Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

Việc xây dựng bài tập vật lí cần căn cứ vào các nội dung vật lí có liên quan đến việc đo đạc hoặc khảo sát thực nghiệm và khả năng xây dựng được các thiết bị tương ứng dựa trên các thiết bị có sẵn hoặc các dụng cụ đơn giản tự chế tạo được. Việc tổ chức cho học sinh giải bài tập thí nghiệm theo hình thức cá nhân hoặc nhóm, ở trường hoặc ở nhà góp phần rất lớn vào việc phát triển năng lực hoạt động thực tiễn của học sinh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thôngJOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1075.2016-0185Educational Sci., 2016, Vol. 61, No. 8B, pp. 279-288This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Dương Xuân Quý1 , Trần Thị Huyền2 1 Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Bộ môn Vật lí - Hóa lí, Trường Đại học Dược Hà Nội Tóm tắt. Trong dạy học vật lí, bài tập thí nghiệm đòi hỏi học sinh thực hiện đồng bộ cả hoạt động trí óc và hoạt động chân tay. Việc xây dựng bài tập vật lí cần căn cứ vào các nội dung vật lí có liên quan đến việc đo đạc hoặc khảo sát thực nghiệm và khả năng xây dựng được các thiết bị tương ứng dựa trên các thiết bị có sẵn hoặc các dụng cụ đơn giản tự chế tạo được. Việc tổ chức cho học sinh giải bài tập thí nghiệm theo hình thức cá nhân hoặc nhóm, ở trường hoặc ở nhà góp phần rất lớn vào việc phát triển năng lực hoạt động thực tiễn của học sinh. Từ khóa: Bài tập thí nghiệm, suy luận lí thuyết, khảo sát thực nghiệm, năng lực hoạt động.1. Mở đầu Để đạt được mục tiêu phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lí, cần sử tăng cườngcác bài tập gắn với đặc trưng của môn học, các bài tập sử dụng trong dạy học cần có tính thực tiễnhoặc đòi hỏi các hoạt động thực nghiệm [1]. Một trong số bài tập loại này là bài tập thí nghiệm. Về mặt hình thức, bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để tìm ralời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập [2]. Về mặt hoạt động, bài tập thí nghiệm là loại bài tập giải quyết vấn đề chứa đựng yêu cầuthực hiện các hoạt động suy luận lí thuyết và hoạt động thực nghiệm của học sinh [3]. Các hoạtđộng bao gồm: Xác định cơ sở lí thuyết cho hiện tượng, quá trình vật lí được mô tả; xác lập cácmối hệ dựa trên các kiến thức (khái niệm, định luật, quy tắc. . . ) để có thể thực hiện kiểm nghiệmnhờ đo đạc; xây dựng phương án thí nghiệm từ các dụng cụ đã cho hoặc từ các dụng cụ tự chế tạo;tiến hành thí nghiệm để quan sát, đo đạc và xử lí số liệu để từ đó rút ra các kết luận cần thiết. Đâylà loại bài tập có nhiều tác dụng trong dạy học nhằm phát triển năng lực hoạt động của học sinh.Tuy nhiên, cho đến nay, việc xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trườngphổ thông còn gặp rất nhiều khó khăn: Về cơ sở lí luận, về cách thức xây dựng và cách thức sửdụng trong dạy học để đạt được hiệu quả. Dưới đây, chúng tôi sẽ trình bày về bài tập thí nghiệm với các nội dung gồm: Phân tích vaitrò của bài tập thí nghiệm, đề ra quy trình xây dựng và việc sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm pháttriển năng lực của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.Ngày nhận bài: 21/07/2016. Ngày nhận đăng: 10/09/2016.Liên hệ: Dương Xuân Quý, e-mail: duongxuanquy@gmail.com 279 Dương Xuân Quý, Trần Thị Huyền2. Nội dung nghiên cứu2.1. Vai trò của bài tập thí nghiệm trong dạy học Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dục, giáo dưỡng và giáo dục kĩthuật tổng hợp [2]. Việc giải các bài tập thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải thực hiện đồng thời cáchoạt động trí óc và hoạt động chân tay trong môi trường làm việc khoa học và hợp tác nên có tácdụng rất lớn trong việc phát triển năng lực của học sinh. Các vai trò nổi bật gồm: - Thông qua việc áp dụng các kiến thức vật lí đã được trang bị vào trong một tình huống cụthể, học sinh có cơ hội được ôn tập, củng cố và mở rộng kiến thức. Nhờ vậy, học sinh sẽ có đượcnhững hiểu biết chính xác, sâu sắc và toàn diện kiến thức đã học (khái niệm, định luật, thuyết). - Nhờ việc thực hiện các thao tác trong tư tưởng nhằm xác lập được các mối quan hệ trêncác mô hình lí thuyết trừu tượng và gắn được với các phép đo đạc trên các thiết bị cụ thể nên họcsinh sẽ phát triển tư duy, trí tưởng tượng, khả năng sáng tạo thực tiễn; phát huy được hứng thú họctập và phương pháp tư duy khoa học. - Nhờ việc thực hiện yêu cầu kiểm tra các kết quả của quá trình suy luận lí thuyết bằng thựcnghiệm, học sinh sẽ thấy được sự gắn kết giữa lí thuyết với thực tiễn và thấy được sự tương ứnggiữa các mô hình lí thuyết với các sự vật, hiện tượng trong đời sống, do đó, kiến thức mà họ chiếmlĩnh được sẽ đảm bảo độ sâu sắc, và vận dụng được. - Để thực hiện yêu cầu xây dựng phương án thí nghiệm, học sinh đã tham gia một cách chủđộng vào môi trường hoạt động khoa học thực nghiệm có mục đích, có kế hoạch nên các năng lựcbản thân được phát triển trong mối tương tác xã hội tích cực. - Thông qua việc thực hiện các thí nghiệm vật lí và xử lí số liệu ở bài tập thí nghiệm nênhọc sinh được làm quen với các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm (thu thập và xử lí số liệu);phát triển các kĩ năng hoạt động tay chân có mục đích, từ đó phát triển các đức tính tốt như cẩnthận, trung thực, khách quan, trách nhiệm. . . là những đức tính cho công dân tương lai. - Nhờ xây dựng các bài tập thí nghiệm sẽ góp phần khai thác hiệu quả các thiết bị thí nghiệmđược trang bị (theo danh mục thiết bị thí nghiệm tối thiểu). - Với các bài tập được xây dựng gắn với các vật dụng, thiết bị kĩ thuật trong đời sống sẽtạo điều kiện cho học sinh tìm hiểu và thấy được các ứng dụng kĩ thuật của vật lí. Đây là cách rènluyện năng lực sáng tạo rất tốt cho học sinh.2.2. Các yêu cầu với bài tập thí nghiệm Dựa trên các yêu cầu chung của bài tập vật lí [2,3], để sử dụng trong dạy học vật lí đáp ứngđược yêu cầu phát triển năng lực của học sinh, các bài tập thí nghiệm cần đáp ứng ...