MỞĐẰU
hiện đại là điều hết sức cần thiết. Các văn
kiện, nghị quyết, chỉ thị của Đảng, Chính phủ,
Bộ Giáo dục - Đào tạo đã thể hiện rõ điều này. Bộ trưởng Bộ giáo dục đã chỉ rõ : “ Đoi
1. Lý
chon
tài : có tác động mạnh mẽ, làm thay đôi nội dung, phương pháp,
với giáo
dụcdođào
tạo,đềCNTT
phương thức dạy và học. CNTT là phương tiện dê tiến tới một xã hội học tập. Mặt khác,
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu hàng đàu trong đường lối xây
giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đay sự phát triển công nghệ
dựng phát triến của nước ta,É‘...đây mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển
thông tin thông qua nguồn nhân lực cho CNTT ” [ 2]
kinh tế tri thức, đưa nước ta cơ bản trỏ' thành một nước công nghiệp theo hướng hiện
đại vào
nămnay2020”
Muốn
chúng
thấyphát
rõ
Hiện
ở trên. thế
giớithực
cũnghiện
như thành
ở nướccông
ta cómục
rất tiêu
nhiềunày,
quan
đặc học,
biệt giúp
đến chất
d(PPTN).
Dạy học
theo
nham
tíchlượng
cực hóa
củatâm
người
ngườilượng
học
đào
tạo.
Giáo
dục
đào
tạo
có
vị
trí
quan
trọng
đế
phát
triển
nguồn
nhân
quá
lên chủ
nghĩa
hội của nước ta là xây dựng được
vận dụng
vào dạy
lý độ
(DHVL)
là rất
cần xã
thiết.
về cơ bản nền tảng kinh tế, văn hóa phù hợp, tạo cơ sở để nước ta trở thành một nước xã
hội chủThực
nghĩa
ngàygiáo
càng
“ Giáo
dụccứu
và đào
tạo có
sứ giảng
mệnh dạy
nângkiến
cao thức
dân vật
trí,
trạng
dụcphồn
nướcvinh.
ta qua
được
hànhvàtheo
lối thông
báo —[ tái
cách thụ
động,
máy
móc
chủ
yếu
là
học
thuộc
lòng
kiến trong
thức bởi
nhiều
do chủ
Vì vậy, đôi mới phương pháp dạy học (PPDII)các
là một
những
mụclý tiêu
lớn
quan
và
khách
quan
khác
nhau
:
chuẩn hóa,
hiệnnhân
đại
nữa phải
kể hóa,
đến là
thí và
nghiệm
không
thểtếtiến
nghiệm
thật,
cácpháp
thí
hóa,
xã hội
dânmột
chủsốhóa
hội nhập
quốc
cầnhành
đượcđược
tiến thí
hành
với các
giải
nghiệm
nguy
hiểm
hoặc
chất
chán
học,
mệt
mỏi,
học
không
hiểu,
làm
bài
tập
không
được.
Trong
khi
đó,
cách
tiếp
dục toàn diện, đặc biệt COI ti-ọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thong lịch sử cách
cận
một
số
kiến
thức
trong
chương
“Dộng
lực
học
chất
ra cácdạy
định
lý —>
vậncấp,
dụng
cáchọc.
định
luậtcực
vàochuẩn
việc giải
mộtnăm
số hiện
pháp
vàluật
học vật
ở tất
cả các
bậc
Tích
bị đếthích
từ sau
2015tượng
thực
VL thường
trong
đờidục
sống
hoặc
giảimới.
các bài
đong thí
thòinghiệm
đẩy mạnh
hội (TNMP)
hóa, huy và
động
xã hội
(TNA)lotỏphát
ra triển
ưu thế
hơn
so [4]
với thí nghiệm thật. Với TNA và TNMP sẽ tạo điều kiện tốt
chăm
giáo
dục”
hơn cho IIS quan sát, thu thập thông tin phán đoán, nhờ đó quá trình học tập sẽ hứng
Trong
kinh
tế thức
tri thức
công quả
nghệ
thông
tinthể
(CNTT
) chính
chìachất
khóa
mở
giờ học sôi nổi, linh hoạt hon, gây ra ở các em một sự tò mò, hứng thú học tập. Với sự
hỗ trợ của TNA và TNMP, nhiều vấn đề sẽ được giải quyết nhanh chóng và chính xác
mà các thí nghiệm của chúng ta hiện nay chưa thể đạt được.
Tuy nhiên thí nghiệm thật và TNA đều có mặt mạnh , mặt yếu khác nhau, nhưng
hai loại hình này hỗ trợ cho nhau rất hiệu quả, đặc biệt hữu ích cho việc tự học của IIS
và cả GV. Tùy điều kiện thực tế nên sử dụng loại nào mức độ ra sao đế có hiệu quả sư
phạm cao nhất. Trước mắt và trong tương lai gần nên tận dụng TNA và TNMP để bù
đắp cho sự thiếu hụt của TN thật đồng thời cũng góp phần tiết kiệm đau tư vào thiết bị
TN thật.
Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề
tài : “Vận dụng phương pháp thực nghiêm vào dạy học chương “Động lực học chất
điêm,, vật lý lớp 10 THPT với sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo.
2. Mục đích nghiên cửu
Vận dụng PPTN vào thiết kế một số bài dạy học thuộc chương “Động lực học
chất điểm” VL lóp 10 THPT với sự hỗ trợ của TNMP và TNA nhằm tích cực hóa hoạt
động nhận thức của HS, giúp HS chủ động chiếm lĩnh kiến thức một cách bền vững từ
đó nâng cao chất lượng dạy học.
3. Dối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Đoi tượng nghiên cứu :
- PPTN trong DIIVL
- Máy vi tính và một số phần mềm dạy học
- Hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS khi dạy chương “ Động lục học
chất điểm ” VL 10 THPT .
• Phạm vi nghiên cứu :
- Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung chương “ Động lực học chất điểm ” VL
10 THPT theo PPTN với sự hỗ trợ của TNMP và TNA.
4. Giả thuyết khoa học
Neu sử dụng PPTN với sự hỗ trợ của TNMP và TNA một cách khoa học vào dạy
chương “ Động lực học chất điểm” thì sẽ kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích
cực hoạt động của học sinh, tăng cường sự bền vững của kiến thức từ đó nâng cao chất
lý 10 THPT chương “ Động lực học chất điểm ”. Các tài liệu tham khảo, các bài báo
đăng trong tạp chí giáo dục có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn một số phần mềm hỗ trợ dạy học .
6.2. Thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT An Dương Vương có đối chứng đế
kiểm tra tính khả thi của đề tài khi sử dụng PPTN ừong DHVL với sự hỗ trợ của TIEVÍP
và TNA.
6.3. Phương pháp thong kê
Sử dụng phương pháp thống kê toán học mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết
quả thực nghiêm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê và sự khac biệt trong kết
quả học tập của nhóm đối chứng (ĐC) và nhóm thực nghiệm (TN).
7. Dóng góp của đề tài
7.1. về lý luận:
- Tống hợp cơ sở lý luận và góp phần làm rõ vai trò của TNMP và TNA trong dạy
học vật lý ở trường THPT bằng PPTN .
7.2. về thực tiễn:
- Sắp xếp lại nội dung một số vấn đề chương “Động lực học chất điển” đế thực
hiện dạy học theo PPTN với sự hỗ trợ của TNA và TNMP.
- Sưu tầm, xây dựng được một số TNMP và TNA hỗ trợ dạy học chương “ Động
lực học chất điểm ” .
-
Xây dụng, thiết kế các giáo án chương “Động lực học chất điểm” theo PPTN hỗ
trợ TNA và TNMP.
8. Cấu trúc luận văn
và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu.
Cách hiểu thứ hai về PPTN đúng với vai trò, vị trí của nó trong quá ừ ình phát triển của
vật lý học.
PPTN bao gồm các yếu tố sau :
Đặt vấn đề trên cơ sở quan sát sự kiện thực nghiệm .
Đe xuất giả thuyết.
Suy ra hệ quả logic từ giả thuyết.
Xác lập phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả của giả thuyết.
Rút ra kết luận xác nhận hay bác bỏ giả thuyết.
1.1.2.
Nội dung của phương pháp thực nghiệm
Galile được coi là ông tổ của vật lý thực nghiệm, người sáng lập ra phương
pháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoàn chỉnh hơn.
Spaski đã nêu lên thực chất của PPTN của Galile như sau: Xuất phát từ quan sát và
thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết (dự đoán). Giả thuyết đó không
chỉ đơn thuần là sự tống quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã làm. Nó chứa đựng một
cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể. Bằng phép suy luận logic
và bằng toán học, các nhà khoa học có thế từ giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả,
tiên đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến. Những hệ quả và sự kiện mới đó
lại có thể dùng thực nghiệm mà kiếm tra lại được, và nếu sự kiếm ừa đó thành công,
nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật vật lý chính xác [19, trang
108].
Dánh giá vai trò của thực nghiệm, Anhxtanh viết : “ Tất cả sự nhận thức về thế
giới thực tại xuất phát từ thực nghiệm và hoàn thành bằng thực nghiệm ” [12].
Như vậy xét toàn thể, để xây dựng tri thức khoa học vật lý luôn cần đến thực
nghiệm và PPTN đã công nhận là phương pháp cơ bản của vật lý học.
là điểm xuất phát cũng là mục đích cuối cùng của nhận thức khoa học để hành động
trong thực tiễn đúng quy luật. Từ thực tiễn xuất phát những hiện tượng ,sự vật mà lý trí
con người chưa giải thích được với tri thức và kinh nghiệm đã có. Con người tìm cách
trả lời cho câu hỏi đó. Khi đó xuất hiện vấn đề nhận thức. Đe trả lời cho câu hỏi khoa
học đặt ra ,người nghiên cứu bằng các thao tác tư duy : phân tích, so sánh , tống hợp,
trừu tượng hóa, khái quát hóa.. .và cả trực giác khoa học đã đề ra giả thuyết. Giả thuyết
được thể hiện bằng một hoặc một số phán đoán logic mà tính chân thực của nó mới ở
dạng có thể. cần chứng minh tính chân thực của giả thuyết .[16 .tr.22]
Vận dụng chu trình nhận thức của Razumopxki vào quá trình nhận thức Vật lý bằng
PPTN, tham khảo ý kiến của Vuseman, trong luận án tiến sỹ của mình PGS.TS Phạm
Thị Phú cho rằng : Iloạt động nhận thức vật lý theo PPTN hiểu theo nghĩa đầy đủ có
biểu diễn theo sơ đồ sau : ( Sơ đồ 2)
6
Sơ đồ 2 :Sơ đồ mối quan hệ quan hệ giữa các giai đoạn phương pháp thực nghiệm
Các “ Cung ” 1-2-3-4-5-6-7-8 là các hành động cấu thành các hoạt động nhận thức.
Các “ Đỉnh ” của sơ đồ là mục đích của hành động . Toàn bộ hoạt động hướng vào một
mục đích chung là tri thức vật lý bao gồm : định luật, thuyết vật lý và vận dụng chúng
chúng vào thực tiễn.
1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý
1.2.1.
Sự chuyển hóa của phương pháp nhận thức khoa học thành phương pháp
dạy
học [16], [19]
xây dựng dự đoán hợp lí hơn cả [ 19, tr. 111].
Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiếm tra được.
Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định có thể mang
tính bản chất khái quát. Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải được kiểm tra. Việc
kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thay vào đó là kiểm tra
hệ quả của nó. Hệ quả logic được suy luận từ giả thuyết trong PPTN phải thỗa mãn 2
điều:
- Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học.
- Có thế kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý.
- Các phép suy luận logic và toán học phải dẫn đến kết luận có dạng :
- Biểu thức toán học biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lý mà
những đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích...).
- Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể quan
sát được trục tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đối của một đại lượng vật lý
nào đó.
Việc suy ra hệ quả logic có thế gồm một số trong các thao tác sau: phân tích, so
sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa.
Giai đoạn 4: Đe xuất và tiến hành thí nghiệm đế kiêm tra hệ quả dự đoán
Đây là hành động đặc thù của PPTN. Trong giai đoạn này bao gồm các thao tác
sau:
a.
Đe xuất phương án thí nghiệm
Ó thao tác này, người giáo viên phải làm sao cho học sinh có thể tự do đề xuất
các ý tưởng của mình, từ đó giáo viên có thê hướng dân, luyện tập đê các ý tưởng
đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát triển được năng lục sáng
tạo của học sinh.
động đã có mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải quyết được và khi giải quyết được thì
HS đã thu được kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động mới. vấn đề là một câu hỏi về
một cái chưa biết, câu trả lời là một cái mới, chứ không phải là câu hỏi chỉ đơn thuần
yêu cầu nhớ lại Tình huống có vấn đề là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải
quyết mà HS cảm thấy với khả năng của mình thì có thể giải quyết được nên kích
thích hoạt động nhận thức tích cực của HS. Có nhiều cách tạo tình huống có vấn đề:
từ kinh nghiệm sống, quan sát tự nhiên, thí nghiệm, giải bài tập VL, kể chuyện lịch
sử...
Vỉ dụ: Thí nghiệm đơn giản về sự rơi nhanh khác nhau của hai tờ giấy giống
nhau nhưng một tờ được vo tròn, còn tờ kia được đế nguyên mâu thuẫn với kinh
nghiệm sẵn có của HS (ảnh hưởng của lực cản không khí lên sự rơi của các vật).
Giả thuyết là câu trả lời có tính chất dự đoán cho câu hỏi đã nêu ra. Dự đoán này
có thể còn thô sơ nhung có căn cứ, có lí lẽ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn. Có
nhiều cách đề xuất giả thuyết.
- Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có.
Vi dụ: Dụa vào kinh nghiệm về tác dụng của lực lên cánh cửa ra vào quanh bản lề,
IiS đề xuất giả thuyết: Tác dụng làm quay vật của lực tỉ lệ với độ lớn F của lực và
khoảng cách ỉ từ điểm đật của lực tới trục quay (~ V I ) .
- Dựa vào sự tương tự, dựa vào phép ngoại suy
Vỉ dụ : Khi xét xem chuyển động rơi tự do của một vật thuộc loại chuyển động nào, sử
dụng phép ngoại suy từ quy luật đã biết về chuyển động thẳng nhanh dần đều của một
vật trên mặt phang nghiêng (góc nghiêng của mặt phang 0 < ữ < 90°) cho trường
hợp giới hạn (ữ = 90°) để đưa ra giả thuyết: Chuyển động rơi tự do của vật là chuyển
động thẳng nhanh dần đều.
Trong chương trình VL phổ thông, các mối liên hệ định lượng giữa hai đại lượng
thường gặp là bằng nhau, tỉ lệ thuận, tỉ lệ nghịch, tỉ lệ nghịch bậc hai, hàm số bậc
nhất, tỉ lệ theo hàm số sin, sự bảo toàn của một đại lượng. Đe HS có thể đề xuất
được dự đoán về mối liên hệ định lượng giữa hai đại lượng, cần tiến hành thí
tự lực sáng tạo khi học tập môn vật lý. Như vậy qua quá trình tiếp cận với các thí
nghiệm vật lý dần dần trong IIS xuất hiện sự ham muốn tìm hiểu, ham muốn nghiên
cứu, xóa dần sự ngăn cách ý thức của HS giữa vật lý và cuộc sống muôn màu muôn vẻ
để tạo cho HS hứng thú nhận thức , [9], [11].
Thí nghiêm là phưong tiện %óp phần quan trọng vào việc giáo dục tổn% họp cho
HS: Qua các thí nghiệm do IIS tiến hành, các em có nhiều cơ hội tiếp xúc với máy móc
thiết bị, cũng như biết cách sử dụng chúng vào các mục đích cụ thể, góp phần rèn kỹ
năng, kỹ xảo thực hành, và những phẩm chất của người lao động mới như đức tính cấn
thận, kiên trì, trung thực... [9].
Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập của HS: Ket quả của thí
nghiệm trái với quan niệm san có của IIS về một hiện tượng vật lý sẽ làm cho IiS hứng
thú học tập, kích thích tính tò mò, ham hiếu biết của HS. Nhờ thí nghiệm mà những kiến
thức mà HS thu nhận được rõ ràng, chính xác và thuyết phục, làm cho HS tin tưởng vào
tri thức mình thu nhận, góp phần nâng cao hứng thú trong quá trình học tập cho HS [9].
Thí nghiệm là phưong tiện tô chức các hình thức hoạt động của HS: Thí nghiệm
vật lý cho phép tố chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau nhằm bồi dưỡng cho
IIS thói quen hợp tác lao động, trong nghiên cứu khoa học và trung thực khi nhận thức
một sự vật hiện tượng [11]. Vì qua thí nghiệm đòi hỏi HS phải làm việc tự lực hoặc phối
họp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm
trong công việc của HS [9].
Thí nghiệm vật lý làm đơn giản hóa các hiện tượng và quá trình vật lý: Thí
nghiệm là phương tiện đơn giản hóa các hiện tượng, quá trình vật lý làm bộc lộ những
nét đặc trưng của sự vật, hiên tượng nghiên cứu, đặc biệt đói với những đối tượng
không tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người, tạo trực quan sinh động hỗ
trợ cho quá trình tư duy trừu tượng của HS [11].
Tóm lại, thí nghiệm vật lý giữ vai trò quan trọng trong dạy học vật lý ở trường
phổ thông có tác dụng lớn trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS [7]. Vì
vậy, dạy học vật lý cần phải gắn với thí nghiệm vật lý. Thí nghiệm vật lý không chỉ là
Mức độ 1:
Cung cấp cho học sinh nội dung của phương pháp thực nghiệm. Ở mức độ này
học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm với các
khái niên “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả logic”, “thí nghiệm kiểm tra”,
“kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ đơn giản. Việc học sinh
tham gia trực tiếp vào các hành động của phương pháp thực nghiệm ở mức độ này còn
hạn chế, học sinh chỉ có thể tham gia vào một vài khâu trong trường hợp nội dung tri
thức đơn giản. Tóm lại, ở mức độ này, học sinh phải được chứng kiến tất cả các giai
đoạn của phương pháp thực nghiệm, hiêu được phương pháp thực nghiệm là con
đường cơ bản để thiết lập các quy luật vật lý, nắm được cấu trúc của phương pháp
thực nghiệm gồm những hành động nào, thứ tự thực hiện các hành động. Học sinh
có thể thực hiện ở một vài khâu mà nội dung vật lý đơn giản và trang thiết bị cho phép.
Mức độ 1 có thể áp dụng đối với tất cả học sinh lóp 10 TIIPT. Loại bài học tương ứng
cho mức độ này là xây dựng kiến thức mới có thí nghiệm biếu diễn.
Vi dụ: Cho HS quan sát sự rơi của nhiều vật khác nhau như hòn gạch, tờ giấy, cái
lá, hòn bi, cái lông chim. Những câu hỏi mà HS đã quen nêu ra là: nguyên nhân nào
khiến cho các vật rơi khác nhau? Sự rơi của các vật có gì giống nhau không?
- Mức độ 2:
Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản, cần thiết, tối thiếu của phương pháp thực
nghiệm. Iiọc sinh được chúng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
và trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra.
Một số kỹ năng cơ bản cần rèn luyện cho học sinh khi dạy học phương pháp
thực nghiệm ở mức độ 2:
+ Kỹ năng đo lường trực tiếp các đại lượng: nhiệt độ bằng nhiệt kế
+ Kỹ năng tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn.
+ Kỹ năng quan sát những quá trình, hiện tượng vật lí đơn giản.
Ở mức độ này, nhất thiết học sinh phải thực hiện một số thao tác của “thí
nghiệm kiểm tra” trong phương pháp thực nghiệm. Đây là mức độ áp dụng cho mọi học
sinh.
Loại bài học tương úng cho mức độ này là xây dụng kiến thức mới có thí nghiệm
trực diện đồng loạt.
-
Mức độ 4:
Iiọc sinh tự lực nghiên cứu một số vấn đề nhỏ bằng phương pháp thực
nghiệm. Đây là mức độ cao nhất của dạy học phương pháp thực nghiệm trong nhà
trường và chỉ áp dụng đối với học sinh hoàn thành ba mức độ trên và những học sinh
thực sự có năng khiếu về vật lý.
Cụ thể của mức độ này là học sinh giải quyết một bài tập giáo viên giao cho, bài
tập mang tính nghiên cứu, tìm quy luật một sự phụ thuộc nào đó bằng thí nghiệm,
thiết kế chế tạo dụng cụ đo đơn giản đê đo một đại lượng vật lí nào đó...
Loại bài học tương ứng cho mức độ này là bài tập thí nghiệm vật lý.
1.2.5.
Nhũng hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học phương pháp
thực
nghiệm
1.2.5.1. Những hoạt động nhận thức Vật lý của học sinh
Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri
thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển những
phẩm chất năng lực của người học.
Theo lý thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc, gồm nhiều thành phần có
quan hệ và tác động lẫn nhau.
Động cơ
7. Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật hiện tượng.
8. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.
toán học.
12. Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác định.
13. Giải thích một hiện tượng thực tế.
14. Xây dựng một giả thuyết.
15. Từ giả thiết, suy ra một một hệ quả.
16. Lập phương án thí nghiệm đế kiểm tra một giả thuyết (hệ quả).
17. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của nhũng khái niệm, định luật vật
lý.
18. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động.
19. Đánh giá kết quả hành động.
20. Tìm những phương pháp chung để giải quyết một loại vấn đề.
Và nhũng thao tác phô biến cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lý.
1.
Thao tác vật chất:
- Nhận biết bằng các giác quan.
- Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làm di
chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát, đặt vào một điện áp...
- Sử dụng các dụng cụ đo.
- Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị).
- Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm.
- Thay đối các điều kiện thí nghiệm.
2.
Thao tác tư duy :
Suy luận diễn dịch .
-
Suy luận tương tự.
Còn trong mục tiêu bồi dưỡng PPTN cho học sinh, đế lĩnh hội được PPTN như
một toàn thể, học sinh cần phải có kỹ năng thực hiện những thao tác và hành động
chính của PPTN [20].
1. Đo đạc:
- Do đạc nhũng đại lượng biến thiên nhanh.
- Do gián tiếp các đại lượng.
- Biết cách tính sai số tuyệt đối, tương đối và đánh giá độ chính xác của phép đo.
- Biết vẽ đồ thị. Biết sử dụng đồ thị tra cứu những thông tin cần thiết.
2. Quan sát:
- Quan sát hiện tượng diễn biến nhanh.
- Quan sát quá trình có nhiều hơn 2 đại lượng biến thiên, biết khống chế điều kiện
để đơn giản hóa quá trình (các quá trình biến đối trạng thái chất khí). Mô tả kết quả
quan sát bằng bảng số, đồ thị từ đó rút ra những nhận xét.
- Quan sát đế đưa ra giả thuyết sơ bộ.
3. Thí nghiệm vật lý:
Biết sử dụng các hành động và thao tác trong việc tiến hành thí nghiệm theo chỉ
dẫn: Bước đầu có hiểu biết và kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra
giả thuyết: rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu.
4. về các thao tác tư duy :
Biết phân tích, so sánh các kết quả quan sát và đo đạc, thí nghiệm: biết tổng hợp
và khái quát hóa để rút ra kết luận đơn giản.
5. Những hiểu biết về lý thuyết PPTN và vận dụng.
học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động cần áp dụng, mà
người dạy chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thế tự tìm tòi, huy
động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp đế giải quyết
nhiệm vụ mà họ đảm nhận.
+ Định hưởng khái quát chưong trình hóa : Đó là kiểu định hướng phối hợp các
đặc điểm của hai kiểu định hướng trên , trong đó trước hết người dạy cũng gợi ý cho
học sinh tự tìm tòi tương tự như ở kiểu định hướng tìm tòi nói trên, nhưng chú ý giúp
cho học sinh ý thức được đường lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề và sự
định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lí như sẽ trình bày dưới
đây, theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với học sinh: từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ
đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận; từ tìm tòi đến tái tạo sao cho thực hiện được một cách
có hiệu quả các yêu cầu cao nhất, vừa sức học sinh.
Trong việc định hướng hành động tư duy học sinh theo các giai đoạn của PPTN
Vật lý thì các câu hỏi khái quát thường có dạng :
+ Câu hỏi đinh hưởng nêu dự đoán : (Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy có
mối liên hệ nào giữa đại lượng A và đại lượng B? Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta
thấy hiện tượng a xuất hiện khi nào? Trong điều kiện nào?).
+ Câu hỏi định hướng nêu hệ quả logic : (Nếu điều dự đoán đúng thì từ dự đoán
suy ra hệ quả nào có thể kiểm tra bằng thí nghiệm?).
+ Câu hỏi đinh hướng nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán hay hệ quả
logic của dự đoán: (Cần phải làm thí nghiệm như thế nào để kiểm tra điều đó?
Dụng cụ gì? Lắp ráp ra sao? Trình tự tiến hành thế nào? Xử lý số liệu kết quả thí
nghiệm như thế nào?).
+ Câu hỏi đinh hướng thực hiện thí nghiệm kiếm tm : (Kết quả thí nghiệm có
phù hợp với có phù hợp với điều dự đoán không?).
+ Câu hỏi định hướng rút ra kết luận : (Rút ra kết luận gì về vấn đề nghiên
cứu?).
+ Câu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống đặt van đề : (Kiến thức mới
sạch thả nhẹ nhàng theo phương nằm ngang trên mặt nước. Thật đáng ngạc nhiên: cái
kim nổi trên mặt nước chứ không chìm. Neu thả cái kim đó theo phương thẳng đứng
thì kim lại chìm. Tại sao? Rõ ràng là cái kim đã chịu ảnh hưởng của mặt nước. Đe giải
thích được hiện tượng trên cần phải nghiên cúu tính chất của mặt chất lỗng đối với
cái kim. Đó chính là sức căng mặt ngoài của chất lỏng.
Sử dụng thí nghiệm đế giải quyết vấn đề :
Thí nghiệm có vai ừò quyết định trong việc đánh giá một dự đoán là đúng hay
sai. Thí nghiệm trong giai đoạn này cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Hiện tượng mà thí nghiệm tạo ra do nguyên nhân chính rõ rệt có thể dùng làm
cơ sở để dự đoán .
- Lập luận từ dự đoán đến hệ quả càng ít giai đoạn trung gian càng tốt.
- Hiện tượng tạo ra trong thí nghiệm càng dễ quan sát trực tiếp càng tốt.
Tìm hiểu các phương án thí nghiệm có thế sử dụng trong bài học, lựa chọn
phương án khả thi phù hợp với trình độ IIS, cơ sở vật chất hiện có của nhà trường .
1.2.6.2. Những hoạt động chủ yếu của giáo viên
- Xây dựng tình huống có vấn đề.
- Lựa chọn một lôgic nội dung bài học thích hợp.
- Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện những thao tác cơ bản.
- Lựa chọn và cung cấp cho HS những phương tiện, công cụ cần thiết đế thực
hiện các thao tác.
- Định hướng hành động tư duy HS theo các giai đoạn của PPTN.
1.2.6.4. Những kĩ năng cần thiết chuẩn bị cho học sinh
- Kĩ năng đưa ra dự đoán và kĩ năng đề xuất phương án thí nghiệm.
- Kĩ năng bố trí tiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đó cơ bản, thu thập thông
tin cần thiết.
+ Xác định mục đích thí nghiệm.
+ Dự kiến bố trí thí nghiệm.
nghiệm của HS và nghiệp vụ sư phạm của G V.
1.2.7.3. Một so lưu ý khi dạy học theo phương pháp thực nghiệm
- Rất nhiều trường hợp DHVL có thể áp dụng phương pháp này. Đó là những
cơ hội tốt để rèn luyện và phát triển tư duy sáng tạo cho HS. Vì vậy cần tranh thủ mọi
trường hợp có thể áp dụng tất cả hoặc một số bước của phương pháp này.
- Dự kiến được các giả thuyết mà HS có thể nêu ra và chuẩn bị được đầy đủ
các thiết bị để có thể tiến hành các thí nghiệm tương úng kiểm tra xác nhận hoặc bác bỏ
được giả thuyết đã nêu.
- Lựa chọn một số trường hợp vừa sức với trình độ và khả năng nhận thức của
II s để áp dụng phương pháp này.
1.3. Phương pháp thực nghiệm với sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng và thí
nghiệm ảo
1.3.1. Thí nghiệm mô phỏng và thỉ nghiêm ảo [21], [32], [33], [34]
TNMP và TNA là hai khái niệm đã được sử dụng trong dạy học vật lý ở trường
TIIPT. Tuy nhiên, còn nhiều GV chưa phân biệt một cách rõ ràng hai khái niệm này dẫn
đến sự thiếu thống nhất trong cách phân loại và hạn chế hiệu quả sử dụng chúng.
TNMP: Theo Simmson và Thomson (1994) mô phỏng là sự trình bài một cách
ngắn gọn, đơn giản những yếu tố mấu chốt, cơ bản nhất của một sự kiện, sự vật, hoặc
hiện tượng; là sự bắt chước, các sự vật hoặc hiện tượng thực. Việc mô phỏng đòi hỏi sự
tái hiện gần như chính xác những đặc tính hoặc nhũng quy luật cơ bản nhất của hệ
thống vật lý đã được lựa chọn hoặc thu gọn lại. Việc mô phỏng phải dựa trên những mô
hình toán học đã được xác định.
Theo tác giả Lê Công Triêm và Trần Iluy Iloàng, mô phỏng là một đối tượng
hoặc hệ thống các đối tượng được tạo ra trên máy vi tính mang đầy đủ các thuộc
tính của một đối tượng hay hệ thống đối tượng thực mà khi thao tác lên các đối
tượng đó thì sẽ làm xuất hiện các thuộc tính bên trong từng đối tượng hay mối quan hệ
giữa các đối tượng đó. Nhờ đó mà người nghiên cứu hiểu được đối tượng riêng lẻ
Thí nghiệm thực
-
Nghiên cứu trên vật gốc (về quá
trình,
-
Nghiên cứu ừên mô hình (về quá
trình, hiện tượng).
-
Công cụ nghiên cứu là máy vi tính,
chương trình phần mềm.
-
Các thao tác nghiên cứu: Thay đổi
giá
trị các biến số để tính toán giá trị
các
biến số khác (thuộc mô hình) nhờ
phần
mềm, thu thập dữ liệu.
-
Phân tích, xử lí dữ liệu để đưa ra
trong môi trường ảo do máy vi tính tạo ra.
TNA cung cấp hầu hết các chức năng có thể tìm thấy trong thí nghiệm thực .
Copyright: Tài liệu đại học ©