Tài liệu 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

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