầm non... [5]. Môn Khoa học nói chung, chủ đề “Vật chất và Năng lượng” nói riêng được tích hợp nhiều kiến thức khoa học thực nghiệm, giúp các em có những hiểu biết về thế giới xung quanh, những hiện tượng khoa học. Do đó, TN là phương pháp dạy học đặc trưng và rất cần thiết cho môn học này. Thông qua TN, HS trực tiếp tác động vào các dụng cụ, tái tạo hiện tượng như đã xảy ra trong thực tế để tìm hiểu, rút ra những kết luận khoa học. Ngoài ra khám phá khoa học bằng 162 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018 | 11/2018 những TN trực quan, những trải nghiệm học mà chơi, chơi mà học nên sẽ kích thích sự hào hứng cho các em, đem lại hiệu quả cao trong dạy, học nội dung khoa học. Thực tiễn trong dạy học chủ đề “Vật chất và năng lượng” môn Khoa học tại một số trường tiểu học trên địa bàn Thừa Thiên Huế cho thấy, giáo viên ít sử dụng TN trong hoạt động dạy học. Thực trạng này xuất phát từ việc thiếu cơ sở trang thiết bị TN của nhà trường trong khi đó giáo viên lại hiếm khi đa dạng hóa các TN phù hợp với điều kiện của địa phương cũng như phù hợp với khả năng nhận thức của HS [1]. Xuất phát từ các vấn đề nêu trên bài báo đề cập đến việc xây dựng hệ thống TN phát hiện các tính chất của nước áp dụng trong dạy học chủ đề “Vật chất và Năng lượng” môn khoa học lớp 4, tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên tiểu học trong việc lựa chọn các TN phù hợp để hướng dẫn HS khám phá các kiến thức khoa học. 2. NỘI DUNG 2.1. Nguyên tắc và quy trình thiết kế thí nghiệm 2.1.1. Nguyên tắc thiết kế thí nghiệm Để phát huy hiệu quả sử dụng, các TN khám phá khoa học cần được thiết kế dựa trên một số nguyên tắc sau [5]: - Đảm bảo về mục tiêu và nội dung của bài học. - Đảm bảo phù hợp với năng lực của HS. - Đảm bảo tính đa dạng, hấp dẫn. - Nguyên tắc đảm bảo tính trực quan. - Nguyên tắc đảm bảo tính an toàn trong quá trình TN. - Đảm bảo tính phổ biến. - Đảm bảo tính phát triển. 2.1.2. Quy trình thiết kế thí nghiệm Dựa trên những cơ sở lý luận của phương pháp thí nghiệm [4], nguyên tắc thiết kế thí nghiệm, nội dung chương trình các môn Khoa học và đặc điểm nhận thức của HS, chúng tôi đưa ra quy trình thiết kế một TN khám phá khoa học như sau: Bước 1: Lựa chọn bài học và các nội dung trong bài học nhằm tiến hành thiết kế thí nghiệm. Bước 2: Xác định mục đích của thí nghiệm. Bước 3: Tiến hành thiết kế thí nghiệm dựa trên các nguyên tắc thiết kế chung. Bước 4: Kiểm tra tính khả thi của thí nghiệm và điều chỉnh. 2.2. Hệ thống thí nghiệm phát hiện các tính ...