Trong dạy học VL, TN được sử dụng như một công cụ phân tích hiện thực khách quan, từ đó HS thu nhận tri thức về đối tượng, nếu ban đầu HS chưa biết hoặc biết một ít về đối tượng cần ngh[r]
(1)MỞ ĐẦU
Vật lí (VL) mơn khoa học thực nghiệm, việc sử dụng thí nghiệm (TN) dạy học VL trường phổ thông không công việc bắt buộc, mà cịn biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh (HS) Một tác dụng TN VL tạo trực quan sinh động trước mắt HS mà cần thiết TN dạy học VL quy định tính chất q trình nhận thức HS hướng dẫn GV Thơng qua TN VL, tạo tác động có chủ định, có hệ thống người vào đối tượng thực khách quan, với phân tích điều kiện mà diễn tác động kết tác động, ta thu nhận tri thức
TN VL hiểu theo nghĩa rộng phương pháp dạy học VL trường phổ thơng Đó cách thức hoạt động thầy trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnh kiến thức kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt kĩ năng, kĩ xảo thực hành Thêm vào đó, TN cịn có tác dụng giúp cho việc dạy học VL tránh tính chất giáo điều hình thức phổ biến dạy học Ngoài ra, TN VL cịn góp phần giúp cho HS củng cố niềm tin khoa học nhằm hình thành giới quan vật biện chứng cho HS
Cùng với TN VL, việc sử dụng phương tiện dạy học, phương tiện dạy học đại dạy học cần thiết, điều kiện cần thiết nhằm đạt mục đích dạy học
Sử dụng cách hợp lí phương tiện dạy học nói chung việc làm khơng thể thiếu mục tiêu nâng cao hiệu dạy học Đó cách thức để cung cấp kiến thức cho HS cách chắn xác, làm cho nguồn thơng tin họ thu nhận trở nên đáng tin cậy hơn, cụ thể hơn, từ HS tăng thêm khả tiếp thu thuộc tính chất vật, tượng trình phức tạp mà bình thường họ khó nắm vững Đó cách để rút ngắn thời gian lĩnh hội kiến thức HS, dễ dàng gây cảm hứng ý HS, giải phóng GV khỏi khối lượng lớn công việc chân tay Bằng việc sử dụng phương tiện dạy học, GV kiểm tra cách khách quan khả tiếp thu kiến thức hình thành kĩ năng, kĩ xảo HS
(2)cũng cần phải thừa nhận rằng, khả sử dụng thiết bị dạy học đại thao tác TN phận GV nói chung cịn hạn chế
Nội dung chuyên đề đề cập đến việc sử dụng TN phương tiện dạy học dạy học vật lí, đồng thời đề xuất việc kết hợp sử dụng TN phương tiện đại nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lí trường phổ thơng
NỘI DUNG
I THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VL 1.1 Chức thí nghiệm dạy học vật lí
1.1.1 Chức thí nghiệm theo quan điểm lí luận nhận thức Thí nghiệm phương tiện thu nhận tri thức
TN phương tiện quan trọng hoạt động nhận thức người, thông qua TN người thu nhận tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao lực thân để tác động cải tạo thực tiễn Trong dạy học, TN phương tiện hoạt động nhận thức HS, giúp người học việc tìm kiếm thu nhận kiến thức khoa học cần thiết
Vai trò TN giai đoạn trình nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu biết người đối tượng cần nghiên cứu Trong dạy học VL, TN sử dụng cơng cụ phân tích thực khách quan, từ HS thu nhận tri thức đối tượng, ban đầu HS chưa biết biết đối tượng cần nghiên cứu, TN sử dụng để thu nhận kiến thức nó, thơng qua TN, HS trả lời câu hỏi tượng xảy đối tượng … Chẳng hạn, nghiên cứu tượng khúc xạ ánh sáng, thông qua TN, HS quan sát tượng khúc xạ ánh sáng (sự gãy khúc tia sáng mặt phân cách hai môi trường) mà thu thập số liệu góc tới góc khúc xạ tương ứng, tạo sở để rút nội dung định luật khúc xạ ánh sáng
Trong sống thực tế, vật tượng xung quanh vô phức tạp, đa dạng đan xen vào Ta nghiên cứu riêng lẻ tượng mà khơng có ảnh hưởng tượng khác tác động lên chúng, nghĩa tách riêng tượng để quan sát, nghiên cứu Trong tự nhiên thế, tượng xảy chằng chịt đan xen lẫn nhau, để nghiên cứu tượng, vật riêng biệt, ta sử dụng TN để nghiên cứu riêng cho trường hợp cụ thể đó, có thơng qua TN vật, tượng cần nghiên cứu phơi bày rõ ràng chất nó, điều mà cần quan tâm
(3)thức cách cách tự lực, mà qua làm cho HS tích cực, sáng tạo hoạt động nhận thức, từ họ hăng hái tham gia vào công khám phá kiến thức thông qua TN
Có thể nói rằng, TN nguồn cung cấp thơng tin xác vật, tượng có TN kiến thức mà HS thu nhận đạt chất lượng, hiệu việc sử dụng TN dạy học VL đem lại cho HS tự tin vào kiến thức lĩnh hội Thí nghiệm phương tiện kiểm tra tính đắn tri thức thu nhận Trong khoa học, phương pháp thực nghiệm coi “hịn đá thử vàng” tri thức chân Bởi vậy, nói TN có chức việc kiểm tra tính đắn tri thức thu nhận
Trong dạy học VL, TN phương tiện tốt để kiểm tra kiến thức VL khái qt hố từ lí thuyết Thực tế cho thấy, từ khái qt hố lí thuyết đưa TN để kiểm tra lí thuyết khơng làm cho hoạt động nhận thức HS tích cực mà tạo niềm tin đắn kiến thức mà HS lĩnh hội Thơng thường, suy nghĩ HS ln có khái qt lí thuyết, nhiên, khái qt hố, tư theo lí thuyết sng, mà cần phải GV kiểm tra TN Ngoài ra, kết luận từ tư trừu tượng HS cần phải kiểm tra tính đắn thông qua TN Trong trường hợp này, rõ ràng TN góp phần tích cực vào hoạt động nhận thức HS, kiểm chứng đắn suy luận kiến thức mà HS thu nhận
Thí nghiệm phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn
Trong trình vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc thiết kế chế tạo thiết bị kĩ thuật, người ta gặp phải khó khăn định tính khái qt trừu tượng tri thức cần vận dụng, tính phức tạp thiết bị kĩ thuật cần chế tạo Trong trường hợp TN sử dụng với tư cách phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn
Chẳng hạn: việc vận dụng kiến thức lực nâng chế tạo máy bay, để có phương án tối ưu việc thiết kế kiểu dáng cánh máy bay người ta làm TN với với mơ hình máy bay thu nhỏ Sau dựa vào phương pháp tương tự lí thuyết đồng dạng để chuyển kết thu qua việc nghiên cứu mơ hình vào đối tượng thực tế cần chế tạo
Trong dạy học VL, TN khơng có vai trị lớn việc tích cực hóa hoạt động nhận thức HS, thể khía cạnh cung cấp kiến thức, rèn luyện thao tác chân tay, tác động đến giác quan HS , mà TN cịn có vai trị lớn khác việc giúp HS củng cố vận dụng kiến thức cách vững
(4)cuộc sống, vấn đề thực tốt biết vận dụng TN để giải quyết, TN VL giúp cho HS có điều kiện vận dụng kiến thức học vào thực tế sống, từ xố bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết sng tồn nhiều năm trước Thí nghiệm phận phương pháp nhận thức
TN ln đóng vai trị quan trọng phương pháp nhận thức khoa học, chẳng hạn:
– Đối với phương pháp thực nghiệm, TN ln có mặt nhiều khâu khác nhau: làm xuất vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đắn giả thuyết, …
– Trong phương pháp mơ hình, TN giúp ta thu thập thông tin đối tượng gốc làm sở cho việc xây dựng mơ hình
Ngồi ra, mơ hình vật chất điều bắt buộc người ta phải tiến hành TN thực với Cuối cùng, nhờ kết TN tiến hành vật gốc tạo sở để đối chiếu với kết thu từ mơ hình, qua để kiểm tra tính đắn mơ hình xây dựng giới hạn áp dụng
1.1.2 Chức thí nghiệm theo quan điểm lí luận dạy học
Trong dạy học VL, TN đóng vai trị quan trọng, quan điểm lí luận dạy học vai trị thể mặt sau:
Thí nghiệm sử dụng tất giai đoạn khác tiến trình dạy học
TN VL sử dụng tất giai đoạn khác tiến trình dạy học đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải vấn đề (hình thành kiến thức, kĩ ), củng cố kiến thức kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo HS
Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh
Việc sử dụng TN dạy học góp phần quan vào việc hoàn thiện phẩm chất lực HS, đưa đến phát triển toàn diện cho người học Trước hết, TN phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo VL cho HS Nhờ TN HS hiểu sâu chất VL tượng, định luật, trình nghiên cứu có khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn HS linh hoạt hiệu
(5)trong dạy học VL, giảng có sử dụng TN, HS lĩnh hội kiến thức rộng nhanh hơn, HS quan sát đưa dự đoán, ý tưởng mới, nhờ hoạt động nhận thức HS tích cực tư em phát triển tốt
Thí nghiệm phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
Thơng qua việc tiến hành TN, HS có hội việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS TN điều kiện để HS rèn luyện phẩm chất người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực Xét phương diện thao tác kĩ thuật, khơng thể phủ nhận vai trị TN việc rèn luyện khéo léo tay chân HS
Hoạt động dạy học không dừng lại chỗ truyền thụ cho HS kiến thức phổ thông đơn mà điều không phần quan trọng làm phải tạo điều kiện cho HS tiếp cận với hoạt động thực tiễn thao tác thân họ Trong dạy học VL, giảng có TN GV cần phải biết hướng HS vào việc cho họ tự tiến hành TN, có kiến thức em thu nhận vững vàng hơn, rèn luyện cho em khéo léo chân tay, khả quan sát tinh tế, tỉ mỉ xác Có thế, khả hoạt động thực tiễn HS nâng cao
Thí nghiệm phương tiện kích thích hứng thú học tập học sinh
TN phương tiện gây hứng thú, yếu tố kích thích tính tò mò, ham hiểu biết HS học tập, nhờ làm cho em tích cực sáng tạo q trình nhận thức Chính nhờ TN thơng qua TN mà HS tự tay tiến hành TN, em thực thao tác TN cách thục, khơi dậy em say sưa, tò mò để khám phá điều mới, điều bí ẩn từ TN cao hình thành nên ý tưởng cho TN Đó tác động bản, giúp cho trình hoạt động nhận thức HS tích cực
Thơng qua TN, nhờ vào tập trung ý, quan sát vật, tượng tạo cho HS ham thích tìm hiểu đặc tính, quy luật diễn biến tượng quan sát Khi giác quan HS bị tác động mạnh, HS phải tư cao độ từ quan sát TN, ý kĩ TN để có kết luận, nhận xét phù hợp
Thí nghiệm phương tiện tổ chức hình thức hoạt động học sinh
(6)Thí nghiệm vật lí góp phần làm đơn giản hố tượng q trình vật lí TN VL góp phần đơn giản hố tượng, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư trừu tượng HS, giúp cho HS tư đối tượng cụ thể, tượng trình diễn trước mắt họ Các tượng tự nhiên xẩy vơ phức tạp, có mối quan hệ chằng chịt lấy nhau, khơng thể lúc phân biệt tính chất đặc trưng tượng riêng lẻ, lúc phân biệt ảnh hưởng tính chất lên tính chất khác Chính nhờ TN VL góp phần làm đơn giản hố tượng, làm bật khía cạnh cần nghiên cứu tượng trình VL giúp cho HS dễ quan sát, dễ theo dõi dễ tiếp thu
1.2 Thí nghiệm biểu diễn yêu cầu sử dụng
Dựa vào hoạt động GV HS, phân TNVL thành hai loại: TN biểu diễn TN HS Đối với thí nghiệm biểu diễn, dựa vào mục đích sử dụng thí nghiệm, phân loại sau:
+ TN mở đầu: TN dùng để đặt vấn đề định hướng học TN mở đầu đòi hỏi phải ngắn gọn cho kết
+ TN nghiên cứu tượng mới: tiến hành nghiên cứu TN nghiên cứu tượng TN khảo sát hay TN kiểm chứng
+ TN củng cố: TN dùng để cố học Cũng TN mở đầu, TN cố phải ngắn gọn cho kết
Để phát huy tốt vai trị TN biểu diễn dạy học VL GV cần phải quán triệt yêu cầu sau tiến hành TN
Thứ nhất, TN biểu diễn phải gắn liền hữu với giảng TN khâu tiến trình dạy học, phải gắn liền hữu với giảng, phải yếu tố tất yếu tiến trình dạy học Nếu TN biểu diễn không gắn liền hữu với giảng khơng thể phát huy tốt vai trị học Muốn TN gắn liền hữu với giảng, trước hết TN phải xuất lúc tiến trình dạy học, đồng thời kết TN phải khai thác cho mục đích dạy học cách hợp lí, lơgic khơng gượng ép
Thứ hai, TN biểu diễn phải ngắn hợp lí Do thời gian tiết học 45 phút, TN khâu tiến trình dạy học, kéo dài ảnh hưởng đến khâu khác, tức ảnh hưởng đến tiến trình dạy học chung Bởi vậy, phải vào TN cụ thể để GV định thời lượng cho thích hợp
(7)nhiên, không miễn cưỡng gượng ép, không bắt HS phải cơng nhận Cần phải giải thích cho HS ngun nhân khách quan chủ quan sai số kết TN
Thứ tư, TN biểu diễn phải đảm bảo lớp quan sát Phải bố trí TN lớp quan sát phải tập trung ý HS vào chi tiết chính, quan trọng Muốn vậy, GV cần ý từ khâu lựa chọn dụng cụ TN đến việc bố trí xếp dụng cụ cho hợp lí Nếu cần thiết sử dụng phương tiện kĩ thuật, như: Camera, đèn chiếu, máy chiếu qua đầu, máy vi tính để hỗ trợ
Thứ năm, TN biểu diễn phải đảm bảo an tồn Trong tiến hành TN biễu diễn khơng để TN gây ảnh hưởng đến sức khỏe HS TN phải an toàn, tránh gây cho HS cảm giác lo tiến hành TN
– Để thực TN cách có hiệu quả, cần ý đến kĩ thuật biểu diễn TN sau:
+ Sắp xếp dụng cụ: Các dụng cụ TN phải bố trí xếp cho lôi ý HS đảm bảo cho lớp quan sát Muốn phải lựa chọn dụng cụ TN có kích thước đủ lớn phải xếp dụng cụ mặt phẳng thẳng đứng để chúng không che lấp lẫn Những dụng cụ quan trọng phải đặt vị trí cao nhất, dụng cụ thứ yếu đặt thấp dụng cụ không cần thiết để HS quan sát che lấp
+ Dùng vật thị: Để tăng cường tính trực quan TN ta dùng vật thị, chẳng hạn: Dùng màu pha vào nước; dùng khói TN truyền thảng ánh sáng, TN đối lưu khơng khí
+ Dùng phương tiện hỗ trợ như: Đèn chiếu; Gương phẳng; Video Camera
1.3 Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh
1.3.1 Tăng cường sử dụng thí nghiệm để tạo tình có vấn đề
Tình có vấn đề quy luật hoạt động nhận thức, sáng tạo có hiệu Nó quy định khởi đầu tư duy, hành động tư tích cực diễn q trình nêu giải vấn đề
Thực tế dạy học cho thấy, việc tạo tình có vấn đề xây dựng theo nhiều cách, nhiều biện pháp khác tuỳ vào nội dung kiến thức Một biện pháp việc sử dụng TN mở đầu, biện pháp mà lâu đa số GV gần lãng quên thực chưa có hiệu
(8)có vấn đề làm cho HS tích cực, chủ động việc tìm hiểu giải vấn đề Khi sử dụng TN giai đoạn này, GV cần ý phải làm để thông qua TN, gây cho HS ngạc nhiên, tạo khó khăn định mặt nhận thức vấn đề đặt ra, HS chưa biết cách giải thích tượng, vật, trình thực tế, chưa thể đạt tới mục đích cách thức hành động quen thuộc Tình kích thích HS tìm tịi cách giải thích hay hành động Thông qua TN, HS phải thấy em quan sát khác với dự đoán suy luận em, từ dần đưa HS vào tốn nhận thức để HS tích cực hoạt động hơn, coi việc giải vấn đề nhiệm vụ mà em tự đặt ra, đồng thời tạo cho em niềm vui nhận thức
1.3.2 Sử dụng thí nghiệm lúc để giải vấn đề cụ thể
Ngoài việc sử dụng TN để tạo tình có vấn đề, TN cịn sử dụng q trình giải vấn đề
Thông qua TN, cách quan sát diễn biến tượng xảy ra, ghi chép số liệu từ TN, HS thu nhận số thông tin định từ vấn đề học Dựa thông tin thu HS sơ dự đốn tính chất vật, nguyên nhân tượng … Việc đưa TN lúc khơng có tác dụng kiểm tra dự đoán HS trước vấn đề nêu ra, mà cịn khuyến khích HS mạnh dạn đưa suy nghĩ riêng Khi dự đốn suy luận HS TN xác nhận cách kịp thời HS phấn khởi, tin tưởng vào thân, dần khắc phục tâm lí thường gặp HS thiếu tự tin vào thân
1.3.3 Kết hợp thí nghiệm biểu diễn giáo viên thí nghiệm học sinh để kích thích hứng thú rèn luyện kĩ cho học sinh
Cả lí luận thực tiễn dạy học cho thấy, HS phổ thông, thân HS tự sử dụng thành thạo TN, lắp ráp tiến hành TN cách có hiệu khơng có hỗ trợ, hướng dẫn GV Khi làm TN không thành công, HS thường tỏ chán nản lịng tự tin vào thân Chính mà GV cần phải kiên trì, có kế hoạch tỉ mỉ vận dụng kết hợp TN GV TN HS để rèn luyện dần khả tối thiểu mà HS cần phải đạt Điều đặc biệt quan trọng với HS, làm cho em có điều kiện tiếp xúc với dụng cụ đo lường, thiết bị kĩ thuật thông dụng sống hàng ngày
Việc kết hợp TN biểu diễn GV TN HS tạo em tinh thần say mê học tập, ham hiểu biết khoa học, tìm tịi nghiên cứu sở nảy sinh vấn đề hay, vấn đề lí thú bổ ích cho học VL
(9)vận động tượng, cần giới thiệu thí nghiệm dạng phân tích, so sánh, trình bày thí nghiệm trình nghiên cứu tổ chức cho HS tham gia vào q trình nghiên cứu qua hệ thống câu hỏi theo hai dạng dự đoán tượng xảy giải thích tượng quan sát
1.3.4 Chú trọng đến việc rèn luyện cho học sinh kĩ giải tập thí nghiệm Bài tập TN loại tập đòi hỏi phải làm TN để kiểm chứng lời giải lý thuyết để tìm số liệu cần thiết cho việc giải tập
Bài tập TN có tác dụng tốt ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ lí thuyết thực tiễn Thơng qua tập TN, rèn luyện tư cho HS, nâng cao khả độc lập suy nghĩ, nhiên, để làm điều kĩ TN HS phải đạt trình độ định
Cũng cần ý rằng, tập TN TN cho số liệu để giải tập, không cho biết tượng lại xảy thế, phần vận dụng định luật VL để lí giải tượng nội dung tập TN
1.3.5 Thảo luận lớp phương án thiết kế, chế tạo tiến hành thí nghiệm đơn giản nhằm phát huy tính chủ động sáng tạo cho học sinh
Có thể nói rằng, việc thảo luận lớp phương án thiết kế, chế tạo tiến hành TN đơn giản cơng việc khó khăn khó thực trường phổ thơng điều kiện Ngoài nguyên nhân chủ quan từ phía GV HS, ngun nhân khác kho khắc phục thời gian dành cho việc thảo luận dài, thời gian học VL có hạn Tuy nhiên, thực biện pháp hữu hiệu nhất, phát huy tổng lực tất biện pháp nêu Việc trao đổi thảo luận rèn luyện cho HS khả diễn đạt tư tưởng rõ ràng, lập luận xác, học tập kinh nghiệm bạn, đồng thời phát triển tư sáng tạo mặt kĩ thuật Khi TN hình thành từ ý tưởng sáng tạo em, làm từ bàn tay em em có niềm vui lớn lao, tự tin khả thân nâng cao, từ tính chủ động, sáng tạo khoa học HS phát triển
II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1 Các phương tiện trực quan dạy học
2.1.1 Chức phương tiện trực quan
(10)Tuỳ theo quan điểm lí luận nhận thức hay quan điểm lí luận dạy học mà phương tiện trực quan có chức khác
– Theo quan điểm lí luận nhận thức, phương tiện trực quan góp phần hỗ trợ cho q trình nhận thức HS, định hướng hoạt động nhận thức HS q trình dạy học kích thích hứng thú hoạt động nhận thức HS Ngoài ra, phương tiện trực quan cịn góp phần phát triển lực làm việc độc lập, sáng tạo HS, qua góp phần rèn luyện phẩm chất người lao động
– Theo quan điểm lí luận dạy học, trước hết phương tiện trực quan phương tiện để hình thành kiến thức, kĩ mới, góp phần nâng cao chất lượng kiến thức Sử dụng phương tiện trực quan góp phần đơn giản hố tượng, q trình VL kích thích hứng thú học tập HS Ngoài ra, việc sử dụng phương tiện trực quan cịn có tác dụng nâng cao cường độ lao động, học tập HS
2.4.2 Các loại phương tiện trực quan
Phương tiện trực quan dạy học phân thành nhóm gồm: phương tiện dạy học truyền thống phương tiện nghe nhìn
– Các phương tiện trực quan truyền thống thường dùng phổ biến nhà trường kể đến là: Các vật thật đời sống kĩ thuật; thiết bị TN dùng để tiến hành TN TN HS, mô hình vật chất, như: mơ hình máy biến thế; mơ hình động điện, mơ hình máy phát điện ; bảng; tranh ảnh, biểu bảng vẽ sẵn; tài liệu in sách giáo khoa, sách tập, tranh ảnh in sẵn tài liệu tham khảo
– Phương triện nghe nhìn bao gồm hai khối, là: khối mang thơng tin khối chuyển tải thông tin
Khối mang thông tin, chẳng hạn: Phim học tập: phim đèn chiếu; phim nhựa; phim truyền hình, Các băng hình, đĩa CD, đĩa DVD, đĩa VCD, Băng Casette, Các phần mềm dạy học, Giấy bóng có nội dung; Folie màu
Khối chuyển tải thơng tin, như: Máy vi tính, Máy chiếu qua đầu, Máy chiếu đa chức năng, Đèn chiếu, Ti vi, Đầu Video, đầu đĩa: CD, VCD, DVD, Máy Cassette Máy chiếu phim, Camera, Đèn chiếu Slide
2.2 Cách sử dụng số phương tiện dạy học đại dạy học vật lí 2.2.1 Sử dụng phim học tập dạy học vật lí
(11)Các phim học tập nói thường sử dụng trường hợp sau:
– Khi nghiên cứu đề tài khơng thể làm thí nghiệm, thí nghiệm thí nghiệm bản, thiết bị thí nghiệm cần sử dụng cồng kềnh, phức tạp, đắt tiền, khơng an tồn GV HS Chẳng hạn thí nghiệm Cavendisơ để xác định số hấp dẫn, thí nghiệm Miliken xác định điện tích nguyên tố thí nghiệm tia X, phản ứng hạt nhân …
– Khi nghiên cứu đối tượng, tượng VL quan sát, đo đạc trực tiếp chúng nhỏ to, Chẳng hạn nghiên cứu cấu trúc vật chất, đối tượng vi mô trong chế dẫn điện môi trường khác nhau, người ta thường sử dụng phim đèn chiếu, phim chiếu bóng để cung cấp cho HS biểu tượng có tính chất mơ hình đối tượng trình VL
– Khi nghiên cứu trình VL diễn nhanh (như biến dạng hai cầu va chạm đàn hồi với nhau) chậm (như tượng khuếch tán diễn chất rắn) Trong trường hợp này, việc sử dụng phim chiếu bóng, phim vơ tuyến truyền hình băng video quay với tốc độ mong muốn hợp lí nhất, thế, HS quan sát toàn trình khoảng thời gian quan sát thích hợp
– Khi nghiên cứu tượng diễn nơi thời điểm đến quan sát trực tiếp được, chẳng hạn nghiên cứu hình thành dải plasma, động đất, … người ta sử dụng phim đèn chiếu nội dung
– Khi nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật VL nguyên tắc hoạt động, cấu tạo máy đo, máy phức tạp, dây chuyền sản xuất, …) ta sử dụng phim đèn chiếu, phim chiếu bóng, phim vơ tuyến truyền hình, cách đưa thêm dần chi tiết vào hình vẽ, phim đèn chiếu, phim chiếu bóng chuyển từ sơ đồ ngun lí sang thiết kế cụ thể máy móc tương ứng
– Các loại phim học tập cịn sử dụng trình bày lịch sử phát triển vấn đề VL, phát minh khoa học … Qua việc xem phim, HS thấy đường thu nhận kiến thức bối cảnh xã hội cụ thể vị trí nhà khoa học phát triển VL học
(12)Để việc sử dụng phim học tập đạt hiệu cao, GV cần ý điểm sau:
Thứ nhất, GV cần vào mục đích sử dụng, nội dung phim để định biện pháp sư phạm thích hợp nhằm làm tăng hiệu phim trình nhận thực HS
Thứ hai, GV cần xác định rõ giai đoạn làm việc chủ yếu phim học tập Đặt kế hoạch sử dụng phim (sử dụng vào lúc nào, nhằm đạt mục đích lí luận dạy học …) kế hoạch dạy học tổng thể chương, phần cụ thể Trước sử dụng phim, cần giao cho HS nhiệm vụ ôn tập nhà kiến thức cần thiết để hiểu nội dung phim; nêu rõ mục đích sử dụng phim nhằm đặt HS tâm chờ đợi tích cực, khêu gợi tính tò mò nhận thức Trước chiếu phim, để định hướng ý cho HS vào nội dung phim, GV cần giao cho HS nhiệm vụ cần hoàn thành sau xem phim Trong HS xem phim, GV cần quan sát, đưa gợi ý nhỏ để hướng ý HS vào bản, đặc biệt có đoạn phim để HS khơng bị bỏ sót điểm cần thiết Sau xem xong phim, GV đánh giá hiệu việc sử dụng phim thông qua trả lời HS câu hỏi đặt ban đầu Trong trường hợp cần thiết, tiến hành TN GV TN HS trước sau chiếu phim
2.2.1 Sử dụng dao động kí điện tử dạy học vật lí
Dao động kí điện tử thiết bị đo lường đa chức năng, hiển thị kết đo dạng đồ thị hình quan sát mắt Dao động kí điện tử hỗ trợ nhiều TN nghiên cứu dao động điện, dòng điện xoay chiều, dao động sóng điện từ Ở số trường phổ thơng nay, hai loại dao động kí sử dụng phổ biến loại dao động kí chùm tia dao động kí hai chùm tia
Hiện nay, dao động kí điện tử sử dụng phổ biến dạy học VL Nhờ có dao động kí điện tử mà ta đo nhiều đại lượng VL khác điện trở, điện dung, độ tự cảm, hiệu điện thế, độ lệch pha, tần số, hệ số khuếch đại tầng khuếch đại hay máy khuếch đại … Kết đo từ dao động kí điện tử có tính xác cao, đo đại lượng VL có độ lớn nhỏ Việc ứng dụng dao động kí điện tử dạy học VL cho phép ta quan sát dao động điều hoà, dao động tắt dần, đường đặc trưng vôn-ampe đèn điện tử, tranzitor … mà giúp ta nghiên cứu q trình điện có tần số từ vài Hz đến hàng triệu Hz
Ngồi ra, dao động kí điện tử cịn sử dụng để nghiên cứu loại dao động khác, dao động điện dao động âm, tượng giao thoa, nhiễu xạ … cách biến đổi chúng thành dao động điện đưa tín hiệu dao động điện vào đầu vào dao động kí điện tử
2.2.1 Sử dụng máy vi tính dạy học vật lí
(13)thể xây dựng nên mơ hình tĩnh động với chất lượng cao, thể độ trung thực màu sắc, vận động tuân theo quy luật khách quan tượng mà người lập trình đưa vào làm tăng tính trực quan dạy học, tăng hứng thú học tập tạo ý học tập HS mức độ cao MVT có khả lặp lại nhiều lần, chí vơ hạn lần vấn đề, giúp GV HS nghe lại, xem lại tình huống, tượng thông tin mà họ chưa kịp nhận biết lần quan sát Điều khó thực người GV
Việc sử dụng MVT dạy học tạo hội để chương trình hố khơng nội dung tri thức mà đường nắm vững kiến thức, hoạt động trí tuệ HS, điều khiển q trình dạy học GV xây dựng giảng cách lắp ráp mơđun có sẵn
Một ưu điểm phủ nhận việc sử dụng MVT dạy học có tác dụng giảm thiểu thời gian cho việc biểu diễn, thể thông tin GV lên lớp MVT cho phép củng cố tức thời thường xuyên so với dạy học truyền thống, đồng thời việc kế thừa, rút kinh nghiệm, chỉnh sửa, bổ sung giảng … từ kết hoạt động dạy học trước thuận lợi khơng q nhiều thời gian Việc sử dụng MVT dạy học cịn có tác dụng tốt HS, cá thể học tập học sinh mức độ cao Với chương trình cài đặt sẵn (trắc nghiệm, đố vui …) MVT đưa lời khen ngợi HS thực tốt nội dung học tập, phê phán cách nhẹ nhàng em làm khơng tốt nhiệm vụ Vì HS thấy tơn trọng, cư xử cơng khách quan, giúp em tự tin vào thân Thơng qua rèn luyện cho HS tính độc lập, tự chủ sáng tạo Học tập thơng qua MVT địi hỏi HS phải kiên trì, nhẫn nại, cần cù chăm chỉ, nét nhân cách cần thiết phải hình thành HS Một ưu điểm khác việc sử dụng MVT dạy học khả đánh giá kết học tập cách cơng bằng, khách quan, điều giúp HS đánh giá khả học tập Nhờ có MVT mà kết học tập HS lưu lại tệp số liệu, giúp GV so sánh, đánh giá, nhận xét trình học tập HS cách nhanh chóng, xác
Trong q trình dạy học nói chung dạy học vật lý nói riêng, thí nghiệm tự động hố có trợ giúp MVT thực cách nhanh chóng với độ xác cao; số liệu thực nghiệm xử lý, đánh giá trình bày dạng bảng biểu, đồ thị hay tệp số liệu, lưu trữ thiết bị nhớ ngồi MVT, điều giúp GV HS dễ dàng việc khảo sát xử lý thông tin Việc sử dụng MVT dạy học làm thay đổi nội dung phương pháp giảng dạy, hình thức dạy học từ mà cải tiến, phương pháp dạy học tích cực hồn thiện, bổ sung sử dụng rộng rãi hơn, phương pháp dạy học chương trình hố; mơ hình hố
(14)internet, GV cập nhật thơng tin liên quan đến nội dung dạy học để bổ sung, hồn thiện giảng cách có chất lượng
Như phân tích trên, việc sử dụng MVT dạy học có nhiều ưu điểm, có nhược điểm đáng lưu ý
– Thứ nhất, mặt kích thước, hình MVT nhỏ gây khó khăn cho việc quan sát HS, lớp đông HS
Để khắc phục nhược điểm này, GV thực việc học tập với mạng máy tính, học theo nhóm nhỏ để em dễ quan sát Một biện pháp khắc phục thường áp dụng nhiều trường học sử dụng thiết bị khuếch đại nối với MVT (Projector), chiếu liệu hình MVT lên ảnh rộng, nhờ hạn chế kích thước nhỏ hình khắc phục
– Thứ hai, việc học tập với MVT thời gian dài làm hạn chế lực giao tiếp xã hội HS, HS im lặng trước MVT mà khơng có nhiều điều kiện để trao đổi thông tin lời
Để khắc phục nhược điểm này, biện pháp tốt nên tổ chức cho HS học tập theo nhóm, thơng qua nhóm học tập để HS trao đổi, thảo luận GV thường xuyên theo sát nhóm HS để hướng dẫn, trao đổi vối HS
– Thứ ba, để sử dụng MVT dạy học có hiệu quả, địi hỏi người GV phải có kiến thức định tin học Đây khó khăn thuộc lĩnh vực người nên giải nhanh sớm chiều mà cần phải có thời gian có sách từ phía nhà quản lý giáo dục động, tâm huyết người GV Để giải vấn đề này, nên tổ chức lớp bồi dưỡng kiến thức tin học định kỳ cho GV phổ thông Trong trường sư phạm, cần phải đưa vào nội dung chương trình đào tạo chương trình tin học ứng dụng, chương trình ứng dụng tin học vào phương pháp giảng dạy mơn
Vai trị hỗ trợ máy vi tính giai đoạn q trình dạy học
Theo lí luận dạy học đại q trình dạy học nói chung hay trình dạy học sở (một tiết dạy lớp) gồm nhiều giai đoạn khác nhau, giai đoạn đó, MVT có có vai trị hỗ trợ khác nhau, lại, hỗ trợ MVT giai đoạn trình dạy học cần thiết nhờ có mà chất lượng dạy học nâng cao đáng kể
(15)MVT không nhiều, song hiệu lại cao với thời lượng ngắn ngủi, truyền tải lượng thơng tin nhiều hình thức truyền tải thơng tin hấp dẫn HS, đặt HS vào trạng thái tập trung cao độ, chuẩn bị tốt cho giai đoạn tiết học
– Trong giai đoạn xây dựng kiến thức mới, việc vận dụng phần mềm mô hay minh hoạ tượng, q trình vật lí, kết hợp với phương pháp đàm thoại, HS dễ dàng nhận biết, so sánh phân tích tượng Việc tiến hành thí nghiệm với hỗ trợ MVT vừa nguồn cung cấp kiến thức, vừa phương tiện để cung cấp kiến thức Ngồi ra, việc mơ phỏng, minh hoạ tượng hay q trình vật lí hình MVT làm rõ mối quan hệ kiện khảo sát với kiện biết, từ dẫn dắt tư phát triển theo hướng suy lí, diễn dịch để đến kiến thức
– Trong giai đoạn ôn luyện vận dụng kiến thức, giao cho HS độc lập sử dụng chương trình ơn tập cài sẵn MVT Có thể kết hợp biểu diễn GV với việc giao nhiệm vụ cho HS, yêu cầu HS giải nhiệm vụ để ôn tập vận dụng kiến thức lĩnh hội
– Trong giai đoạn củng cố, tổng kết, hệ thống hoá kiến thức, sử dụng phần mềm để xây dựng chương trình tổng kết, hệ thống hố tri thức theo mơđun Chương trình điều khiển tiến trình tổng kết, đảm bảo việc hệ thống hố có tính logic cao mặt nội dung Với phần mềm ơn tập HS lựa chọn nội dung ôn tập từ hệ thống bảng chọn (menu) chương trình HS lặp lại q trình ơn tập với số lần thích hợp khơng hạn chế dễ dàng chuyển đổi nội dung khác
– Trong giai đoạn kiểm tra đánh giá trình độ kiến thức kĩ năng, sử dụng MVT làm công tác kiểm tra, đánh giá giảm nhiều thời gian nhờ khả thống kê xử lý kết nhanh chóng hệ thống Ngồi khả cho biết nhanh chóng kết đánh giá, tính khách quan, tính xác kết xử lý MVT, khả cho phép thực việc kiểm tra đánh giá nhiều nội dung kiến thức loại câu trắc nghiệm đa dạng khác đặc tính riêng MVT Biết tận dụng khả MVT việc kiểm tra, đánh giá kết học tập HS, GV chủ động củng cố kiến thức cho HS thời điểm trình dạy học Một số hình thức sử dụng máy vi tính làm phương tiện dạy học
(16)MVT ghép nối với thiết bị điện tử chuyên dụng để thực thí nghiệm biểu diễn (cả thí nghiệm khảo sát, nghiên cứu lẫn thí nghiệm minh hoạ) Trong trình này, HS phải thực hoạt động tư để tham gia xây dựng kiến thức MVT đóng vai trị người GV số khâu trình dạy học, chẳng hạn MVT đưa hình ảnh minh hoạ nêu tập để HS giải xử lý kết định hoạt động trình dạy học Tuy nhiên, xét tồn q trình MVT công cụ người GV khơng thể thay hồn tồn người GV
Học sinh sử dụng MVT hướng dẫn điều khiển giáo viên Trong trường hợp này, HS phải có kỹ định thực hành, sử dụng MVT GV giao cho HS nhiệm vụ cụ thể, hướng dẫn, theo dõi điều chỉnh việc học tập HS cách phù hợp HS phát huy tính độc lập, sáng tạo để tìm cách thực nhiệm vụ giao Kết làm việc HS trình bày hình, GV theo dõi uốn nắn sai lầm mà HS mắc phải Dưới hình thức, HS sử dụng MVT quan sát tượng làm thí nghiệm Tương ứng với kiểu học, GV cần có kế hoạch phương pháp hướng dẫn HS thích hợp
Hình thức sử dụng máy áp dụng cho việc ơn tập, kiểm tra đánh giá kết lĩnh hội kiến thức HS MVT có khả tự động đánh giá chất lượng câu trả lời điểm số, chí có tính đến tốc độ làm bài, để cuối đưa kết tồn ơn tập kiểm tra
Học sinh độc lập sử dụng MVT Hình thức sử dụng HS có khả vận hành cách thành thạo MVT phần mềm tương ứng HS học tập nghiên cứu trực tiếp với MVT qua chương trình soạn thảo sẵn, phương pháp dạy học chương trình hố Hình thức thích hợp cho việc ơn tập kiến thức học, tổng kết phần hay chương sách giáo khoa sử dụng để kiểm tra kiến thức HS dạng trắc nghiệm khách quan Với hình thức này, MVT tạo điều kiện cho việc cá thể hoá cao độ học tập Nhược điểm hình thức chỗ khơng có điều kiện để phát triển ngôn ngữ kỹ giao tiếp xã hội cho HS Do nhà nghiên cứu giáo dục khuyến cáo rằng, nên áp dụng hình thức sử dụng MVT theo phương pháp dạy học chương trình hoá cho người lớn tuổi; HS phổ thông cần cân nhắc kỹ nên phối hợp với hình thức sử dụng khác III SỬ DỤNG KẾT HỢP THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN HIỆN ĐẠI TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
3.1 Kết hợp thí nghiệm với phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn Trong dạy học VL, việc khai thác sử dụng TN thực theo nhiều hướng khác nhau, việc sử dụng phối hợp TN với phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn hướng triển khai có hiệu
(17)các TN biểu diễn (hình thức chiếm tỉ lệ cao toàn TN chương trình phổ thơng) tượng xảy khó quan sát dụng cụ TN thường có kích thước không lớn lắm, máy chiếu hỗ trợ đắc lực cho việc phóng to TN cách trực tiếp
Để làm bật vai trò TN tính hiệu dạy học VL, phương tiện nghe nhìn tranh vẽ, ảnh chụp, phim đèn chiếu, phim nhựa, phim video, mơ hình nên sử dụng kết hợp với TN, chúng không tạo nên tính trực quan cao nhờ vào khả phóng to thu nhỏ hình ảnh mà cịn đảm bảo độ an tồn cho số TN, TN đắt tiền, thiếu an toàn cồng kềnh thực điều kiện trường phổ thơng
Có q trình VL xảy nhanh ta quan sát trực tiếp mắt thường, lại có q trình xảy chậm mà tiết học không đủ thời gian để quan sát Trường hợp TN khơng thể trình bày hồn chỉnh tượng, vật giải việc vận dụng phối hợp phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn để đạt hiệu cao Camera hỗ trợ TN cách ghi lại tượng, trình VL thực cần nghiên cứu Việc ghi trình VL thực vào băng hình quay chậm lại tạo điều kiện thuận lợi cho việc quan sát đối tượng nghiên cứu Tuy nhiên tổ hợp TN với camera cịn gặp nhiều khó khăn, thường nhiều thời gian việc thu thập số liệu, thực phép tính tốn phân tích xử lí số liệu việc trình bày kết xử lí
Các phương tiện nghe nhìn đại có khả phân tích thiết lập màu sắc phù hợp với kiện thực nhờ màu sắc để làm bật chi tiết đặc biệt cần tập trung ý quan sát HS Ngồi ra, việc phối hợp hình ảnh âm TN để dạy học đồng hố q trình TN có tác dụng làm cho học trở nên sinh động, hấp dẫn gây hứng thú cho HS
3.2 Kết hợp thí nghiệm với máy vi tính
Hiện nay, xu hướng khai thác sử dụng MVT dạy học VL trọng đến việc tiến hành TN với hỗ trợ máy vi tính TN với hỗ trợ máy tính thường áp dụng TN tiến hành theo cách thơng thường, có tiến hành nhiều thời gian điều mà thực thành công tiết học Trong tổ hợp TN với MVT, TN sử dụng thơng thường việc xử lí số liệu thực nhanh chóng MVT với hỗ trợ phần mềm cài đặt MVT
(18)Trong dạy học VL, có nhiều trường hợp cần phải minh hoạ hình vẽ, MVT hồn thành cơng việc cách nhanh chóng đảm bảo trực quan Chẳng hạn toán mạch điện, mạng tinh thể Hầu hết TN mô minh hoạ MVT đạt hiệu cao độ xác lẫn mức độ thẩm mỹ,
Khi kết hợp MVT với video, camera, tạo nên hệ thống phương tiện nghe nhìn đại tỏ hữu hiệu dạy học VL Ngồi ra, MVT cịn thực chức tự động hoá TN giáo khoa VL Khi MVT ghép nối với thiết bị thiết bị đo, chuyển đổi tương tự số, khuyếch đại, kết TN thông qua MVT thiết bị ghép nối xử lí lên hình trình tiến hành TN Thực tế cho thấy, với trợ giúp MVT TN, nhiều vấn đề giải với kết nhanh chóng xác mà TN thông thường chưa thể đạt KẾT LUẬN
Trong dạy học VL, việc khai thác hiệu vai trò TN vấn đề cần thiết, TN có vai trị quan trọng khoa học nói chung dạy học VL nói riêng TN nguồn cung cấp thơng tin xác, dễ hiểu vật tượng, phương tiện tốt để kiểm tra tính đắn kiến thức VL, phương tiện rèn luyện khéo léo cho HS TN góp phần đánh giá lực phát triển khả tư duy, giúp củng cố vận dụng kiến thức cách vững cho HS TN có tác động mạnh đến giác quan HS, thông qua TN TN tạo HS hứng thú tích cực học tập
Để TN phát huy đầy đủ chức dạy học VL việc sử dụng TN phải tuân theo số yêu cầu chung mặt kĩ thuật mặt phương pháp dạy học Theo đó, việc xác định rõ lơgic tiến trình dạy học, coi việc sử dụng TN phận hữu trình dạy học nhằm giải nhiệm vụ cụ thể tiến trình nhận thức quan trọng
(19)Trên sở phân tích chức phương tiện dạy học (đã nêu phần nội dung) rút số định hướng chung sau mặt phương pháp cho việc sử dụng phương tiện dạy học dạy học VL trường phổ thông:
Thứ nhất, cần sử dụng phối hợp phương tiện dạy học bình diện khác hoạt động nhận thức khâu trình dạy học
Thứ hai, nên gắn việc sử dụng phương tiện dạy học với hoạt động trí tuệ – thực tiễn HS, tạo kích thích đa dạng mặt học, âm học, quang học … với mối tương quan phù hợp trình thu nhận chế biến thơng tin HS, kích thích tranh luận tích cực HS với đối tượng nhận thức
Thứ ba, việc sử dụng phương tiện dạy học trình hình thành vận dụng kiến thức phải góp phần làm sáng tỏ tính biện chứng chung riêng; giống khác tượng hay trình VL
Thứ tư, việc sử dụng phương tiện dạy học phải góp phần làm tăng tính xác tính hệ thống kiến thức mà HS lĩnh hội
Thứ năm, phải xem việc tăng cường sử dụng phương tiện đại dạy học VL nhiệm vụ quan trọng, mang tính chiến lược lâu dài, trọng đến việc phối hợp sử dụng TN với phương tiện hiện đại hoá phương tiện dạy học, bước nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thông
Điểm qua xu hướng khai thác sử dụng TN VL dạy học VL, cần phải nhận thấy rằng, tổ hợp TN với phương tiện đại ngày làm cho môn VL hấp dẫn, lôi kích thích người học Đó mục tiêu mà cần hướng tới
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tô Xuân Giáp (2000), Phương tiện dạy học, NXB Giáo Dục
2 Nguyễn Ngọc Hưng (1994), Một số định hướng phơưng pháp sử dụng thiết bị dạy học VL, Tạp chí NCGD số 5.
3 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học VL trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà nội.
(20)6 Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí trường trung học phổ thông, NXB Giáo dục.
7 Trần Đức Vượng (2004), Lí luận dạy học đại, Bài giảng cho học viên cao học, Đại học sư phạm Huế