CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC KHOA HỌC LỚP 4 1. Cơ sở lí luận về việc vận dụng phương pháp thí nghiệm trong dạy học môn Khoa học lớp 4 1. Khái quát vấn đề về phương pháp thí nghiệm 1. Phương pháp thí nghiệm * Thí nghiệm Theo từ điển Tiếng Việt của tác giả Hoàng Phê thì: “Thí nghiệm là gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, kiểm tra hay chứng minh”.[12; tr 938] Hay “ thí nghiệm có nghĩa là làm thử để rút ra kinh nghiệm”.
Theo giáo trình phương pháp thí nghiệm của Nguyễn Thị Lan thì thí nghiệm là những công việc để tạo ra những hiện tượng nhằm phát hiện được đầy đủ bản chất nguyên nhân của hiện tượng đó. Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học và trong dạy học. Thí nghiệm là một phần của một thực thể khách quan được thực hiện hoặc được tái tạo lại trong điều kiện đặc biệt trong đó con người có thể chủ động điều khiển các yếu tố tác động vào các quá trình xảy ra để phục vụ cho các mục đích nhất định. Thí nghiệm giúp con người kiểm chứng, làm sáng tỏ những giả thuyết khoa học.
Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của kiến thức, hỗ trợ đắc lực cho tư duy sáng tạo. Nó là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tư duy sáng tạo. Thí nghiệm được thực hiện ở tất cả các khâu của quá trình dạy học. Thí nghiệm được sử dụng dưới các hình thức: Thí nghiệm do GV tự tay biểu diễn trước HS gọi là thí nghiệm biểu diễn của GV.
Thí nghiệm do HS tự làm gọi là thí nghiệm của HS. Thí nghiệm ngoại khóa: Thí nghiệm thực hành của HS. * Phương pháp thí nghiệm: 5 Có một số định nghĩa về PPTN: Theo tác giả Nguyễn Thượng Giao: “ Khi tiến hành các thí nghiệm, GV (hoặc HS) sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tái tạo hiện tượng đã xảy ra trong thực tế để tìm hiểu và rút ra các kết luận khoa học”. Hay: “Phương pháp thí nghiệm là một phương pháp dạy học mà thầy và trò cùng chủ động tái tạo lại hiện tượng cần nghiên cứu trong những điều kiện nhất định”.
Như vậy PPTN có sự hợp tác giữa thầy và trò để thực hiện thành công thí nghiệm, phát hiện ra tri thức của bài học. Với PPTN làm thay đổi quan niệm cách nhìn nhận của GV và HS về vai trò của mình trong quá trình dạy và học. HS sẽ là người trực tiếp thực hiện thí nghiệm từ đó phát hiện ra tri thức của bài học. Tóm lại có thể nói: PPTN là phương pháp GV tổ chức cho HS sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tái tạo lại những hiện tượng xảy ra trong thực tế để tìm hiểu và rút ra những kết luận khoa học.
Vai trò của phương pháp thí nghiệm trong dạy học Khoa học lớp 4 Vận dụng PPTN trong dạy học Khoa học lớp 4 có vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát huy tính tích cực học tập của HS. Đây là PPDH phù hợp với đặc điểm, nội dung môn Khoa học và đặc điểm nhận thức của HS. Khi GV sử dụng PP thí nghiệm theo hướng lấy HS làm trung tâm, GV chỉ là người hướng dẫn HS thực hiện để tìm đến tri thức thì HS sẽ hăng hái say mê học tập và tất yếu kết quả học tập sẽ đạt kết quả cao, cụ thể như: - HS hăng say vào học tập, làm cho giờ học bớt căng thẳng, tạo cảm giác thoải mái, dễ chịu. HS tiếp thu kiến thức một cách chủ động, nhẹ nhàng, HS ham học và hứng thú hơn trong học tập.
- Bổ sung, nâng cao thêm hiểu biết, học hỏi ở bạn bè, khắc sâu tri thức đã được học, nắm được kiến thức của bài học một cách nhẹ nhàng, mở rộng nhãn quan. - Vận dụng PPTN giúp cho kiến thức đi sâu vào tiềm thức của HS một cách chắc chắn và lâu bền, kích thích sự phát triển tư duy sáng tạo, trí tưởng tượng, trí nhớ, tạo niềm tin khoa học cho HS. 6 - Vận dụng PP thí nghiệm theo nhóm sẽ giúp HS cọ xát ý kiến với nhiều người thì kiến thức của mình mới vững, mới tránh được phiến diện. Tranh luận với người khác, thuyết phục người khác sâu sắc hơn, hiểu và nhớ chắc hơn.
- Kích thính sự tìm tòi, tạo cơ hội để HS tự thể hiện mình. - Hình thành cho HS một số kĩ năng: làm thí nghiệm, làm việc nhóm, diễn đạt, lắng nghe. Cách tiến hành phương pháp thí nghiệm PPTN có thể tiến hành theo 5 cách sau: Cách 1: GV nêu kiến thức khoa học- GV làm thí nghiệm minh họa – HS quan sát và đối chiếu kết quả thí nghiệm với kiến thức khoa học. Cách 2: GV nêu kiến thức khoa học- Yêu cầu HS dự kiến kết quả thí nghiệm - GV làm thí nghiệm – HS giải thích diễn biến thí nghiệm.
Cách 3: GV nêu kiến thức khoa học- GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm – HS làm thí nghiệm, đối chiếu kết quả thí nghiệm với kiến thức khoa học. Cách 4: GV nêu kiến thức khoa học dưới dạng câu hỏi - GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm – HS làm thí nghiệm, trả lời các câu hỏi GV đã nêu và rút ra kiến thức khoa học. Cách 5: GV nêu vấn đề (kiến thức khoa học) dưới dạng câu hỏi- HS đưa ra cách tiến hành, dự kiến kết quả - HS làm thí nghiệm, giải thích hiện tượng và rút và rút ra kiến thức khoa học. Trong 5 cách tiến hành thí nghiệm trên, thì cách tiến hành thứ 5 phát huy tính tích cực nhận thức nhiều hơn những cách trước.Thí nghiệmtheo cách nào còn tùy thuộc vào bài học, các thí nghiệm cụ thể.
Thí nghiệm đề cao khâu an toàn GV nên thực hiện. Song trước khi làm thí nghiệm không nên cho HS biết trước kiến thức khoa học. Ở cách thứ 5: HS không chỉ được trực tiếp làm thí nghiệm mà còn đưa ra những phương án tiến hành thí nghiệm riêng, dự kiến kết quả sẽ đạt được. Cách tiến hành này sẽ kích thích trí tò mò và phát huy được tính tích cực nhận thức của HS.
Ở cách này GV cần chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ theo các phương án HS có thể nghĩ ra. Trong một số trường hợp có thể cho HS thảo luận về cách thí nghiệm của nhóm mình và dự kiến những dụng cụ cần thiết cho buổi học sau. Một số yêu cầu khi vận dụng phương pháp thí nghiệm trong dạy học Khoa học lớp 4 Khi vận dụng PP thí nghiệm trong dạy học Khoa học, cần đảm bảo các yêu cầu sau: * Đảm bảo tính khoa học Thực hiện thí nghiệm đảm bảo truyền thụ cho HS những kiến thức cơ bản, vững chắc chính xác hơn, khoa học hiện đại gắn chặt với thực tiễn. Thực hiện thí nghiệm đảm bảo sự thành công của thí nghiệm, HS và GV phải nắm vững kĩ thuật thí nghiệm và đảm bảo an toàn thí nghiệm.
Thực hiện chính xác từng khâu trong quá trình thí nghiệm. * Đảm bảo tính an toàn thí nghiệm Phải cho HS làm quen với các thí nghiệm, với dụng cụ đơn giản. Hóa chất dung cho thí nghiệm dễ kiếm, dễ tìm. Có như vậy HS mới có nhiều cơ hội làm thí nghiệm.
Thí nghiệm phải an toàn là một trong những yêu cầu bắt buộc phải tuân theo khi lựa chọn và tiến hành thí nghiệm. Chọn các vật liệu thí nghiệm càng ít độc hại càng tốt. * Đảm bảo tính trực quan Để thí nghiệm hấp dẫn khích thích hứng thú học tập của HS thì các thí nghiệm phải dễ quan sát và các hiện tượng rõ ràng, có tính thuyết phục và dễ thấy bằng mắt thường. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chính là một hình thức dạy học theo phương pháp trực quan.
Vì vậy thí nghiệm cần phải dễ quan sát và các hiện tượng rõ ràng, có tính thuyết phục cao. Cần chuẩn bị tốt các dụng cụ thí nghiệm, thiết bị thí nghiệm phải thể hiện rõ ràng những chi tiết chủ yếu, thể hiện được tính trực quan thẩm mĩ. Đồng thời lựa chọn thí nghiệm phải hấp dẫn kích thích hứng thú của người dạy và người học.Khi đó kiến thức mà HS đạt được sẽ khắc sâu hơn, các em có thái độ yêu thích môn học hơn. * Đảm bảo tính vừa sức 8 Dạy học vừa sức nghĩa là những yêu cầu và nhiệm vụ thí nghiệm do GV đề ra HS có thể thực hiện được.
Yêu cầu này đòi hỏi GV khi vận dụng PPTN để dạy môn Khoa học lớp 4 thì nên lựa chọn các thí nghiệm giúp HS tiếp thu kiến thức cốt lõi, trọng tâm và phải phù hợp với trình độ nhận thức của HS đảm bảo các em có thể phát triển tối đa so với năng lực của mình. Số lượng thí nghiệm trong một bài không nên quá nhiều, nên lựa chọn thí nghiệm dễ thực hiện tiết kiệm thời gian mà vẫn hiệu quả. Ưu điểm và hạn chế của phương pháp thí nghiệm Ưu điểm PPTN được sử dụng như một nguồn dẫn giúp HS tìm ra tri thức mới, HS hiểu và khắc sâu các sự vật, hiện tượng từ đó tạo niềm tin khoa học, nâng cao tính tích cực, tự lực và đồng thời phát triển tư duy khi HS tiếp xúc với các hiện tượng thực tế. Làm quen và dần dần hình thành các kĩ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, các dụng cụ đo lường trong phòng thí nghiệm và trong đời sống.
Qua quá trình làm thí nghiệm, cũng rèn cho các em một số kĩ năng cơ bản như: kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng diễn đạt, kĩ năng lắng nghe, kĩ năng trình bày,… PPTN rèn kĩ năng thực hành, giúp HS biết vận dụng điều đã học vào thực tiễn cuộc sống, ngoài ra việc vận dụng PPTN trong dạy học còn hình thành cho HS nhiều đức tính quý giá của người lao động như: cẩn thận, khoa học, kỷ luật… Kích thích sự tìm tòi, khám phá, tình yêu và đam mê khoa học ở các em. Hạn chế Sử dụng PPTN trong dạy học có thể xảy ra nguy hiểm cho người làm thí nghiệm nếu chuẩn bị dụng cụ, hóa chất không tốt, không nắm được quy trình làm thí nghiệm. Thực hiện thí nghiệm không thành công dễ gây mất niềm tin khoa học ở HS. Đây là phương pháp đòi hỏi cần nhiều dụng cụ, trang thiết bị vì vậy sẽ tốn kém nhiều chi phí, thời gian chuẩn bị, đồng thời khâu vận chuyển lên lớp học cũng sẽ rất cồng kềnh.