Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường tài liệu hướng dẫn làm đồ dùng dạy học vật lý

  • 58 trang
  • file .pdf
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƢỜNG
MÃ SỐ CS2011-03
TÀI LIỆU HƢỚNG DẪN
LÀM ĐỒ DÙNG DẠY HỌC VẬT LÝ
TH.S HOÀNG VĂN XUYẾN
01/2013
1
MỞ ĐẦU
Tự làm đồ dụng dạy học là một trong các hoạt động của trường học từ mẫu giáo cho
đến trung học phổ thông, là chủ trương của ngành Giáo dục & Đào tạo nhằm phát huy sáng
kiến,sáng tạo của giáo viên trong hoạt động dạy học. Nó cũng thường là phong trào thi đua
dạy tốt, học tốt giữa các trường thuộc cấp quận, cấp sở. Cho nên giáo sinh được trang bị
một số kiến thức và kỹ năng làm đồ dùng dạy học sẽ giúp ích cho việc dạy tốt của mình
sau này.
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
Chương 1 : Quá trình nhận thức 4
1.1 . Quá trình nhận thức khoa học trong vật lý 4
1.2 . Quá trình tổ chức hoạt động nhận thức vật lý 5
1.3 . Học tập với phương tiện dạy học 7
1.4 . Khái niệm đa phương tiện . 8
Chương 2 : Các đồ dùng dạy học trong vật lý 10
2.1 . Phân loại đồ dùng dạy học 10
2.1.1. Theo điều kiện sử dụng
2.1.2 .Theo công nghệ và quá trình chế tạo sử dụng
2.2 .Các chức năng của đồ dùng dạy học . 11
2.3 .Một số định hướng chung trong sử dụng đồ dùng dạy học . 11
Chương 3 : Làm đồ dùng dạy học với các vật liệu , rẻ tiền , dễ kiếm . 13
3.1. Mục đích và ý nghĩa . 13
3.2. Giới thiệu cách làm một vài dụng cụ thí nghiệm . 13
Chương 4 : Làm đồ dùng dạy học với các phần mềm tin học. . 26
4.1. Mục đích và ý nghĩa . 26
4.2. Sử dụng powerpoint . 26
4.3. Sử dụng chương trình PROSHOW . 32
Chương 5: Làm đồ dùng dạy học bằng phim video . 37
5.1. Mục đích và ý nghĩa . 37
5.2. Mười bước để làm một phim . 38
5.3. Phim ngắn . 39
5.4 .Qui trình cơ bản tiến hành một phim ngắn . 40
5.4.1.Kịch bản văn học 40
3
5.4.2.Khung hình 41
5.4.3.Động tác máy 42
5.4.4. Dựng phim 43
5.5.Dựng phim bằng phần mềm Power Director 9 45
ỨNG DỤNG CỦA TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ DÙNG DẠY HỌC 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
Một số file video minh họa cách làm và biểu diễn các hình thức thể hiện
4
CHƢƠNG 1 : QUÁ TRÌNH NHẬN THỨC
1.1 . QUÁ TRÌNH NHẬN THỨC KHOA HỌC TRONG VẬT LÝ
Con đường nhận thức khoa học, nhận thức chân lý khách quan đã được Lê Nin chỉ ra :
“ từ thực quan sinh động đến tư duy trừu tượng trở về thực tiễn, đó là con đường biện
chứng của sự nhận thức chân lý, của sự nhận thức thực tế khách quan”.
Con đường nhận thức trong khoa học vật lý cũng tuân theo qui luật chung đã được Lê
Nin chỉ ra ở trên. Tuy nhiên vật lý là môn khoa học, nghiên cứu thế giới tự nhiên nhằm
phát hiện ra những đặc tính và qui luật khách quan của các sự vật, hiện tượng trong tự
nhiên cho nên nó mang nét đặc thù của vật lý học.
“Khái quát hóa những lời phát biểu của những nhà vật lý nổi tiếng như Einstein, Plank,.
. . VG.Razumôpxki đã trình bày chu trình sáng tạo khoa học như sau : Từ khái quát những
sự kiện xuất phát đi đến xây dựng mô hình trừu tượng (có tính chất giả thuyết); từ mô hình
rút ra hệ quả lý thuyết (bằng suy luận logic hay suy luận toán học); sau đó kiểm tra bằng
thực nghiệm những kết quả đó. Nếu những kết quả rút ra từ thực nghiệm phù hợp với hệ
quả dự đoán từ mô hình giả thuyết thì mô hình giả thuyết được xác nhận là đúng đắn. Nếu
những sự kiện thu được không phù hợp với những hệ quả rút ra từ mô hình thì phải xem lại
mô hình, chỉnh lý lại hoặc thay đổi nó. Nếu mô hình trừu tượng được xác nhận, nó trở
thành nguồn tri thức mới, lý thuyết mới và tiếp tục được dùng để suy ra những hệ quả mới,
hoặc để giải thích những hiện tượng xảy ra trong tự nhiên ,trong các sự kiện thực nghiệm
mới phát hiện”.[7,tr1 và tr 2]
Các sự kiện Mô hình
xuất phát Giải thuyết
Kiểm tra Các hệ quả
Bằng thực nghiệm Suy ra
Hình 1. Chu trình sáng tạo khoa học theo Razumôpxki
5
Chu trình nhận thức vật lý như ở trên gồm nhiều giai đoạn và có nhiều nhà khoa học
tham gia vào những thời điểm khác nhau. Một chu trình có thể kéo dài rất nhiều năm.
Nhận thức được một qui luật vận động trong vật lý gọi là nguyên lý, định luật, định lý...
tùy theo qui mô, tính chất của qui luật đó tác động, chi phối đến nhiều lãnh vực vật lý khác
nhau nhiều hay ít . Thí dụ từ quan sát chuyển động các hạt khói trong một hộp thủy tinh
nhỏ dưới kính hiển vi, ông Brown phát hiện ra chuyển động của phân tử không khí là
chuyển động hỗn loạn không ngừng. Từ chuyển động hỗn loạn của phân tử không khí
người ta đưa ra mô hình phân tử của vật chất, nghĩa là vật chất được cấu tạo bởi các phân
tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Các hệ quả suy ra là trong chất rắn các phân tử dao
động quanh vị trí cân bằng bởi vì lực liên kết phân tử giữa chúng rất lớn, cho nên chất rắn
có cấu trúc xếp lớp chặt chẽ, do đó nó có hình dạng, thể tích không đổi và khối lượng riêng
lớn. Trong chất lỏng lực liên kết phân tử khá lớn nên hình dạng có thể thay đổi nhưng thể
tích không đổi và khối lượng riêng lớn. Còn chất khí lực liên kết phân tử không đáng kể,
do đó nó có hình dạng và thể tích thay đổi, khối lượng riêng nhỏ. Cũng từ mô hình phân tử
này người ta giải thích được vì sao chất rắn nở vì nhiệt ít, chất lỏng dãn nở vừa và chất khí
dãn nở nhiều nhất là do sự dao động của các phân tử mạnh hay yếu.
Mỗi lý thuyết chỉ phản ánh một số mặt của thực tế, chỉ đúng trong điều kiện có giới
hạn, cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ dẫn đến một lúc nào đó nó tỏ
ra không còn phù hợp nữa. Trong quá trình nghiên cứu khoa học nhiều sự kiện thực
nghiệm mới không giải thích được bằng mô hình cũ. Đến lúc này phải bổ sung, chỉnh lý
mô hình cũ cho phù hợp hoặc phải bỏ mô hình cũ, xây dựng mô hình mới. Như vậy lại bắt
đầu một chu trình mới của quá trình nhận thức. Thuyết lượng tử của Plank , thuyết photon
của Einstein là thí dụ,từ các sự kiện thực tế,thực nghiệm, bằng các công cụ toán học hai
ông đã xây dựng được giả thuyết,và qua kiểm chứng, vận dụng hai giả thuyết này người ta
giải thích được các hiện tượng vật lý mà trước đó không giải thích được bằng lý thuyết cũ
như sự “khủng hoảng vùng tử ngoại”, hiện tượng quang điện.
1.2 . QUÁ TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VẬT LÝ
Quá trình tổ chức hoạt động nhận thức vật lý cần phỏng theo quá trình nhận thức trong
vật lý. Quá trình tổ chức này được thể hiện dưới dạng sơ đồ sau:
6
Chọn lọc thông tin cần nghiên
cứu
Phát hiện vấn đề mới
Đưa ra mô hình giả thuyết
Suy ra các hệ quả từ mô
hình
Kiểm tra bằng LT Kiểm tra bằng TN
Phát biểu kết luận khoa
học
Vận dụng kiến
thức
Hình 2: sơ đồ tổ chức hoạt động nhận thức vật lý
Việc tiếp nhận và xử lý thông tin tốt
Cách thức Hiệu quả
làm cho quá trình nhận thức đạt hiệu quả
Thuyết giảng 5%
hơn. Có nhiều con đường truyền tải Đọc 10%
thông tin đến người tiếp nhận với những Nghe nhìn 20%
mức độ tiếp thu khác nhau. Người ta đã Mô tả trình bày 30%
thống kê được như ở bên : Thảo luận nhóm 50%
Thực hành 75%
Các cách thức truyền đạt trên sẽ hiệu
Dạy người khác hay ứng dụng 90%
quả hơn rất nhiều nếu có sự trợ giúp của
ngay
các thiết bị dạy học (teaching
equipments ), đồ dùng dạy học (teaching devices) và thiết bị hỗ trợ dạy học (teaching
implements) gọi chung là phương tiện dạy học ( means of teaching)
7
1.3 .HỌC TẬP VỚI PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC
Phương tiện dạy học (means of teaching) là tất cả những trang thiết bị, đồ dùng, vật
dụng được dùng để phục vụ cho việc dạy học, nó có thể chia thành ba bộ phận chính là
thiết bị dạy học (teaching equipments), đồ dùng dạy học (teaching devices) và thiết bị hỗ
trợ dạy học (teaching implements)
Đồ dùng dạy học (teaching devices) là các đồ dùng,vật dụng được dùng để dạy học,
trực tiếp tham gia vào quá trình giảng dạy. Đồ dùng dạy học truyền thống là mô hình, mẫu
vật, tranh vẽ, đồ thị, bản đồ, dụng cụ thí nghiệm. Đồ dùng dạy học hiện đại có thể là phim
video, các slide của Powerpoint, các phần mềm mô phỏng phục vụ cho dạy học .
Thiết bị dạy học (teaching equipments): là các vật dụng,máy móc, thiết bị được dùng
cho việc dạy học như phấn, bảng,tivi, máy chiếu overhead, đầu đĩa DVD, projector, máy vi
tính. Chức năng của chúng là giúp thể hiện nội dung của đồ dùng dạy học một cách đầy đủ
và tốt nhất.Chúng là bộ phận không thể thiếu được trong việc trình bày nội dung của đồ
dùng dạy học hiện đại, với đồ dùng dạy học truyền thống chỉ cần phấn, bảng là đủ.
Ngoài ra có thiết bị hỗ trợ dạy học (teaching implements) mà với sự trợ giúp của chúng
đồ dùng dạy học được tạo ra và nhân bản tốt hơn. Đó là máy chụp hình kỹ thuật số, máy
quay phim, máy tăng âm, máy photocopy, máy in, mạng internet, phần mềm công nghệ
thông tin.
Phương tiện dạy học
(means of teaching)
Đồ dùng dạy học
( teaching devices)
Thiết bị dạy học Thiết bị hỗ trợ dạy học
Truyền thống :
(teaching equipments) (teaching implements)
 Mô hình, mẫu vật
 Phấn, bảng  Máy chụp hình KTS
 Tranh vẽ, đồ thị
 Tivi, đầu máy DVD  Máy quay phim
 Dụng cụ thí nghiệm
 Máy vi tính  Máy in
Hiện đại :
 projector  Mạng internet
 Phim video
 Slide powerpoint
Hình 3 : Phân loại
 Phần mềm mô phỏng
phương tiện dạy học
8
1.4 .KHÁI NIỆM ĐA PHƢƠNG TIỆN (MULTIMEDIA)
“Đa phương tiện (multimedia) là một hệ thống kỹ thuật dùng để trình diễn các dữ liệu
và thông tin, sử dụng đồng thời các hình thức chữ viết, âm thanh, hình ảnh, hình động qua
hệ thống máy tính, trong đó tạo khả năng tương tác giữa người sử dụng và hệ thống.
Một trong các ưu điểm của việc sử dụng đa phương tiện là truyền tải thông tin một cách
nhanh chóng và có hiệu quả đến mọi người học và lôi kéo họ quan tâm đến việc học”
(Savage and Vogel, 1996).
Các phương tiện mới không thay thế phương tiện truyền thống,đơn giản chúng chỉ cung
cấp nhiều chọn lựa. Như một nhà giáo dục đã nói: “Bạn muốn giảng dạy với nhiều kỹ
năng, phương tiện mà bạn biết, nhưng đừng quên rằng truyền thông thị giác vẫn là một
phần của truyền thông con người. Việc đầu tiên phải quyết định là phương tiện truyền
thông nào là thích hợp với thông tin cần truyền đạt, trong nhiều trường hợp không nhất
thiết phải dùng máy tính”.
Sử dụng kỹ thuật đa phương tiện là vận dụng đồng thời các khả năng nghe, nhìn, đọc,
viết cùng lúc để tiếp nhận thông tin hiệu quả nhất, ít thời gian nhất. Sự tương tác giữa
người dạy và người học xảy ra nhanh, gọn không mất nhiều thời gian, huy động được
nhiều khả năng do đó hiệu quả rất cao. Muốn có tương tác đa phương tiện cần phải có
phương tiện dạy học đầy đủ các loại như thiết bị dạy học, đồ dùng dạy học và thiết bị hỗ
trợ dạy học, chúng được phối hợp sử dụng trong việc dạy và học. Một lớp học đa phương
tiện gồm ít nhất một máy tính, một đầu máy DVD, một projector, một máy quay phim,
mạng internet được lắp đặt điều khiển chung trong một board mạch, phối hợp với các điều
khiển từ xa. Đó là phần cứng tối thiểu phải có. Phần mềm là các slide powerpoint, phim
video, lược đồ tư duy ( mind map), chương trình mô phỏng, phần mềm CNTT phù hợp
cho yêu cầu xử lý thông tin tại chỗ. Sử dụng đa phương tiện trong dạy học không chỉ duy
trì sự quan tâm của người học mà còn làm cho họ thích thú việc học.Cairncross và
Mannion (2001) chỉ ra rằng đa phương tiện có tiềm năng tạo ra môi trường học tập chất
lượng cao. Điểm mẫu chốt của đa phương tiện là người sử dụng điều khiển toàn bộ việc
phân phát thông tin và sự tương tác được dùng để tăng cường quá trình học tạo ra môi
trường học tập tích hợp.
9
“Dự án đa phương tiện vừa là thách thức vừa là sự hứng thú. May thay, sẵn có nhiều kỹ
thuật giúp tạo ra các ứng dụng đa phương tiện đầy tương tác và nhiều mới mẻ” (Vauganh,
1998). “Các kỹ thuật này gồm có Windows Movie Maker để làm phim video, Adobe
Photoshop and Premier tạo ra đồ họa và các files video tương ứng, Sound Forge
và 3D Studio Max tạo ra và chỉnh sửa âm thanh và các files hoạt hình” (Damodharan and
Rengarajan, 2007). Một ưu điểm khác của việc tạo ra đề án đa phương tiện ở lớp là người
học phải làm việc nhóm. Qua làm việc nhóm, người học học được cách hợp tác làm việc
để hoàn thành mục tiêu.
10
CHƢƠNG 2 : CÁC ĐỒ DÙNG DẠY HỌC TRONG VẬT LÝ
2.1 . PHÂN LOẠI ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
2.1.1. Theo điều kiện sử dụng : Theo cách phân loại này người ta chia thành đồ dùng có
sử dụng năng lượng điện và không sử dụng năng lượng điện.
Loại không sử dụng năng lượng điện thường gọi là đồ dùng dạy học truyền thống
gồm: tranh ảnh, biểu đồ giáo khoa, bản đồ, bảng biểu, lược đồ, mô hình, mẫu vật dụng cụ.
Thiết bị dạy học truyền thống rẻ tiền, tương đối đơn giản nên có thể trang bị đại trà và tự
thiết kế, tự làm. Chúng dễ bảo quản nhưng lại cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích.
Loại sử dụng năng lượng điện thường gọi là đồ dùng dạy học hiện đại gồm: băng
điã ghi âm, băng điã ghi hình, phần mềm dạy học. Để khai thác, sử dụng được nội dung
của chúng cần có các thiết bị kèm theo hỗ trợ như đầu đĩa DVD, máy vi tính là các thiết bị
dùng điện. Đồ dùng dạy học hiện đại chứa lượng lớn thông tin cần thiết, phong phú được
thể hiện một cách trực quan sinh động cho việc dạy và học. Đồ dùng dạy học loại này gọn,
nhẹ, dễ bảo quản, sử dụng được nhiều lần, dễ dàng nhân bản. Tuy nhiên cần có thiết bị
kèm theo, đồng thời phải biết sử dụng hợp lý, đúng cách và được bảo quản tốt. Nhược
điểm lớn nhất là không sử dụng được khi mất điện.
2.1.2 .Theo công nghệ và quá trình chế tạo sử dụng : Theo quan điểm này đồ dùng dạy
học được chia thành hai nhóm : nhóm có nguồn gốc tự nhiên hoặc có cấu tạo và tính năng
kỹ thuật đơn giản và nhóm được sản xuất công nghiệp, có tính năng kỹ thuật phức tạp và
chuyên nghiệp.
2.1.2.1. Nhóm có nguồn gốc tự nhiên cấu tạo và tính năng kỹ thuật đơn giản:
- Tự nhiên, nguyên mẫu: vật thật, lời nói, hành vi giao tiếp.
- Dụng cụ giảng dạy và học tập: bảng, phấn, giấy, bút, sách vở, compa, máy tính cầm
tay, bản đồ, tranh ảnh,. . .
2.1.2.2. Nhóm có tính năng kỹ thuật phức tạp và chuyên nghiệp:
- Nghe nhìn: slide powerpoint, phim video, chương trình mô phỏng
- Các máy móc, thiết bị dùng cho thực hành, thí nghiệm
- Phần mềm công nghệ thông tin.
11
2.2. CÁC CHỨC NĂNG CỦA ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
2.2.1. Chức năng thông tin: đây là chức năng cơ bản và quan trọng nhất: Đồ dùng dạy
học chứa đủ thông tin về nội dung dạy học, đồng thời hướng người dạy đến việc lựa chọn
phương pháp dạy học hợp lý.
2.2.2. Chức năng phản ánh : Đồ dùng dạy học phản ánh các sự vật, hiện tượng, các qui
trình, các qui luật khách quan của xã hội, của tự nhiên và tư duy. Các nội dung và chi tiết
nó phản ánh sẽ được người dạy và người học tiếp nhận trong quá trình dạy học.
2.2.3. Chức năng giáo dục : Đồ dùng dạy học có khả năng làm cho quá trình giáo dục trở
thành quá trình tự giáo dục, tự nhận thức trở thành quá trình tự học của người học. Làm
việc với đồ dùng dạy học người học có thể tự học, tự nghiên cứu, tự thấu hiểu vấn đề dưới
sự định hướng và hướng dẫn của người dạy.
2.2.4. Chức năng hỗ trợ : Đồ dùng dạy học là phương tiện hỗ trợ trực tiếp cho thầy và trò
trong hoạt động dạy học nói chung, cho từng bài học, từng đơn vị kiến thức nói riêng.
2.3. MỘT SỐ ĐỊNH HƢỚNG CHUNG TRONG SỬ DỤNG ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
2.3.1. Sử dụng vật thật. Vật thật có thể là các đồ chơi, chuông điện, máy ảnh, ống nhòm,
kính lúp,... các dụng cụ đo như cân, đồng hồ, nhiệt kế, mô hình,... Khi lựa chọn các vật thật
đưa vào giờ học cần lưu ý rằng một vật hoàn chỉnh bao gồm nhiều yếu tố như tính năng
kỹ thuật, màu sắc, kiểu dáng nên cái bản chất cần giới thiệu nhiều khi bị che lấp đi. Do đó
nên cân nhắc kỹ trước khi chọn vật thật làm dụng cụ dạy học.
2.3.2. Dụng cụ thí nghiệm. Dụng cụ thí nghiệm là các dụng cụ rời hoặc được kết hợp với
nhiều dụng cụ khác để làm thành một bài thí nghiệm chứng minh hoặc thực hành. Các
dụng cụ này phải chính xác, ổn định, an toàn (điện, cháy, nổ) và bền, với thí nghiệm chứng
minh cần đảm bảo đủ lớn cho cả lớp quan sát được.
2.3.3. Sử dụng phim video. Có thể là phim tài liệu, phim thí nghiệm, phim bài học vật lý
(giới thiệu, định nghĩa, diễn tả một khái niệm, một hoạt động nào đó), nói chung là các loại
phim học tập và hỗ trợ cho học tập thường được sử dụng trong các trường hợp sau:
- Khi nghiên cứu các đề tài không thể làm thí nghiệm mặc dù đó là những thí nghiệm
rất cơ bản, do dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng cồng kềnh, phức tạp, không an toàn, đắt tiền
12
thí dụ thí nghiệm xác định hằng số hấp dẫn, thí nghiệm xác định điện tích nguyên tố, thí
nghiệm về tia X.
- Khi nghiên cứu các đối tượng, hiện tượng vật lý không thể quan sát, đo đạc trực tiếp
được do chúng quá nhỏ hoặc quá lớn. Thí dụ như nghiên cứu cấu trúc các chất, các đối
tượng vi mô trong cơ chế dẫn điện ở các môi trường khác nhau, sự truyền âm, các hiện
tượng ở vùng quang phổ mà mắt người không nhìn thấy được. . .
- Khi nghiên cứu các quá trình vật lý diễn ra quá nhanh như sự biến dạng trong va
chạm đàn hồi, sự rơi tự do hoặc diễn ra quá chậm như hiện tượng khuếch tán trong các vật
rắn.
- Khi nghiên cứu các hiện tượng diễn ra ở những nơi, những thời điểm không thể quan
sát trực tiếp được như sự hình thành dải plasma, động đất, sóng thần.
- Khi nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lý như nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý
hoạt động của các máy móc như động cơ điện, máy phát điện, nhà máy thủy điện, nhà máy
hạt nhân.
- Giới thiệu, trình bày lịch sử phát triển của một vấn đề vật lý, một phát minh khoa học
và sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật.[5,tr 226 và 227]
- Tổng kết chương
- Không có dụng cụ để tiến hành thí nghiệm dù là thí nghiệm không khó và phức tạp
- Minh họa hoặc củng cố bài học
- Mở rộng kiến thức của bài học và các ứng dụng khoa học trong cuộc sống.
13
CHƢƠNG 3: LÀM ĐỒ DÙNG DẠY HỌC VỚI CÁC VẬT LIỆU RẺ TIỀN, DỄ
KIẾM
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA
Tự làm đồ dùng dạy học không chỉ phục vụ cho việc giảng dạy trên lớp mà còn hữu
ích cho việc dạy ngoại khóa khoa học cho học sinh. Hướng dẫn cho học sinh tự làm các thí
nghiệm bằng các vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm trong sinh hoạt thường ngày, giúp học sinh tự
mình tìm ra những kết luận, những hiểu biết và thấy được ứng dụng thực tế của nguyên lý,
định luật vật lý trong cuộc sống. Từ đó làm cho các em yêu thích khoa học nói chung và
vật lý nói riêng. “Nếu thí nghiệm thất bại, làm lại lần nữa và tìm hiểu xem tại sao thất bại.
Đôi khi ta học được từ thất bại nhiều hơn là thành công” (Muriel Mandell).
Hướng dẫn học sinh tự làm các thí nghiệm với vật liệu rẻ tiền , dễ kiếm chủ yếu
dành cho học sinh trung học cơ sở vì trình độ nhận thức của các em là trực quan sinh động,
nên đa số thí nghiệm thuộc loại định tính. Nó minh họa, củng cố, chứng minh các nguyên
lý, định luật vật lý một cách đơn giản. Cho nên hướng dẫn học sinh tự làm thí nghiệm
ngoài giờ học trên lớp với dụng cụ tự làm là điều cần thiết. Học sinh có thể tiến hành thí
nghiệm trước giờ chính khóa (xem như bài soạn trước của học sinh ở nhà) hoặc sau giờ
chính khóa (để củng cố bài học).
Với học sinh trung học phổ thông, mức độ trực quan giảm đi, nhận thức bằng lý luận,
trừu tượng tăng lên và các thí nghiệm thiên về định lượng, nó đòi hỏi một độ chính xác
nhất định, cho nên số thí nghiệm hướng dẫn học sinh tự làm không nhiều và phong phú
như ở trung học cơ sở.
3.2. GIỚI THIỆU CÁCH LÀM MỘT VÀI DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
3.2.1. Sự tồn tại và áp suất gây bởi không khí.
 Vật liệu:
- 1 khăn tay hoặc một nắm giấy báo vo tròn
- 1 ly thủy tinh
- 1 bình đựng nước bằng thủy tinh
 Tiến hành:
14
Nhét chặt khăn tay hoặc giấy báo vo tròn vào ly thủy tinh sao cho nó không bị rơi khi
ly được úp ngược. Đổ đầy bình nước, chúc miệng ly xuống và nhúng nó vào sâu trong bình
nước. Giữ nguyên chiếc ly như vậy khoảng một, hai phút. Sau đó lấy chiếc ly ra khỏi nước
và rút khăn tay ra khỏi chiếc ly. Quan sát thấy khăn tay vẫn khô.
Giải thích: Điều này tương tự như việc dùng phễu để đổ nước vào chai , lúc này phễu
bịt kín cổ chai. Khi đổ nước, nước không thể vào chai được vì không khí trong ly thủy tinh
tạo ra một áp suất đẩy nước trở ra .
Thí nghiệm này sử dụng trong bài áp suất không khí.
Chú ý khăn tay hoặc giấy báo phải được nhét chặt nếu không sẽ bị ướt.
3.2.2. Không khí có trọng lƣợng không ?
 Vật liệu :
- 1 thước gỗ dẹp dài 1m
- 1 bong bóng lớn hoặc một trái banh nhựa lớn
- 1 hộp giấy nhỏ
- vài móc nhỏ hoặc đoạn dây chỉ và ít cát hoặc gạo.
 Tiến hành :
Tại hai đầu thước gỗ khoan một lỗ
nhỏ sao cho chúng cùng cách đều mỗi
đầu thước. Tại tâm của thước cũng
khoan một lỗ nhỏ. Xỏ dây chỉ qua lỗ
này vào treo thước vào lưng ghế dựa. Treo bong bóng đã được thổi lớn vào một đầu thước,
đầu kia treo hộp giấy nhỏ. Cho từ từ gạo vào trong hộp giấy nhỏ cho đến khi thước cân
bằng. Sau đó cho không khí từ từ thoát ra khỏi bong bóng. Cây thước bị nghiêng về phía
hộp giấy. Chứng tỏ không khí có trọng lượng.
Chú ý: phải chọn hộp giấy và bong bóng sao cho khi treo lên thước bị nghiêng về phía
bong bóng và cột bong bóng sao cho khi gỡ nhẹ nút không khí thoát từ từ ra khỏi bóng.
Không dùng kim hoặc vật nhọn để chọc thủng quả bóng có thể bóng sẽ bị nổ gây đổ vỡ thí
nghiệm.
Thí nghiệm này sử dụng cho bài khối lượng và trọng lượng.
15
3.2.3. Không khí nóng không khí lạnh cái nào nặng hơn?
 Vật liệu :
- 1 bình sữa em bé
- 1 hộp giấy nhỏ
- hoặc 2 lon nước uống đã sử dụng không giống nhau, cùng được mở miệng nắp
- 1 cây thước dài khoảng 1m
- các đoạn dây chỉ
- 1 cây đèn cầy nhỏ
 Tiến hành :
Khoan hai lỗ nhỏ ở hai đầu cây thước và một lỗ ở
tâm. Xỏ dây vào lỗ ở tâm để treo cây thước lên. Cột dây
vào hai lon và treo mỗi lon vào một đầu của cây thước.
Một lon ngửa miệng lên và một lon úp miệng xuống.
Làm cân bằng cây thước. Thắp đèn cầy, đưa ngọn lửa
gần và ngay dưới miệng lon úp xuống. Sau khoảng thời
gian ngắn , cây thước nghiêng về phía lon miệng ngửa.
Bỏ đèn cầy ra khỏi miệng lon úp xuống, sau khoảng một
phút thước trở lại trạng thái cân bằng.
Giải thích: khối lượng riêng của không khí ở trong lon được làm nóng nhỏ hơn khối
lượng riêng của không khí ở xung quanh. Trong lượng của không khí bị chiếm chỗ bằng
lực đẩy lên (lực đẩy Archimede) thì lớn hơn trọng lượng của không khí ở trong lon úp
ngược, do đó lon bị đẩy lên. Khi bỏ đèn cầy đi nhiệt độ trong lon nguội dần, cuối cùng nó
cân bằng nhiệt với xung quanh, vì vậy khối lượng riêng của không khí trong và ngoài lon
lại như nhau và thước cân bằng trở lại.
Thí nghiệm này có thể sử dụng cho minh họa khái niệm khối lượng riêng hoặc sức đẩy
Archimede.
3.2.4. Làm máy phun
 Vật liệu :
- 1 ống hút
16
- 1 ly nước
 Tiến hành :
Cách một đầu ống hút khoảng 1/3 ống rạch một khe nhỏ. Bẻ cong ống hút tại chỗ bị
rạch, nhúng đoạn ngắn vào trong ly nước sao cho khe hở cao hơn mặt nước khoảng 1 cm.
Thổi mạnh vào đầu ống còn lại sẽ thấy một luồng nước phun ra từ khe hở.
Chỗ cắt
Giải thích: Khi luồng khí được thổi mạnh qua chỗ cắt làm cho áp suất không khí tại
đầu chỗ cắt nhỏ hơn nhiều so với áp suất không khí ở xung quanh. Do đó áp suất không
khí đẩy nước vào ống và nó phun ra qua chỗ cắt.
Thí nghiệm này được sử dụng cho bài chất lưu.
3.2.5. Trạng thái cân bằng
 Vật liệu:
- Một bong bóng
- Một máy sấy tóc
 Tiến hành:
- Thổi bong bóng căng và cột
chặt lại
- Mở máy sấy tóc sao cho luồng khí hướng lên trần nhà
- Đặt bong bóng vào trong luồng khí và thả tay ra
- Thấy bong bóng bị treo giữa luồng khí.
Giải thích :Thông thường người ta sẽ cho rằng bong bóng sẽ bị đẩy lên và rơi ra ngoài
nhưng thật ra nó bị treo lơ lửng trong luồng khí bởi vì có các lực cân bằng tác dụng lên
17
nó. Đó là trọng lực hướng xuống và sức đẩy của luồng khí hướng lên. Bong bóng nằm im
tại tâm của luồng khí bởi vì luồng khí chuyển động nhanh có áp suất nhỏ hơn không khí
tĩnh xung quanh, nếu bong bóng đi ra khỏi luồng khí nó sẽ bị áp suất xung quanh lớn hơn
đẩy vào.
Thí nghiệm này được sử dụng cho bài chất lưu.
3.2.6. Tác dụng của sức căng mặt ngoài
 Vật liệu:
- Một miếng bìa dày hoặc tấm nhựa mỏng
- Kéo
- Một đĩa lớn đầy nước
- Nước rửa chén
- Tăm, viết chì hoặc ống nhỏ giọt (lọ thuốc nhỏ mắt)
 Tiến hành:
- Cắt tấm bìa thành dạng cái thuyền ( dài 8cm, rộng 6cm)
- Phía sau thuyền cắt thành hình chữ V , có đỉnh hướng về phía sau thuyền
- Nhẹ nhàng đặt thuyền lên trên nước ở trong đĩa.
- Dùng bút chì, tăm hay ống nhỏ giọt nhỏ một giọt chất tẩy vào hình chữ V ở sau
thuyền
- Quan sát chuyển động của chiếc thuyền trên nước
Giải thích:Có vẻ thuyền được đẩy đi bởi chất tẩy, thật ra nó được kéo đi bởi nước ở phía
trước.
Trong nhiều chất lỏng, các phân tử chất lỏng hút lẫn nhau. Sự hút này làm cho bề mặt
của chất lỏng căng ra như bong bóng được bơm căng. Bất cứ điểm nào trên bề mặt chất
lỏng đều chịu một sức căng. Trong nước sức căng này tương đối nhỏ và nó dễ dàng làm
thủng bề mặt. Chất lỏng khác nhau có sức căng bề mặt khác nhau. Hỗn hợp nước và chất
tẩy (hoặc xà bông) có sức căng bề mặt nhỏ hơn của nước nhiều. Thông thường sức căng
bề mặt kéo thuyền theo mọi hướng, khi ta thêm chất tẩy vào sức căng bề mặt ở phía sau
thuyền giảm đi, sức căng của nước ở phía trước kéo thuyền đi. Khi thuyền chuyển động
18
chất tẩy từ sau đuôi của chiếc thuyền cũng tan dần vào trong nước, do đó thuyền có thể đi
xa hơn.
Lưu ý thí nghiệm chỉ có thể được tiến hành lại một hoặc hai lần vì chất tẩy hòa tan dần
vào nước trong đĩa , cuối cùng nó trở thành một hỗn hợp có sức căng bề mặt giảm ở mọi
nơi , không có sự chênh lệch về sức căng nên thuyền không thể chuyển động được.
Thí nghiệm dùng cho bài sức căng mặt ngoài
3.2.7. vật nổi
 Vật liệu:
- Một chai nhựa 1 lít
- Một nắp viết bằng nhựa
- Băng keo nhựa
 Tiến hành:
- Đổ đầy nước đến miệng chai nhựa
- Dùng băng keo dán kín đầu hở của nắp viết
- Cho nắp viết vào trong chai sao cho nắp viết
đứng trong nước ( nếu không đứng có thể thêm
hoặc bớt băng keo dán)
- Vặn chặt nút chai và bóp, nén chai.
Nếu được bóp mạnh nắp viết sẽ chìm, ngưng bóp chai nổi lên. Nếu bóp đủ mạnh nắp
viết có thể nằm lơ lửng trong chai nước.
Giải thích:Nắp viết nổi vì nó và lượng không khí chứa trong nó có trọng lượng nhỏ hơn
sức đẩy Archimede của nước (trọng lượng nước bị chiếm chỗ). Khi ta bóp chai nước nghĩa
là tạo một áp suất lên không khí chứa trong nắp viết làm cho thể tích của nó co lại, chiếm
chỗ của nước ít hơn tức là sức đẩy nhỏ hơn trọng lượng của nắp viết do đó nó chìm xuống.
Thí nghiệm dùng cho bài sự nổi
3.2.8. Áp suất không khí
 Vật liệu:
- 1 lon nước uống đã sử dụng hết
- 1 bếp điện hay đèn cồn
19
- 1 khay nước lớn
- 1 kẹp lớn
 Tiến hành:
- Đổ một chút nước vào lon nước uống
- Đổ nước vào khay
- Đặt lon nước trên đèn cồn để nước sôi
khoảng 1 phút (lưu ý đừng để cạn nước)
- Dùng kẹp lấy lon nước ra khỏi đèn cồn
và úp ngược lon nước vào trong khay
- nước lạnh. Lon nước bị móp tức thì.
Giải thích: Đổ chút nước vào lon nước trống, khi được đun sôi hơi nước đẩy không
khí ra khỏi lon. Khi lon được úp xuống nước lạnh, nước lạnh làm cho hơi nước trong lon
ngưng tụ, để lại một khoảng chân không. Dưới tác dụng của áp suất bên ngoài lon bị móp
đi.
Thí nghiệm dùng trong bài áp suất không khí.
3.2.9.Tác dụng của sức căng mặt ngoài
 Vật liệu:
- Một miếng bìa dày hoặc tấm nhựa mỏng
- Kéo
- Một đĩa lớn đầy nước
- Nước rửa chén
- Tăm, viết chì hoặc ống nhỏ giọt (lọ thuốc nhỏ mắt)
 Tiến hành:
20