Luận án Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “dõng điện trong các môi trường” Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực khoa học cho học sinh trung học phổ thông

(chuẩn năng lực) của kiểm tra đánh giá. 2.6.2. Các phƣơng thức đánh giá NLKH của học sinh trong học tập Vật lí Để đánh giá một học sinh có năng lực ở một mức độ nào đó, ngƣời ta thƣờng đánh giá thông qua việc học sinh vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết tình huống gắn với thực tiễn cuộc sống. Khi đó học sinh không những phải vận dụng những kiến thức, kỹ năng, học đƣợc ở trong nhà trƣờng, mà còn phải dựa vào các kiến thức, kinh nghiệm học đƣợc ở ngoài nhà trƣờng vào giải quyết tình huống thực tiễn. Năng lực của học sinh đƣợc phát triển theo một quá trình từ thấp đến cao. Vì vậy, để nhận biết đƣợc mức độ phát triển năng lực của học sinh, trong đánh giá phải chú trọng việc đánh giá quá trình, đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng vào giải quyết nhiệm học tập cả trong và sau khi học. Và cuối cùng là đánh giá khả năng của ngƣời học vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết tình huống thực tiễn. 2.6.2.1. Đánh giá thông qua bảng kiểm quan sát Đánh giá qua quan sát là phƣơng pháp thu thập thông tin về đối tƣợng cần đánh giá, trên cơ sở quan sát trực tiếp các hoạt động học của học sinh, thu thập dữ liệu để phân tích, đánh giá mức độ đạt đƣợc của việc thực nghiệm so với mục đích nghiên cứu. Đánh giá năng lực của học sinh qua quan sát là đánh giá các thao tác, hành vi, thái độ, kĩ năng thực hành, kĩ năng nhận thức, cách thức giải quyết vấn đề trong một tình huống cụ thể. 72 Các bƣớc tiến hành quan sát đánh giá: Bƣớc 1: Chuẩn bị + Xây dựng thang đánh giá: là bảng các tiêu chí về kiến thức, kĩ năng, thái độ (chỉ số hành vi) của học sinh, đƣợc nhóm theo các thành phần năng lực và lƣợng giá bằng thang đo theo điểm số. Bƣớc 2: Tiến hành quan sát để thu thập dữ liệu + Quan sát trực tiếp: Sử dụng phiếu quan sát kết hợp với bảng tiêu chí, gán các điểm số theo từng tiêu chí cho nhóm hoặc cho cá nhân học sinh. Bƣớc 3: Phân tích và đánh giá kết quả quan sát + Đánh giá những nhƣợc điểm, cần khắc phục ở khâu chuẩn bị và tiến trình quan sát, xem xét quy trình quan sát có yếu tố nào có thể gây ảnh hƣớng đến độ tin cậy của kết quả đánh giá. + Căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra kết hợp với quan sát quá trình học của học sinh, xếp loại NLKH cho học sinh theo 3 mức độ, tƣơng ứng với điểm số: Mức 3 (điểm 5 - 6); Mức 2 (điểm 7 -8); Mức 1 (điểm 9-10). 2.6.2.2. Đánh giá đồng đẳng (quá trình hợp tác học tập) Đánh giá đồng đẳng là một loại hình đánh giá, trong đó học sinh cùng với giáo viên tham gia vào việc đánh giá sản phẩm, công việc của bạn học cùng nhóm, lớp. Thí dụ: Đánh giá NLKH thông qua kết quả giải bài tập thí nghiệm ở nhà. Bƣớc 1: Giáo viên chấm điểm cho các nhóm học sinh Căn cứ vào nội dụng kiến thức cần dạy, cách thức học sinh sẽ sử dụng thí nghiệm giải quyết nhiệm vụ học tập giáo viên dự kiến các thành tố NLKH cần hình thành và phát triển cho học sinh (mục tiêu dạy học), phân tích thành các tiêu chí về kiến thức, kĩ năng, thái độ cần đạt đƣợc để chấm điểm cho các nhóm học sinh. Dƣới đây là một thí dụ có tính khái quát về việc lập phiếu đánh giá học sinh giải bài tập thí nghiệm (khi dạy một bài cụ thể, giáo viên phải gắn điểm số cho từng tiêu chí): Phiếu đánh giá hoạt động của các nhóm 73 (Dùng cho giáo viên đánh giá hoạt động của các nhóm) Nhóm: ngày.thángnăm. STT Tiêu chí đánh giá Điểm tối đa Điểm đạt đƣợc NLKH thành phần 1 Phân tích đề bài để bài nêu giả thiết và kết luận 2 Giải thích hiện tượng Vật lí có khoa học + Giải thích đƣợc hiện tƣợng Vật lí diễn ra trong thí nghiệm. + Giải thích (lập luận) nêu ra đƣợc mục đích thí nghiệm. + Giải thích đƣợc mối quan hệ của các đại lƣợng cần đo với các biến số thay đổi. 2 Lập kế hoạch giải bài tập thí nghiệm: 3 Đánh giá, thiết kế và thực hiện một nghiên cứu khoa học Vật lí + Nêu đƣợc giả thuyết/ dự đoán có khoa học + Từ dự đoán rút ra đƣợc hệ quả có thể kiểm tra đƣợc bằng thí nghiệm. + Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm khả thí; 3 Tiến hành thí nghiệm: 3 + Tìm kiếm, lựa chọn đƣợc dụng cụ thí nghiệm chính xác và phù hợp với phƣơng án thí nghiệm; + Biết lắp ráp, tiến hành thí nghiệm trong khoảng thời gian hợp lí; Kết quả thí nghiệm nằm trong khoảng mong đợi; + Hiểu đầy đủ về tiến trình thí nghiệm + Tự đánh giá đƣợc kết quả giải bài tập thí nghiệm. 4 Báo cáo kết quả (tự đánh giá): 2 Phân tích, trình bày dữ liệu thí nghiệm một cách khoa học + Biết tính toán kết quả từ các dữ liệu thí nghiệm một cách chính xác. + Biết trình bày kết quả giải bài tập thí nghiệm có khoa học + Biết giải thích các kết quả nằm ngoài khoảng mong đợi. + Biết sử dụng kết quả thí nghiệm để biện luận tính đúng đắn của kết quả và rút ra các kết luận khoa học. Tổng 10 Bƣớc 2: Các thành viên trong nhóm đánh giá chéo nhau + Mỗi thành viên trong nhóm đƣợc nhận phiếu theo mẫu Họ tên học sinh đánh giá ..... nhóm ngày ..tháng năm 74 Tiêu chí Tên thành viên trong nhóm Hoàn thành 90 đến 100% công việc Hoàn thành 70% đến 80% công việc Hoàn thành từ 50% -60% công việc Hoàn thành dƣới 50% công việc Không hoàn thành công việc Điểm TB Nguyễn Văn A Trần Văn B . + Mỗi học sinh tự đánh giá các thành viên trong nhóm tham gia công việc với các mức điểm tối đa nhƣ sau: STT Tiêu chí Điểm số 1 Hoàn thành 90 đến 100% công việc 9-10 điểm 2 Hoàn thành 70% đến 80% công việc công việc 7- 8 điểm 3 Hoàn thành 50% -60% công việc công việc 5- 6 điểm 4 Hoàn thành dƣới 50% công việc 4 - 1 điểm 5 Không hoàn thành công việc 0 điểm Bƣớc 3: Giáo viên chấm điểm cho từng cá nhân học sinh Công thức tính điểm cho một học sinh thông qua đánh giá đồng đẳng nhƣ sau: Đtb (*) Trong đó: Đtb là điểm đánh giá học sinh; Đhs là điểm số học sinh chấm chéo nhau; Đgv là điểm số giáo viên chấm cho một học sinh.[4] Để đánh giá năng lực của học sinh, các thành tố năng lực đƣợc mô tả theo các tiêu chí, các tiêu chí này là những biểu hiện về kiến thức, kĩ năng, 75 thái độ của học sinh trong hoạt động giải quyết vấn đề học tập, nó đƣợc mô tả bằng một động từ (bảng 2.4). Bảng 2.4. Các động từ mô tả tiêu chí đánh giá theo Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 [3, tr 84] Mức độ Động từ mô tả mức độ Biết - Nhận biết đƣợc sự vật và hiện tƣợng của tự nhiên; - Kể tên đƣợc sự vật và hiện tƣợng của tự nhiên; - Phát biểu đƣợc sự vật và hiện tƣợng của tự nhiên; - Nêu đƣợc sự vật và hiện tƣợng của tự nhiên; - Trình bày đƣợc các sự kiện, đặc điểm, vai trò của các đối tƣợng và các quá trình của tự nhiên bằng các hình thức biểu đạt nhƣ ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ,...; Hiểu - Phân loại đƣợc các vật, sự vật theo các tiêu chí khác nhau; -Phân tích đƣợc các đặc điểm của một đối tƣợng, sự vật, quá trình theo một logic nhất định; - So sánh, lựa chọn đƣợc các đối tƣợng, khái niệm hoặc quá trình dựa theo các tiêu chí; - Giải thích đƣợc mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tƣợng; Vận dụng - Nhận ra đƣợc điểm sai và chỉnh sửa đƣợc điểm sai đó; - Chứng minh đƣợc các vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học; - Đề xuất đƣợc vấn đề, đặt đƣợc câu hỏi cho vấn đề tìm hiểu; - Lập đƣợc dàn ý, tìm đƣợc từ khoá; sử dụng đƣợc ngôn ngữ khoa học khi viết báo cáo và trình bày các văn bản khoa học; - Lập đƣợc kế hoạch và thực hiện đƣợc (tiến hành đƣợc) kế hoạch tìm hiểu tự nhiên; - Ra quyết định, đề xuất đƣợc ý kiến cho vấn đề đã tìm hiểu; 76 2.6.3. Lƣợng giá tiêu chí đánh giá NLKH của học sinh Bảng 2.5. Lƣợng giá tiêu chí đánh giá NLKH của học sinh Năng lực thành tố Chỉ số hành vi Điểm số Học kiến thức mới Thực hành thí nghiệm Giải bài tập thí nghiệm Giải thích hiện tượng Vật lí có khoa học + Giải thích đƣợc hiện tƣợng Vật lí diễn ra trong thí nghiệm bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật Vật lí trong hiện tƣợng đó. + Giải thích đƣợc nguyên nhân sai số, các kết quả thí nghiệm nằm ngoài sự mọng đợi; + Giải thích đƣợc các ứng dụng kĩ thuật liên quan đến kiến thức Vật lí. + Giải thích đƣợc hiện tƣợng Vật lí diễn ra trong thí nghiệm bằng ngôn ngữ Vật lí. + Giải thích đƣợc mối quan hệ nhân quả giữa các đại lƣợng cần đo với các biến số. + Giải thích đƣợc nguyên nhân sai số + Giải thích đƣợc hiện tƣợng Vật lí diễn ra trong thí nghiệm để xác định đƣợc các điều kiện giả thiết và kết luận (mục đích của bài tập thí nghiệm). + Giải thích đƣợc cơ sở lí thuyết để xây dựng mô hình vật chất (mô hình thí nghiệm). + Giải thích đƣợc mối quan hệ của các đại lƣợng cần đo với các biến số thay đổi. + Biết giải thích các kết quả thí nghiệm nằm ngoài khoảng mong đợi. 77 Năng lực thành tố Chỉ số hành vi Điểm số Học kiến thức mới Thực hành thí nghiệm Giải bài tập thí nghiệm Đ ánh giá, thiế t kế và thự c hiệ n mộ t nghiên cứ u khoa họ c Vậ t lí + Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí, phát biểu đƣợc vấn đề + Nêu đƣợc giả thuyết/ dự đoán có khoa học, rút ra đƣợc hệ quả có thể kiểm tra đƣợc bằng thí nghiệm + Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm khả thí; + Lựa chọn đƣợc dụng cụ thí nghiệm chính xác và phù hợp với phƣơng án thí nghiệm; + Biết lắp ráp, tiến hành thí nghiệm trong khoảng thời gian hợp lí; Kết quả thí nghiệm nằm trong khoảng mong đợi; + Nêu đƣợc mục đích thí nghiệm. + Trình bày đƣợc phƣơng án thí nghiệm một cách rõ ràng và khả thi. + Lựa chọn đƣợc dụng cụ thí nghiệm phù hợp với phƣơng án thí nghiệm + Hiểu đƣợc độ chính xác của dụng cụ đo; + Biết lắp ráp, tiến hành thí nghiệm trong khoảng thời gian hợp lí; kết quả thí nghiệm nằm trong khoảng mong đợi. + Phân tích đƣợc nguyên nhân sai số (nếu có). + Nêu đƣợc giả thuyết/ dự đoán có khoa học, rút ra đƣợc hệ quả có thể kiểm tra đƣợc bằng thí nghiệm + Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm khả thí; + Tìm kiếm, lựa chọn đƣợc dụng cụ thí nghiệm chính xác và phù hợp với phƣơng án thí nghiệm; + Biết lắp ráp, tiến hành thí nghiệm trong khoảng thời gian hợp lí; Kết quả thí nghiệm nằm trong khoảng mong đợi; + Hiểu đầy đủ về tiến trình thí nghiệm và phân tích các sai số. + Tự đánh giá đƣợc kết quả giải bài tập thí nghiệm. 78 Năng lực thành tố Chỉ số hành vi Điểm số Học kiến thức mới Thực hành thí nghiệm Giải bài tập thí nghiệm Phân tích, trình bày dữ liệu thí nghiệm một cách khoa học + Trình bày đƣợc mối quan hệ giữa các kiến thức Vật lí. + Biết dựa vào hình dạng của đồ thị để giải thích/dự đoán mối liên hệ giữa các đại lƣợng Vật lí. + Biết tính toán kết quả từ các dữ liệu thí nghiệm một cách chính xác. + Biết trình bày kết quả thí nghiệm có khoa học. + Biết giải thích các kết quả nằm ngoài khoảng mong đợi. + Biết sử dụng kết quả thí nghiệm để biện luận tính đúng đắn của kết quả và rút ra các kết luận khoa học (kiến thức Vật lí mới). + Biết tính toán kết quả từ các dữ liệu thí nghiệm một cách chính xác. + Trình bày đƣợc kết quả thí nghiệm một cách khoa học. + Biết giải thích các kết quả nằm ngoài khoảng mong đợi. + Biết sử dụng kết quả thí nghiệm để biện luận tính đúng đắn của kết quả và rút ra các kết luận khoa học. + Biết tính toán kết quả từ các dữ liệu thí nghiệm một cách chính xác. + Trình bày kết quả giải bài tập thí nghiệm có khoa học. + Biết sử dụng kết quả thí nghiệm để biện luận rút ra các kết luận khoa học 79 2.7. ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG VỀ DẠY HỌC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG THEO QUAN ĐIỂM DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NLKH CHO HỌC SINH 2.7.1. Mục đích điều tra + Điều tra thực trạng về dạy học phát triển năng lực. + Phƣơng pháp/cách thức sử dụng thí nghiệm trong dạy và học theo định hƣớng dạy học phát triển NLKH cho học sinh. + Những thuận lợi và khó khăn của giáo viên và học sinh khi sử dụng thí nghiệm trong dạy và học phát triển năng lực cho học sinh. + Tìm ra những nguyên nhân dẫn đến thực trạng để nghiên cứu các cách thức xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí nhằm phát triển NLKH cho học sinh. 2.7.2. Phƣơng pháp điều tra + Thu thập, xử lí thông tin qua phiếu điều tra (phụ lục 10,11) + Trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh, xem giáo án, vở ghi chép của học sinh. + Quan sát học sinh làm thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm 2.7.3. Phân tích kết quả điều tra Chúng tôi tiến hành điều tra thực tế sử dụng thí nghiệm trong dạy và học chƣơng “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11), năm học 2014 - 2015, trên địa bàn tỉnh Ninh Bình và thành phố Hà Nội, đối tƣợng điều tra là 70 giáo viên, cán bộ quản lí và 200 học sinh. Để đảm bảo độ tin cậy của các thông tin điều tra chung tôi kết hợp 3 phƣơng pháp điều tra (nêu ở mục 2.7.2), các câu hỏi thiết kế có tính kiểm tra chéo về đội tin cậy vê câu trả lời của đối tƣợng điều tra, ví dụ khi hỏi về mức độ, hình thức sử dụng thí nghiệm trong dạy học kiến thức về “ dòng điện trong các môi trƣờng”, chúng tôi thiết kế câu hỏi có cùng nội dung cho học sinh và giáo viên để kiểm tra độ tin cây của câu trả lời. 80 Bảng 2.6. Tổng hợp kết quả từ phiếu trao đổi ý kiến với giáo viên Bảng 2.7. Tổng hợp kết quả từ phiếu trao đổi ý kiến với học sinh Câu hỏi Phương án trả lời Câu hỏi Phương án trả lời a b c d a b c d 1 5% 0% 0% 95% 1 0% 75% 20% 5% 2 100% 0% 0% 0% 2 30% 60% 10% 0% 3 80% 5% 15% 0% 3a 90% 10% 0% 0% 4 60% 0% 40% 0% 3b 10% 90% 0% 0% 5 20% 60% 20% 0% 3c 78,6 % 12,5% 0% 0% 6 15% 0% 85% 0% 4 30% 50% 20% 0% 7 10% 50% 40% 0% 5 85% 0% 0% 15% 8 15% 0% 0% 85% 6 5% 80% 5% 10% 9 100% 0% 0% 0% 7 100% 0% 0% 0% 10 100% 0% 0% 0% 8 80% 20% 0% 0% Phân tích kết quả từ phiếu điều tra cho thấy: phần lớn giáo viên chƣa đƣợc tập huấn về dạy học định hƣớng phát triển năng lực ngƣời học, sử dụng thí nghiệm trong dạy học thực hiện theo phân phối chƣơng trình, mục đích chủ yếu là củng cố kiến thức cho học sinh. Phần lớn giáo viên và học sinh (95%) đồng ý với các nhận định (nêu trong hai câu hỏi của phiếu điều tra): “Do hạn chế về thời gian, cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm, nên trong các giờ học trên lớp giáo viên không thể thực hiện được thí nghiệm trong các giai đoạn của tiến trình dạy học mà chỉ lựa chọn khai thác giai đoạn nào, mức độ nào thành công nhất và tập trung rèn luyện kĩ năng giải quyết vấn đề cho học sinh ở giai đoạn đó”; “Do đề thi tuyển sinh vào đại học hiện nay theo hình thức “trắc nghiệm”, cho nên từ việc xác định mục tiêu dạy học cho đến thực hiện tiến trình dạy học trên lớp, giáo viên chủ yếu là trình diễn, giảng giải sao cho đầy đủ những nội dung kiến thức mà giáo viên cần dạy và học sinh cần học. Nghĩa là, trung tâm chú ý là nội dung kiến thức”; “Do đề thi tuyển sinh vào đại học hiện nay theo hình thức “trắc nghiệm”, cho nên khi dạy học 81 môn vật lí thầy, cô chủ yếu là giảng giải, suy luận bằng lí thuyết, sao cho đầy đủ những nội dung kiến thức mà học sinh cần học”; “Đa số học sinh muốn được làm thí nghiệm trong các giờ học vật lí, nhưng do thiếu thời gian và thiết bị thí nghiệm nên trong các giờ học vật lí có sử dụng thí nghiệm, các em không được thực hành thí nghiệm mà chỉ tự đọc hoặc được thầy, cô giới thiệu, mô tả thí nghiệm theo nội dung viết trong SGK”. Phân tích kết quả điều tra chúng tôi sơ bộ đánh giá thực trạng dạy học và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trƣờng THPT nhƣ sau: 2.7.3.1. Về phương pháp dạy học Phân tích kết quả từ phiếu điều tra kết hợp với trao đổi trực tiếp, xem giáo án, vở ghi của học sinh và dự giờ, chúng tôi nhận thấy: từ việc xác định mục tiêu dạy học cho đến thực hiện tiến trình dạy học của giáo viên trên lớp, chủ yếu là trình diễn, giảng giải sao cho đầy đủ những nội dung kiến thức mà giáo viên cần dạy và học sinh cần học. Nghĩa là, trung tâm chú ý là nội dung kiến thức (dạy học định hƣớng nội dung). Đồng quan điểm với tác giả Phạm Hữu Tòng, chúng tôi cho rằng: “Sự trình bày nội dung dù tốt đến mức nào thì cũng không phải là sự xác định kết quả mong đợi mà sự dạy mang lại ở người học là gì? người học đạt được khả năng (năng lực) gì trong và sau khi học. Do đó không có căn cứ xác đáng để xác định phương pháp dạy học thích hợp và không có tiêu trí rõ ràng đánh giá hiệu quả dạy học, đánh giá kiến thức, kĩ năng người học”. [64, tr 33]. Và “Năng lực không thể có được thông qua dạy, mà phải thông qua học và luyện tập”.[34, tr 67]. Nghĩa là, dạy học phát triển năng lực không chỉ chú trọng dạy cho học sinh kiến thức về khoa học bộ môn mà cần dạy cho ngƣời học khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng vào giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn. Đánh giá năng lực học sinh là đánh giá hành vi, sản phẩm của họ trong và sau khi giải quyết thành công một tình huống học tập. 82 2.7.3.2. Về sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy và học Qua trao đổi trực tiếp và thăm phòng thí nghiệm, phần lớn (85%) giáo viên cho biết nhà trƣờng có phòng thí nghiệm nhƣng dƣới dạng kho chứa thiết bị, có thiết bị thí nghiệm nhƣng rất ít khi đƣa ra sử dụng dạy học. Khi hỏi về cải tiến hoàn thiện nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm thì gặp khó khăn gì? có 73,5 % (50/68) giáo viên cho rằng mất nhiều thời gian, tốn kém; Các ý kiến khác cho rằng việc cải tiến, hoàn thiện thiết bị dạy học không phải nhiệm vụ của giáo viên. Khi hỏi về những trở ngại của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường” 88,2% (60/68) mất công chuẩn bị, các thí nghiệm định lƣợng khó thành công. Có 80,9% (55/60) ý kiến sợ phải thay đổi hình thức dạy học, không đủ thời gian để truyền đạt hết nội dung kiến thức cần dạy (cháy giáo án). Khi hỏi về khó khăn lớn nhất khi dạy chƣơng dòng điện trong các môi trƣờng, 100% ý kiến trả lời các kiến thức trong chƣơng này khá trừu tƣợng, việc sử dụng thí nghiệm là rất cần thiết. Các thí nghiệm hiện có chủ yếu là thí nghiệm định tính đồng hồ đo điện có “độ nhạy” không cao nên việc giải thích diễn biến hiện tƣợng và kết quả thí nghiệm bằng lời nói tƣơng đối vất vả mà không mấy thuyết phục đƣợc học sinh. Trả lời câu hỏi về sự cần thiết phải nghiên cứu cải tiến bộ thí nghiệm dạy học chƣơng dòng điện trong các môi trƣờng 96% (66/68) có câu trả lời là rất cần thiết phải cải tiến tăng cƣờng thêm các thí nghiệm thực hành định lƣợng, cần thay các đồng hồ đo điện bằng các đồng hồ có “độ nhạy” cao hơn, tăng thêm thời gian cho học sinh thực hành thí nghiệm. Về mức độ giáo viên sử dụng thí nghiệm kết quả điều tra nhƣ bảng 2.8: 83 Bảng 2.8. Thống kế tỷ lệ % về mức độ sử dụng thí nghiệm Phƣơng thức sử dụng Mức độ sử dụng Thƣờng xuyên Ít khi sử dụng Không sử dụng Thí nghiệm trong xây dựng kiến thức mới 15% 65% 20% Thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm 15% 85% 0% Bài tập thí nghiệm 5% 18% 77% Nhƣ vậy, phần lớn giáo viên ý thức đƣợc vai trò của thí nghiệm, nhƣng chƣa sử dụng thiết bị thí nghiệm theo đúng yêu cầu, nếu có sử dụng cũng ở mức độ biểu diễn, chứng minh, đặc biệt là thí nghiệm thực hành và bài tập thí nghiệm rất ít thực hiện. Hình thức tổ chức dạy học chủ yếu là dạy lí thuyết trên lớp, chƣa kết hợp các hình thức sử dụng thí nghiệm trong dạy học. Giáo viên thƣờng xem nhẹ việc dạy cho học sinh cách thức vận dụng kiến thức đã học vào giải thích, chứng minh các hiện tƣợng Vật lí thƣờng gặp trong thực tiễn cuộc sống. Các hạn chế của bộ thí nghiệm hiện có: qua tìm hiểu thực tế, chúng tôi sơ bộ đánh giá một số ƣu, nhƣợc điểm của các thí nghiệm về “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11) nhƣ sau: Thí nghiệm 1: Khảo sát hiện tượng nhiệt điện Ưu điểm: Quan sát rất rõ dòng điện xuất hiện khi đốt nóng một đầu của cặp nhiệt điện. Nhược điểm: Bộ thí nghiệm về hiện tƣợng nhiệt điện chỉ khảo sát định tính về hiện tƣợng nhiệt điện, giáo viên dừng lại ở việc thông báo cho học sinh biết khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu cặp nhiệt điện thì kim điện kế lệch khỏi vị trí 0 (mV) nghĩa là, có xuất hiện dòng điện - gọi là dòng nhiệt điện. 84 Thí nghiệm 2: Dòng điện trong chất điện phân Ưu điểm: Thí nghiệm tƣơng đối rõ về hiện tƣợng dƣơng cực tan; Thí nghiệm khảo sát Định luật Ôm rất rõ, học sinh vẽ đƣợc đồ thị U(I) là một đƣờng thẳng. Nhược điểm: Bộ thí nghiệm thực tế không có hai cực bằng chì, chỉ có một cặp cực bằng đồng; Phải bổ sung thêm biến trở con chạy để làm thí nghiệm này; Nên có cân chính xác để xác định lƣợng đồng bám trên catốt, có đồng hồ đo thời gian xảy ra hiện tƣợng. Khi đó, học sinh có thể sử dụng bộ thí nghiệm để nghiệm lại công thức định luật Farađây: 1 Am I.t F n  . Nhƣ vậy, thí nghiệm này, cần bổ sung thêm cân chính xác, kết hợp với đồng hồ của học sinh, hƣớng dẫn học sinh nghiệm lại định luật Farađây; dùng thêm vôn kế và ampe kế, xây dựng phƣơng án thí nghiệm khảo sát định luật Ôm đối với chất điện phân. Thí nghiệm 3: Dòng điện trong chất khí Ưu điểm: Sơ đồ thí nghiệm rất rõ, sát với sơ đồ trong sách giáo khoa Nhược điểm: Thí nghiệm định tính, cho học sinh quan sát thấy có dòng điện xuất hiện khi trong không khí có hạt tải điện. Thí nghiệm chƣa nhạy, do hai bản kim loại tích điện chƣa tốt và bị ảnh hƣởng do độ ẩm của không khí. Khắc phục bằng cách thay hai tấm kim loại diện tích lớn hơn. Thí nghiệm 4: Dòng điện trong chân không Nhược điểm: Thí nghiệm định tính, giáo viên làm thí nghiệm cho học sinh quan sát, nhận thấy mỗi khi hiệu điện thế UAK thay đổi thì dòng Ia cũng thay đổi theo, học sinh không kiểm tra đƣợc mối qua hệ giữa UAK và Ia tuân theo quy luật nào, mà công nhận thực nghiệm đã chứng minh đồ thị đƣờng đặc tuyến UAK và Ia có dạng nhƣ hình vẽ trong SGK. Thí nghiệm 5: Thực hành khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito Nhược điểm: Học sinh thu thập số liệu thí nghiệm bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số DT 9208A. Trong bộ thí nghiệm này, các giá trị hiệu 85 điện thế (U) và dòng điện (I) đo đƣợc là rất nhỏ (mA). Do đồng hồ DT 9208A chƣa đủ độ nhạy nên giá trị I đo đƣợc không ổn định qua các lần đo. Trƣờng hợp đo dòng điện ngƣợc, I hầu nhƣ không tăng theo U, học sinh khó vẽ đồ thị bằng giấy ca rô. Để khắc phục hạn chế nêu trên, cần thay thế đồng hồ DT 9208A bằng các cảm biến, kết nối thí nghiệm với MVT. Kết quả điều tra cho thấy, bộ thí nghiệm về “dòng điện trong các môi trường” còn nhiều thí nghiệm định tính, chủ yếu là thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, các thí nghiệm thực hành dùng đồng hồ hiện số DT 9208A có độ nhạy không cao, sai số phép đo do thao thác khá lớn, học sinh khó thu thập số liệu và vẽ đồ thị, chƣa có thí nghiệm sử dụng làm bài tập. Để tăng cƣờng các hoạt động học và luyện tập, bồi dƣỡng kiến thức, kĩ năng - phát triển NLKH cho học sinh, ngoài việc hoàn thiện các thiết bị hiện có, cần chế tạo mới các thí nghiệm sử dụng trong xây dựng kiến thức mới; Thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm; Thí nghiệm sử dụng làm bài tập thí nghiệm sáng tạo (thí nghiệm ở nhà). Thống kê kết quả của một số nghiên cứu về thực trạng dạy học môn Vật lí ở trƣờng THPT hiện nay, các tác giả có chung một nhận xét là: Đa số giáo viên vẫn dạy học theo lối truyền thụ một chiều, thầy giảng giải, trò ghi chép, thông báo suy diễn lí thuyết tìm ra công thức sau đó rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng công thức vào giải bài tập trắc nghiệm, sao cho đủ nội dung kiến thức theo quy định của phân phối chƣơng trình, đề bài kiểm tra, đánh giá chủ yếu là kiểm tra khả năng ghi nhớ, tái tạo kiến thức. [13],[31],[33].Theo chúng tôi, có hai nguyên nhân cơ bản: Về khách quan, cách đánh giá kết quả giáo dục ở trƣờng phổ thông hiện nay, nặng về tái tạo kiến thức, chƣa quan tâm đến đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng của ngƣời học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Về chủ quan, với chƣơng trình dạy học “định hướng nội dung” hiện hành, chƣa chú trọng đầy đủ đến chủ thể ngƣời học, cũng nhƣ khả năng vận dụng tri thức của học sinh vào giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn. Cho nên, việc dạy học ở các trƣờng phổ thông coi trọng dạy nội dung kiến thức hơn là dạy cho học sinh các kiến thức, kĩ năng về phƣơng pháp giải quyết vấn đề trong học tập. 86 Kết quả điều tra từ học sinh: Qua trao đổi trực tiếp và thu thập thông tin từ 186 phiếu hỏi (phụ lục 11), chúng tôi đã gửi 200 phiếu nhận đƣợc 186 phiếu) kết quả nhƣ sau: Khi yêu cầu: “em hãy mô tả các thí nghiệm về dòng điện trong các môi trường đã được học” thì có 25% (42/168) học sinh mô tả đƣợc hai thí nghiệm. Có 76,2% (128/168) học sinh đƣợc hỏi trả lời chƣơng dòng điện trong các môi trƣờng có đƣợc học hai thí nghiệm nhƣng do giáo viên biểu diễn. 95,2 % học sinh trả lời sau khi học xong chƣơng dòng điện trong các môi trƣờng nhƣng không nhớ đƣợc các kiến thức Vật lí đƣợc học ứng dụng nhƣ thế nào trong kĩ thuật, số học sinh còn lại trả lời các em có biết ứn