BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
* * VŨ TRÚC THANH HOÀI S
S
Ử
ỬD
D
Ụ
Ụ
N
N
G
GM
M
Ô
Ô
N
N
G
GD
D
Ạ
Ạ
Y
YH
H
Ọ
Ọ
C
CC
C
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ớ
Ớ
P
P1
1
0
0T
T
H
H
P
P
T
TB
B
A
A
N
N
Ổ
ỔC
C
H
H
Ứ
Ứ
C
CH
H
O
O
Ạ
Ạ
T
TĐ
Đ
Ộ
Ộ
N
N
C
C
Ự
Ự
C
C
,
,T
T
Ự
ỰL
L
Ự
Ự
C
C
,
,S
S
Á
Á
S
S
I
I
N
N
H
H
CHUYÊN NGÀNH: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VẬT LÝ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2010
LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Mạnh
Hùng, người đã giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu cho em trong suốt
xã hội mang tính toàn cầu hóa: chiến tranh, vũ khí hạt nhân, bảo vệ môi trường,… xã
hội loài người đang phát triển vượt bậc bằng tư duy khoa học, sáng tạo và năng lực
làm việc, bằng chất xám của con người.
Trong khi đó, Việt Nam vẫn là một nước đang phát triển. Để có thể bắt nhịp sự
phát triển chung của thế giới nhân tố quyế
t định thắng lợi trong công cuộc CNH- HĐH
đất nước và hội nhập quốc tế là con người, là nguồn nhân lực Việt Nam được phát
triển về số lượng và chất lượng trên cơ sở mặt bằng dân trí được nâng cao. Đó là
những con người năng động, sáng tạo, biết tìm tòi, học hỏi và biết áp dụng sáng tạo
tinh hoa văn hóa nhân loại, biết tìm ra lối đi riêng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể
của
dân tộc, đó phải là những con người sản phẩm của nền giáo dục mới.
Trước những yêu cầu của thời đại, đòi hỏi nền giáo dục phải thực hiện đổi mới
giáo dục phổ thông một cách đồng bộ về mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương
tiện dạy học cũng như cách thức đánh giá kết quả dạy học, nh
ằm đào tạo nên một
nguồn nhân lực được trang bị đầy đủ kiến thức, kĩ năng, năng lực sáng tạo ra tri thức
mới đáp ứng kịp thời cho sự CNH-HĐH đất nước.
“Phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động
sáng tạo của học sinh, phù hớp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối t
ượng học sinh,
điều kiện từng lớp học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác,
rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại
niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”.
Vậy, làm thế nào để hình thành và phát triển năng lực tự học và sáng tạo cho học
sinh? Vấn đề
này đã được nhiều nhà giáo dục trên thế giới đề cập đến từ rất lâu. Trong
quá trình tìm tòi phương pháp nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh, nhiều
nhà Sư Phạm đã khẳng định: muốn phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học
sinh thì tốt hơn hết là phải tổ chức cho học sinh hoạt động học tập theo con đường
ững nghiên cứu bàn
về vấn đề này là: “Tổ chức hoạt động học tập tự lực cho học sinh trong dạy học
chương “Thuyết động học phân tử và chất khí lý tưởng” vật lý 10 THPT” của tác giả
Nguyễn Thục Uyên; đề tài: “Phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh trong
dạy học chương “Mắt. Các dụng cụ quang học” lớp 12 THPT của tác giả Thái Văn
Vinh”; đề tài: “Phát huy vai trò trung tâm của học sinh trongquá trình dạy học chương
“Động học chất điểm” lớp 10 trung học phổ thông ban cơ b
ản” của tác giả Trần Thanh
Bình; đề tài: “Sử dụng phương pháp nhận thức (phương pháp mô hình) trong dạy học
vật lý phổ thông nhằm phát triển tư duy của học sinh”; đề tài: “Nghiên cứu, tổ chức
tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tích cực, tự lực và chiếm lĩnh kiến thức
trong quá trình học chương “Từ trường” lớp 11” của tác giả Nguyễn Thị Ngọ
c
Diễm”;…Đây là các tài liệu bổ ích để em có thể tham khảo trong quá trình nghiên cứu
đề tài.
Chúng ta nhận thấy rằng để cho học sinh có thể hoạt động học tập tự lực, sáng
tạo thì cần phải tổ chức, định hướng, tạo điều kiện cho học sinh tự giải quyết các vấn
đề, tự lực suy nghĩ, đề xuất các phương án, và đưa ra kiến thức mới,…Việ
c nghiên cứu
về cơ sở lý luận cũng được các đề tài bàn đến khá nhiều nhưng việc áp dụng vào thực
tiễn thì còn nhiều khó khăn. Hơn nữa, phần lớn các nghiên cứu trên đều khai thác các
phương pháp dạy học nêu vấn đề, phương pháp thực nghiệm,…các phương pháp nhằm
phát triển tư duy và năng lực sáng tạo cho học sinh, và cũng có ít đề tài nghiên cứu sâu
việc sử dụng các mô hình vật lý trong dạy họ
c.
Là một giáo viên vật lý tương lai, để có thêm cho mình một phương pháp dạy
học tốt sau này cũng như góp phần cung cấp cho giáo viên một số công cụ trong giảng
dạy, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài sử dụng mô hình vật lý trong dạy học chương
“Chất khí” Vật lý lớp 10 THPT nâng cao nhằm tổ chức cho học sinh hoạt động học
tập tích cực, tự lực, sáng tạo.
- Nghiên cứu chương trình giảng dạy nội dung chương “Chất khí” trong sgk lớp
10 THPT ban nâng cao và ban c
ơ bản.
- Nghiên cứu tư liệu về nội dung, con đường hình thành kiến thức, mục đích, yêu
cầu giảng dạy chương “Chất khí” vật lý lớp 10 ban nâng cao.
- Trong quá trình nghiên cứu lí luận và từ kết quả quan sát thực tiễn sư phạm, từ
kết quả học tập HKI của một số lớp của học sinh trường THPT tiến hành thực
nghiệm, đối chiếu để đưa ra đánh giá, tổng kết những kinh nghiệm thu thập
được, từ đó đề ra hoặc chọn một phương pháp dạy học và vận dụng lý luận để
xây dựng các tiến trình dạy học cụ thể theo phương pháp đó để tiến hành thực
nghiệm.
- Thực nghiệm sư phạm: vận dụng phương pháp dạy học trên vào một s
ố lớp ở
trường THPT Võ Thị Sáu để xem trong phương pháp này có những điểm nào
phù hợp và chưa phù hợp để điều chỉnh, bổ sung, hoàn thiện phương pháp dạy
học. Trong quá trình giảng dạy thực nghiệm thì cho học sinh làm việc trên
phiếu học tập, làm một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan để đánh giá mức độ
hiểu, vận dụng kiến thức bài học của họ
c sinh.
Chương I: Cơ sở lí luận của việc sử dụng mô hình
vật lý nhằm tổ chức cho học sinh học tập tích cực, tự
lực, sáng tạo
VIII. Mục tiêu dạy học và định hướng đổi mới dạy học Vật lý ở trường THPT
I.1. Mục tiêu dạy học Vật lý ở trường THPT
Mỗi một quốc gia, nhà nước căn cứ vào nhu cầu phát triển của kinh tế, văn hóa,
xã hội của đất nước vào thời điểm hiện tại và tương lai, đều có một mục tiêu giáo dục
chung cho quốc gia của mình. Như v
ậy, mục tiêu này sẽ thay đổi theo mỗi giai đoạn
Xử lý thông tin: khái quát hóa rút ra kết luận, lập bảng biểu, vẽ đồ thị, sắp xếp hệ
thống hóa và lưu giữ thông tin.
Có khả năng truyền đạt thông tin bằng lời nói.
Phát hiện, nêu vấn đề,
đề xuất giải thuyết và phương pháp giải quyết vấn đề.
Biết sử dụng các dụng cụ đo lường phổ thông, lắp ráp, thực hiện thí nghiệm.
Vận dụng kiến thức một cách sáng tạo để giải quyết vấn đề học tập và thực tế.
Khả năng tự học, sáng tạo, tự chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng.
I.1.3. Định h
ướng phương pháp dạy học
Dạy học bằng hành động thông qua hoạt động, theo hướng phát hiện và giải
quyết vấn đề, nêu giả thuyết, kiểm chứng bằng thực nghiệm, sử dụng phương pháp mô
hình và tương tự, khắc phục hiểu biết sai và chưa đầy đủ, tăng cường dạy học theo
nhóm và các thể hóa, đa dạng hóa hành động học tập trong và ngoài lớp học.
Kết lu
ận
Để đáp ứng được mục tiêu giáo dục của môn vật lý ở phổ thông trung học trong
giai đoạn mới, yêu cầu cấp thiết lúc này là phải đổi mới chương trình giáo dục trung
học phổ thông, trong đó có đổi mới phương pháp giảng dạy.
I.2. Định hướng đổi mới của chương trình vật lý THPT
I.2.1. Những định hướng chung
Chương trình vật lý phải bám sát mục tiêu của cấp học, nghĩa là chương trình vật
lý phải góp phần tạo cho học sinh một tiềm lực về kiến thức và kỹ năng khoa học để
có thể sống và lao động tốt trong một xã hội công nghiệp hiện đại mang tính XHCN.
Chương trình Vật lý phải có tính ch
ất phổ thông, cơ bản, tương đối hiện đại và thiết
thực, phù hợp với tình hình của nhà trường và xã hội Việt Nam trong khoảng 15 năm
đầu thế kỉ XXI.
Có một tỉ lệ phù hợp giữa lý thuyết và thực hành, vì vật lý phổ thông về căn bản
vẫn là một khoa học thực nghiệm.
dụng lớn. Mạnh dạn đưa ra khỏi chương trình những vấn
đề quan trọng về mặt lý
thuyết mà không có ứng dụng trực tiếp vào thực tế.
Tóm lại
Định hướng về việc trang bị cho học sinh những kiến thức vật lý trong giai đoạn
mới, đòi hỏi kiến thức phải vừa đầy đủ, sâu rộng, cập nhật nhưng lại phải cô đọng vì
thời lượng giảng dạy không thay đổi. Vấn đề đặt ra là người giáo viên không thể cứ
mãi giảng dạy theo phương pháp cũ (giáo viên làm hết mọi việc), mà cần phải chia sẻ
công việc với học sinh, rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu,
phương pháp tìm kiếm và xử lý thông tin. Qua đó từng bước đòi hỏi trong lúc học tập,
học sinh phải chủ động sáng tạo, tích cực tham gia vào các hoạt động chiếm lĩnh tri
thức mà giáo viên tổ chức trên lớp.
Về kỹ năng
Hai thành tố quan trọng của năng lực nhận thức là kiến thức và k
ỹ năng. Do đó,
chương trình Vật lý cần coi trọng đúng mức việc rèn luyện kỹ năng cho học sinh.
* Các kỹ năng chung cho mọi môn học, và đặc biệt là môn Vật lý
- Các kỹ năng thu thập thông tin từ các việc quan sát, tra cứu, điều tra, khai thác
thông tin,…
- Các kỹ năng xử lý thông tin để rút ra kết luận, thành lập bảng biểu, vẽ đồ
thị,…để rút ra quy luật, sắp xếp hệ thống và lư
u trữ thông tin.
- Kỹ năng truyền đạt thông tin bằng lời, bằng văn bản.
- Khả năng tự học, tự phát hiện và giải quyết vấn đề.
* Những kỹ năng và khả năng chuyên biệt của môn Vật lý
- Kỹ năng sử dụng các dụng cụ đo lường phổ thông như: thước, cân, bình chia
độ, nhiệt kế, áp lế, vôn kế,…
- Kỹ năng lắp ráp và thực hiện những thí nghiệm vật lý phổ thông đơn giản.
- Tính cẩn thận, chu đáo trong công việc, nhất là trong việc thí nghiệm thực hành.
- Tính trung thực với kết quả thí nghiệm và thực tế khách quan.
- Ý thức và tác phong hợp tác, có trách nhiệm trong lao động học tập, nhất là
trong thí nghiệm thực hành.
- Tôn trọng thành quả lao động của người khác và của chính mình.
- Lòng yêu thích, đam mê đối với môn Vật lý và mở rộng ra là việc yêu thích sự
hài hòa của thế giới tự nhiên.
Một lần nữa, tư tưởng đổi mới lại đòi hỏi giáo viên phải dạy học trên cơ sở tổ
chức các hoạt động nhận thức, chỉ bằng chính hoạt động nhận thức của bản thân
học sinh, các phẩm chất tâm lý tốt đẹp mới từng bước được hình thành.
Về việc tự học, tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thứ
c
Ngoài những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, các phẩm chất tâm lý tốt đẹp mà
học sinh đã được rèn luyện trên lớp thông qua chính hoạt động nhận thức của mình.
Dạy học trên cơ sở tổ chức hoạt động nhận thức đòi hỏi học sinh phải tự lực học tập, tự
nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức. Để rèn luyện được thói quen này cho học sinh,
người giáo viên phải luôn luôn yêu cầu học sinh tham gia vào quá trình học tập, độc
lập suy nghĩ, mạnh dạn đưa ra các ý kiến, các đề xuất, các phê phán của bản thân.
Kết luận
Chúng ta thấy rất rõ rằng, trong tất cả các phương hướng đổi mới chương trình
Vật lý phổ thông, tất cả các yếu tố đều tự nhiên dẫn đến câu hỏi: “Làm thế nào để giúp
học sinh tham gia tích cực, chủ động, tự
giác, sáng tạo,…vào các hoạt động nhận thức
được tổ chức một cách đúng đắn, phù hợp, giúp học sinh chiếm lĩnh tri thức, hình
thành các kỹ năng, được trang bị các phương pháp hoạt động nhận thức, phát huy
những phẩm chất tâm lý tốt đẹp?”. Nghĩa là từng bước hình thành cho học sinh năng
lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề. Và chỉ có duy nhất một câu trả lờ
i là giáo
viên phải dạy học trên cơ sở tổ chức các hoạt động nhận thức, bởi vì:
Tâm lý học đã khẳng định: năng lực nhận thức của con người được hình thành
c cho học sinh học tập, làm
quen, tiếp cận với những thí nghiệm vật lý. Hơn nữa, giáo viên không chỉ tiến hành thí
nghiệm cho thật rõ ràng mà còn cần phải cải tiến mô hình thí nghiệm, sử dụng các
phương tiện hỗ trợ hình ảnh, âm thanh,…như máy vi tính, các phần mềm mô phỏng
các hiện tượng và các thiết bị khác. Nhờ đó có thể tăng tính trực quan, sinh động, gây
sự chú ý và hứng thú trong học tập, giúp các em có thể hoạt độ
ng học tập tích cực, tự
lực, sáng tạo.
IX. Các phương pháp tổ chức cho học sinh học tập tự lực, sáng tạo trong dạy
học vật lý
I.1. Tích cực, tự lực học tập và các biện pháp tổ chức
I.1.1. Tích cực, tự lực học tập
Tính tích cực, tự lực là một phẩm chất của con người trong đời sống xã hội, trong
đó con người không chỉ tiêu thụ những gì có sẵn trong thiên nhiên mà còn chủ động
tạ
o ra những của cải vật chất cần thiết cho sự sống, sự tồn tại và phát triển của xã hội
loài người.
Tính tích cực, tự lực trong học tập, về bản chất là tích cực nhận thức, đặc trưng
bởi sự mong muốn hiểu biết và có khát vọng học tập, cố gắng, nghị lực trong quá trình
chiếm lĩnh tri thức.
I.1.2. Các biện pháp tổ chứ
c cho hoạt động học tập tích cực, tự lực
Tổ chức hoạt động học tập tích cực, tự lực cho học sinh có liên quan đến nhiều
vấn đề, trong đó các yếu tố như động cơ, hứng thú học tập, năng lực, ý chí cá nhân,
không khí dạy học,…đóng vai trò rất quan trọng. Trong đó, có nhiều yếu tố là kết quả
của một quá trình hình thành lâu dài và thường xuyên. Do đó giáo viên phả
i là người
góp phần quan trọng trong việc tạo ra những điều kiện tốt nhất để học sinh học tập, rèn
luyện và phát triển.
Biện pháp tổ chức cho học sinh hoạt động học tập tích cực, tự lực
- Dạy và học thông qua các hoạt động học tập của người học
Người học là khách thể của hoạt động dạy nhưng là chủ thể của hành động học,
vì thế tích cực tham gia vào các hoạt động học tập do giáo viên tổ chức chỉ đạo
Trong giờ học th
ầy giáo không được làm thay học sinh, mà phải đóng vai trò là
người tổ chức quá trình học tập của học sinh, hướng dẫn học sinh đi tìm kiếm kiến
thức mới. Còn học sinh phải chuyển từ vai trò thụ động sang chủ động tham gia tích
cực và sáng tạo vào quá trình học tập tránh tình trạng ngồi chờ và ghi chép một cách
máy móc, thụ động.
* Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại.
* Sử dụ
ng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể,
tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm.
- Làm thí nghiệm kiểm chứng đơn giản
Thí nghiệm vật lý có khả năng kích thích hứng thú học tập ở học sinh, giúp các
em dễ dàng hoạt động tự lực, ghi nhớ kiến thức nhanh chóng khi được trực tiếp quan
sát hay tiến hành thí nghiệm. Đồng thời các kiến thức học sinh tiếp thu được có cơ sở
thực tế nên bền vững hơn, sâu sắc hơn, dễ dàng tái hiện và vận dụng. Qua đó tạo cho
các em một niềm tin đối với tri thức, các em sẽ say mê, hứng thú hơn trong học tập.
Trong những điều kiện không thể thực hiện thí nghiệm kiểm chứng thì việc cung
cấp cho học sinh những mô hình v
ật lý, những mô hình thí nghiệm ảo là rất cần thiết.
Với sự định hướng của giáo viên, thông qua việc tương tác với mô hình, học sinh sẽ bị
lôi cuốn. Từ đó có thể phát huy năng lực của mình, tự mình tìm ra kiến thức mới một
cách thích thú.
- Tăng cường việc tổ chức cho học sinh thảo luận, làm việc nhómTheo cách này, lớp học là môi trường giao tiếp giữa thầy – trò, trò – trò, tạo nên
mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập.
c và thúc đẩy các em em tham gia tích cực vào quá trình dạy học.
* Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói
chung và biểu dương những học sinh có thành tích học tập tốt.
* Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.
I.2. Sáng tạo trong học tập và các biện pháp tổ chức
I.2.1. Sáng tạo
Sáng tạo là hoạt động tạo ra cái mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã
hội. Cái mới này phải mang lại lợ
i ích và hiệu quả cho con người. Như vậy, kết quả
của sự sáng tạo là cái mới chỉ có hiệu quả khi nó gắn liền với tính ích lợi.
Trong dạy học, sáng tạo được phân biệt thành hai cấp độ: sáng tạo cái mới đối
với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại. Trong quá trình học tập vật lý của
học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là hoạt động sáng tạo cái m
ới đối với bản thân.
Những vấn đề sáng tạo của nhân loại đã khám phá, đã biết, hiểu, vận dụng từ rất lâu.
Quá trình học tập của học sinh dần dần đi tìm kiếm và xây dựng cho họ những tri thức,
kinh nghiệm mà nhân loại đã xây dựng và sáng tạo trước đó.
Sự sáng tạo không tuân theo một trình tự logic nào. Tuy nhiên không thể sáng tạo
từ cái không biết gì. Mà sự sáng tạo chỉ có th
ể có khi bản thân học sinh phải có sẵn
một phẩm chất kiên nhẫn, bền bỉ, đam mê khoa học, có cảm hứng và có một năng lực
nhất định nào đó. Không có hoạt động học tập, không có một quá trình nhận thức để
tích lũy các dữ kiện thì không thể có được sự sáng tạo.
Đối với học sinh thì sáng tạo trong học tập thể hiện ở việc giải quyết vấn
đề mà
bài học đặt ra, từ đó vận dụng những kiến thức mới vào việc giải quyết những vấn đề
có liên quan.
Triết học duy vật biện chứng, tâm lý học, sinh lý học (nghiên cứu não bộ của con
người), giáo dục học và thực tiễn đã đưa ra những cơ sở khoa học để chứng minh rằng:
Chỉ có những vấn đề con người chưa nhận thức được chứ không có vấn đề con người
đòi hỏi ở học sinh là:
+ Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ (học sinh theo dõi, thực hiện bắt
chước lặp lại theo thao tác mẫu cụ thể giáo viên chỉ ra).
+ Định hướng tái tạo angorit (giáo viên chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự
hành động để học sinh tự chủ giải quyết được nhiệm vụ).
* Định hướng tìm tòi
Giáo viên không chỉ ra cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và
cách thức hoạt động h
ọc sinh cần áp dụng, mà chỉ đưa ra những gợi ý sao cho học
sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt
động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là đòi hỏi học sinh
tự xác định hành động thích hợp trong tình huống không phải là quen thuộc với họ.
* Định hướng khái quát chương trình hóa
Là kiểu định hướng phối hợ
p của hai kiểu định hướng trên trong đó sự định
hướng được chương trình hóa theo các bước:
- Sự định hướng ban đầu đòi hỏi học sinh tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đã đặt ra.
- Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là
chuyển dần sang sự định hướng tái tạo. Nhưng trước hết là kiểu định hướng tái t
ạo
angorit, để theo đó học sinh tự giải quyết vấn đề đặt ra.
- Nếu học sinh vẫn không đáp ứng được thì mới thực hiện sự hướng dẫn tái tạo đối
với mỗi hành động thao tác cụ thể riêng biệt của trình tự hành động, thao tác đó.
* Vai trò quan trọng của kiểu định hướng khái quát chương trình hóa
- Kiểu định hướng tái tạo đảm bảo được hi
ệu quả hình thành kiến thức, rèn luyện
kĩ năng cho học sinh và tạo cơ sở cần thiết để học sinh có thể thích ứng được với sự
định hướng tìm tòi trong dạy học.
- Kiểu định hướng tìm tòi nhằm rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo,
năng lực giải quyết vấn đề, đáp ứng mục tiêu đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài củ
kiến thức, kỹ
năng mà học sinh đã có và cần có, dự kiến những khó khăn và những
tình huống có thể xảy ra và các phương án giải quyết. Ta có thể lựa chọn từ 2 - 3 hành
động sáng tạo khi dạy một bài vật lý. Còn các phần khác thì vẫn cần những kiểu định
hướng khác hoặc sử dụng những phương pháp truyền thống.
Ở đây, để học sinh có thể hoạt động học tập tự lực, sáng t
ạo, ta có thể sử dụng
các mô hình vào việc định hướng tìm tòi sáng tạo. Định hướng tìm tòi sáng tạo là kiểu
định hướng. Trong đó, giáo viên chỉ cung cấp cho học sinh một số điều kiện cần thiết,
nêu rõ mục đích hành động và tác động đến học sinh về mặt tinh thần, kích thích sự
hứng thú của các em để các em có thể hoạt động tự lực, sáng tạo.
Trong đề tài này, em tiến hành xây dựng một số mô hình vật lý nhằm định hướng
cho học sinh có thể hành động tìm tòi sáng tạo ở một số khâu cơ bản của tiến trình xây
dựng kiến thức như: phát hiện vấn đề, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, lập phương
án kiểm chứng, có thể tiến hành kiểm chứng (thí nghiệm). Từ đó tổ chức cho các em
có thể ho
ạt động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo.
Ứng với mỗi tình huống sẽ có các hành động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo
thích hợp như: phát hiện vấn đề, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, tìm kiếm phương
án kiểm chứng kiến thức vừa xây dựng, hành động giải toán, phát biểu định nghĩa, ý
nghĩa đại lượng vật lý,…th
ảo luận nhóm, tiến hành thí nghiệm, từ giả thuyết suy ra
một hệ quả, giải thích một hiện tượng thực tế, đo một đại lượng vật lý, đánh giá kết
quả hành động, vận dụng kiến thức để giải bài tập.
X. Mô hình và mô hình vật lý trên máy vi tính
I.1. Mô hình
I.1.1. Khái niệm chung
Trong vật lý học, V.A.Stôphơ đã định nghĩa:
“Mô hình là một hệ thống đượ
c hình dung trong óc hay được thực hiện một cách
+ Đường đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt biểu diễn sự biến đổi trạng thái của chất
khí
+ Tia sáng biểu diễn sự truyền sáng trong các môi trường
+ Các điểm, các đường trong hệ tọa độ bốn chiều biểu diễ
n không- thời gian
trong thuyết tương đối.
Tuy nhiên, dù mô hình được xây dựng có đặc điểm, kích thước cũng như sự phức
tạp thế nào chăng nữa thì mô hình vẫn phải đảm bảo phản ánh được những thuộc tính
cơ bản của đối tượng cần nghiên cứu.
Mô hình đã và đang được sử dụng rộng rãi trong vật lý và mang lại nhiều kết quả
to lớn. Có nhiều trường h
ợp một mô hình là biểu diễn của nhiều hiện tượng vật lý khác
nhau về bản chất: ví dụ phương trình truyền sóng biểu diễn sự lan truyền sóng cơ, sóng
âm trong không khí, sóng điện từ trong chân không, chuyển động của electron trong
nguyên tử. Đồng thời một đối tượng có thể có nhiều mô hình khác nhau: mô hình cấu
trúc mạng, mô hình chuyển động của electron trong nguyên tử kim loại, mô hình cấu
trúc miền năng lượng của electron trong nguyên tử kim loạ
i.
I.1.2. Tính chất của mô hình
Tính tương tự vật gốc
Để đảm bảo các thông tin có được từ mô hình có thể chuyển sang vật gốc, vì vậy
mô hình có quan hệ đồng cấu hay đẳng cấu với vật gốc. Sự tương tự giữa mô hình và
vật gốc có thể là sự tương tự về cấu trúc hoặc chức năng.
Tính đơn giản
Mô hình được xây dựng trên cơ sở
trừu tượng hóa và khái quát hóa, kết quả của
thao tác này luôn luôn dẫn đến dự đơn giản hóa, vì đã tước bỏ những chi tiết thứ yếu,
chỉ giữ lại những thuộc tính, những mối quan hệ bản chất nhất. Vì vậy, tính đơn giản
của mô hình là một tất yếu khách quan, nó mang lại hiệu quả lớn lao trong việc sử
dụng mô hình.
Mô hình vật chất là mô hình bằng vật thể, trên đó phản ánh những đặc trưng cơ
bản về mặt hình họ
c, vật lý học, động lực học, chức năng học của đối tượng nghiên
cứu. Ví dụ: Mô hình máy bay, mô hình hệ mặt trời, mô hình động cơ đốt trong,…
Loại mô hình này chỉ sử dụng trong các giai đoạn thấp của quá trình nhận thức
khi cần hình thành những biểu tượng hoặc thu thập kiến thức có tính chất kinh nghiệm.
Loại mô hình này có chức năng mô tả và giải thích là chủ yếu
Mô hình lý tưởng
Mô hình lý tưởng là mô hình trừu tượng; trên đó, về nguyên tắc người ta chỉ áp
dụng những thao tác tư duy lý thuyết. Các phần tử của mô hình và các đối tượng
nghiên cứu thực có thể có bản chất vật lý hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt động theo
những quy luật giống nhau. Các mô hình lý thuyết có thể có rất nhiều loại, tùy theo
mức độ trừu trượng khác nhau.
Mô hình ký hiệu:Là hệ thống những lí hiệu được dùng để mô t
ả, thay thế một sự
vật, hiện tượng vật lý. Trong vật lý rất hay sử dụng mô hình ký hiệu dạng toán học.
Mô hình dạng này có bản chất vật lý khác với vật gốc, chúng diễn tả các đặc tính và
các mối quan hệ giữa đặc tính của những sự vật gốc bằng những hệ thức toán học.
Ví dụ: mô hình phương trình dao động điều hòa