Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt trờng đại học vinh khoa vËt lý - nghiªn cøu sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "chất khí" Vật lý 10 (theo sách giáo khoa vËt lý 10 thÝ ®iĨm ban khoa häc tù nhiên ) khoá luận tốt nghiệp đại học s phạm chuyên ngành phơng pháp giảng dạy Vật lý Ngời hớng dẫn: ts phạm thị phú Ngời thực : sv nguyễn đình đạt Lớp : 41A- khoa Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt Mục lục trang Mở đầu Lý chọn đề tài.4 Mục đích nghiên cứu. Khách thể đối tợng nghiên cứu.5 Giả thuyết khoa học.5 Nhiệm vụ nghiên cứu. 6 Phơng pháp nghiên cứu..6 Những kết nghiên cứu đạt đợc7 Chơng Phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học Vật lý phơng pháp thực nghiệm 1.1.Phơng pháp thực nghiệm Vật lý ..9 1.2.Phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học 10 1.3 Quan điểm xây dựng chơng trình sách giáo khoa thí điểm ban khoa học tự nhiên.16 1.4 Nội dung, cấu trúc logic chơng "chất khí"theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên. 17 1.5.Thực trạng phơng pháp dạy học Vật lý trờng THPT sử dụng phơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lý .23 1.6 Lắp ráp xây dựng thí nghiệm Vật lý phục vụ dạy học chơng "chÊt khÝ" theo s¸ch gi¸o khoa VËt lý 10 thÝ điểm ban khoa học tự nhiên25 Chơng Sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "chất khí" Vật lý 10 2.1.Sử dụng phơng pháp thực nghiệm học xây dựng tri thức mới. 37 2.2 Sử dụng phơng pháp thực nghiệm học thÝ nghiƯm thùc hµnh VËt lý……… ………………………………………………………….46 2.3 Sư dơng phơng pháp thực nghiệm học tập Vật lý 51 Chơng Thực nghiệm s phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm 56 3.2 Đối tợng thực nghiệm.56 3.3 NhiƯm vơ thùc nghiƯm………………………………………………….57 Kho¸ ln tèt nghiƯp Ngun Đình Đạt 3.4 Nội dung thực nghiệm 57 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm 58 Kết luận 60 Tài liệu tham khảo. 62 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt Mở đầu lý chọn đề tài Hiện đất nớc ta bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc Thực tế đòi hỏi ngành giáo dục phải có đổi sâu sắc mục tiêu giáo dục phơng pháp giảng dạy Điều thể rõ nghị hội nghị ban chấp hành trung ơng Đảng Cộng Sản Việt Nam lần thứ hai khoá VIII Trên tinh thần mục tiêu nhiệm vụ chung giáo dục với đặc điểm môn Vật lý, nhà giáo dục đà soạn hai sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm dành cho ban khoa học tự nhiên Trong chơng trình sách giáo khoa ngời ta quan tâm đến việc bồi dỡng phơng pháp nhận thức Vật lý cho học sinh Trong việc bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm Vật lý cho häc sinh lµ mét nhiƯm vơ rÊt quan träng vµ cấp bách với ban khoa học tự nhiên lại cần thiết Phơng pháp thực nghiệm phơng pháp nhận thức có hiệu đờng tìm chân lý khách quan Đặc biệt giúp cho học sinh có lực sử dụng dụng cụ Vật lý, dụng cụ đo lờng, kỹ lắp ráp thiết bị để thực thí nghiệm Vật lý, vẽ biểu đồ xử lí đo đạc để rút kết luận Những kỹ giúp cho học sinh thích ứng với hoạt động lao động sản xuất nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Mặt khác trình thực hành thí nghiệm Vật lý với kết hợp nhuần nhuyễn quan sát thực nghiệm suy luận lý thuyết để đạt đợc thống lý luận thực tiễn, rèn luyện cho học sinh phơng pháp t sáng tạo, phân tích tổng hợp, khái quát hoá vấn đề, khả dự đoán xây dựng kiến thức dựa quan sát tợng tự nhiên thí nghiệm Vật lý Mặc dù kỹ sử dụng phơng pháp thực nghiệm nhận thức kỹ thiếu đợc học sinh thời đại Song thực tế dạy học hầu hết giáo viên cha quan tâm đến việc bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm Vật lý cho học sinh Còn số giáo viên quan tâm đến vấn đề cha thực đa đợc phơng án hoạt động có hiệu Bộ sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên sách đợc ban hành, đợc soạn thảo quan điểm đổi phơng pháp dạy học, phơng pháp thực nghiệm đợc coi trọng Song để giảng dạy theo quan điểm mà sách đa Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt lại vấn đề không đơn giản, chơng "chất khí" sách Vật lý 10, chơng mà định luật đợc xây dựng phơng pháp thực nghiệm, nội dung khó dạy Từ vấn đề lý luận thực tiễn nêu trên, đợc hớng dẫn TS Phạm Thị Phú đà chọn đề tài: "Nghiên cứu sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "chất khí" Vật lý 10 theo sách giáo khoa thí điểm ban khoa học tự nhiên" mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "Chất khí" theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên khách thể đối tợng nghiêm cứu - Khách thể nghiên cứu trình dạy học môn Vật lý 10 - Đối tợng nghiên cứu: + Phơng pháp thực nghiệm Vật lý + Dạy học Vật lý phơng pháp thực nghiệm giả thuyết khoa học Có thể sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "Chất khí" theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên điều kiện nhà trờng phổ thông nớc ta, nhờ góp phần bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm Vật lý cho học sinh nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu phơng ph¸p thùc nghiƯm VËt lý, c¸c biƯn ph¸p sư dơng phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học Vật lý - Tìm hiểu quan điểm xây dựng chơng trình sách giáo khoa thí điểm ban khoa học tự nhiên - Phân tích nội dung, cấu trúc logic chơng "Chất khÝ" cđa hai bé s¸ch gi¸o khoa VËt lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên hai nhóm tác giả Nguyễn Thế Khôi (Bộ sách thứ nhất) Lơng Duyên Bình (Bộ sách thứ hai), so sánh với chơng trình sách giáo khoa hành - Nghiên cứu lắp ráp xây dựng thí nghiệm Vật lý phục vụ dạy học chơng "Chất khí" theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên - Tìm hiểu thực trạng phơng pháp dạy học vật lý số trờng phổ thông, phơng pháp thực nghiệm đợc sử dụng nh nào? Những khó khăn mắc phải phơng án khắc phục Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt - Các phơng án sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học chơng "ChÊt khÝ" theo s¸ch gi¸o khoa VËt lý 10 thÝ ®iĨm ban khoa häc tù nhiªn - Thùc nghiƯm s phạm đánh giá tính khả thi phơng án đề xuất phơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu phơng pháp thực nghiệm ,về đổi phơng pháp dạy học, sách giáo khoa thí điểm - Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra quan s¸t c¸c mèi quan hƯ thùc tiƠn thu thËp tổng hợp xử lý thông tin để đa phơng án giải - Nghiên cứu sản phẩm hoạt động để đánh giá tính hiệu phơng pháp giảng dạy - Thực nghiệm s phạm kết nghiên cứu đạt đợc Các kết nghiên cứu đợc trình bày luận văn gồm 62 trang có cấu trúc nh sau: Mở đầu Chơng Phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học Vật lý phơng pháp thực nghiệm 1.1 Phơng pháp thực nghiệm Vật lý 1.2 Phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học 1.3 Quan điểm xây dựng chơng trình sách giáo khoa thí điểm ban khoa học tự nhiên 1.4 Nội dung, cấu trúc logic chơng "chất khí"theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên 1.5 Thực trạng phơng pháp dạy học Vật lý trờng THPT sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học Vật lý 1.6 Lắp ráp xây dựng thí nghiệm Vật lý phục vụ dạy học chơng "chÊt khÝ" theo s¸ch gi¸o khoa VËt lý 10 thÝ điểm ban khoa học tự nhiên Chơng Sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng"chất khí" Vật lý 10 2.1 Sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý học xây dựng tri thức Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt 2.2 Sử dụng phơng pháp thực nghiệm học thí nghiệm thực hành Vật lý 2.3 Sử dụng phơng pháp thực nghiệm học tập Vật lý Chơng3 Thực nghiệm s phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm 3.2 §èi tỵng thùc nghiƯm 3.3 NhiƯm vơ thùc nghiƯm 3.4 Nội dung thực nghiệm 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm Kết luận Tài liệu tham khảo ********************************** Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt chơng 1: phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học Vật lý phơng pháp thực nghiệm 1.1 Phơng pháp thực nghiệm Vật lý Vật lý khoa học thực nghiệm Phơng pháp thực nghiệm Vật lý phơng pháp nhận thức Vật lý phổ biến thiếu đờng tìm chân lý Chỉ có thực nghiệm Vật lý kiểm tra đợc tính đắn tri thức Vật lý Phơng pháp thực nghiệm Vật lý nhà Vật lý Galilê xây dựng vào đầu kỹ XVII đợc nhà khoa học khác hoàn chỉnh Spaski đà nêu lên thực chất phơng pháp thực nghiệm nh sau: Xuất phát từ quan sát thực nghiệm nhà khoa học xây dựng giả thuyết (dự đoán) Giả thuyết không đơn tổng quát hoá kiện thực nghiệm, chứa đựng mẽ sẵn tõng thÝ nghiƯm thĨ B»ng phÐp suy ln logic toán học, nhà khoa học từ giả thuyết mà rút số hệ quả, tiên đoán số kiện trớc cha biết đến Những hệ kiện lại dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại đợc, kiểm tra thành công, khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật xác Nh phơng pháp thực nghiệm làm thí nghiệm cách mò mẩm ngẫu nhiên, mà phải thông qua quan sát ban đầu, vấn đề mâu thuẫn nhận thức Từ nêu lên vấn đề cần giải đáp để rút giả thuyết Giả thuyết việc giải thích đợc vấn đề mâu thuẫn nêu bao gồm vấn đề rộng lớn hơn,tổng quát mà trớc ta cha biết đến Từ giả thuyết rút hệ logic xây dựng phơng án thí nghiệm để kiểm tra Các thí nghiệm phải vạch rõ đợc mục đích thí nghiệm phải biết thí nghiệm nhằm làm sáng tỏ điều ? Để hỏi thiên nhiên ? Đó chuỗi thống lý thuyết thực nghiệm để nhằm tìm chân lý khách quan, áp dụng để giải vấn đề thực tế Phơng pháp thực nghiệm theo nghĩa bao gồm trình xây dựng lý thuyết đến việc kiểm tra thực nghiệm Tuy nhiên thùc tÕ ph¸t triĨn cđa VËt lý häc qu¸ trình hình thành định luật hay thuyết Vật lý trình lâu dài, có hàng chục năm xây dựng đợc giả thuyết mà phải đến lâu sau ngời ta kiểm tra bàng thực nghiệm, đời ng- Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt ời làm thí nghiệm để kiểm tra hệ Nh Maikenxơn đà dành đời để tìm gió ête Do ngày ngời ta phân hai nghành Vật lý: Vật lý lý thuyết Vật lý thực nghiệm Theo cách phân chia phơng pháp thực nghiệm hiểu theo nghĩa hẹp là: Từ giả thuyết đà biết rút hệ dùng thí nghiệm để kiểm tra hệ Nhà Vật lý thực nghiệm không thiết phải tự xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đà có ngời khác đề nhng cha kiểm tra đợc Song dạy học cách hiểu mang tính giáo dục không cao cách hiểu hiểu phơng pháp thực nghiệm theo quan điểm mà Galilê đà xây dựng 1.2 Phơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lý 1.2.1 Các giai đoạn phơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lý Để cho học sinh hoạt động chiếm lĩnh đợc tri thức cách tốt dạy học theo phơng pháp nghiên cứu nhà khoa học Dựa sở phơng pháp thực nghiêm Vật lý nhà khoa học với đặc điểm cđa viƯc nghiªn cøu VËt lý cđa häc sinh ë trờng phổ thông ngời ta đà chia phơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lý thành giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Giáo viên mô tả hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diển thí nghiệm yêu cầu học sinh dự đoán diễn biến tợng, tìm nguyên nhân xác lập mối quan hệ Tóm lại nêu lên câu hỏi mà học sinh ch a biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi trả lời đợc - Giai đoạn 2: Giáo viên hớng dẫn gợi ý cho học sinh xây dựng câu trả lời dự đoán ban đầu, dựa vào quan sát tỉ mĩ, kỹ lỡng, vào kinh nghiệm thân, vào kiến thức đà có(xây dựng giả thuyết) dự đoán thô sơ có vẽ hợp lý nhng cha chắn - Giai đoạn 3: Từ giả thuyết dùng suy luËn logic hay suy luËn to¸n häc suy hệ quả: Dự đoán tợng thực tiễn mối quan hệ đại lợng Vật lý - Giai đoạn 4: Xây dựng thực phơng án thí nghiệm để kiểm tra xem hệ dự đoán có phù hợp với kết thực nghiệm không Nếu phù hợp giả thuyết trở thành chân lý, không phù hợp phải xây dựng giả thuyết - Giai đoạn 5: Từ giả thuyết đà đợc kiểm nghiệm giáo viên hớng dẫn học sinh phát biểu thành tri thức Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Đình Đạt - Giai đoạn 6: øng dông kiÕn thøc Häc sinh vËn dông kiÕn thøc để giải thích hay dự đoán số tợng thực tiễn để nghiên cứu thiết bị kỹ thuật Thông qua đó, số trờng hợp tới giới hạn áp dụng kiến thức xuất mâu thuẩn nhận thức cần đợc giải qut Chóng ta cã thĨ biĨu diƠn mèi quan hƯ giai đoạn phơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lý sơ đồ sau: Vấn đề ThÝ nghiƯm kiĨm tra HƯ qu¶ logic Gi¶ thut Tri thức Vật lý Thực tiễn Hình 1.1 Sơ đồ mối quan hệ giai đoạn phơng pháp thực nghiệm 1.2.2 Bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm Vật lý cho học sinh Để bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm Vật lý cho häc sinh tèt nhÊt lµ h·y cho häc sinh tham gia trực tiếp vào giai đoạn phơng pháp thực nghiệm hoạt động em học Vật lý Để cho em hiểu đợc phơng pháp thực nghiệm ? Các giai đoạn phơng pháp thực nghiệm rèn luyện cho em có kỹ năng, kỹ xảo thực bớc phơng pháp thực nghiệm Trong điều kiện học tập nhà trờng häc nµo ta cịng cã thĨ cho häc sinh tham gia đầy đủ vào tất giai đoạn phơng pháp thực nghiệm đợc Do để bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm có hiệu giáo viên cần xác định đợc học sử dụng phơng pháp thực nghiệm bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm cho học sinh Đó học mà việc xây dựng giả thuyết không đòi hỏi phân tích phức tạp kiểm tra giả thuyết thí nghiệm đơn giản, sử dụng dụng cụ đo lờng mà học sinh đà quen thuộc Tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp học khà học sinh mà giáo viªn cã thĨ cho häc sinh tham gia tham gia vào giai đoạn phơng pháp thực nghiệm mức độ khác * Giai đoạn 1: Có thể cho học sinh tham gia mức độ sau: 10 ... phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "chất khí" Vật lý 10 theo sách giáo khoa thí điểm ban khoa học tự nhiên" mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy. .. Phơng pháp thực nghiệm Vật lý + Dạy học Vật lý phơng pháp thực nghiệm giả thuyết khoa học Có thể sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý vào dạy học chơng "Chất khí" theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí. .. logic chơng "chất khí" theo sách giáo khoa Vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên 1.5 Thực trạng phơng pháp dạy học Vật lý trờng THPT sử dụng phơng pháp thực nghiệm Vật lý dạy học Vật lý 1.6 Lắp