SKKN Hướng dẫn học sinh thu thập, xử lý thông tin trong giảng dạy vật lý ở THCS

Do vậy giáo viên với tư cách là người hướng dẫn học sinh thu thập và xử lý thông tin để rút ra kiến thức mới cần chuẩn bị nhiều hơn thì mới có thể làm tốt công việc của mình.. Trong sách

A- ĐẶT VẤN Đ Ề

Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng Sự phát triển của khoa học vật lý gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học và kỹ thuật Môn vật lý có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của trường THCS Nó cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức vật

lý cơ bản ở trình độ phổ thông cơ sở, bước đầu hình thành ở học sinh những kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen làm việc khoa học Góp phần hình thành các năng lực nhận thức và các phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục THCS đã

đề ra

Hiện nay, yêu cầu đổi mới nội dung sách giáo khoa được biên soạn theo phương pháp mới, đòi hỏi học sinh phải hoạt động tự lực nhiều Do vậy giáo viên với tư cách là người hướng dẫn học sinh thu thập và xử lý thông tin để rút ra kiến thức mới cần chuẩn bị nhiều hơn thì mới có thể làm tốt công việc của mình Trong đề tài này tôi muốn đề cập tới một kinh nghiệm hướng dãn học sinh tiếp thu xử lý thông tin khi dạy hiện tượng vật lý định luật vật lý thông qua tiến trình thí nghiệm

B - NỘI DUNG

I CƠ SỞ LÝ LUẬN:

Đối với môn vật lý , đặc biệt đối với học sinh THCS khi lần đầu tiên học sinh làm quen với môn vật lý một cách có hệ thống nó cung cấp cho học sinh những kiến thức vật lý phổ thông cơ bản có hệ thống và tương đối toàn diện cho học sinh, góp phần phát triển năng lực tư duy Do đó yêu cầu người thầy phải tạo cho học sinh thấy hứng thú, yêu thích môn học Bài giảng của thầy tạo được hấp dẫn cho học sinh, có hệ thống phù hợp với nhận thức của học sinh, rèn thao tác tư

học sinh suy nghĩ giải quyết vấn đề đó tự tìm ra chân lý phát huy hết tính tích cực chủ động của học sinh chiếm lĩnh tri thực Để giải quyết các tình huống có vấn

đề, khâu đặc biệt quan trọng đó là thu thập thông tin về vấn đề đó của học sinh Trong dạy học vật lý, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng:

- Kiến thức mà học sinh xây dựng và tiếp thu được không đơn giản có từ những gì ngươi khác mang đến cho họ

- Việc hiểu một kiến thức nào đó đều phải dựa trên việc thiết lập các mối quan

hệ Những thông tin vụn vặt, tách rời nhau sẽ nhanh chóng bị quên và không lưu lại trong trí nhớ của học sinh

- Việc xây dựng kiến thức phụ thuộc vào các quan niệm đã có trước đó

- Do đó việc thu thập thông tin đầy đủ, rõ ràng, lô gic, và xử lý tốt các thông tin đó là tiền đề giải quyết vấn đề hình thành kiến thức mới

II CƠ SỞ THỰC TIỄN :

Khi dạy học theo phương pháp mới chúng ta thường đề cập tới vấn đề thu thập và xử lý thông tin của học sinh Vậy nguồn thông tin cung cấp cho học sinh

là gì ? Hướng dẫn học sinh thu thập thông tin như thế nào ?

Trong sách giáo khoa vật lý các nguồn thông tin chủ yếu được học sinh xử dụng trong quá trình hình thành kiến thức mới là :

- Kinh nghiệm của học sinh

- Quan sát thực tiễn

- Các kênh hình, kênh chữ

- Các thí nghiệm biểu diễn của giáo viên hay học sinh tự tiến hành

- Thông tin cung cấp ( thông báo ) của giáo viên

Do khả năng quan sát và kinh nghiệm sống của học sinh trong thực tế còn

ít, nên học sinh thu thập thông tin phần nhiều từ kênh hình, kênh chữ và thí nghiệm còn rèn cho học sinh một số kỹ năng cơ bản như quan sát các hiện tượng

và các quá trình vật lý Ngoài ra còn rèn kỹ năng xử dụng dụng cụ thí nghiệm, tác phong làm việc khoa học, biết tự mình lắp ráp thí nghiệm đơn giản dựa vào hình

vẽ SGK, biết đề xuất cách tiến hành thí nghiệm Từ đó phân tích , xử lý các thông tin và giữ liệu thu được rút ra kiến thức mới, biết cách vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lý đơn giản gần gũi

Nên theo tôi việc đánh giá đúng các nguồn cung cấp thông tin cho học sinh cũng là một việc quan trọng trong khâu tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh Đối với học sinh đầu cấp việc thu thập, xử lý thông tin có các mặt thuận lợi và khó khăn là:

a Thuận lợi :

- Các bài học được trình bày dưới dạng một trình tự xác định của các hoạt động

tự lực của học sinh, tạo điều kiện cho học sinh trong việc thu thập đầy đủ thông tin và trên cơ sở đó tiến hành sử lý thông tin để đưa ra kiến thức mới

- Bên cạnh các thông tin từ kinh nghiệm sẵn có của học sinh đa số các thông tin cần thiết không trình bày dưới dạng có sẵn mà đòi hỏi học sinh phải thông qua hoạt động (ví dụ : Phải tiến hành thí nghiệm hay quan sát thực tế ) mới thu thập được

b Khó khăn :

- Học sinh đầu cấp THCS nhỏ tuổi nên ít kinh nghiệm vốn sống

- Có nhiều nguồn thông tin học sinh có thể xử dụng, trong đó có những thông tin nhiễu

- Khả năng, kinh nghiệm huy động sức mạnh tập thể (Nhóm) còn ít và hạn chế

- Hiện nay, song song với việc đổi mới phương pháp dạy học, bộ giáo dục và đào tạo đã đưa về các trường những bộ dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho việc giảng dạy , nhưng thực tế còn có nhiều giáo viên ngại làm thí nghiệm , ngại triển khai cho học sinh làm thí nghiệm theo nhóm…Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên là do thiết bị thí nghiệm chất lượng kém Có những thiết bị

mới chỉ sử dụng một vài lần đã hỏng ví dụ như bộ mô đun lắp ráp mạch điện ở vật lí 7; máy phát điện xoay chiều ở vật lí 9 ; Bộ thí nghiệm về cân bằng lực -quán tính ( máy A tút ) ở lớp 8 …Một số trang thiết bị còn thiếu chính xác như nhiệt kế, lực kế, đồng hồ vạn năng…dẫn đến kết quả thí nghiệm giữa lí thuyết với thực tế khác xa nhau, thiếu tính thuyết phục đối với học sinh Trang thiết bị phục vụ cho thí nghiệm còn thiếu thốn Còn có sự không đồng bộ giữa việc hướng dẫn thí nghiệm ở sách giáo khoa với đồ dùng thí nghiệm thực tế (ví dụ thí nghiệm bài lực điện từ lý 9) Cơ sở vật chất của các trường chưa đủ đáp ứng nhu cầu dạy học như hiện nay (Hầu hết các trường ở ngoại thành chưa có phòng học

bộ môn, do đó tổ chức cho học sinh làm thí nghiệm theo nhóm gặp nhiều khó khăn)

III GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

1 Những yêu cầu trong tổ chức, hướng dẫn học sinh thu thập, xử lý thông tin

a Đối với giáo viên :

Việc cung cấp thông tin đầy đủ, chính xác, logic sẽ làm tiền đề tốt để học sinh nhận thức nhanh chóng, chính xác kiến thức cần xây dựng Muốn vậy người thầy cần :

- Xác định loại kiến thức cần xây dựng (VD như: Hiện tượng vật lý, khái niệm về đại lượng vật lý, định luật vật lý )

- Xác định mức độ kiến thức cần đạt tới (Ví dụ : Đối với khái niệm về đại lượng vật lý cần nêu được đặc điểm định tính, đặc điểm định lượng của khái niệm, định nghĩa công thức, sự vận dụng của khái niệm )

- Xác định được nguồn thông tin sẽ sử dụng

- Dự kiến những vấn đề sẽ hướng dẫn, và đặc điểm của quá trình hướng dẫn: Đó

có thể là những vấn đề mà học sinh chưa có đủ thông tin để có thể khái quát hình

thành kết luận về nó, hoặc có nhiều thông tin làm mờ nhạt bản chất, quy luật về

sự tồn tại, vận động của nó Đặc điểm của sự hướng dẫn phụ thuộc vào nhiều yếu

tố, trong đó yếu tố sử dụng nguồn thông tin nào? Dạy học sinh hình thành loại kiến thức nào?

b Đối với học sinh:

Giáo viên cần tập cho học sinh biết :

-Thu thập thông tin theo định hướngcủa giáo viên Đối với học sinh lớp 6-7 thì thông tin qua kênh hình, kênh chữ và qua làm thí nghiệm là đặc biệt quan trọng, nên giáo viên cần hướng dẫn học sinh biết cách khai thác triệt để các thông tin này

- Khi phân tích, xử lý thông tin cần phải tính đến sự giúp đỡ của những người có kinh nghiệm và tập thể (tổ chức thảo luận nhóm nghiêm túc các vấn đề đặt ra )

2 Hướng dẫn học sinh thu thập và xử lý thông tin

a Đối với nguồn thông tin từ kinh nghiệm, vốn sống trong thực tế

Do học sinh ở đầu cấp học còn nhỏ tuổi, ít kinh nghiệm, vốn sống, vì vậy những thông tin có được từ vốn sông còn mang nhiều tính chất kinh nghiệm cảm tính Điều này đòi hỏi người giáo viên phải biết phân tích đúng sai (theo tiêu chuẩn khoa học của kiến thức) thì các kinh nghiệm của học sinh mới được phát huy trong việc tìm ra kiến thức mới

Khi có nhiều thông tin gây nhiễu, giáo viên cần có khả năng đưa những câu hỏi hướng dẫn phù hợp, định hướng cho học sinh vào những thông tin chính

b Đối với nguồn thông tin từ kênh hình, kênh chữ :

Kênh hình là những hình minh hoạ dựa vào đó học sinh cóthể lựa chọn đượcdụng cụ thí nghiệm, cách lắp ráp, bố trí thí nghiệm, bao giờ cũng gắn liền với nội dung kênh chữ Nó cụ thể hoá các thông tin, làm phong phú sinh động thêm nội dung kênh chữ Nó bổ xung, hỗ trợ cho nhau tạo nên một tổ hợp thông

tin phong phú Do đó trong quá trình giảng dạy người thầy cần đặc biệt quan tâm

tổ chức hoạt động cho học sinh khai thác tốt hai nội dung này

Qua thống kê kênh hình chiếm một tỷ lệ đáng kể trong chương trình sách giáo khoa Vật lý 6-7

SÁCH GIÁO

KHOA

SỐ BÀI CÓ HÌNH MINH HOẠ SỐ HÌNH VẼ MINH HỌA

Giáo viên cần nắm chắc các loại hình minh hoạ trong sách giáo khoa, mỗi loại hình là một cách chuyển tải thông tin bao gồm ;

- Minh hoạ bổ xungcho phần lời đặt vấn đề

- Minh hoạ giúp học sinh nhận biết các dụng cụ thí nghiệm, cách bố trí lắp ráp thí nghiệm

- Minh hoạ giúp học sinh các bước tiến hành thí nghiệm

Giáo viên cần xác định hình minh hoạ thuộc loại nào, để đưa ra hệ thống câu hỏi định hướng thu thập thông tin cho học sinh Luyện cho học sinh phương pháp thu thập thông tinqua quan sát hình vẽ kết hợp với đọc lời khoá

Trong giảng dạy giáo viên cần chú ý lựa chọn thời điểm thích hợp để đưa kênh hình Đưa quá sớm sẽ phân tán chú ý của học sinh, nhưng quá muộn cũng không gây được chú ý của học sinh, thậm chí làm học sinh gặp khó khăn khi theo dõi bài Điều này làm giảm hiệu quả việc sử dụng kênh hình trong thu thập thông tin của học sinh

c Đối với nguồn thông tin thu thập được qua việc tién hành làm thí nghiệm:

Đối với nguồn thông tin thu được thông qua các hoạt động làm thí nghiệm

ở trên lớp ,giáo viên có thể nêu một số lưu ý về việc hướng dẫn học sinh thu thập

xử lý thông tin trong quá trình hình thành kiến thức Đối với học sinh lớp 6-7 các phương án thí nghiệm đã được trình bày trong sách giáo khoa Tuy nhiên ở mức

cao hơn có thể yêu cầu học sinh thảo luận đưa ra phương án thí nghiệm khác Trong quá trình giảng dạy cần hướng dẫn học sinh quan sát diễn biến của hiện tượng, quá trình vật lý xảy ra trong thí nghiệm (do giáo viên làm hoặc học sinh tự làm) thu thập những thông tin đầy đủ tạo điều kiện cho việc rút ra kiến thức mới

Trong nhiều bài học, sách giáo khoa chỉ đưa ra một phương án làm thí nghiệm cơ bản nhất và giáo viên cũng hướng dẫn học sinh làm theo phương án sách giáo khoa đưa ra, nhưng giáo viên có thể đặt ra câu hỏi để học sinh đưa ra các tình huống làm thí nghiệm theo phương án khác cũng có thể đạt được mục đích của thí nghiệm

Ví dụ trong thí nghiệm: Kiểm tra sự khúc xạ của tia sáng truyền từ nước sang không khí sách giáo khoa vật lí 9 đưa ra phương án thí nghiệm dùng “ phương pháp che khuất ”nhưng học sinh có thể đưa ra phương án khác như : Để nguồn sáng trong nước chiếu ánh sáng từ đáy bình lên, hoặc để nguồn sáng ở ngoài chiếu ánh sáng qua đáy bình qua nước rồi ra không khí Giáo viên giúp học sinh cân nhắc xem có thể dùng phương án nào dễ thực hiện nhất và sẽ thực hiện theo phương án đó Hoặc trong thí nghiệm của bài “Hiện tượng cảm ứng điện từ” thí nghiệm 2 dùng nam châm điện để tạo ra dòng điện cảm ứng sáchgiáo khoa đưa ra hai trường hợp: Trong khi đóng hoặc trong khi ngắt mạch điện có dòng điện cảm ứng ở cuộn dây kín Giáo viên đặt vấn đề thêm cho học sinh: Có thể mắc thêm dụng cụ gì ở thí nghiệm hình 31.3 để sau khi đóng K cũng có dòng điện cảm ứng ở cuộn dây? Học sinh có thể trả lời: mắc thêm biến trở vào mạch

và những lúc di chuyển con chạy của biến trở cũng có dòng điện cảm ứng ở trong cuộn dây

• Đối với loại bài hình thành khái niệm về một hiện tượng vật lý:

Trong dạy học, có thể tạo lại một hiện tượng vật lý nhờ việc tiến hành thí nghệm Khi đó việc thu thập, xử lý thông tin của học sinh thành công hay

không sẽ phụ thuộc vào việc giáo viên (hay học sinh) có tiến hành thí nghiệm

để cho hiện tượng xảy ra rõ ràng hay không ? Giáo viên có hướng dẫn học sinh chọn được những thông tin chính xác để giúp cho việc hình thành kiến thức mới hay không?

- Thu thập thông tin:

+ Qua việc mô tả rõ ràng chính xác diễn biến của hiện tượng trong thí nghiệm, giáo viên hướng dẫn học sinh tìm thông tin về sự thay đổi của vật thể ( hoặc hành vi của vật thể ) tham gia vào hiện tượng +Thay đổi điều kiện thí nghiệm, giáo viên hướng dẫn học sinh ghi lại thông tin về những sự biến đổi kèm theo của hiện tượng (Có gì giống cũ ? Có gì khác ?)

- Xử lý thông tin :

+ Hướng dẫn học sinh phân tích những sự giống, khác nhau giữa những biểu hiện của nguyên nhân và kết quả kèm theo, loại bỏ những thông tin ít lặp lại (hoặc không có nhiều dấu hiệu giống nhau), chỉ giữ lại những thông tin lặp lại nhiều lần về cùng một dấu hiệu của hiện tượng

+ Dùng ngôn ngữ để mô tả cho thông tin về dấu hiệu bản chất ⇒

Định nghĩa hiện tượng (có thể tạm chấp nhận việc học sinh dùng một phần ngôn ngữ đời thường Điều này giáo viên cần uốn nắn dần và khắc phục ở các lớp trên)

• Đối với loại bài hình thành định luật vật lý :

Có nhiều con đường để xác lập các định luật vật lý ở trường THCS, chủ yếu đi theo con đường thực nghiệm Khi đó giáo viên thường phải hướng dẫn học sinh thu thập, xử lý thông tin ở các giai đoạn sau:

- Thu thập thông tin: Hướng dẫn học sinh quan sát những yếu tố của sự vật,

hiện tượng tham gia vào quá trình biến đổi diễn ra ở thí nghiệm để thu thập

thông tin về số lượng các đại lượng có mặt trong sự biến đổi và quá trình biến đổi của các đại lượng đó

- Xử lý thông tin : Khi hiện tượng đã diễn ra, tìm (trong tập hợp các thông

tin về các đại lượng biến đổi) thông tin nói nên sự tương thích giữa các yếu

tố gây nên sự biến đổi và kết quả kèm theo hay mối quan hệ của các đại lượng biến đổi trong quá trình nghiên cứu để nêu nên một câu hổi về mối tương thích đó

Hướng dẫn học sinh thử tìm câu trả lời (dự đoán) về mối quan hệ định lượng nào đó ( ở THCS thường là quan hệ tỷ lệ) giữa các tính chất của các sự vật dựa trên mối quan hệ tương thích vừa phát hiện

Giáo viên thảo luận với học sinh cần bố trí, tiến hành và thu thập tiếp thông tin như thế nào để kiểm tra tính đúng đắncủa dự đoán trên (bằng cách quan sát, đo đạc ) và hướng dẫn học sinh phân tích, xử lý thông tin theo sự định hướng đã nêu trên nhằm xác nhận hay phủ nhận tính đúng đắn của dự đoán

IV VÍ DỤ

Xác định những yêu cầu khi hướng dẫn học sinh thu thập, xử lý thông tin để xây dựng kiến thức về:

" Định luật phản xạ ánh sáng" - Vật lý lớp 7

1 Loại kiến thức cần xây dựng: Kiến thức về định luật vật lý

2.Kiến thức cần đạt tới: Tính chất của tia phản xạ,tia tới,quy luật về mối quan

hệ giữa góc phản xạ, góc tới

3 Nguồn thông tin sẽ sử dụng:

-Thông tin từ kinh nghiệm của học sinh: Soi gương, dùng gương hứng ánh sáng mặt trời để chiếu vào một vật

-Những thông tin từ thí nghiệm :

Thí nghiệm hình 4.1 trang 12 SGKvề hiện tượng phản xạ (sự phản

xạ, tia tới , tia phản xạ)

Thí nghiệm hình 4.2 trang 12 SGK để đửâ định luật

- Thông tin cung cấp của giáo viên : Pháp tuyến, góc tới, góc phản

xạ,môi trường trong suốt khác

4.Vấn đề cần hướng dẫn:

- Về tính chất của tia phản xạ và tia tới:

Với điều kiện thí nghiệm như sách giáo khoa trình bày,cần hướng dẫn để học sinh tạo được "tia sáng " bằng cách che bớt mặt đèn pin bằng giấy đen chỉ

để hở một khe nhỏ Để cho tia tới và tia phản xạ nằm trên mặt tờ giấy để trên mặt bàn, cần phải bố trí thí nghiệm như thế nào? (để đèn pin ở mép bàn sao cho tia sáng phát rađi là là trên mặt bàn)

- Về quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ :

Khi đổi hướng tia tới (hướng tia phản xạ thay đổi theo) sẽ dẫn đến sự biến đổi kèm theo (góc phản sạ thay đổi khi góc tới thay đổi theo một quy luật) Nói về "hướng" ở đây chỉ có nghĩa khi đã có thông báo về pháp tuyến (lấy làm mốc để so sánh)

- Hướng dẫn bố trí thí nghiệm kiểm tra dự đoán: Tia phản xạ nằm trong mặt

phẳng chứa pháp tuyến và tia tới (hứng tia phản xạ ở mặt phẳng khác hoặc có thể bố trí thí nghiệm để quay được mặt phẳng tới)

- Hướng dẫn phát biểu kết luận "Góc phản xạ và góc tới luôn luôn "

(trang 13): Cần hiểu thế nào là "luôn luôn" (trong thí nghiệm H 4.2, Tr12

-từ "luôn luôn " được hiểu với nghĩa là với các góc tới khác nhau, còn khi đã phát biểu thành định luật (Tr13) thì phải thêm là với "các môi trường trong suốt" khác nữa)

- Hướng dãn vận dụng định luật: Thay đổi hướng truyền của tia sáng (H4.4

tr17)