Sáng kiến kinh nghiệm: Xây dựng các bước thực hành thí nghiệm cho học sinh lớp 6

I. ĐẶT VẤN ĐỀ: Đối với môn khoa học thực nghiệm như vật lý, có thể nói: “Trăm nghe không bằng một thấy, trăm thấy không bằng một làm”. Nếu không có sự trải nghiệm nhất định trong thực tế thì sự lĩnh hội kiến thức không thể sâu sắc và bền chặt được. Hơn nữa, sự hiểu biết về hiện tượng vật lý không thể đạt được đơn thuần bằng suy diễn lôgic. Chỉ có thực nghiệm mới cho phép học sinh kiểm tra được sự đúng đắng của một nhận định về hiện tượng vật lý. Tuy nhiên học sinh nông thôn đa số còn xa lạ với các dụng cụ thí nghiệm, chưa biết cách lắp ráp và sử dụng đối với các dụng cụ thí nghiệm đơn giản. Năm học 2007 -2008, tôi được phân công dạy bộ môn vật lý ở khối 6, tổng số học sinh là 106 học sinh. Qua khảo sát chất lượng đầu năm tỷ lệ học sinh đạt điểm dưới trung bình khá cao, cụ thể như sau: LỚP TỔNG SỐ HỌC SINH ĐIỂM 5TRỞ LÊN TỶ LỆ ĐIỂM DƯỚI 5 TỶ LỆ 6 106 35 33,02(%) 71 66,98(%) Điều này đã khiến tôi suy nghĩ tìm cách giúp các em xây dựng phương pháp học tập phù hợp đối với bộ môn vật lý, cụ thể là giúp các em biết cách sáng tạo khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học. II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Trước đây việc dạy học ở các trường phổ thông, đặc biệt là các điểm trường vùng sâu. Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học giáo viên chủ yếu mới quan tâm đến việc làm thế nào để tiến hành thí nghiệm thành công, chỉ ra cho học sinh thấy được kết quả của thí nghiệm là phù hợp với kiến thức cần dạy trong bài. Khi tiến hành các thí nghiệm biểu diễn thì giáo viên là người tiến hành từ đến cuối, vì vậy mà nhiều khi ngay cả mục đích thí nghiệm cũng không được phát biểu rỏ ràng, nhất là đối với thí nghiệm định tính. Câu hỏi thường thấy trước khi tiến hành thí nghiệm của giáo viên là: “ các em hãy quan sát thí nghiệm xem có hiện tượng gì xảy ra?”. Sau đó cho dù học sinh có phát hiện được “hiện tượng” xảy ra hay không thì giáo viên cũng là người phân tích, giảng giải để đưa ra kết luận. Với việc sử dụng các thí nghiệm trong quá trình dạy học như vậy thì hiệu quả đem lại sẽ rất hạn chế và không phát huy được tính tích cực, tự lực của học sinh. Để phát huy được tính tích cực tự lực sáng tạo của học sinh, giáo viên cần phải xây dựng được một tiến trình hợp lý cho tiết dạy, từ việc xác định vấn đề cần giải quyết, suy đoán giải pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề đặt ra, sử dụng giải pháp được lựa chọn để giải quyết vấn đề đó và rút ra kết luận. Trong các bài học có sử dụng thí nghiệm, giải pháp được lựa chọn để giải quyết vấn đề đặt ra là phải tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu. Khi sử dụng các thí nghiệm trong giờ học giáo viên cần phải thực hiện đầy đủ theo 5 bước sau: - Bước 1: Nêu rõ mục đích thí nghiệm Thông qua quá trình trao đổi, đàm thoại với học sinh để nêu rỏ mục đích của thí nghiệm. Có thể được bắt đầu từ vấn đề đặt ra của bài học hoặc từ những hiện tượng quan sát được trong thực tế hay từ kết quả của một thí nghiệm trước đó. - Bước 2: Thiết kế phương án thí nghiệm Giai đoạn này có thể giao nhiệm vụ cho học sinh hoạt động độc lập hoặc trao đổi theo nhóm để đề xuất phương án thí nghiệm. - Bước 3: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và bố trí thí nghiệm Sau khi học sinh đã đề xuất các phương án tiến hành thí nghiệm theo mục đích đã xác định, giáo viên nhận xét và dựa trên một phương án hợp lí mà học sinh đã đề xuất để làm rỏ hơn phương pháp tiến hành thí nghiệm, đồng thời giới thiệu các dụng cụ cần sử dụng và bố trí thí nghiệm để tiến hành (nếu là thí nghiệm biểu diễn của giáo viên) hoặc cho học sinh tiến hành thí nghiệm (nếu là thí nghiệm nghiên cứu của học sinh). - Bước 4: Tiến hành thí nghiệm + Nếu là thí nghiệm biểu diễn của giáo viên thì học sinh có nhiệm vụ quan sát và tham gia vào việc đo đạc hay đọc các chỉ số của các dụng cụ đo. + Nếu là thí nghiệm nghiên cứu của học sinh thì học sinh phải tự lực tiến hành thí nghiệm theo nhóm để quan sát, đo đạt theo phương án đã xác định ở trên. - Bước 5: Xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận + Giáo viên giao cho học xử lí số liệu để rút ra kết luận. + Giáo viên nên nêu các câu hỏi để học sinh đưa ra những nhận xét, từ những nhận xét sơ bộ rồi cụ thể hoá dần từng bước để cuối cùng rút ra được kết luận đối với vấn đề cần nghiên cứu. Tức là đã trả lời được câu hỏi đặt ra ở đầu bài học. Sau đây là một vài ví dụ cho việc xây dựng tiến trình làm thí nghiệm vật lý cho học sinh trong giờ học có thí nghiệm. Ví dụ: Tìm hiểu sự nở vì nhiệt của chất rắn ( TN biểu diễn của GV). - Bước 1: Nêu rõ mục đích thí nghiệm: từ một hiện tượng trong thực tế như 1 lọ thủy được đậy bằng nút thủy tinh, nút bị kẹt người ta hơ nóng cổ lọ thì mở được nút. Vấn đề đặt ra là cần phải tìm hiểu xem vì sao có thể mở nút thủy tinh được khi hơ nóng cổ chai thủy tinh? HS cũng nhận thấy là phải tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu sự nở vì nhiệt của chất rắn (vì thuỷ tinh là chất rắn). Đó chính là mục đích của thí nghiệm. - Bước 2: Thiết kế phương án thí nghiệm: căn cứ vào mục đích thí nghiệm, GV giao nhiệm vụ cho HS thảo luận nhanh theo từng nhóm để đề xuất phương án thí nghiệm nghiên cứu sự nở vì nhiệt của chất rắn. Sau một thời gian cho HS thảo luận, GV tổ chức cho các nhóm đề xuất phương án của mình. Nếu trong các đề xuất của các nhóm HS còn thiếu điều kiện để thực hiện thí nghiệm thì GV cần gợi ý để bổ sung cho hoàn thiện phương án. Chẳng hạn, nếu HS chỉ đưa ra được đề xuất là dùng nhiệt để làm cho chất rắn nở ra thì GV có thể đồng ý nhưng phân tích thêm cho HS thấy là phải tìm cách để quan sát được khi nào thì chất rắn co lại - Bước 3: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và bố trí thí nghiệm: GV giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng để có thể tiến hành được thí nghiệm theo phương án trên. Cụ thể là cần phải có 1 đèn cồn để tạo ra nhiệt, 1 quả cầu kim loại và 1 vòng kim loại để quan sát sự nở vì nhiệt của chúng. - Bước 4: Tiến hành thí nghiệm: GV có thể tiến hành thí nghiệm để HS quan sát hoặc hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm và đưa ra nhận xét về sự dãn nở vì nhiệt của quả cầu và vòng kim loại. - Bước 5: Xử lí kết quả thí nghiệm: sau khi HS đưa ra nhận xét về sự dãn nở vì nhiệt của quả cầu và vòng kim loại, GV có thể thông báo rằng hiện tượng đó chính là sự nở vì nhiệt của chất rắn, hoặc yêu cầu học sinh rút ra kết luận từ việc làm thí nghiệm. Ví dụ 2: Tìm hiểu cách đo thể tích vật rắn không thấm nước. (thí nghiệm nghiên cứu của HS). - Bước 1: Nêu rõ mục đích thí nghiệm: Để đo thể tích của chất lỏng thì có thể dùng bình chia độ, ca đong, còn đối với những vật rắn không thấm nước thì làm thế nào để xác định được thể tích của chúng. Mục đích của thí nghiệm này là đi tìm hiểu điều đó. - Bước 2: Thiết kế phương án thí nghiệm: cho HS thảo luận nhóm để đề xuất phương án thí nghiệm các nhóm HS có thể đề xuất việc sử dụng chén, tô, đĩa để tiến hành thí nghiệm, dùng bình chia độ để đo thể tích của vật rắn không thấm nước. GV nhận xét, xác nhận các phương án đề xuất phù hợp (Đối với vật rắn bỏ lọt vào bình chia độ thì dùng bình chia độ để đo, còn đối với vật rắn không bỏ lọt vào bình chia độ thì phải dùng bình tràn, bình chứa và bình chia độ) - Bước 3: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và bố trí thí nghiệm: sau khi đã xác nhận các phương án phù hợp với học sinh, GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm đã chuẩn bị, đáp ứng được một trong các phương án mà HS đề xuất. Theo SGK thì đó là một bình tràn, 1 bình chứa, 1 bình chia độ, 1 số hòn đá hay 1 số cái đinh ốc, dây buộc và nước. - Bước 4: Tiến hành thí nghiệm: GV hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm và báo cáo kết quả quan sát được. Chẳng hạn, nếu hòn đá không to không bỏ lọt vào bình chia độ thì ta dùng thêm bình tràn và bình chứa để đo thể tích của nó như sau: đổ nước vào bình tràn đến khi nước tràn ra, sau đó đặt bình chứa vào ống tràn cùa bình tràn kế tiếp cho nhẹ nhàng, hòn đá đã buộc dây vào bình tràn thì mực nước sẽ dâng lên và tràn sang bình chứa, đổ nước từ bình chứa vào bình chia độ ta sẽ được thể tích của hòn đá. - Bước 5: Xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận: căn cứ vào kế quả quan sát của HS từ thí nghiệm trên, GV yêu cầu HS nêu lên phương pháp đo thể tích của vật rắn không thấm nước hay thông báo cho HS rằng để đo thể tích của vật rắn không thấm nước có thể dùng bình chia độ, bình tràn. Qua quá trình xây dựng, tiến trình làm thí nghiệm vật lý cho HS, tôi nhận thấy các em đã có nhiều sự tiến bộ rõ nét. Được thể hiện ở chổ các em ham thích bộ môn vật lí hơn, nhất là giờ học có thí nghiệm, không còn thụ động như trước nữa, các em đã biết lắp ráp và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm thành thạo, linh hoạt hơn lúc trước. Việc xây dựng tiến trình xây dựng thí nghiệm trong giờ học vật lý đã giúp các em vận dụng một cách hiệu quả vào việc làm các thí nghiệm. Đồng thời cũng tác động đến kết quả học tập của học sinh một cách đáng kể. Cụ thể là kết quả của năm học 2007-2008 đạt được tương đối khả quan, tỉ lệ học sinh yếu, kém giảm đáng kể thể hiện qua các tiết thực hành thí nghiệm. LỚP TỔNG SỐ HỌC SINH ĐIỂM 5TRỞ LÊN TỶ LỆ ĐIỂM DƯỚI 5 TỶ LỆ 6 106 88 83,02(%) 18 16,98(%) III. KẾT LUẬN: - Mục đích của việc xây dựng tiến trình làm thí nghiệm trong giờ học vật lí cho HS nhằm giúp các em có được phương pháp học tập rõ ràng hơn, đồng thời rèn luyện cho HS đức tính năng động, tự chủ và sáng tạo để giúp các em dần dần ham thích, có hứng thú trong học tập ở bộ môn này. - Trong thời gian trực tiếp giảng dạy cho các em tôi rút ra được một số kinh nghiệm cho bản thân như sau: + Khi vận dụng tiến trình làm thí nghiệm vào giờ học sẽ giúp học sinh phát hiện ra cách làm thí nghiệm vật lý một cách có hệ thống. + Rèn luyện được cho HS đức tính, năng động, tự chủ đồng thời phát huy được tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. - Đối với tình hình thực tế trên, tôi nhận thấy muốn nâng cao chất lượng học ở bộ môn vật lý (cụ thể là những giờ thí nghiệm). Tôi xin kiến nghị như sau: + GV phụ trách bộ môn vật lý cần xây dựng cho các em một tiến trình làm thí nghiệm vật lí, đồng thời theo dõi thường xuyên việc áp dụng tiến trình làm thí nghiệm vật lý trong giờ thí nghiệm để các em có được phương pháp làm thí nghiệm cụ thể, từ đó các em có thể lắp ráp và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm thành thạo, linh hoạt trong giờ học. + Khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học GV nên giao nhiệm vụ cụ thể cho HS hoạt động độc lập hoặc hoạt động theo nhóm ở các giai đoạn: đề xuất phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm để phát huy được tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. + Cần khai thác mọi cơ hội để HS có thể đề xuất được những ý kiến của mình. + Tăng cường thời gian thực hành thí nghiệm vật lí cho HS bằng nhiều biện pháp như: ngoại khoá, phụ đạo để rèn luyện kỹ năng làm thí nghiệm cho HS. Ý kiến nhận xét của HĐSP An Thạnh 1, ngày 22 tháng 10 năm 2008 Người viết Nguyễn Văn Hải Duyệt của hiệu trưởng