Tieu luan : Li luan day hoc hien dai

Nhờ vậy, thí nghiệm không những cho phép nghiên cứu các hiện tượng không xảy ra hoặc xảy ra dưới dạng thần khiết trong tự nhiên mà còn làm cho sự quan sát, đo đạc được đơn giản, dễ dàng

MỤC LỤC

A ĐẶT VẤN ĐỀ Trang 3

B NỘI DUNG 5

I TRÌNH BÀY MIỆNG CỦA GIÁO VIÊN 5

1 Lời nói khi trình bày miệng 5

2 Các hình thức trình bày miệng 6

2.1 Đàm thoại 6

2.2 Trần thuật 7

2.3 Diễn giảng 7

II THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 8

1 Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí 8

2 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí 9

2.1 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức 9 2.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học .12 3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí 15

3.1 Thí nghiệm biểu diễn 15

3.2 Thí nghiệm thực tập 17

III BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 18

1 Tác dụng của bài tập trong dạy học vật lí 18

2 Phân loại bài tập vật lí 20

2.1 Bài tập định tính 20

2.2 Bài tập tính toán 21

2.3 Bài tập thí nghiệm 22

2.4 Bài tập đồ thị 23

3 Phương pháp giải bài tập vật lí 23

4 Xây dựng lập luận trong giải bài tập 25

4.1 Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính 25

4.2 Xây dựng lập luận trong giải bài tập tính toán 27

5 Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí 32

5.1 Việc lựa chọn bài tập 32

5.2 Việc sử dụng hệ thống bài tập 33

C KẾT LUẬN 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

A ĐẶT VẤN ĐỀ

Không có một phương pháp dạy học (PPDH) nào là thống soái, là ưu điểm tuyệtđối trong quá trình dạy học Mỗi PPDH đều có những ưu điểm và khó khăn riêng khivận dụng vào dạy các nội dung cụ thể của các bộ môn khác nhau Vì vậy giáo viên cầnphải căn cứ vào mục đích, nội dung, thiết bị dạy học đã được trang bị và khả năng tìmkiếm thêm, căn cứ vào trình độ phát triển của học sinh mà mình đang dạy cũng nhưđiều kiện xã hội của địa phương mà tự định hướng ra phương pháp chủ đạo hay phốihợp khéo léo và hợp lí các PPDH nhằm đạt được mục đích đã đề ra

Có rất nhiều PPDH nói chung và PPDH vật lí nói riêng, ở góc độ tiểu luận nhỏ nàytôi xin trình bày một vài phương pháp dạy học cơ bản trong vật lí đó là : phương pháptrình bày miệng, phương pháp thí nghiệm và phương pháp giải bài tập, qua đó có thểxem xét vận dụng trong hoàn cảnh thực trạng dạy học vật lí hiện nay

B NỘI DUNG

I TRÌNH BÀY MIỆNG CỦA GIÁO VIÊN

Trình bày miệng của giáo viên (GV) là một trong những phương pháp giảng dạychủ yếu của GV vật lí

Trình bày miệng của GV là : người GV dùng lời nói giản dị, dễ hiểu, xúc tích, theomột trình tự nhất định để cung cấp cho học sinh (HS) tài liệu, giúp họ nghiên cứu cáchiện tượng vật lí, hướng dẫn họ quan sát và rút ra kết luận

1 Lời nói khi trình bày miệng

- “Ngôn ngữ là phương tiện, là công cụ, nhờ có nó mà con người ta giao thiệp được với nhau, trao đổi ý kiến và hiểu được lẫn nhau Có liên quan trực tiếp đến tư duy, ngôn ngữ ghi lại và củng cố kết quả làm việc của tư duy và của sự hoạt động có ý thức của con người trong những từ và trong sự kết hợp những từ thành những mệnh

đề, do đó ngôn ngữ cho người ta có thể tra đổi ý kiến với nhau” - trích từ Stalin “Chủ

nghĩa Mác và vấn đề ngôn ngữ” Lời nói của GV có tác dụng quyết định đến nhậnthức của HS Trong khi giảng dạy, GV vật lí dùng lời nói để mô tả, phân tích hiệntượng, phát biểu định nghĩa, định luật, biện luận về các học thuyết, kể chuyện lịch sửvật lí và tiểu sử các nhà bác học …, nghĩa là thông qua lời nói mà cung cấp cho HS tàiliệu, hướng dẫn quá trình tư duy của họ và giúp họ tổng kết quá trình đó bằng cáchphát biểu thành lời

- Với GV vật lí, lời nói phải đạt những yêu cầu : chính xác, sáng sủa, gọn gàng, cóhình ảnh, có sức lôi cuốn HS

Trong quá trình học tập, HS thường gặp những thuật ngữ khoa học về vật lí, nhữngmệnh đề phức tạp GV phải đặc biệt chú ý đến sự chính xác của những mệnh đề vàthuật ngữ mình sử dụng, đến sự rành mạch của việc trình bày… Phải trình bày thế nàocho từng thuật ngữ, từng lời nhận xét, lời phát biểu đều ghi lại được trong trí HS thựcchất của hiện tượng và mối quan hệ giữa những sự vật và hiện tượng

Khá nhiều GV vật lí chưa chú ý đúng mức đến lời nói của mình và nhất là lời phátbiểu của HS nên đã phạm phải những khuyết điểm nghiêm trọng, dẫn đến kết quả làlàm cho HS hiểu sai nội dung vấn đề.

Những GV mới vào nghề thường hay mắc những khuyết điểm sau đây :

+ Dùng thuật ngữ không chính xác

+ Phát biểu những định luật không đầy đủ

+ Những lời phát biểu không phù hợp với lôgic gây khó khăn trong quá trình suynghĩ của HS

+ Phát biểu định nghĩa không đúng quy tắc

Những khuyết điểm đó phần nhiều là do hai nguyên nhân : một là bản thân GVchưa nghiên cứu thật kĩ những thuật ngữ, những định luật, định nghĩa, chưa thuộcnhững mệnh đề quan trọng ; hai là do vô ý, chưa có thói quen cân nhắc kĩ lời nói củamình trên lớp Những khuyết điểm đó có thể khắc phục được bằng cách chuẩn bị bàithật kĩ, bao gồm cả việc chẩn bị trước lời nói của mình trên lớp, đôi khi phải tập nóitrước vài lần cho gãy gọn, khúc triết

- Giọng nói nhịp điệu và nhiệt tình của GV vật lí trong khi trình bày cũng ảnhhưởng nhiều đến sự tiếp thu của HS Tất nhiên không đòi hỏi GV phải có lời nói trautruốt diễn cảm như GV văn học, nhưng GV vật lí cũng phải cố gắng làm cho lời nóicủa mình có tác dụng lôi cuốn sự chú ý của HS Tiếng nói phải rõ ràng, đủ nghe ; nhịpđiệu không quá nhanh để cho HS kịp theo dõi ; giọng nói phải trầm tĩnh, êm tai, khônggay gắt cũng không đều đều; phải biết nhấn mạnh chỗ nào quan trọng (lúc đó phảithay đổi giọng nói), ngừng lại ở trước hay sau một câu chú ý Nghệ thuật trình bàykhông chỉ là diễn đạt ý cho người nghe hiểu được mà còn ở chỗ làm cho người nghethích nghe Nhiều GV vật lí chưa chú ý đúng mức vấn đề này nên làm HS rất mệt vìtheo dõi lời nói của GV chứ chưa nói đến hiểu nội dung những lời nói đó

- GV vật lí không những phải chú ý đến lời nói của mình mà đồng thời phải uốnnắn lời phát biểu của HS cho đúng “Sự đúng đắn của tư duy thể hiện trong ngônngữ” Trong đa số các trường hợp hiểu sai mà HS phát biểu sai Nói chung, vốn ngônngữ của HS cấp THPT đủ để họ có thể hiểu được những mệnh đề phức tạp và diễn đạt

được ý của mình Bởi vậy, cần yêu cầu HS không những dùng thuật ngữ cho đúng,chính xác mà còn phải nói đúng và viết đúng văn phạm, tránh những câu không cónghĩa xác định hay có thể hiểu sai ý.

Ở những lớp đầu học vật lí có nhiều trường hợp HS hiểu vấn đề nhưng không phátbiểu lên được thành lời gãy gọn, chính xác mà nói dài dòng loanh quanh Trong nhữngtrường hợp ấy, GV phải kiên trì phân tích và giúp họ lựa chọn dùng từ, đặt câu chokhúc triết Bỏ qua điều này sẽ không rèn luyện cho HS được tính chính xác, ngắn, gọn,

rõ ràng của ngôn ngữ khoa học và nếp suy nghĩ của HS cũng dần trở thành lộn xộnnhư lời nói

Tuy nhiên trong giảng dạy vật lí, phương pháp giảng dạy chỉ thuần thuý dùng lờinói là tối kỵ, vì nó làm cho HS nhớ được những lời nói trống rỗng, không xây dựngcho họ một khái niệm cụ thể nào về thực tế khách quan, không giúp họ hiểu được bảnchất của vấn đề

2 Các hình thức trình bày miệng

2.1 Đàm thoại

Ưu điểm của phương pháp đàm thoại là có thể kích thích và duy trì được tính tíchcực HS, rèn luyện cho họ năng lực tư duy độc lập Đàm thoại được dùng trong nhiềuloại bài khác nhau : truyền thụ kiến thức mới, bài tập, kiểm tra kiến thức HS… Đàmthoại thường có các phương hỗ trợ như : minh hoạ, thí nghiệm, trần thuật, chiếuphim…

Đối với các lớp bắt đầu học vật lí thì đàm thoại là phương pháp cơ bản, đối với cáclớp trên nó được dùng ít dần

Yếu tố quyết định sự thành công trong các cuộc đàm thoại về vật lí là nghệ thuậtđặt câu hỏi của GV Hệ thống những câu hỏi được chọn lọc, cân nhắc kĩ, sắp xếp mộtxách lôgic, liên tục để hướng dẫn cho HS có thể suy nghĩ đúng đắn Những câu hỏiphải có nhiều hình thức phong phú để gợi ý cho HS, để rèn luyện óc quan sát khoahọc, rèn luyện trí nhớ, nâng cao trình độ ngôn ngữ, đòi hỏi HS tập toàn trí lực

Vận dụng khéo léo phương pháp đàm thoại, những bài học vật lí trở nên nhẽnhàng, lớp học sinh động, HS hứng thú Tuy nhiên cũng không nên lạm dụng phương

pháp này Trong khi giảng dạy vật lí có nhiều trường hợp HS không đủ kiến thức để

có thể trả lời những câu hỏi của GV thì không nên gò ép Cũng cần tránh những câuhỏi dễ dàng đối với HS khiến họ không cần suy nghĩ cũng trả lời được Cả hai trườnghợp trên đều làm cho cuộc đàm thoại không thể đi đến kết quả tốt

2.2 Trần thuật

Trần thuật bao gồm các hình thức miêu tả, giải thích, kể chuyện Nhiều khi HSkhông đủ tài liệu để rút ra kết luận hay những tài liệu đó có nhiều chỗ cần phải chỉnh líthì giáo viên dùng hình thức trần thuật xen với đàm thoại để bổ sung thêm Cũng cókhi vì hiểu biết của HS quá tản mạn, GV cũng có thể dùng hình thức trần thuật để đảmbảo quá trình suy nghĩ của HS được mạch lạc, liện tục

Trần thuật cũng thường được dùng khi đề cập đến các vấn đề lịch sử vật lí haynhững ứng dụng kĩ thuật của các định luật

Trần thuật thường kéo dài trong một khoảng thời gian không lâu lắm và dùng ở tất

cả các lớp trường phổ thông

2.3 Diễn giảng

Diễn giảng nghĩa là GV thuyết trình liên tục về nội dung của một đề tài trong tất cảthời gian học và kết hợp với những thí nghiệm chứng minh Diễn giảng đỏi hỏi HStheo dõi lời GV trong một thời gian dài, không tham gia ý kiến Hình thức này chỉdùng ở những lớp cuối cấp THPT

Có những phần có những phần của giáo trình trong đó HS không có đủ những kiếnthức sơ bộ để tham gia vào việc nghiên cứu rút ra kết luận, do đó GV phải thuyết trình,thí dụ như khi thuyết giảng về các thuyết

Cũng có khi việc trình bày những ứng dụng mới và khó về kĩ thuật không thể thựchiện bằng đàm thoại mà phải dùng diễn giảng, thí dụ ứng dụng của việc sử dụng nănglượng nguyên tử trong nhà máy điện nguyên tử, ứng dụng của chất phóng xạ, đồngvị…

Diễn giảng còn dùng trong tổng kết một phần lớn của giáo trình và phác hoạ nhữngtriển vọng phát triển của môn học

Ngoài ra diễn giảng còn để chuẩn bị cho HS nghe diễn giảng khi học ở trường đạihọc sau này Vì vậy phải sử dụng dần dần diễn giảng trong khuôn khổ hợp lí, mở rộngdần theo trình độ HS.

Yêu cầu của một bài diễn giảng là phải trình bày minh bạch rõ ràng, lập luận lôgic,

sử dụng hợp lí và đầy đủ các thí nghiệm, phối hợp viết bảng, vẽ hình,… nghĩa là phảiphối hợp khéo léo tất cả những phương pháp giảng dạy vật lí ở mức độ cao Như vậybài diễn giảng sẽ sinh động, duy trì được hứng thú và sự chú ý liên tục của HS

II THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1 Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí

- Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào cácđối tượng của hiện thực khách quan Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong

đó đã diện ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể nhận được tri thứcmới

- Một số đặc điểm của thí nghiệm vật lí :

+ Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ địnhsao cho thông qua thí nghiệm có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra đượccác giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết Mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thànhcần được xác định rõ : đối tượng nghiên cứu, phương tiện tác động lên đối tượng cầnnghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động.+ Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sựphụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác giữ không đổi

+ Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự địnhnhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có mức độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sựphân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnhhưởng của các nhiễu

+ Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được các biếnđổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác Điều này đạt được nhờcác giác quan của con người và sự hỗ trợ của phương tiện quan sát, đo đạc

+ Có thể lặp lại được thí nghiệm Điều này có nghĩa là : với các thiết bị thí nghiệm,các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thínghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí phải diễn ra trong thí nghiệm giống như ở các lầnthí nghiệm trước đó.

- Sự khác nhau cơ bản giữa thí nghiệm và quan sát tự nhiên : trong quan sát ta không có một sự tác động nào vào đối tượng cần quan sát Ngược lại, trong thí nghiệm

ta tác động có chủ định vào đối tượng cần nghiên cứu Nhờ vậy, thí nghiệm không những cho phép nghiên cứu các hiện tượng không xảy ra hoặc xảy ra dưới dạng thần khiết trong tự nhiên mà còn làm cho sự quan sát, đo đạc được đơn giản, dễ dàng hơn, tạo ra những hiện tượng ở một thời điểm và một địa điểm mong muốn, tạo đềiu kiện đitới nhận thức được các điều kiện để xảy ra hiện tượng, quá trình nào đó

- Lưu ý : Khi xử lí các kết quả thí nghiệm, nhất thiết phải chỉ ra “nhiễu”, phạm vi

để có thể bỏ qua ảnh hưởng của “nhiễu”, các điều kiện và sai số của thí nghiệm và phải phân biệt rành mạch sai số chủ quan và sai số khách quan của thí nghiệm

2 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí

2.1 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức

Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, thínghiệm có chứa năng sau :

Thí nghiệm là phương tiện thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức)

Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được.Thí nghiệm là phương tiên của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn.Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí

2.1.1 Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức

- Vai trò của thí nghiệm trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vàovốn hiểu biết của con người về đối tượng nghiên cứu Nếu HS hoàn toàn chưa có hoặc

có ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để thu nhận kiếnthức đầu tiên về nó Khi đó, thí nghiệm được sử dụng như là “câu hỏi đối với tựnhiên” và chỉ có thể thông qua thí nghiệm mới trả lời được câu hỏi này Việc tìm cáchđặt câu hỏi đối với tự nhiên (thiết kế phương án thí nghiệm), việc tiến hành thí nghiệm

và việc xử lí các kết quả quan sát, đo đạc sau đó chính là quá trình tìm câu trà lời chocâu hỏi đặt ra Như vậy, thí nghiệm được sử dụng như là kẻ phân tích hiện thực kháchquan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức kháchquan.

- Trong dạy học vật lí, nhất là ở các lớp dưới và ở giai đoạn đầu của quá trình nhậnthức một hiện tượng, quá trính vật lí nào đó, khi HS còn chưa có hoặc có hiểu biết rất

ít ỏi về hiện tượng, quá trình vật lí cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng đểcung cấp cho HS những dữ kiện cảm tính (các biểu tượng, số liệu đo đạc) về hiệntượng, quá trình vật lí này

2.1.2 Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được

- Theo quan điểm của lí luận nhận thức, một trong các chức năng của thí nghiệmtrong dạy học vật lí là dùng để kiểm tra tính đúng đắn của các tri thức mà HS đã thuđược trước đó Trong nhiều trường hợp, kết quả thí nghiệm phủ nhận tính đúng đắncủa tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó

ở các thí nghiệm khác Nhờ vậy, thường ta thu được các tri thức có tính khái quát hơn,bao hàm các tri thức đã biết trước đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giớihạn

- Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, có một số kiến thức được rút ra từ suyluận lôgic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết Trong những trường hợp này, cần tiếnhành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng

2.1.3 Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức vào thực tiễn

Trong việc vận dụng các trí thức lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kĩthuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử dụng,tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo hoặc do

lí do về mặt kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn Khi đó, thí nghiệm đượcnhư là phương tiên tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn.Lịch sử phát triển của vật lí cũng cho thấy : các thí nghiệm cơ bản không chỉ dẫn đếnhình thành những thuyết vật lí mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kĩ thuật mới

Chương trình vật lí ở trường phổ thông đề cập tới một loạt các ứng dụng của vật líđời sống và sản xuất Việc tiến hành thí nghiệm tạo cơ sở để HS hiểu được các ứngdụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn Thí nghiệm không những cho HSthấy được sự vận dụng trong thực tiễn của các kiến thức vật lí mà còn là bằng chứngcho sự đúng đắn của các kiến thức này.

2.1.4 Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí

Việc bồi dưỡng cho HS các phương pháp nhận thức được dùng phổ biến trongnghiên cứu vật lí (phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình) là một trongnhững nội dung của việc hình thành những kiến thức cơ bản vật lí ở trường phổ thông.Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở cả hai phương pháp nhận thức vật lí này

- Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm : phương pháp thựcnghiệm gồm 4 giai đoạn :

+ Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời

+ Đề xuất giả thuyết

+ Từ giả thuyết, dùng suy luận lôgic để rút ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thínghiệm

+ Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đã rút ra Nếukết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu khôngphù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới

Như vậy, thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối củaphương pháp thực nghiệm Ở giai đoạn đầu, đa số thông tin về đối tượng cần nghiêncứu thường được thu nhận trong các thí nghiệm Đặc biệt ở giai đoạn cuối của phươngpháp thực nghiệm, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việcxây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để nghiên cứu một hiện tượng, một mốiquan hệ đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thường không có trong tựnhiên

- Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp mô hình : Phương pháp mô hình gồm 4giai đoạn :

+ Thu thập các thông tin về đối tượng gốc

+ Xây dựng mô hình.

+ Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lí thuyết

+ Kiểm tra hệ quả trên đối tượng gốc

Ở giai đoạn đầu của phương pháp mô hình, các thông tin về đối tượng gốc thườngđược thu nhập nhờ thí nghiệm Thông qua thí nghiệm, nhờ việc chủ động loại bỏnhững yếu tố không quan tâm, tác động lên đối tượng, bố trí các dụng cụ quan sát, thuthập và xử lí số liệu, ta mới có thể tìm ra được các thuộc tính, các mối liên hệ bản chấtcủa đối tượng gốc để đưa ra mô hình phản ánh các mối quan hệ chính mà ta quan tâm

Ở giai đoạn 3 cho mô hình vận động (thao tác trên mô hình), đối với mô hình vật chất,người ta phải tiến hành thí nghiệm thực với nó Ở giai đoạn 4, thông qua thí nghiệmtrên vật gốc, đối chiếu kết quả thu được từ mô hình với những kết quả thu được trựctiếp trên vật gốc, ta kiểm tra được tính đúng đắn của mô hình và rút ra được giới hạn

áp dụng mô hình

2.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học

2.2.1 Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá

trình dạy học

Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạyhọc như : đề xuất vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiếnthức, kĩ năng thu được và kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS

- Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, có thể sử dụng thí nghiệm để đềxuất vấn đề cần nghiên cứu Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng thí nghiệm mâuthuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm có sẵn hoặc trái với sự chờ đợi của HSnên nó tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS

- Thí nghiệm có vai trò quan trọng, không gì thay thế được trong giai đoạn hìnhthành kiến thức mới Nó cung cấp một cách hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để từ đókhái quát hoá quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc lôgic rút ra từgiả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới

Trong chương trình vật lí ở trường phổ thông, một số kiến thức được rút ra từ phépsuy luận lôgic chặt chẽ từ các kiến thức đã được xác nhận là chính xác Vì vậy, những

kiến thức rút ra này là đúng đắn Tuy nhiên để thể hiện tính chất thực nghiệm của khoahọc vật lí và làm tăng sự tin tưởng của HS vào tính chân thực của kiến thức thu được,

GV cũng cần tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm lại chúng

Ngoài ra, do trình độ toán học của HS còn hạn chế, do các thiết bị thí nghiệm ởtrường phổ thông không cho phép tiến hành những thí nghiệm phức tạp, với các phép

đo định lượng chính xác cao hoặc vì thời gian eo hẹp của tiết học nên một số kiến thứckhông thể xây dựng bằng con đường thực nghiệm Trong trường hợp này, GV phảiđưa ra những kết luận khái quát do các nhà khoa học tìm ra, buộc HS phải thừa nhận

Để giảm tính áp đặt, GV có thể tiến hành thí nghiệm để minh hoạ kiến thức đã đưa ratrong một trường hợp cụ thể, đơn giản

- Thí nghiệm có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố (ônậtp, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá và vận dụng) kiến thức, kĩ năng của HS Việccủng cố kiến thức, kĩ năng của HS được tiến hành ngay ở mỗi bài học nghiên cứu tàiliệu mới, trong các bài học dành cho luyện tập, các tiết ôn tập và các giờ thực thànhsau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lí phổ thông Quá trình củng cố kiếnthức, kĩ năng của HS diễn ra không những trong các giờ nội khoá mà cả trong các giờngoại khoá, ở lớp và ở nhà

Việc sử dụng các thí nghiệm ở giai đoạn củng cố không phải là lặp đi lặp lạinguyên xi các thí nghiệm đã làm nhằm nhắc lại kiến thức cũ mà phải có những yếu tốmới nhằm đào sâu, mở rộng kiến thức đã biết của HS, giúp HS thấy được các biểuhiện trong tự nhiên, các ứng dụng trong đời sống và sản xuất của các kiến thức này.Trong thí nghiệm được sử dụng trong giai đoạn củng cố, thí nghiệm thực hành của HS

có vai trò nổi bật trong việc củng cố kiến thức và rèn luyện kĩ năng của HS Việc tiếnhành thí nghiệm trong giai đoạn củng cố phải được giao cho HS dưới dạng nhữngnhiệm vụ có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễncủa HS, chứ không đơn thuần chỉ là sự đòi hỏi hoạt động tay chân đơn giản

- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức và kĩ năng của HS.Thông qua hoạt động trí tuệ - thực tiễn của HS trong quá trình thí nghiệm (thiết kếphương án thí nghiệm, dự đoán hoặc giải thích hiện tượng, quá trình vật lí diễn ra

trong thí nghiệm, lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, lắp ráp các dụng cụ và bốtrí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lí kết quả thí nghiệm,…), HS sẽchứng tỏ không những kiến thức về sự kiện mà cả kiến thức về phương pháp, khôngnhững kiến thức mà cả kĩ năng của mình.

Để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng của HS, GV có nhiềucách thức sử dụng thí nghiệm với nhiều mức độ yêu cầu khác nhau : từ việc sử dụngthí nghiệm quen thuộc đến việc sử dụng thí nghiệm hoàn toàn mới, từ việc sử dụng thínghiệm có bố trí đơn giản đến việc sử dụng thí nghiệm có bố trí phức tạp, từ thínghiệm chỉ liên quan tới một mối liên hệ đến thí nghiệm liên quan tới nhiều khái niệm,định luật vật lí, thí nghiệm có thể là thí nghiệm định tính nhưng cũng có thể là thínghiệm định lượng, HS được giao nhiệm vụ chỉ tiến hành một thí nghiệm nhưng cũng

có thể được giao nhiệm vụ giải quyết một nhiệm vụ nhận thức mà trong đó thí nghiệmchỉ là một bộ phận của quá trình giải quyết nhiệm vụ này Mức độ tự lực của HS trongquá trình thí nghiệm cũng có thể khác nhau, từ việc tiến hành thí nghiệm theo bảnhướng dẫn chi tiết cho sẵn đến việc HS hoàn toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn thínghiệm

2.2.2 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của HS

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng vao việc pháttriển nhân cách toàn diện của HS

- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng,

kĩ xảo về vật lí của HS Quá trình làm việc tự lực với thí nghiệm của HS sẽ khêu gợinhững hứng thú nhận thức, lòng ham muốn nghiên cứu, tạo niềm vui của sự thànhcông khi giải quyết được nhiệm vụ đặt ra và góp phần phát triển động lực quá trìnhhọc tập của HS

- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồidưỡng các phẩm chất đạo đức của HS

Các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành đòi hỏi sự phân công, phối hợp nhữngcông việc tự lực của HS trong tập thể Vì vậy, trong quá trình thí nghiệm đã diễn ramột quá trình bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức, xây dựng các chuẩn mực hành động

tập thể Quá trình cùng nhau cố gắng giải quyết những nhiệm vụ đặt ra trong quá trìnhthí nghiệm có nhiều điểm chung với quá trình làm việc tập thể trong cuộc sống nghềnghiệp sau này của HS.

Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS thunhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai tròcủa thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biếtcủa mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối liên hệ

có tính quy luật trong tự nhiên

2.2.3 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá và trực quan trong dạy học vật lí

- Trong tự nhiên và kĩ thuật, rất ít các hiện tượng quá trình vật lí xảy ra dưới dạngthuần khiết Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy

ra trong những điều kiện có thể không chế được, thay đổi được, có thể quan sát đo đạcđơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng

và mối liên hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau Ưu điểm nổi bật này của thínghiệm vật lí có ý nghĩa không chỉ xét nó theo quan điểm của lí luận nhận thức mà cảtheo quan điểm của lí luận dạy học

- Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp HS nhanh chóng thu được những thôngtin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lí Đặt biệt trong việc nghiên cứu cáclĩnh vực của vật lí mà ở đó đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằnggiác quan của con người thì việc sử dụng trong dạy học vật lí các thí nghiệm mô hình

để trực quan hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu là không thể thiếu được.Các hiện tượng, quá trình vật lí diễn ra trong thí nghiệm mô hình đơn giản hoá cáchiện tượng, quá trình vật lí thực, nhằm cung cấp cho HS các biểu tượng về các hiệntượng, quá trình này

3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí

3.1 Thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn được GV tiến hành trên lớp, trong các giờ học nghiên cứukiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của HS Căn cứ vào mục đích

lí luận dạy học của thí nghiệm biểu diễn trong quá trình nhận thức của HS, thí nghiệmbiểu diễn gồm có :

- Thí nghiệm mở đầu là thí nghiệm nhắm giới thiệu cho HS biết qua về hiện tượngsắp nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập cho HS, lôicuốn HS vào hoạt động nhận thức

- Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng là thí nghiệm nhằm xây dựng nên hoặc kiểmchứng lại kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới Loạithí nghiệm này bao gồm :

+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát là thí nghiệm nhằm cung cấp các cứ liệu thựcnghiệm để từ đó khái quát hoá quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyếthoặc hệ quả lôgic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyết vấn đề đã xuất hiện ở đầugiờ học, từ đó xây dựng nên kiến thức mới Trong dạy học vật lí các thí nghiệm này làcác thí nghiệm về tính chất của sự rơi tự do, định luật III Niutơn, khái niệm mômenlực và quy tắc mômen lực, định luật Bôilơ – Mariôt, định luật cảm ứng điện từ, địnhluật khúc xạ ánh sáng, …

+ Thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ là thí nghiệm nhằm kiểm chứng lại kiến thức

đã được xây dựng bằng con đường lí thuyết, dựa trên phép suy luận lôgic chặt chẽ(trong đó có suy luận toán học) như : quy luật dao dộng điều hoà của con lắc lò xongang, biểu thức độ lớn của lực Lorenxơ… hoặc nhằm minh hoạ kiến thức mà donhiều lí do : trình độ học sinh, thiết bị thí nghiệm ở trường phổ thông, tính chất phứctạp, đòi hỏi độ chính xác cao của thí nghiệm, thời gian tiết học…, GV phải thông báo,buộc HS thừa nhận

- Thí nghiệm củng cố là thí nghiệm nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã họctrong tự nhiên, đề cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và đời sống, đòihỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặc giải thích hiện tượng hay cơchế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật Thông qua đó, GV cũng có thể kiểmtra được mức độ nắm vững kiến thức của HS

Thí nghiệm củng cố có thể được sử dụng không chỉ trong các tiết học nghiên cứukiến thức mới mà cả trong giờ luyện tập và hệ thống hoá kiến thức đã học

3.2 Thí nghiệm thực tập

Thí nghiệm thực tập là thí nghiệm do HS tự tiến hành trên lớp (trong phòng thínghiệm), ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau Cóthể chia thí nghiệm thực tập làm 3 loại :

- Thí nghiệm trực diện : do HS tiến hành trên lớp, chủ yếu khi nghiên cứu kiến thức

mới, cũng có thể ôn tập trong tiết học bài mới hoặc trong tiết củng cố

Thí nghiệm trực diện có thể gồm có thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu hiệntượng được tiến hành dưới dạng nghiên cứu khảo sát hay nghiên cứu minh hoạ và thínghiệm củng cố

Thí nghiệm trực diện có thể được tổ chức dưới nhiều hình thức thí nghiệm đồngloạt nhưng cũng có thể dưới hình thức thí nghiệm cá thể

- Thí nghiệm thực hành : do HS thực hiện trên lớp hoặc trong phòng thí nghiệm sau

mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lí nhằm củng cố kiến thức đã học và chủyếu để rèn luyện kĩ năng thí nghiệm Thí nghiệm loại này khả năng tự lực làm việc của

HS cao hơn so với thí nghiệm trực diện

Thí nghiệm thực hành vật lí có thể có nội dung định tính hay định lượng, song chủyếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định các đại lượng vật

lí mà nội dung này không có điều kiện để thực hiện ở dạng thí nghiệm trực diện Thínghiệm thực hành đòi hỏi HS tự lực cao khi thực hiện các giai đoạn của quá trình thínghiệm, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu địnhlượng mới có thể rút ra được kết luận cần thiết

Thí nghiệm thực hành có thể được tổ chức dưới một trong hai hình thức : thí nghiệmthực hành đồng loạt hoặc thí nghiệm thực hành cá thể với nhiều phương án khácnhau : các nhóm HS tiến hành thí nghiệm về những đề tài khác nhau cùng với cácdụng cụ khác nhau nhằm đạt được các mục đích khác nhau, về cùng một đề tài theocùng một mục đích nhưng với các dụng cụ (phương pháp đo) khác nhau hoặc về cùngmột đề tài với cùng một dụng cụ nhưng nhằm giải quyết các nhiệm vụ khác nhau Mỗihình thức tổ chức thí nghiệm thực hành đều có thuận lợi và khó khăn riêng Ở hìnhthức tổ chức thí nghiệm thực hành đồng loạt, ưu điểm nổi bật là phát huy được tác

dụng của sự tương tác lẫn nhau giữa các nhóm HS, việc chỉ đạo của GV đơn giản hơnnhưng lại gặp khó khăn về việc trang bị đồng loạt cùng dụng cụ thí nghiệm cho tất cả

HS Ngược lại, ở hình thức thí nghiệm thực hành cá thể, tuy khắc phục được khó khănnày nhưng GV lại khó bao quát lớp, giúp đỡ HS kịp thời khi gặp khó khăn

- Thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà : do HS hoàn toàn tự lực thực hiện ở nhà theo

nhiệm vụ mà GV đã giao Dạng thí nghiệm này là một loại bài tập mà GV giao chotừng HS hoặc các nhóm HS thực hiện ở nhà

Khác với các loại thí nghiệm khác, HS tiến hành thí nghiệm và quan sát vật lí trongđiều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của GV Vì vậy, loại thí nghiệm nàyđòi hỏi cao độ tính tự giác, tự học của HS Thí nghiệm vật lí ở nhà chỉ đòi hỏi HS sửdụng các dụng cụ thông dụng trong đời sống, vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền Đặc điểm nàytạo nhiều cơ hội để phát triển năng lực sáng tạo của HS

Loại thí nghiệm này tạo điều kiện để GV cá thể hoá quá trình học tập của HS bằngcách giao cho các loại đối tượng HS khác nhau nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm,tiến hành thí nghiệm ở mức độ khó dễ khác nhau về cách chế tạo, lựa chọn dụng cụ,tiến hành thí nghiệm…được thể hiện trong đề bài

Trong dạy học vật lí, GV cần bố trí thời gian để HS báo cáo trước toàn lớp các kếtquả đạt được, giới thiệu sản phẩm của mình, nhận được sự đánh giá của giáo viên vàtập thể cũng như sự động viên, khen thưởng kịp thời

Thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà không những nhằm đào sâu, mở rộng các kiếnthức đã học trong nhiều trường hợp, các kết quả mà HS thu được sẽ là cứ liệu thựcnghiệm cho việc nghiên cứu kiến thức mới ở các bài học sau trên lớp Vì vậy, nộidung của các thí nghiệm vật lí ở nhà không phải là sự lặp lại nguyên xi các thí nghiệm

đã làm trên lớp mà phải có nét mới, không đơn thuần chỉ là sự tiến hành thí nghiệmvới những hướng dẫn chi tiết

III BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1 Tác dụng của bài tập trong dạy học vật lí

- Bài tập giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức : muốn giải được bài tập,

HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đã lĩnh hội vào những trường