ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
HOÀNG VIỆT HƢNG
SỬ DỤNG PHẦN MỀM
MATHEMATICA TRONG DẠY HỌC
PHẦN “ DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN
TỪ” CHƢƠNG TRÌNH SÁCH GIÁO
KHOA VẬT LÝ LỚP 12
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ
HÀ NỘI - 2009
1
MỤC LỤC
Phần mở đầu
1.
Lý do chọn đề tài……………………………………………………….1
2.
Mục đích nghiên cứu……………………………………………………2
1.2. Mục đích đổi mới phƣơng pháp dạy học…..…………………………….8
1.3. Định hƣớng đổi mới………………...……………………………………10
1.4. Dạy học tích cực…………………………………………………………..11
1.5. Con đƣờng hình thành kiến thức cơ bản của vật lý học……………….16
1.6. Sử dụng Công nghệ thông tin trong giảng dạy vật lý………….………26
1.7. Mục đích giảng dạy phần Dao động và sóng điện từ cho học sinh phổ
thông với sự hỗ trợ của phần mềm toán học
Mathematica...………….……34
1
Chƣơng 2: GIỚI THIỆU NHỨNG NÉT CƠ BẢN VỀ PHẦN MỀM TOÁN
HỌC MATHEMATICA VÀ CÁC ỨNG DỤNG
2.1. Quá trình hình thành và phát triển của Mathematica………………..36
2.2. Mathematica là hệ thống thực hiện các phép tính……………………36
2.3. Mathematica là ngô ngữ lập trình…………………………………..…39
2.4. Mathematica là hệ thống biểu diễn kiến thức toán học………………40
2.5. Mathematica là môi trƣờng tính toán…………………………………40
2.6. Các lệnh trong Mathematica....................................................................41
2.7. Các lệnh cơ bản của Mathematica trong tính toán bằng số..................42
2.8. Đồ họa trong Mathematica.......................................................................45
Chƣơng 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATHEMATICA
THIẾT KẾ BÀI GIẢNG PHẦN DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
3.1. Ứng dụng phần mềm Mathematica thiết kế bài giảng ….……………..59
3.2. Dao động và sóng điện từ………………………………………………..71
3.3. Mạch chọn sóng LC………………………………………………………76
3.4. Sự lan truyền của sóng điện từ trong không gian……………………...78
3.5. Truyền thông bằng sóng điện từ………………………………………...80
3.6. Thực nghiệm sƣ pạm……………………………………………………..84
: Phƣơng pháp dạy học tích cực
PTDH
: Phƣơng tiện dạy học
THPT
: Trung học phổ thông
3
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh của công nghệ thông tin
đã tạo nên cuộc cách mạng trên mọi lĩnh vực hoạt động kinnh tế, chính trị, văn
hóa, khoa học, xã hội,… Trước tình hình đó Đảng và nhà nước ta đã xác định
tầm quan trọng mang tính chiến lược của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào
giáo dục.
Nghị quyết số 26-NQ/TW, Bộ Chính trị về khoa học và công nghệ trong
sự nghiệp đổi mới đã nêu : "Tập trung sức phát triển một số ngành khoa học
công nghệ mũi nhọn như điện tử, tin học,...". Nghị quyết Hội nghị lần thứ bảy
Ban Chấp hành Trung ương (khoá VII) ngày 30-7-1994 xác định : "Ưu tiên ứng
dụng và phát triển các công nghệ tiên tiến, như công nghệ thông tin phục vụ yêu
cầu điện tử hoá và tin học hoá nền kinh tế quốc dân". Nghị quyết Đại hội đại
biểu Đảng toàn quốc lần thứ VIII nhấn mạnh : "Ứng dụng công nghệ thông tin
trong tất cả các lĩnh vực kinh tế quốc dân, tạo ra sự chuyển biến rõ rệt về năng
suất, chất lượng và hiệu quả của nền kinh tế... Hình thành mạng thông tin quốc
gia liên kết với một số mạng thông tin quốc tế"[8] , về việc đẩy mạnh và phát
học về vị trí trung tâm trong giáo dục, ý kiến người học sẽ định hướng cho cách
học của chính mình và cho cả sự phát triển của nền giáo dục thì chúng ta lại
không quan tâm tới ý kiến, suy nghĩ của người học. Điều này cũng có thể hiểu
như việc chúng ta muốn học sinh, sinh viên, học viên chủ động trong học tập,
chủ động trong nghiên cứu và là trung tâm của giáo dục. Nhưng lại tiến hành
theo phương thức gò bó, ép buộc, áp đặt mà không xem xét công việc đó có phù
hợp với ý kiến của người học, với thời đại không.
Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình dạy học trong thời điểm
hiện nay là hoàn toàn phù hợp với xu thế của thời đại, nhất là đối với các trường
học ở các thành phố, thị xã – nơi có điều kiện nhanh chóng tiếp thu công nghệ,
đặc biệt ở Hà Nội – là trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị… của cả nước thì
việc ứng dụng công nghệ vào dạy học là hoàn toàn cần thiết và khả thi. Để đáp
5
ứng nhu cầu đó, thì việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica là một giải
pháp tối ưu, vì đây là phần mềm đáp ứng được nhu cầu của đa số giáo viên
trong công tác giảng dạy; phần mềm dễ sử dụng, tính năng đồ họa, tính toán và
đặc biệt đây là công cụ mạnh trong việc giúp giáo viên xây dựng các mô hình
vật lý một cách dễ dàng, thuận tiện…Đó cũng chính là một trong các lý do giúp
chúng tôi chọn tên đề tài “ Sử dụng phần mềm Mathematica trong dạy học
phần “Dao động và sóng điện từ” chương trình sách giáo khoa vật lý lớp 12
– Trung học phổ thông làm đề tài Luận văn thạc sỹ.
2. Mục đích nghiên cứu
Dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn trong quá trình dạy học của tập thể
giáo viên và bản thân, cũng như điều kiện cơ sở vật chất của các trường hiện tại
chưa đáp ứng được nhu cầu dạy và học, đặc biệt với bộ môn vật lý thì việc tiến
hành thí nghiệm là rất quan trọng và vô cùng cần thiết. Nhưng tuy nhiên, để tiến
hành thí nghiệm vật lý cần phải có thiết bị chuẩn, hơn nữa không thể bài nào
Luận văn nghiên cứu quá trình dạy học nói chung, dạy vật lý nói riêng
trong trường THPT khi có sự hỗ trợ bởi phầm mềm toán học Mathematica mô
phỏng các hiện tượng vật lý, cụ thể là mô phỏng các hiện tượng trong phần dao
động và sóng điện từ. Với mục đích nâng cao khả năng ứng dụng công nghệ
thông tin, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng làm việc nhóm, năng lực nhận
thức. Giúp người học chủ động giải quyết vần đề khi gặp phải trong quá trình
dạy học.
6. Giả thuyết khoa học
Tin học hóa quá trình dạy học đã và đang chiếm ưu thế. Đặc biệt là việc
ứng dụng các phần mềm vào quá trình dạy học, phần mềm Mathematica một
cách hợp lý, nó mang lại hiệu quả cao trong day học.
Xây dựng các mô hình mô phỏng các hiện tượng vật lý, hỗ trợ giảng dạy,
từ đó dễ ràng giúp học sinh đưa ra các phương án giải quyết vấn đề trong phần
7
dao động và sóng điện từ, qua đó giúp cho học sinh thể hiện năng lực bản thân,
rèn luyện, phát triển khả năng tư duy, sáng tạo một cách toàn diện.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
a. Phương pháp nghiên cứu lý luận
Dựa vào tài liệu lý luận dạy học làm sáng tỏ các quan điểm, trong tổ chức,
điều khiển diễn biến quá trình dạy học. Từ đó học sinh gải quyết những vấn đề
gặp phải trong quá trình nhận thức.
Sử dụng phần mềm toán học Mathematica và những tài liệu liên quan
trong việc thiết kế, mô phỏng các hiện tượng vật lý phục vụ quá trình dạy học.
Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên, sách
tham khảo, từ đó xác định chính xác nội dung, các khái niệm vật lý mà học sinh
cần phải nắm được khi học phần dao động và sóng điện từ.
b. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
TÍCH CỰC
1.1. Khái quát chung và nhiệm vụ của quá trình dạy học
1.1.1. Khái quá chung
Quá trình dạy học là sự thống nhất biện chứng gữa hai yếu tố cơ bản trong
quá trong quá trình dạy học: hoạt động dạy và hoạt động học. Hoạt động dạy và
học có sự tác động qua lại lẫn nhau, tương hỗ lẫn nhau. Nếu thiếu một trong hai
hoạt động đó thì quá trình dạy học không thể diễn ra. Để quá trình dạy học diễn
ra thực sự hiệu quả, chúng ta cần phải tính tới các yếu tố cơ bản sau:
a. Đối với người dạy
Đây là hoạt động lãnh đạo, tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức của
học sinh. Để hoạt động dạy đạt kết quả cao thì người dạy phải :
- Đề ra mục tiêu, yêu cầu phù hợp đối với người học.
- Xây dựng kế hoạch hoạt động dạy sát thực .
- Tổ chức hoạt động dạy sao cho phù hợp với các đối tượng học.
- Có phương pháp dạy thích hợp, nhằm kích thích tính tích cực, năng
động, tự giác, chủ động sáng tạo của gười học bằng cách tạo nên nhu cầu, động
cơ, hứng thú, lòng ham hiểu biết…và làm cho người học ý thức được trách
nhiệm cũng như nghĩa vụ của họ trong việc học.
- Tổ chức kiểm tra, đánh giá kết quả của người học một cách khách quan.
Qua đó người dạy có cơ sở để điều chỉnh, sửa chữa kịp thời những hạn chế,
thiếu sót của người học cũng như công tác giảng dạy của bản thân.
b. Đối với người học
Người học là chủ thể của nhận thức, hoạt động của họ có tính quyết định
tới chất lượng của hoạt động dạy học. Để hoạt động dạy học đạt hiệu quả cao thì
người học phải:
- Tiếp nhận nhiệm vụ, kế hoạch học tập mà giáo viên đưa ra.
10
Phương pháp dạy là cách thức mà người dạy trình bày tri thức, tổ chức kiểm tra
hoạt động nhận thức của học sinh. Ở đó, người dạy có thể áp dụng các phương
tiện hiện đại nhằm đạt được các nhiệm vụ của dạy học.
Theo quan điểm công nghệ dạy học, phương pháp dạy học là cách thức
thiết kế và thi công quá trình dạy học của người giáo viên nhằm đạt được các
nhiệm vụ dạy học. Mỗi phương pháp bao gồm các yếu tố:
- Mục đích dạy học được xác định trước.
- Hệ thống những hành động liên tiếp tương ứng.
- Phương pháp hành động tương ứng.
- Quá trình biến đổi của đối tượng bị tác động, kết quả thu được
[2,
Tr.15].
1.2.2. Mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp
* Mục tiêu: hướng tới đào tạo ra những người lao động tự chủ, sáng tạo,
có năng lực thích ứng nền kinh tế thị trường, có năng lực giải quyết vấn đề…từ
đó góp phần thực hiện mục tiêu “ Dân giàu nước mạnh xã hội công bằng văn
minh”.
* Nội dung: phải bảo đảm tính cơ bản, toàn diện, thiết thực, hiệu qủa có
hệ thống, coi trọng giáo dục tư tưởng, ý thức công dân cùng việc bảo tồn và phát
huy truyền thống tốt đẹp, bản sắc văn hóa dân tộc sao cho phù hợp với sự phát
triển về tâm sinh lý lứa tuổi của người học.
* Phương pháp: một phương pháp dạy học tốt là phương pháp phát huy
được tính tíc cực, chủ động của người học, giúp người học làm chủ động tìm
hiểu nội dung mới, kiến thức mới, từ đó vận dụng những nội dung, kiến thức
mới vào giải quyết vấn đề. Với phương pháp tốt, sẽ giúp cho người học “ Học
một biết mười”.
Vậy dạy học là quá trình tự thiết kế, thi công của giáo viên, với học sinh
đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện
kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm
vui, hứng thú học tập cho học sinh” và hơn nữa nội dung đổi mới đó được Bộ
Giáo dục cụ thể hóa trong chỉ thị số 15 (4-1999). Mục đích của đổi mới phương
13
pháp dạy học là nhằm đào tạo thế hệ trẻ năng động, sáng tạo, có khả năng làm
việc nhóm, làm việc độc lập, có khả năng hoạch định và giải quyết vấn đề…
Nhằm thực hiện mục tiêu công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.
1.4. Dạy học tích cực
1.4.1. Quan điểm về phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là phương pháp dạyhọc theo hướng phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.
Phương pháp dạy học tích cực là hướng tới hoạt động hóa, tích cực hóa
hoạt động nhận thức của người học, tập chung phát huy tính tích cực của người
học chứ không chỉ tập chung phát huy tính tích cực của người dạy. Xong để cho
người học phát huy tính tích cực của mình thì người dạy phải nỗ lực nhiều hơn
so với phương pháp dạy thụ động.
Muốn đổi mới cách học của người học thì trước hết người dạy phải thay
đổi cách dạy. Cách dạy chỉ đạo cách học và ngược lại thói quen học của người
học cũng ảnh hưởng tới cách dạy của giáo viên. Có khi người học đòi hỏi cách
dạy tích cực ở người dạy, nhưng người dạy chưa đáp ứng được và ngược lại có
khi người dạy áp dụng PPDHTC nhưng vẫn thất bại, vì người học vẫn quen với
lối học thụ động. Chính vì vậy người dạy phải kiên trì sử dụng phương pháp dạy
tích cực nhằm dần tao cho học sinh thói quen học tập theo cách chủ động, từ
thầp lên cao, từ cơ bản đến phức tạp. Để phương pháp dạy học tích cực đạt hiệu
quả cao thì cần có sự hợp tác giữa thầy và trò, giữa giáo viên với nhà trường,
giữa các đơn vị quản lý giáo dục…
có. Người học trực tiếp quan sát, nghiên cứu, thảo luận, làm thí nghiệm thực
hành và tự giải quyết vấn đề được đặt ra theo cách của chính mình. Để từ đó
nắm bắt được kiến thức, kỹ năng, phương pháp tìm ra kiến thức dựa trên nền
tảng những kiến thức vốn có của bản thân không theo một khuôn mẫu định sẵn.
Ở đó, người học có cơ hội bộc lộ, phát huy khả năng “ Từ học làm đến biết làm,
muốn làm, muốn tồn tại và phát triển như nhân cách của một con người lao
động; tự chủ năng động và sáng tạo” [2, Tr.94 ].
b. Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học
15
Trong hoạt động dạy và học, chúng ta phải chú trọng nâng cao hiệu quả
của việc dạy song song với mục tiêu dạy học.
Ngày nay, chúng ta đang đứng trong thời kỳ bùng nổ về khoa học và công
nghệ thì việc dạy phương pháp học cốt lõi là dạy cho người học phương pháp tự
học. Một trong những yếu tố quan trọng bảo đảm thành công trong việc học và
nghiên cứu khoa học là: khả năng phát huy kịp thời, giải quyết hợp lý những vấn
đề, tình huống nảy sinh trong thực tiễn.
Rèn cho người học thói quen tự học, linh hoạt trong ứng dụng những điều
mình học được vào giải quyết tình huống có vấn đề, từ đó khơi dạy lòng ham
học hỏi, ham hiểu biết, khám phá vốn có ở mỗi người .
c. Hoạt động tập thể, hợp tác
Kiến thức của các HS trong lớp là không đồng đều, người dạy phải chấp
nhận nó, sự phân hóa đó càng cao khi ở trình độ cao. Vì vậy, cần có sự hỗ trợ,
hợp tác giữa những người học trong hoạt động học. Có như vậy, không chỉ giúp
cho những người học có ý trí phấn đấu mà còn rèn luyện cho người học kỹ năng
và tinh thần làm việc tập thể [7, Tr. 12].
d. Vai trò của Giáo viên
Người GV trước kia dạy học theo phương pháp truyền thống: thông báo,
hoạt động của HS
HS lắng nghe GV giảng và kết hợp HS tích cực, chủ động tham gia vào
ghi chép một cách thụ động
GV cố gắng truyền đạt hết những
kiến thức trong bài dựa vào kỹ năng
và kinh nghiệm của mình
hoạt động học tập
GV huy động vốn kiến thức, kinh
nghiệm của HS để xây dựng bài và
giao tiếp Thầy – Trò được đưa lên
hàng đầy
Quan hệ giao tiếp giữa thầy và trò, Quan hệ giao tiếp giữa thầy – trò,
nhưng thầy giữa vai trò chủ yếu
HS trả lời theo sách giáo khoa và vở
ghi
trò – trò với vai trò hợp tác
Luôn khuyến khích HS nêu những
kiến thức, hiểu biết của cá nhân về
vấn đề đang được tiếp cận
GV đưa ra ví dụ mẫu và yêu cầu HS HS tự xác định vấn đề và giải quyết
thực hành tương tự
Không phát huy được tính tích cực
của HS trong việc tham gia xây dựng
bài
người học là đối tượng đánh giá.
Với phương pháp dạy học tích cực, luôn phát huy vai trò chủ động, tích
cực của người học để chuẩn bị cho HS khả năng học tập liên tục, suốt đời như
một mục tiêu giáo dục thì: GV phải hướng dẫn HS phát triển kỹ năng tự đánh
giá để HS có thể tự điều chỉnh cách học của bản thân.
Các PPDHTC đào tạo cho xã hội những con người năng động, tự chủ, có
khả năng tự giáo dục, sớm thích ứng với cuộc sống, dễ hòa nhập với cộng đồng,
đồng thời người học có ý thức giáo dục bản thân trong các hoạt động của mình.
Quá trình kiểm tra đánh giá, không chỉ giúp cho người học tái hiện kiến
thức, mà còn kích thích óc sáng tạo của người học.
1.5. Con đƣờng hình thành kiến thức cơ bản của vật lý học
Những kiến thức cơ bản của vật lý học là những nội dung chính của môn
vật lý trong chương trình phổ thông như:
- Các khái niệm vật lý đại cương.
18
- Các định luật vật lý.
- Các thuyết vật lý.
- Các phương pháp nhận thức vật lý.
- Các ứng dụng của vật lý.
Vì vậy, quá trình hình thành những kiến thức cơ bản của vật lý học cũng
chính là nhiệm vụ của môn học này. Trong quá trình đó, người GV giúp người
học phát triển năng lực nhận thức, năng lực sáng tạo. Tạo điều kiện cho việc
giảng dạy nói chung và giảng dạy vât lý nói riêng thu được hiệu quả cao. Để
làm được điều đó, người giáo viên phải phải nắm được các yêu cầu khi xây
dựng kiến thức cơ bản của vật lý.
1.5.1. Những điều cần thiết khi xây dựng kiến thức cơ bản của vật lý học
* Đảm bảo tính khoa học, tính chính xác, tính thời sự. Những kiến thức
tượng và các sự vật với nhau.
* Một khái niệm mới được hình thành trong quá trình tìm hiểu một khía
cạnh mới của sự vật hiện tượng, mà ta không thể giải thích được bằng các khái
niệm cũ.
* Quá trình nhận thức các khái niệm vật lý phụ thuộc vào trình độ nhận
thức thế giới khách quan của mỗi người. Do đó, các khái niệm vật lý không phải
là bất biến mãi mãi mà có thể thay đổi, trở thành phong phú hơn, đầy đủ hơn,
chính xác hơn, đôi khi phức tạp hơn. Quá trình nhận thức đó còn phụ thuộc vào
trình độ nhận thức, trình độ phát triển khoa học kỹ thuật.
* Các khái niệm về các đại lượng vật lý: lực, vận tốc, cường độ dòng
điện,…Mỗi đại lượng đều có đặc điểm định tính và định lượng. Trong đó:
- Định lượng cho ta biết cách đo lường độ lớn, nhỏ, mạnh hay yếu của các
đại lượng đó.
- Định tính biểu hiện tính chất về mặt nào đó của sự vật hiện tượng. Ví
dụ: gia tốc biểu thị sự thay đổi của vận tốc về độ lớn,…
Các khái niệm về đại lượng vật lý, được đặc trưng bởi sự thống nhất giữa
đặc điểm định tính và định lượng, trong đó nhiều khi đặc điểm định lượng nổi
lên hàng đầu do yêu cầu chính xác[3, Tr.48-50].
20
b. Các giai đoạn của quá trình hình thành khái niệm cơ bản của vật lý
Khái niệm vật lý được hình thành qua các giai đoạn: phát hiện đặc điểm
định tính, chỉ ra đặc điểm định lượng, định nghĩa khái niệm, đơn vị đo và ứng
dụng thực tế.
Giai đoạn 1: Phát hiện định tính
Khi giải quyết mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết tức là: khái
niệm cũ không đủ để mô tả, giải thích được các sự vật hiện tượng mới xuất hiện
đó, khi ấy một khái niệm mới ra đời nhằm giải thích, mô tả cho hiện tượng mới
Để vận dụng khái niệm đó vào thực tiễn thì ta cần phải biết những biểu
hiện của nó trong thực tiễn, trên các sự vật, hiện tượng cụ thể, từ đó dự đoán dấu
hiệu, những hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn bằng các giác quan hay đo
đạc, nhờ đó mà khái niệm mới đó sẽ được hiểu sâu hơn.
Khi vận dụng các khái niệm vào thực tiễn, có lúc chúng ta gặp phải sự vật
hiện tượng mới, yêu cầu chúng ta phải mở rộng, bổ xung khái niệm cho hoàn
chỉnh hơn, dễ hiểu hơn [3, Tr.51-58].
1.5.3. Những con đường hình thành định luật vật lý
a. Các đặc điểm của định luật vật lý
V.I. LêNin nói “Khái niệm về quy luật là một trong những mức độ nhận
thức của con người về sự thống nhất và sự liên hệ, sự phụ thuộc lẫn nhau và sự
toàn bộ của quá trình trong vũ trụ. Định luật là phản ánh của vật chất tồn tại
trong vận động”[3, Tr.62]. Khi chúng ta tìm ra một định luật mới, tức là chúng
ta đã chỉ ra các mặt, các thuộc tính của từng sự vật hiện tượng. Vật lý là môn
khoa học nghiên cứu nhằm chỉ ra các thuộc tính, các mối liên hệ giữa các sự vật
hiện tượng.
Các định luật vật lý mô tả các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên, nó thể
hiện mối liên hệ khách quan, phổ biến giữa các thuộc tính của các đối tượng, các
quá trình và trạng thái được mô tả, thông qua các đại lượng vật lý. Định luật vật
lý có tính tất yếu, tính phổ biến và khách quan.
Các định luật vật lý được thiết lập nhằm phản ánh các quy luật tự nhiên
và nó được hoàn thiện dần theo sự phát triển của khoa học. Ví dụ: thời Aristot
22
đưa ra thuyết địa tâm, sang thời Côpécnic thì đưa ra thuyết nhật tâm, thuyết nhật
tâm đã phản ánh đúng hiện thực khách quan.
Toán học đã góp phần không nhỏ trong quá trình phát triển của vật lý, là
phần không thể thiếu trong vật lý (chúng ta có cả môn học: Phương trình toán
Giai đoạn 2: Khái quát hóa những kết quả thu được trong giai đoạn 1,
làm nổi bật cái chung, cái bản chất, cái giống nhau, chỉ ra các điều kiện cần và
đủ mà trong đó hiện tượng xảy ra.
Giai đoạn 3: Giải thích những kết quả thu được
Dựa vào những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm vốn có của bản thân, HS
vận dụng tất cả các kiến thức đã biết nhưng không giải thích được hiện tượng
mới, từ đó bắt buộc HS phải đưa ra phỏng đoán hiện tượng diễn ra do một tính
chất mới của sự vật, do một quy luật mới của hiện tượng mà HS chưa biết trước
đó. Sự phỏng đoán là một giả thuyết, từ giả thuyết đó giúp ta tiên đoán được
những hiện tượng xảy ra trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới. Đó là bằng chứng
để xem giả thuyết phản ánh đúng hay sai quy luật tự nhiên. Càng nhiều giả
thuyết được đưa ra, càng giúp cho HS có nhiều cơ hội lựa chọn giả thuyết mang
tính khái quát nhất, chung nhất; đây chính là một đặc trưng của tư duy sáng tạo,
logic.
Trong đó, vai trò quan trọng của trực giác, sự nhạy cảm của tư duy khoa
học là một bước nhảy vọt trong tư duy của HS.
Giai đoạn 4: Kiểm tra tính đúng đắn
Thực tiễn giúp ta kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết theo hai cách:
- Kiểm tra trực tiếp giải thuyết trong thực tiễn không qua suy luận trung gian (ví
dụ kiểm tra sự rơi tự do của các vật,…).
- Kiểm tra thông qua hệ quả rút ra từ giả thuyết, những suy luận logic, suy luận
toán học. Sự suy luận được tiến hành một cách chặt chẽ và có hệ thống [3,
Tr.67-70].
* Quan sát trực tiếp cùng sự khái quát hóa
24
Copyright: Tài liệu đại học ©