Chuong 5 tr175 251

Phần II Một số chuyên đề Chơng V Các phơng pháp khoa học - chuyển phơng pháp khoa học thành phơng pháp tự học Phơng pháp khoa học đợc hình thành từ lâu đời lịch sử Hiện phơng pháp khoa học phong phú đa dạng Việc nghiên cứu phơng pháp khoa học tìm kiếm đờng chuyển phơng pháp khoa học thành phơng pháp tự học giúp em nắm vững phơng pháp tự học học tập có kết hơn, cần cho phát triển họ tơng lai I Các phơng pháp khoa học Phơng pháp khoa học gì? Ta tiếp cận vấn đề qua số mặt sau đây: Định nghĩa: Thuật ngữ Méthodos tiếng Hylạp có nghĩa đờng nghiên cứu, lí thuyết, học thuyết Ngày ta hiểu phơng pháp tập hợp cách thức thủ thuật thao tác lý thuyết hay thực hành nhằm nhận thức thực tiễn giải nhiệm vụ cụ thể Tính mục đích: Trớc giải nhiệm vụ cụ thể đó, ngời phải hình dung kế hoạch hành động mình, vạch thủ thuật hệ thống thủ thuật dùng để đạt đợc mục đích đề Nh vậy, phơng pháp có tính mục đích Điều có nghĩa việc bồi dỡng phơng pháp khoa học cho học sinh, không đợc coi nhẹ việc tạo em nhu cầu nhận thức, nhu cầu nghiên cứu 175 Sự thống biện chứng tính chủ quan khách quan phơng pháp nhận thức Một khía cạnh đáng ý phơng pháp nhận thức khoa học tÝnh kh¸ch quan cđa chóng Mét sè triÕt gia tâm coi phơng pháp nhận thức khoa học nh tập hợp đơn giản thủ thuật cách thức nghiên cứu mà nhà bác học vạch cách tuỳ tiện đầu, độc lập với thực tiễn vật chất bên ngoài, độc lập với đối tợng nhận thức Theo họ, phơng pháp nhận thức khoa học, nguồn gốc chất hoàn toàn có tính chất chủ quan Chẳng hạn: Hăngri Pot viết: "Nguồn gốc phơng pháp tìm đợc chỗ mà tồn tại, mà phơng pháp lại tồn óc ngời Nghĩ kỹ ta thấy phơng pháp vật thể, tợng, mà hoạt động khối óc Chỉ thông qua suy nghÜ, sù nghiỊn ngÉm cđa khèi ãc, ngêi nhận thức đợc hoạt động Do đó, muốn tìm kiếm nguồn gốc phơng pháp tìm thấy óc Phơng pháp mà ngời ta có khả tìm đợc bên khối óc" Tuy nhiên, thực tế chứng tỏ phơng pháp nhận thức khoa học có tính chất khách quan sâu sắc, quy luật khách quan đối tợng nhận thức đợc dùng làm sở để ngời ta dựa vào mà xây dựng thủ thuật quy tắc mà chủ thể phải tuân theo trình nhận thức Chẳng hạn nh phơng pháp động lực học học có sở định luật động lực vật thể vĩ mô; phơng pháp nhiệt động lực học có sở định luật bảo toàn biến hoá lợng Hêraclit viết: "Sự khôn khéo chỗ tác động cách phù hợp với tự nhiên phải chiều theo nó" Todo Páplốp định nghĩa phơng pháp nhận thức khoa học nh sau: "Phơng pháp nhận thức khoa học quy 176 luật vận động nội t ngời, xem nh phản ánh chủ quan giới khách quan Nói khác đi, phơng pháp nhận thức khoa học xem nh định luật khách quan đợc "đem cấy" vào nhận thức ngời, đợc ngời sử dụng cách có ý thức có kế hoạch, quy luật đợc dùng làm vũ khí để giải thích tợng cấu tạo giới" Nh vậy, phơng pháp nhận thức khoa học không đợc xác định cách tuỳ tiện nhà nghiên cứu mà đợc xác định tính chất, đặc điểm đối tợng nhận thức Tuy nhiên, điều nghĩa đồng phơng pháp nhËn thøc khoa häc víi chÝnh nh÷ng quy lt vËn động giới khách quan Tất tợng vật chất khách quan, tồn ý muốn ngời độc lập với ngời Trong phơng pháp nhận thức không tồn tự nhiên, chúng sản phẩm hoạt động tinh thần ngời Do phơng pháp tồn nhận thức ngời Todo Páplốp có nhận xét nh sau: "Phơng pháp nhận thức khoa học đợc ta đồng chúng cách tuyệt đối siêu hình với quy luật khách quan tự nhiên xã hội Trong tự nhiên xã hội phơng pháp hết mà có quy luật khách quan Các phơng pháp có đầu óc, nhận thức có hoạt động nhận thức ngời Vì phơng pháp phạm trù quan trọng phép biện chứng chủ thể, đợc xem nh phản ánh phép biện chứng khách thể Nếu cho từ kiến thức có sẵn giới khách quan suy trực tiếp phơng pháp để hiểu sâu giới khách quan thật sai lầm Tuy 177 phơng pháp đợc xây dựng dựa hiĨu biÕt vỊ c¸c quy lt kh¸ch quan qua sù phát triển vật, nhng quy luật đợc chế biến cách thích hợp ®· ®ỵc nghiỊn ngÉm kü bëi chđ thĨ tríc ngời vạch đợc phơng pháp tơng ứng Vì vậy, khía cạnh chủ quan đóng vai trò quan trọng việc hình thành phơng pháp nhận thức khoa học Trong việc vận dụng phơng pháp trình nghiên cứu khoa học khía cạnh chủ quan lại quan trọng Tóm lại, phơng pháp nhận thức khoa học cần đợc coi nh mét sù thèng nhÊt biƯn chøng gi÷a chđ quan khách quan Ta trình bày phơng pháp nhận thức khoa học trình nhận thức theo sơ đồ sau: Thực tiễn khách quan Phơng pháp nhận thức Nhận thức Những yêu cầu việc bồi dỡng phơng pháp nhận thức khoa học cho học sinh: - Thứ nhất, việc dạy phơng pháp khoa học tách rời việc dạy nội dung khoa học Vì nội dung khoa học định phơng pháp khoa học tơng ứng, nên chơng trình học ta quy định việc giảng dạy phơng pháp khoa học cách tuỳ tiện đợc Chẳng hạn, cố gắng dạy phơng trình Schrodinger học lợng tử theo kiểu suy diễn toán học hoàn toàn sai lầm: bật lên phơng pháp tơng tự vật lý học mà ta cần phải tôn trọng Vấn đề cần phải ý đặc biệt dạy thuyết vật lý phổ thông Mỗi thuyết vật lý có lịch sử đời riêng đợc xây dựng theo phơng pháp định, phơng pháp xây dựng thuyết vật lý phải 178 đợc coi điển hình tốt phơng pháp nhận thức khoa học vật lý - Thứ hai, phơng pháp nhận thức khoa học vận động thống cách biện chứng chủ quan khách quan, nên việc bồi dỡng phơng pháp nhận thức khoa học cho học sinh khác với việc truyền thụ kiến thức khoa học đơn cho em Kiến thức lí thuyết thực tế phản ánh thực khách quan diễn trớc mắt (hoặc trí tởng tợng) học sinh nên em nhiều có tính chất cụ thể Còn phơng pháp nhận thức khoa học dù trừu tợng kiến thức khoa học Ta thực nắm đợc phơng pháp khoa học hoạt động tìm tòi nghiên cứu - lại cần phải có phân biệt việc rèn luyện phơng pháp khoa học cho học sinh việc rèn luyện kĩ cho em; chẳng hạn nh việc dạy phơng pháp thực nghiệm với việc rèn luyện kỹ thực hành Ta không sâu vào vấn đề này, mà cần nhấn mạnh muốn rèn luyện phơng pháp khoa học cho em cần phải có đầu t thích đáng thời gian, trang thiết bị nh công sức ông thầy - Thứ ba, phơng pháp khoa học gắn bó mật thiết với nội dung khoa học nên khoa học có hệ thống phơng pháp đặc thù Nêu lên đợc nét đặc thù phơng pháp thuộc môn khoa học việc dễ dàng Việc phân loại phơng pháp nhận thức khoa học Bây ta vào việc phân loại phơng pháp nhận thức khoa học Theo I.D.Ăngđrêép, ta phân phơng pháp nhận thức khoa học thành ba nhóm: 179 Phơng pháp vật biện chứng: Phơng pháp vật biện chứng phơng pháp nhận thức khoa học chung Nó đợc sử dụng để nghiên cứu tất lĩnh vực khoa học tất giai đoạn trình nhận thức Nhóm phơng pháp chung: Đó phơng pháp đợc sử dụng tất nhiều ngành khoa học Nhng khác với phơng pháp vật biện chứng, nhóm phơng pháp chung không đợc sử dụng tất giai đoạn trình nhận thức, mà đợc dùng số giai đoạn định nh: phơng pháp toán học, phơng pháp phân tích tổng hợp, phơng pháp thực nghiệm, phơng pháp mô hình hoá Chẳng hạn nh phơng pháp phân tích phơng pháp thực nghiệm đợc áp dụng chủ yếu giai đoạn đầu trình nhận thức, phơng pháp tổng hợp đợc dùng để két thúc chuỗi xác định trình nhận thức Mỗi phơng pháp cho ta khả thể khâu nhận thức Trong phơng pháp chung đó, ngời ta thờng ghép thành cặp nhóm phơng pháp Thí dụ nh cặp phơng pháp: phân tích tổng hợp, qui nạp suy diễn; khái quát hoá trừu tợng hoá Các phơng pháp nhóm hay cặp thờng hỗ trợ nhau, kế tục trình nhận thức Nhóm phơng pháp đặc thù: phơng pháp áp dụng cho một vài ngành khoa học, đợc dùng để nghiên cứu tợng hoàn toàn xác định thực tế Chẳng hạn, phân tích hoá học phơng pháp đặc thù hoá học, đồ phơng pháp đặc thù địa lý Cần ý công việc nghiên cứu ngành khoa học ngời ta đồng thời phải sử dụng cách 180 tổng hợp từ phơng pháp riêng ngành, đến phơng pháp chung phơng pháp vật biện chứng Phơng pháp có tính chất riêng cụ thể, mang đậm nét đặc điểm ngành Tuy nhiên, nhợc điểm phơng pháp đặc thù tính tổng quát, nên bị hạn chế khả "vạch lối, đờng" Muốn định hớng cho công trình nghiên cứu lớn tiến hành thời gian dài phải vận dụng phơng pháp chung, phơng pháp vËt biƯn chøng PhÐp vËt biƯn chøng víi t cách phơng pháp nhận thức khoa học coi nh phơng pháp t tởng, mét quan ®iĨm triÕt häc khoa häc Theo X.G Sapôvalenko, ba nhóm phơng pháp nhận thức trên, nhóm phơng pháp nhận thức nh: phơng pháp lịch sử, phơng pháp di truyền, phơng pháp cấu trúc áp dụng tất ngành khoa học Chúng nh phơng pháp chung quan điểm đạo trình nghiên cứu nằm phơng pháp vật biện chứng nhóm phơng pháp chung Dới đây, ta xét vài phơng pháp chung quan trọng khoa học tự nhiên: phơng pháp thực nghiệm, phơng pháp giả thuyết, phơng pháp tơng tự, phơng pháp mô hình phơng pháp thí nghiệm tởng tợng Phơng pháp thực nghiệm: Định nghĩa: Là phơng pháp nghiên cứu tợng tự nhiên cách chủ động tác động vào đối tợng nghiên cứu Khi thực nghiệm ngời ta tạo điều kiện để xem tợng thay đổi nh nào? Có thể nói phơng pháp thực nghiệm phơng pháp thu lợm thông tin cách đặt kiện để chúng bộc lộ quy luật tự nhiên chúng 181 Vai trò phơng pháp thực nghiệm: Phơng pháp thực nghiệm phơng pháp quan trọng khoa học tự nhiên Theo nhận thức luận Mác-Lênin đờng nhận thức từ trực quan sinh động đến t trừu tợng, lại từ t trừu tợng trở thực tiễn Trong phạm vi khoa học tự nhiên, ta hiểu thực tiễn khách quan đối tợng nghiên cứu, t trừu tợng nhận thức mà ta cần phải đạt tới, khái niệm, phạm trù, tính chất, đại lợng gắn bó với định luật, mô hình, lý thuyết định Nhng trình nhận thức trình khép kín, luôn mở rộng: từ lý thuyết đợc xây dựng, ngời ta phải trở phạm vi thực tiễn rộng rãi Qua ngời ta lại bổ sung, chỉnh lí mở rộng lý thuyết Quá trình tiếp tục diễn cách liên tục, qua ngời ngày hiểu đợc thực tiễn cách sâu sắc, đa dạng Vị trí phơng pháp thực nghiệm trình nhận thức Có ngời quan niệm phơng pháp thực nghiệm việc quan sát tợng, phân tích tợng, đề giả thuyết tiến hành thí nghiệm, xử lý kết hình thành lý thuyết (khoa học), chí kể khâu kiểm tra thuyết thí nghiệm Quan niệm nh phơng pháp thực nghiệm chiếm chu trình sơ đồ nhận thức Ngợc lại, có quan niệm cho phơng pháp thực nghiệm khâu tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết có sẵn xử lí kết thu đợc Theo quan niệm phơng pháp thực nghiệm rút thủ thuật quy tắc thực hành Mục đích vai trò phơng pháp thực nghiệm bị hạ thấp 182 Vậy nội dung phơng pháp thực nghiệm gì? Nó nằm vị trí trình nhận thức? Lăng-xơ-be (Pháp) viết nh sau sách sở vật lý ông: "Chúng ta phải thiết lập xem trình diễn biến tợng phụ thuộc yếu tố gì? Làm làm yếu tăng cờng mặt riêng biệt trình Để làm đợc điều ta phải biết phân tích tợng, tách yếu tố riêng biệt thay đổi điều kiện, tợng xảy phạm vi thay đổi đợc, tức phải biết từ quan sát trực tiếp đến thực nghiệm Điều quan trọng lúc không đợc giới hạn ấn tợng định tính tợng, mà phải tìm đặc trng định lợng yếu tố riêng biệt nó: đặc trng thể dới dạng đại lợng tuân theo phép Việc thiết lập định luật định lợng cho biết đại lợng thay đổi nh đại lợng khác biến đổi, nhiệm vụ quan trọng việc nghiên cứu thực nghiệm tợng" Nh vậy, việc nhà thực nghiệm phải quan sát tợng thực tế hệ thống mối quan hệ phức tạp, đa dạng, từ tách riêng mặt cần thiết để nghiên cứu Trong lời nói đầu t luận Các Mác viết : "Nhà vật lý quan sát trình tự nhiên nơi mà trình xảy dới dạng rõ nét bị ảnh hởng phá hoại che lấp đi, đợc, tiến hành thí nghiệm điều kiện đảm bảo cho trình diễn biến dới dạng khiết" Vì thông thờng thiên nhiên không có trình xảy dới dạng khiết, nên làm thí nghiệm ta phải tạo cách nhân tạo điều kiện xảy dới dạng khiết Để tạo đợc điều kiện khiết 183 đó, ta phải sử dụng kỹ thuật đặc biệt, công cụ đặc biệt Nhiệm vụ trung tâm công tác thực nghiệm quan sát, đo đạc, so sánh trình diễn biến tợng điều kiện hoàn toàn xác định, chủ động thay đổi điều kiện thí nghiệm để làm lộ rõ quy lt cđa tù nhiªn Thùc nghiƯm khoa häc tù nhiªn đợc định nghĩa nh sau: Thực nghiệm khoa học tự nhiên trình thực hành việc nghiên cứu khoa học, cụ thể là: Xác định trớc vật, đối tợng nghiên cứu mới, nhân tạo, sẵn thiên nhiên Tạo tợng khách quan thiên nhiên "dới dạng khiết", nói khác đi, tức tạo chúng điều kiện cần thiết Ghi lại, quan sát, đối chiếu, đo đạc kiện thực nghiệm, kết thực nghiệm máy móc dụng cụ đặc biệt, với mục đích khoa học thực tiễn hoàn toàn xác định Nh vậy, sử dụng phơng pháp thực nghiệm phải phối hợp với phơng pháp quan sát, đo đạc, so sánh PP Quan sát PP so sánh PP Thực TN PP Đo đạc Mối quan hệ phơng pháp thực nghiệm phơng pháp khác 184 ứng dụng kiến thức Giải thích, dự đoán tợng điều kiện vật, tợng bị chi phối chủ yếu kiến thức nghiên cứu Giải thích, dự đoán tợng vật lý bị chi phối kiến thức trớc 253 phát nguyên nhân để điều chỉnh thí nghiệm hay dự đoán ứng dụng thực tế tình mới, có yếu tố khác xem khác hẳn lý thuyết IV Bồi dỡng kỹ cho học sinh Để chuyển từ phơng pháp khoa học thành phơng pháp tự học, việc đổi phơng pháp dạy học thầy giáo, cần bồi dỡng cho học sinh nhiều mặt, cần đặc biệt ý bồi dỡng cho em số kỹ nh: đọc sách, kỹ thực hành Sau trình bày nội dung phơng pháp bồi dỡng số kỹ cụ thể kỹ tự làm thí nghiệm Hình thành kỹ tự làm thí nghiệm 1.1 Sự cần thiết Nhìn chung, môn khoa học tự nhiên trờng trung học sở đợc xây dựng khoa học thực nghiệm Hầu hết hệ thống tri thức đợc hình thành sở quan sát, thí nghiệm Thí dụ, phần lớn thí nghiệm vật lí đợc quy định chơng trình trung học sở thí nghiệm thực tâp thí nghiƯm thùc tËp còng sÏ chiÕm mét tØ lƯ cao tổng số thí nghiệm bắt buộc phải tiến hành chơng trình trung học phổ thông Nh vậy, để học tốt môn vật lí bậc THCS bậc THPT, học sinh cần có kĩ tự làm thí nghiệm Giáo viên cần phải biết cách tổ chức hoạt động dạy học để hình thành cho học sinh kĩ tự làm thí nghiệm Kết điều tra vào tháng 7/2004 Nghệ An cho thấy khả học sinh tự thực đợc thí nghiệm chơng trình lớp lớp thấp: 67% đồng ý víi ý kiÕn lµ mét sè thÝ nghiƯm chơng trình học sinh cha tự thực đợc, 32% có ý kiến nhiều thí nghiệm chơng trình học sinh cha tự thực đợc Nhiều giáo viên tự cảm thấy khó khăn việc hớng dẫn để học sinh tự làm thí nghiệm 254 Việc giáo viên cảm thấy khó khăn việc hớng dẫn để học sinh tự làm thí nghiệm nhiều nguyên nhân khác nh: trình độ đào tạo giáo viên không đều, điều kiện thực hành thí nghiệm sở đào tạo s phạm hạn chế, chế quản lý giáo dục cha thực làm cho giáo viên sâu nghiên cứu chuyên môn, Ngoài ra, lí luận kỹ tự làm thí nghiệm học sinh cha rõ, cách hình thành kĩ cho học sinh cha đợc trang bị cách hệ thống nguyên nhân không phần quan trọng Vì vậy, hình thành kỹ tự làm thí nghiệm cho học sinh thông qua hoạt động dạy học cần thiết, góp phần nâng cao chất lợng học tập khả hoạt động sáng tạo cho học sinh 1.2 Thí nghiệm kĩ làm thí nghiệm Thí nghiệm tác động có chủ định, có hệ thống ngời vào đối tợng thực khách quan nhằm phát tợng mới, qui luật mới, tri thức Thí nghiệm hành động có chủ định, bao gồm ba giai đoạn: chuẩn bị làm thí nghiệm, thực thí nghiệm kiểm tra đánh giá kết Mỗi giai đoạn nhóm thao tác a Giai đoạn chuẩn bị thí nghiệm thờng có nhiệm vụ: - Xác định mục đích thí nghiệm - Suy hệ kiểm tra đợc thí nghiệm - Tìm kiếm phơng án thí nghiệm kiểm tra - Lựa chọn phơng án phù hợp với điều kiện dụng cụ, vật liệu thực tế Tìm kiếm, tạo thêm dụng cụ thí nghiệm, thiết bị hỗ trợ thích hợp 255 - Lắp ráp, liên kết dụng cụ thí nghiệm, thiết bị hỗ trợ b Giai đoạn thực thí nghiệm thờng có nhiệm vụ: - Điều khiển cho tợng, trình vật lí xảy - Quan sát vật, tợng xảy Đo đại lợng vật lí - Thu nhập, nghiệm ghi nhận diễn biến, số liệu thí c Giai đoạn xử lí, đánh giá kết thí nghiệm thờng có c¸c nhiƯm vơ: - Xư lÝ c¸c sè liƯu thu thập đợc qua thí nghiệm - Đối chiếu kết thí nghiệm với hệ cần kiểm tra, rút kết luận - Quyết định kết thúc hay làm lại thí nghiệm Mỗi nhiệm vụ nêu hành động có mục đích Mỗi hành động lại gồm thao tác nhỏ thao tác nguyên tố phải có trình hình thành riêng Kỹ làm thí nghiệm khả lựa chọn thao tác thí nghiệm phù hợp với điều kiện thực tế, xếp thành hệ thống hợp lý để thực đợc mục đích thí nghiệm Nh vậy, có kĩ tự làm thí nghiệm nghĩa là: - Hiểu thực đợc hệ thống thao tác thí nghiệm - Biết lựa chọn thao tác phù hợp với ®iỊu kiƯn thùc tÕ (dơng cơ, vËt liƯu, kh«ng gian, thời gian, ngời, ) xếp thao tác thành hệ thống hợp lí để thực 1.3 Hình thành kỹ làm thí nghiệm cho học sinh THCS thông qua hoạt động dạy học Nguyên tắc chung: Kỹ đợc hình thành qua luyện tập 256 Quá trình hình thành phải từ kĩ thành phần, đơn giản đến kỹ phức tạp, từ giai đoạn đến toàn trình làm thí nghiệm: tạo tình huống, lựa chọn, xếp hợp lí thao tác thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lý kết Quá trình hình thành kĩ gắn kết chặt chẽ, hợp lí với trình lĩnh hội kiến thức Giữa lĩnh hội kiến thức việc hình thành kĩ có mối liên hệ mật thiết với Bất kĩ phải dựa sở kiến thức Điều rõ ràng là: muốn hình thành kĩ phải thông qua luyện tập, mà muốn luyện tập có kết cần phải hiểu rõ mục đích, cách thức, điều kiện luyện tập, nói cách khác phải có kiến thức Nhng kĩ đợc hình thành, chúng lại có tác dụng trở lại trình tiếp thu, lĩnh hội kiến thức học sinh, làm cho trình diễn nhanh hơn, hiệu Phải tìm hiểu tận dụng kiến thức, kĩ làm thí nghiệm mà học sinh đợc tiếp thu qua bậc tiểu học để hình thành kĩ tự làm thí nghiệm cho học sinh đầu cấp THCS Phơng pháp hình thành: Kĩ làm thí nghiệm học sinh đợc hình thành cách giáo viên định hớng tạo điều kiện cho học sinh tự thực hành động thí nghiƯm Sau ®ã, tỉ chøc cho häc sinh lun tËp thành kĩ Có kiểu định hớng hành động: định hớng cứng định hớng khái quát Định hớng cứng định hớng algôrit hành động thí nghiệm cụ thể Theo kiểu này, giáo viên chia hành động thí nghiệm thành giai đoạn, rõ đầy đủ cách thực hành động bắt buộc học sinh ghi nhớ, thực đúng, đủ algôrit hành động thí nghiệm lập Cách 257 dùng để hình thành kĩ hẹp (lắp ráp dụng cụ thí nghiệm, đo trực tiếp số đại lợng có trị số ổn định, ) thực giai đoạn đầu việc hình thành kĩ mới, khó mà học sinh cha thể tự xác định đợc (bài xác định đại lợng vật lí thông qua đo đạc số đại lợng khác) Định hớng khái quát định hớng "sơ đồ" Theo kiểu này, giáo viên cho học sinh làm quen với việc thực thí nghiệm theo sơ đồ hay kế hoạch chung việc làm thí nghiệm (tìm phơng án thí nghiệm sở dụng cụ có; quan sát, ghi nhận tợng, đo đạc đại lợng có trị số biến động; thực hành xác định đại lợng vật lí thông qua đo đạc số đại lợng khác, ) Tiến trình hình thành phân giai đoạn: - Cho học sinh làm quen với algôrit hành động thí nghiệm (xem giáo viên thực thao tác mẫu) sơ đồ định hớng hành động (xem sơ đồ, nghe giáo viên gợi ý giới thiệu kế hoạch chuẩn bị thực thí nghiệm) - Tổ chức cho học sinh thảo luận để diễn đạt thành lời bớc hành động thí nghiệm, giáo viên điều chỉnh, bổ sung hoàn chỉnh - Cho học sinh làm thí nghiệm vài lần Trong trình thao tác riêng lẻ đợc thực thành thục, hệ thống thao tác đợc thực đầy ®đ, theo thø tù cđa mét hµnh ®éng lµm thÝ nghiệm làm nhiều lần học sinh nắm đợc đầy đủ, thành thục trở thành kỹ Các loại học giúp hình thành kĩ làm thí nghiệm - Bài học hình thành kĩ thí nghiệm (bài học đo trực tiếp đại lợng vật lí) để hoàn chỉnh hệ thống thao tác, rèn kĩ năng, củng cố thao tác 258 cha thục (thí nghiệm thực hành, thí nghiệm tự làm nhà) - Bài học tìm hiểu kiến thức kết hợp với hình thành phần, luyện tập số thao tác hành động thí nghiệm - Bài tập giả định tình để luyện khả lựa chọn lập hệ thống thao tác thí nghiệm Hình thành kỹ ớc lợng giá trị cần đo cho học sinh đầu cấp trung học sở 2.1 Sự cần thiết Trong trình học tập môn vật lí, học sinh phải trực tiếp đo nhiều đại lợng Số liệu đo đợc dùng để tính toán đại lợng khác giúp học sinh hình thành dự đoán kiểm tra hệ vật lí, Uớc lợng giá trị cần đo lựa chọn dụng cụ đo thích hợp khâu kĩ đo trực tiếp đại lợng vật lí Ước lợng gần giúp cho việc chọn dụng cụ đo phù hợp, từ dó có kết đo tin cậy Ước lợng không chọn dụng cụ đo không phù hợp, số liệu đo không bảo đảm độ tin cậy cần thiết Một số trờng hợp, ớc lợng sai, chän dơng sai, cã thĨ lµm háng dơng cụ đo Học vật lí lớp lớp 7, lần chơng trình, học sinh đợc trực tiếp đo đại lợng vật lí nhất: đo độ dài, đo thể tích, đo khối lợng, đo lực, đo nhiệt độ, đo cờng độ dòng điện, đo hiƯu ®iƯn thÕ Thùc tÕ ®êi sèng cã thĨ cho em số kinh nghiệm ban đầu, giúp ớc lợng vài đại lợng quen biết nh độ dài, khối lợng Tuy vậy, số tri thức kinh nghiệm rời rạc, mà cần phải tận dụng Các đại lợng nh cờng độ dòng điện, hiệu điện thế, học sinh cha đợc biết, cha đợc tiếp xúc với dụng cụ đo cha thể có khả ớc lợng lựa chọn dụng cụ đo 259 Hình thành kỹ ớc lợng lựa chọn dụng cụ cho học sinh đầu cấp THCS việc làm cần thiết, giúp học sinh có sở để tiến hành đo đại lợng vật lí, tự làm thí nghiệm vật lí, góp phần nâng cao hiệu học tập môn 2.2 Nội dung kĩ ớc lợng giá trị đại lợng cần đo Kĩ ớc lợng giá trị cần đo tập hợp hành động để suy luận gần giá trị đại lợng vật, tợng hay trình vật lí mà không dùng dụng cụ đo Kĩ ớc lợng giá trị cần đo bao gồm hành động sau: - Quan sát biểu hiện, tập hợp số liệu vật, tợng vật lí có quan hệ với đại lợng cần đo - Liên tởng tới biểu tợng có, số liệu biết độ lớn, đơn vị đại lợng - Từ tơng quan biểu quan sát đợc với biểu tợng có, số liệu thực tế tập hợp đợc với số liệu biết, nhẩm gần độ lớn giá trị đại lợng cần đo Cơ sở quan trọng để học sinh ớc lợng giá trị đại lợng cần đo biểu tợng đơn vị đo hiểu biết khoảng giá trị tồn đại lợng đo vật, trình, mối liên hệ đại lợng cần đo biểu khác vật mà ta cảm nhận đợc giác quan 2.3 Phơng pháp hình thành cho học sinh kĩ ớc lợng giá trị đại lợng cần đo Phải tiến hành công việc sau đây: - Giúp học sinh hình thành biểu tợng đơn vị đo, biết biểu hiện, số liệu đại lợng cần đo 260 biĨu hiƯn, c¸c sè liƯu cã quan hƯ phơ thuộc với độ lớn đại lợng cần đo vật, trình - Hớng dẫn học sinh biÕt c¸ch quan s¸t c¸c biĨu hiƯn, c¸ch tËp hợp số liệu có liên quan đến đại lợng cần đo, cách so sánh biểu quan sát đợc với biểu tợng có, cách so sánh số liệu thu thập đợc với số liệu biết để nhẩm giá trị gần - Tỉ chøc cho häc sinh lun tËp íc lỵng mét số lần để học sinh tự thực đợc đầy đủ hành động kĩ ớc lợng Hình thành cho học sinh biểu tợng, hiểu biết đơn vị đo số giá trị thờng gặp: Đối với đại lợng mà độ lớn ta trực tiếp cảm nhận đợc giác quan nh: mét, lít, kilôgam, niutơn ta hình thành thủ thuật sau đây: - Cho HS trực tiếp quan sát, sờ mó, tác động vào vật cụ thể để em cảm nhận đợc giá trị đại lợng thông qua cảm giác Khi giới thiệu đơn vị mét, đơn vị dm phải cho HS trực tiếp xem độ dài 1mét thớc cụ thể, xem khối lập phơng ca tích dm Khi giới thiệu đơn vị kilôgam phải cho HS trùc tiÕp xem, tù tay nhÊc mét qu¶ cân vật có khối lợng 1kg Khi giới thiệu 1N phải cho HS cảm nhận sức đè cân 100g lên tay cảm nhận lực kéo 1N mà móc lực kế tác dụng trở lại tay độ lực kế 1N - GV gợi cho HS nhớ lại cảm giác độ lớn đại lợng mà HS gặp tiếp xúc với vật thể, tợng vật lý đời sống, song song với việc cung cấp thông tin độ lớn đại lợng Độ dài gang tay dài khoảng 2dm, độ dài sải chân khoảng 0,5m Dung tích cốc đựng nớc uống khoảng 0,3dm3 Khối lợng túi đờng mà hiệu bánh đóng sẵn gần 1kg, 261 Với đại lợng nhiệt độ, việc hình thành biểu tợng 10C khó, ta hình thành gần biểu tợng số giá trị nhiệt độ thờng gặp cách cho HS đo nhiệt độ không khí bình thờng, đồng thời ghi nhận cảm giác nhiệt độ khoảng 250C , cảm nhận nhiệt độ xấp xỉ 37 0C cách tự sờ vào da thân Đại lợng cờng độ dòng điện trực tiếp cảm nhận đợc cách giác quan, nhng cờng độ dòng điện có liên quan đến tác dụng dòng điện Trớc hết GV phải giới thiệu giá trị cờng độ dòng điện thờng gặp thực tế nh: Cờng độ dòng điện qua bàn hoạt động vào khoảng 3-5A, cờng độ dòng điện qua bóng đèn neon sáng khoảng 0,1A-0,3A, Sau đó, ta giúp HS cảm nhận đợc độ lớn giá trị thờng gặp cờng độ dòng điện cách cho HS quan sát biểu có quan hệ phụ thuộc nh độ sáng đèn, độ quay mạnh quạt điện trạng thái định mức Đại lợng hiệu điện thế, đợc hình thành cách thông báo hiệu điện hai đầu nguồn điện thông thờng nh: pin 1,5V, ắc quy 6V, điện gia đình 220V HS tìm hiểu số giá trị thực tế đại lợng cách đọc số liệu định mức kĩ thuật ghi vật thể, thiết bị HS biết nhiều giá trị thực tế dễ hình dung, ớc lợng giá trị cần đo Hình thành kĩ so sánh tơng quan để nhẩm giá trị đại lợng cần đo: Có thể thực nh sau: - Với đại lợng cảm nhận đợc giác quan nh độ dài, khối lợng phải: Tác động đồng thời vào vật thật đơn vị đo vào giác quan Thí dụ: ớc lợng độ dài phải đặt thớc gần vật 262 để quan sát so sánh; ớc lợng khối lợng dùng tay thử vật - Với đại lợng không trực tiếp cảm nhận giác quan phải dựa vào số liệu biết để nhẩm giá trị đại lợng Thí dụ, hiệu điện nguồn pin 3V, cờng độ dòng điện qua bóng đèn điện từ 0,2A đến 0,4A, nhiệt độ nồi nớc gần sôi khoảng 900C Luyện tập ớc lợng: Bằng vật thật tranh vẽ - Giáo viên nêu tình giả định tình thực tế cần đo - Học sinh dự đoán giá trị đại lợng cần đo - Giáo viên bổ sung cách nhẩm, điều chỉnh số liệu Hình thành kỹ lựa chọn dụng cụ đo đại lợng vật lí cho học sinh đầu cấp THCS 3.1 Nội dung kĩ lựa chọn dụng cụ đo: Kĩ lựa chọn dụng cụ đo tập hợp hành động ngời ®o ®Ĩ chän ®ỵc dơng phï hỵp víi ®iỊu kiện thực tế đo đợc giá trị có độ xác cần thiết Kĩ lựa chọn dụng cụ đo bao gồm hành động sau: - Ước lợng giá trị cần đo Xác định yêu cầu độ xác phép đo Tìm hiểu điều kiện đo - Liên tởng loại dụng cụ đo biết, tìm hiểu dụng cụ đo có công dụng, giới hạn đo độ chia nhỏ - Đối chiếu dụng cụ có với yêu cầu phép đo điều kiện đo để định chọn dụng cụ Cơ sở quan trọng để lựa chọn dụng cụ đo hiểu biết ngời đo công cụ, cách sử dụng, giới hạn đo độ chia nhỏ loại dụng cụ đo 263 3.2 Phơng pháp hình thành kĩ lựa chọn dụng cụ đo Để hình thành kĩ lựa chọn dụng cụ đo cho học sinh, phải làm việc sau: - Trang bị cho học sinh hiểu biết công dụng, cách sử dụng, giới hạn đo độ chia nhỏ loại dụng cụ đo - Hớng dẫn học sinh biết cách tìm hiểu điều kiện đo thực tế, ớc lợng giá trị cần đo xác định yêu cầu độ xác phép đo - Tổ chức cho học sinh luyện tập để em tự thực đợc đầy đủ hành động kĩ chọn dụng cụ đo Trang bị cho học sinh hiểu biết vỊ dơng ®o: Cã thĨ cung cÊp cho häc sinh hiểu biết công cụ, cách sử dụng, giới hạn đo độ chia nhỏ loại dụng cụ đo cách nh sau: - Thông báo lời kết hợp với tranh ảnh, hình chiếu hình dạng ngoài, mặt chia độ, thang chia độ, sơ đồ cấu tạo, tình sử dụng loại dụng cụ đo - Hớng dẫn học sinh trực tiếp tìm hiểu dụng cụ thật, có phòng thí nghiệm tìm hiểu tranh, ảnh, băng đĩa hình, - Giao cho học sinh tự tìm hiểu thêm thực tế báo cáo miệng trớc lớp, báo cáo cho giáo viên phiếu t×m hiĨu Mét néi dung quan träng viƯc t×m hiểu dụng cụ đo việc xác định giới hạn đo độ chia nhỏ dụng cụ đo Việc xác định giới hạn đo dụng cụ tơng đối dễ HS thờng mắc sai lầm việc xác định độ chia nhỏ 264 dụng cụ đo Cần phải hình thành cho HS kĩ xác ®Þnh ®é chia nhá nhÊt cđa dơng ®o đo độ dài, loại dụng cụ đo thông thờng, sau hớng dẫn cho HS suy luận tơng tự Việc hình thành cho HS kĩ xác định độ chia nhỏ thớc đo độ dài thực nh sau: - Sử dụng tranh phóng to đoạn thớc đo độ dài, có hai vạch chia có ghi giá trị độ dài hai vạch có số vạch nhỏ Yêu cầu học sinh xác định giá trị độ dài khoảng chia hai vạch nhỏ gần - Định hớng cho HS hình thành cách xác định độ chia nhỏ nhất: Độ dài khoảng cách hai vạch lớn có giá trị bao nhiêu? Giữa hai vạch lớn có khoảng nhỏ? Làm để biết độ dài khoảng nhỏ? - Cho HS vận dụng tập xác định ®é chia nhá nhÊt cđa thíc trªn tranh cã sè ghi giá trị vạch lớn không liên tiếp nhau, có số khoảng chia hai vạch lớn khác đi, có đơn vị đo lớn bé trớc Sau chuyển sang tập xác định độ chia nhỏ vài thớc thật Thông báo cho HS biết, phép đo thông thờng yêu cầu sai số dới 10%, phép đo phục vụ kĩ thuật cao yêu cầu sai số bé Từ yêu cầu sai số tính giá trị lớn độ chia nhỏ chấp nhận đợc, loại bỏ thớc đo có độ chia nhỏ lớn giá trị Tổ chức cho HS tìm hiểu điều kiện đo luyện tập kĩ chọn dụng cụ đo nh sau: - Giả định tình đo, giả định có sẵn số dụng cụ đo khác, yêu cầu HS nêu thứ tự thực cách lựa chọn, dụng cụ đợc chọn, GV nhận xét, bổ sung - Tạo tình đo thật với dụng cụ đo thật, yêu cầu HS tìm hiểu, lựa chọn báo cáo kết quả, GV nhận xÐt, bỉ sung 265 Nh vËy, ta cã thĨ tãm lợc việc hình thành kỹ lựa chọn dụng cụ đo thích hợp thành sơ đồ Tập ớc lợng giá trị cần đoGV nêu tình thực tế cần đoHS dự đoán giá trị đại lợng cần đoGV bổ sung, điều chỉnh Tập xác định giới hạn đo độ chia nhá nhÊt cđa dơng ®oGV giao mét sè dụng cụ đo hình ảnh thang chia độ số dụng cụ đoHS xác định giới hạn đo độ chia nhỏ dụng cụ đoGV bỉ sung , ®iỊu chØnh TËp chän dơng ®o thích hợp giá trị cần đoGV nêu khoảng tồn giá trị cần đo, độ xác cần đạt đợc giá trị, nêu giới hạn đo ®é chia nhá nhÊt cđa mét sè dơng ®oHS lựa chọn dụng cụ đo phù hợpGV bổ sung , điều chỉnh Luyện tập phối hợp thao tácGV cho vật thể mang sẵn đại lợng cần đo, yêu cầu độ xác kết đo, giao loại dụng cụ đo có giới hạn đo độ chia nhỏ khác nhau.HS tập ớc lợng giá trị cần đo, xác định giới hạn đo độ chia nhỏ loại dụng cụ, chọn dụng cụ đo thích hợpGV bổ sung , điều chỉnh 266 Tài liệu tham khảo P.V Cốp-nin Giả thuyết nhận thức thực tiễn Kiep 1962 Nguyễn Văn Hoà - Bồi dỡng cho học sinh phơng pháp thực nghiệm nhằm nâng cao chất lợng học tập góp phần phát triển lực sáng tạo dạy học vật lý lớp - Trung học sở (Luận án Tiến sĩ giáo dục học, chuyên ngành "phơng pháp giảng dạy vật lí") HN.2002 B.M.Kedrop Đối tợng mối liên hệ tơng hỗ Khoa học tự nhiên NXB "Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô" M 1962 Vũ Quang Những phơng pháp nhận thức Vật lý nhà trờng phổ thông Nội san Viện khoa học giáo dục Tập t liệu Vật lý số Năm 1977 Vũ Quang Bàn hệ thống phơng pháp nhận thức môn Vật lý nhà trờng phổ thông Tài liệu Roneo - Nội san Viện khoa học giáo dục Năm 1978 267 ... thành nhận thức khoa học Đó ta đủ chứng xác nhận qui luật chi phối tợng A chắn chi phối tợng B 5.1 Những đặc điểm phơng pháp tơng tự a Các mối quan hệ, định luật mà ta đề cập đến có tầm khái... thống mặt trời; lý thuyết lực hạt nhân đợc xây dựng dựa tơng tự trờng lực hạt nhân trờng điện từ 5.2 Những yêu cầu phơng pháp tơng tự Trớc hết, tất tơng tự sử dụng đợc phơng pháp nhận thức Nhng... hình cấu trúc nguyên tử Những khái niệm đợc xây dựng là: cấu trúc nguyên tử, hạt nhân nguyên tử 5.3 Các thành phần phơng pháp tơng tự Nhìn chung phơng pháp tơng tự gồm ba khâu sau: a Tập hợp kiện