Tài liệu Chuyên đề Vật lý Lớp 6 - Cách dạy thí nghiệm Vật lý Lớp 6 ở tại phòng học

Chuyên đề tháng 1 năm 2014:
 CÁCH DẠY THÍ NGHIÊM VẬT LÍ 6 Ở TẠI PHỊNG HỌC
V
I.ĐẶT VẤN ĐỀ
ật lý học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng . Sự phát triển của khoa học vật lí gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học và kĩ thuật . Vì vậy , những hiểu biết và nhận thức của bộ môn vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất . Đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hoá và hịên đại hoá đất nước.
	Việc giảng dạy vật lý có những khả năng to lớn , góp phần hình thành và rèn luyện học sinh cách thức tư duy và làm việc khoa học cũng như góp phần giáo dục học sinh ý thức , thái độ trách nhiệm đối với cuộc sống , gia đình , xã hội và môi trường .
	Mức độ nội dung vật lý 6 là khảo sát định tính các hiện tượng , thuộc tính và quá trình vật lý của tự nhiên , đời sống và kĩ thuật . Các kết luận hầu hết có thể do học sinh tự lực rút ra trên cơ sở quan sát trực tiếp các sự vật , hiện tượng xảy ra khi thao tác các thí nghiệm . Vì vậy , cần tổ chức thí nghiệm nhóm đạt hiệu quả cao.
II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Cơ sở lí luận 
Trong giờ vật lý học sinh cần được tham gia vào các hoạt động như thu thập và xử lý thông tin , thảo luận nhóm , đề xuất các dự đoán , giả thuyết , giải quyết những vấn đề khoa học nhỏ và nhất là tiến hành các thí nghiệm vật lí với các vật liệu và thiết bị đơn giản , rẻ tiền , dễ kiếm.
Trong mỗi tiết vật lý phải đạt các yêu cầu sau :
+ Tạo điều kiện để học sinh có thể quan sát trực tiếp các hiện tượng vật lí.
+ Tạo điều kiện để học sinh thu thập và xử lí thông tin.
+ Tạo điều kiện để học sinh trao đổi nhóm , tìm phương án giải quyết , tiến hành thí nghiệm , thảo luận kết quả và rút ra kết luận .
+ Tạo điều kiện để học sinh nắm được nội dung chính
Vật lý là một khoa học chính xác , đòi hỏi người nghiên cứu vừa phải có kĩ năng quan sát tinh tế , khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm; vừa phải có tư duy lôgíc chặt chẽ , biện chứng , có kiến thúc toán học ; vừa phải biết trao đổi thảo luận để có thể khẳng định chân lí. 
Việc dạy vật lí ở trường phổ thông cần rèn luyện cho học sinh đạt được những kĩ năng cơ bản sau đây :
+ Kĩ năng quan sát các hiện tượng và quá trình vật lí trong đời sống hàng ngày , trong tự nhiện hoặc trong các thí nghiệm để thu thập các thông tin và dữ liệu cần thiết .
+ Kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo lường phổ biến trong việc nghiên cứu hiện tượng và các quá trình vật lí cũng như kĩ năng thiết lập và tiến hành các thí nghiệm vật lí đơn giản .
+ Kĩ năng phân tích , xử lí thông tin thu được từ quan sát hoặc thí nghiệm.
+ Khả năng đề xuất các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay bản chất của các hiện tượng vật lí và các quá trình vật lí được quan sát .
+ Khả năng đề xuất các phương án thí nghiệm dơn giản kiểm tra dự đoán đã đề ra , Kĩ năng vận dụng kiến thức khái niệm , định luật để mô tả và giải thích các hiện tượng vật lí thường gặp trong tự nhiên , trong cuộc sống thường ngày hoặc trong kĩ thuật cũng như để giải các bài toán vật lí chỉ đòi hỏi những suy luận lôgic và tính toán cơ bản.
+ Kĩ năng diễn đạt rõ ràng , chính xác bằng ngôn ngữ vật lý .
Cơ sở thực tiễn:
Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí
Vật lí học giảng dạy ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm : mọi kết luận của nó đều rút ra từ thí nghiệm hoặc được kiểm tra lại bằng thí nghiệm . Thí nghiệm cung cấp cho ta dữ liệu cảm tính về thế giới tự nhiên , dùng làm cơ sở cho những khái quát hoá đạt đến những dự đoán về những tính chất bản chất , nghiên cứu mối quan hệ khách quan phổ biến của sự vật hiện tượng . Mặt khác thí nghiệm giúp kiểm tra tính chân thực của các dự đoán trừu tượng xem chúng có phù hợp với thực tiễn không . Như vậy thí nghiệm không thể thiếu được trong hoạt động nhận thức vật lí nói chung và trong học tập vật lí ở trường phổ thông nói riêng.
Trong thí nghiệm người ta làm cho hiện tượng xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được , thay đổi được , nhờ thế mà thí nghiệm có thể giúp ta dễ xác định nguyên nhân chính của mỗi hiện tượng , mối quan hệ giũa chúng , quan sát đuợc hiện tượng trong tình trạng ít bị nhiễu , vì bị nhiều nguyên nhân chi phối . Đó là ưu điểm nổi bật của thí nghiệm so với quan sát tư nhiên.
Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp cho học sinh nhanh chóng thu nhận được những thông tin chính xác , chân thực về giới tư nhiên hơn những phương tiện khác như lời nói, hình vẽ .
Thí nghiệm kết hợp với sự phân tích lí thuyết làm cho học sinh hiểu được sâu sắc mối quan hệ giữa những khái niệm , định luật khái quát với thực tiễn, đó cũng là đặc trưng của tư duy vật lý. Sử dụng thí nghiệm đúng đắn sẽ giúp phát triển được tư duy vật lý của học sinh.
Thí nghiệm vật lý góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp làm cho học sinh được tận mắt nhìn thấy , tự tay lắp ráp vận hành những dụng cụ thiết bị , luyện tập kĩ năng thực hành . Đó là những chuẩn bị cần thiết cho việc tham gia lao động sản xuất sau này.
b.Thí nghiệm vật lí ở trường phổ thông được thực hiện theo hướng :
Thí nghiệm do giáo viên trình bày trên lớp gọi là thí nghiệm chứng minh hay thí nghiệm biểu diễn.
Thí nghiệm do học sinh làm dưới sự hướng dẫn của giáo viên gọi là thí nghiệm thực hành .
Làm cho học sinh có thể tư tay gây ra các hiện tượng , đo lường các đại lượng xử lí các số liệu kiể tra lại những dự toán của chính mình . Cho nên tạo cho họ hiểu vấn đề một cách sâu sắc , cụ thể , chính xác hơn , tin tưởng ở những kết luận thu được.
Rèn luyện cho học sinh được những kĩ năng , kĩ xảo , cần thiết của người nghiên cứu vật lí hay lao động kĩ tguật ( như lắp ráp thiết bị, sử dụng các dụng cụ máy móc đơn giản, lập hồ sơ thí nghiệm , lập kế hoạch thí ngiệm và thực hiện kế hoạch , đánh giá kết qua thu được.v.v. )
Cho học sinh làm quen với phương pháp thực nghiệm được sử dụng rộng rãi trong nghiêng cứu vật lí và trong nhiều lĩnh vực khác.
Hiện nay tồn tại một khuynh hướng sai lầm là chỉ chú trọng đến rèn luyện kĩ năng , kĩ xảo thực hiện các thao tác chân tay như sử dụng dụng cụ , thực hiện phép đo. Điều đó dẫn đếm kết quả là học sinh sẽ thành thạo trong các thao tác chân tay , mà không phát triển được tư duy vật lí , không hiểu được mối quan hệ thực tế và tư duy, giữa khái niệm , định luật trừu tượng và những hiện tượng cụ thể quan sát được trong thực tế . Khuynh hướng sai lầm đó thường dẫn đến coi nhe trang bị các thiếi bị .
	Có thể chia thí nghiệm thực hành ra làm hai loại : thí nghiệm thực hành đồng loạt và thí nghiệm thưc hành chuyên biệt .trong phạm vi qui mô giáo dục hiện nay , nên chú trọng đến thí nghiệm thực hành đồng loạt
	Đó là những thí nghiệm do học sinh làm trên lớp khi xây dựng kiến thức mới , trong đó tất cả các nhóm học sinh đều nghiên cứu giải quyết cùng một vấn đề với cùng một loại dụng cụ .
	Thí nghiệm đồng loạt thường được dùng khi nghiên cứu tài liệu mới . Học sinh có thể dựa trên thí nghiệm do tự tay mình thực hiện mà phát hiện vấn đề cần nghiên cứu , đề xuất một dự đoán , hoặc thực hiện một phương án kiểm tra một dự đoán , một giả thuyết do mình đề xuất . Cũng có thể dùng thí nghiệm thực tập đồng loạt để minh hoạ một kết luận lí thuyết phức tạp , khó hình dung bằng tưởng tượng.
	Trong việc dạy học theo hướng đưa học sinh vào chủ thể hoạt động nhận thức , thí nghiệm thực tập đồng loạt có một vai trò rất quan trọng ,dần dần thay thế cho thí nghiệm biểu diễn của giáo viên , nhất là ở các lớp dưới, khi mà các thí nghiệm không quá phức tạp.
1.Lựa chọn các đề tài thí nghiệm thực hành đồng loạt 
Thí nghiệm thực hành đồng loạt có tác dụng to lớn trong hoạt động nhận thức , chiếm lĩnh kiến thức của học sinh . Tuy nhiên để thức hiện được loại thí nghiệm này , giáo viên gặp phải nhiều khó khăn lớn về thiết bị , về thời gian ,về trình độ có hạn của học sinh , về tổ chức lớp học, về kĩ thuật thí nghiệm , v.v Bởi vậy không phải tất cả các thí nghiệm nghiên cứu đều có thể thực hiện dược dạng thực hành đồng loạt mà cần phải có sự lựa chọn kĩ lưỡng , đảm bảo sự thành công . Sự lựa chọn có thể dựa theo các yêu cầu dưới đây:
Đề tài nghiên cứu đòi hỏi những thí nghiệm tương đối đơn giản phù hợp với trình độ học sinh : biểu diễn không quá phức tạp , thao tác dễ thực hiện , hiện tượng dễ quan sát .
Sử dụng càng nhiều càng tốt những dụng cụ , thiết bị , vật liệu dễ kiếm trong đời sống hàng ngày , quen thuộc với học sinh . Nhờ sự quen thuộc ấy mà học sinh có thể đề xuất được những phương án thí nghiệm chú không chỉ máy móc thực hiện thí nghiệm do giáo viên đưa ra cho họ .
Chú trọng đến mặt định tính hay bán định lượng của thí nghiệm nhằm làm cho học sinh hiểu rõ bản chất của hiện tượng , nâng dần mức định lượng ở các lớp trên.
Thời gian tiến hành mỗi thí nghiệm không quá dài để học sinh có thể thực hiện được trong phạm vi thời gian của tiết học , giải quyết được nhiệm vụ nhận thức đề ra cho bài học.
Sử dụng thiết bị đảm bảo an toàn trong khi làm thí nghiệm . Trước hết là an toàn cho học sinh , tránh để xảy ra tai nạn do cháy nổ , chất độc , đổ vỡ, điện giật . Mặt khác cũng phải chú ý giảm tối thiểu việc làm hỏng dụng cụ thí nghiệm , muốn vậy các dụng cụ đưa vào tay học sinh phải có độ bền vững cần thiết . Do đó , dụng cụ thí nghiệm dùng cho học sinh không thể đòi hỏi độ chính xác cao mà chỉ yêu cầu độ chính xác , sai số đến mức có thể chấp nhận được ở trường phổ thông.
Trong chương trình vật lý 6 ,nên chọn các bài sau để tổ chức thí nghiệm đồng loạt : đo độ dài,đo thể tích, khối lượng , lực –hai lực cân bằng, tìm hiểu kết quả tác dụng lực, lực đàn hồi, khối lượng riêng –trọng lượng riêng, thực hành xác định khối lượng riêng,, mặt phẳng nghiêng,đòn bẩy,ròng rọc,sự nở vì nhiệt của chất lỏng, sự nở vì nhiệt của chất khí, thực hành đo nhiệt đo,sự sôi
2.Tổ chức thí nghiệm thực hành đồng loạt
a/ Công tác chuẩn bị:
 1.Chia nhóm học sinh . Hiện nay chưa có điều kiện thí nghiệm trong phòng thực hành mà hầu hết phải thí nghiệm ngay trên lớp , nên chia nhóm theo bàn học . Vậy mỗi nhóm thích hợp nhất là 2 bàn ( 6 học sinh đến 8 học sinh). Giáo viên phải là người trực tiếp hướng dẫn sự phân công tổ chức nhóm, (công việc này người giáo viên nên thực hiện ngay từ tiết đầu tiên của năm học) . Nên phân 1 nhóm trưởng nhóm, 1 thư ký nhóm, 1 đến 2 học sinh chịu trách nhiệm nhận và trả dụng cụ theo qui định của thí nghiệm .
+ Nhóm trưởng là học sinh phải học giỏi nhất nhóm để chịu trách nhiệm chung trong quá trình thí nghiệm( bố trí , thu thập kết quả xứ lí kết quả ).Nhóm trưởng là học sinh luôn luôn phải đứng trực diện với các thí nghiệm , là học sinh quyết định kết quả cuối cùng trong quá trình thảo luận nhóm và là học sinh phân công cụ thể công việc cho các học sinh khác của từng thí nghiệm.
+ Thư kí là học sinh khá đến giỏi , có trách nhiệm ghi lại kết quả thu thập được trong thí nghiệm . Vì vậy nên chọn em có chữ viết rõ ràng , cẩn thận.Có thể em đó chịu trách nhiệm đọc kết quả trước lớp .
+ Học sinh chịu trách nhiệm nhận và trả dụng cụ phải ngồi đầu bàn để dễ dàng đi lại .Đồng thời các em phải chú ý khi di chuyển các dụng cụ khi có sự sắp xếp của giáo viên nên chọn em linh động, nhạy bén.
b.Các bước tiến hành: Vì sao giáo viên giảng dạy thí nghiệm vật lý phải chuẩn bị các bước tiến hành .
- Để giảm bớt thời gian ghi chép và tiếp thu các bước tiến hành thí nghịêm của học sinh trên lớp , giáo viên cần soạn một bài hướng dẫn cho học sinh , trong đó ghi rõ các bước tiến hành .
Trong bài mặt phẳng nghiêng,cách xác định cường độ của lực kéo vật mà theo trình tự của các bước trong sách giáo khoa vật lý 6 rất khó thực hiện , ví vậy giao viên nên chuẩn bị các bước như sau:
Yêu cầu học sinh chuẩn bị bảng kết quả thí nghiệm từ tiết trước :
Lần đo
Mặt phẳng nghiêng
Trọng lượng của vật :
P= F1
Cường độ của lực
kéo vật F2
Lần 1
Độ nghiêng lớn
F1 = N
F2 = N
Lần 2
Độ nghiêng vừa
F2 = N
Lần 3
Độ nghiêng nhỏ
F2 = N
	Bước 1 cách tạo mặt phẳng nghiêng ? cách làm giảm mặt phẳng nghiêng?
	Bước 2 HS nhận dụng cụ , tự xác định GHĐ , ĐCNN của lực kế 
	Bước 3 Đo trọng lượng P=F1 = N ( chú ý cách cầm lực kế )
	Bước 4 hướng dẫn học sinh cách làm giảm độ nghiêng và xác định lực kéo trong ba trường hợp ( nghiêng lớn , nghiêng vừa , nghiêng nhỏ).
	Trong bài Sự nở vì nhịet của chất khí , giáo viên hướng dẫn nên chuẩn bị trước cho học sinh ống thuỷ tinh đã được cắm nút cao su , lọ nước màu , bình thuỷ tinh. Hướng dẫn các bước như sau 
	Bước 1 Cách lấy giọt nước màu
	Bước 2 Lắp chặt nút cao su có gắn ống thuỷ tinh vào bình cầu.
	Bước 3 Cách chà xát 2 bàn tay cho nóng, áp vào bình cầu và quan sát hiện tượng xy ra.
	Bước 4 Quan sát tiếp tục hiện tượng khi ta thôi không áp tay vào bình cầu.
2.Để rèn luyện kĩ năng thiết lập và tiến hành các thí nghiệm vật lí . Giáo viên có thể đưa ra sơ đồ định hướng chung cho đại đa số các thí nghiệm như sau :
Xác định mục đích thí nghiệm .
 Xác định các đối tượng cần quan sát , các đại lượng cần đo lường .
Lựa chọn dụng cụ .
Lập sơ đồ bố trí thí nghiệm .
Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ.
Tiến hành thí nghiệm , thực hiện các quan sát và các phép đo theo dự kiến .
7. Lập bảng kết quả đo.
Xử lí kết quả quan sát đo lường để rút ra kết luận.
Theo sơ đồ định hướng trên thì bước 1 và 2 là không thể thiếu , vì nếu thiếu sẽ bị lạc hướng , không thể đi đến kết quả mong muốn . Ở một số thí nghiệm đơn giản có thể bỏ qua bước 4 , thí dụ như bố trí thí nghiệm để đo nhiệt độ của một cốc nước . Trong các thí nghiệm định tính không cần bước 7 . Có thể lập sơ đồ bố trí thí nghiệm trước , rồi lựu chọn dụng cụ sau , hoặc có khi dụng cụ thí nghiệm đã được hoàn toàn được xác định, học sinh không phải lựa chọn . Tuy có những trường hợp không cần phải thực hiện một vài bước nêu trong sơ đồ , nhưng khi có điều kiện cần rèn luyện cho học sinh luôn luôn nhớ đầy đủ sơ đồ đó để giảm bớt sai lầm trong những trường hợp phức tạp.
	Trong bài đo độ dài :
Giáo viên phải cho học sinh xác định mục đích là đo chiều dài bàn học em , bề dày cuốn sách vật lý 6
Đại lượng cần đo là chiều dài bàn học , bề dày cuốn sách VL 6 .
Dụng cụ : thước dây hoặc thườc thẳng có GHĐ 1, 5 m trở lên, thước kẻ chia vạch mm
4, 5 ( không nhất thiết phải có )
6, 7 Hướng dẫn học sinh tiến hành các bước theo bảng 
Độ dài vật cần đo
Độdài
ước lượng
Chọn dụng cụ đo độ dài
Kết quả đo (cm )
Tên thước
GHĐ
ĐCNN
1
2
3
L=
Chiều dài bàn học của em
Cm
Bề dày cuốn sách vật lí 6
Cm
8. Hướng dẫn học sinh tính giá trị trung bình 
3.Hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm thực hành đồng loạt . 
Thí nghiệm thực hành đồng loạt là một bộ phận hữu cơ của bài học nghiên cứu kiến thức mới , cho nên thường được đưa vào 3 giai đoạn : giai đoạn thu thập thông tin , phát hiện vấn đề , giai đoạn xây dựng dự đoán và giai đoạn kiểm tra dự đoán .
	Trong giai đoạn thứ nhất , với chương trình giáo dục mới hiện nay ,giáo viên hướng cho các em học sinh thu thập các thông tin ngay trong sách vật lý 6và có thể hướng dẫn thêm một số kiến thức khác khi cần thiết 
	Trong giai đoạn thứ hai xây dựng dự đoán : tuỳ theo mức độ của bài thực hành mà giáo viên hướng dẫn .
	Bài đo độ dài , giáo viên cho học sinh đọc sách và tự thực hành,bài thực hành xác định khối lượng riêng của sỏi thì giáo viên phải hướng dẫn cách xác địng khối lượng , cách xác định thể tích và đặc biệt nhắc các em lại cách đổi đơn vị , cách tính trọng lượng riêng vì học sinh lớp 6 chưa thành thạo áp dụng công thức tính trong vật lý.
	Trong giai đoạn thứ ba là thực hành . Giáo viên phải hướng dẫn cho hoạc sinh các bước , cách thu thập kết quả ( có thể có sai số) . Đặc biệt là hướng dẫn vị trí thực hành , vị trí các bạn trong nhóm ,trong đó nhóm trưởng chiếm một vị trí trung tâm. Nên đật bộ thí nghiệm tại bàn mà hai bàn học sinh có thể quan sát được, bàn bằng phẳng , thu gọn các vật dụng không liên quan. 
	Tiếp theo giáo viên theo dõi các nhóm thực hành , có thể giúp đỡ riêng vài nhóm gặp khó khăn, để tạo điều kiện các nhóm theo kịp nhịp độ chung của lớp
Cuối cùng , giáo viên yêu cầu các nhóm nêu lên kết luận của nhóm ; cả lớp thảo luận để khẳng định kết luận .Giáo viên là người bổ sung , sửa chữa các phát biểu kết luận cho gọn gàng , sáng sủa .
	Có thể giáo viên yêu cầu học sinh thực hành nhóm và thảo luận nhóm rồi nêu lên kết luận của nhóm. Nhưng có nhiều bài giáo viên tổng hợp tất cả các kết quả thực hành của các nhóm rồi thảo luận thống nhất kiến thức .
	Bài đo độ dài , đo thể tích , lực –hai lực cân bằng, tìm hiểu kết quả tác dụng lực các nhóm tự thực hành và thống nhất kết quả .
	Bài mặt phẳng nghiêng,đòn bẩy , ròng rọc , giáo viên nên tổng hợp kết quả rồi cho cả lớp rút nhận xét .
Lập bảng tổng hợp bài mặt phẳng nghiêng cụ thể như sau 
Lần đo
Mặt phẳng nghiêng
Trọng lượng của vật P=F1=N
Cường độ của lực kéo vật
 F2=N
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
Lần 1
Độ nghiêng lớn
Lần 2
Độ nghiêng vừa
Lần 3
Độ nghiêng nhỏ
7.Việc nhận xét –đánh giá kết thực hành nhóm cũng rất quan trọng . giáo viên phải hình thành cho học sinh khả năng tự đánh giá nhóm thực hành của mình . Để các em ý thức được nhiệm vụ của mình và nâng cao ý thức tự giác .
	Cần đưa ra cách đánh giá như sau :
Chuẩn bị dụng cụ ( nếu có)
Tiến trình và kết quả
T
Ý thức kỷ luận( trật tự , vệ sinh, an toàn )
III. KẾT THÚC VẤN ĐỀ
hực hành nhóm chỉ là một phần trong quá trình giảng dạy ,nhưng với phương pháp dạy học mới hiện nay , đặt biệt là bộ môn vật lý . Giáo viên nên chú trọng hình thành cho các em kỹ năng thành thạo sử dụng đồ dụng , cách bố trí thí nghiệm và đặc biệt là khả năng tư duy của mỗi học sinh . Làm cho các em thích thú nghiên cứu , tìm tòi, tự mày mòvà được dánh giá đúng.
	Ngoài ra, muốn nâng cao chất lượng thực hành vật lý cần nâng cao chất lượng đồ dùng , bổ sung đồ dùng đầy đủ , kịp thời và đồ dùng phải mang tính chính xác để việc thực hành đạt kết quả cao.