Phát triển tư duy vật lí cho học sinh miền núi thông qua phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT trong dạy học Vật lí 10

Các biện pháp phát triển tƣ duy vật lí cho học sinh THPT miền núi

Ví dụ: mô tả chuyển động cơ học, cần đến các thuật ngữ để chỉ quĩ đạo (thẳng, cong, tròn…), chỉ sự nhanh hay chậm của chuyển động (vận tốc)…Định nghĩa một đại lượng vật lí thường có hai phần: Một phần nêu lên đặc điểm định tính và một phần nêu lên đặc điểm định lượng; một định luật vật lí thường nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng hoặc nêu lên những điều kiện để cho một hiện tượng có thể xảy ra. Trong quá trình dạy học để đảm bảo phát triển tư duy vật lí cho HS khi sử dụng đồng thời thí nghiệm và phương tiện CNTT giáo viên cần xây dựng được các tình huống có vấn đề để gây hứng thú học tập cho HS như đã nêu trên và trong bài giảng, sau khi đặt vấn đề thì không phải sau đó dạy hoàn toàn bằng PP thuyết trình cũng sẽ không phát triển được tư duy cho HS.

Thí nghiệm với vấn đề phát triển tƣ duy vật lí

Trong quá trình thí nghiệm, việc bồi dưỡng các năng lực thực nghiệm phải được gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí tuệ như: Đề xuất giả thuyết, phân tích, mô tả hiện tượng.., khái quát hoá thành những kết luận tổng quát nhờ phép quy nạp, đối chiếu các kết luận này với giả thuyết (hay hệ quả) đề xuất, giải thích, so sánh các hiện tượng của quá trình vật lí, các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của kiến thức đã học. Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biết của 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. Đặc biệt trong việc nghiên cứu các lĩnh vực của vật lí, mà ở đó các đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người, thì việc sử dụng trong dạy học vật lí các thí nghiệm mô hình (các thí nghiệm được tiến hành trên những mô hình vật chất thay thế cho đối tượng gốc cần nghiên cứu) để trực quan hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu không thể thiếu được.

Quan sát và thí nghiệm được thực hiện trong quá trình xây dựng tri thức khoa học theo các pha: “Đề xuất vấn đề  Suy đoán giải pháp  Khảo sát lí thuyết và/hoặc thí nghiệm Kiểm tra vận dụng kết quả (xem xét tính có thể chấp nhận được của các kết quả tìm được trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích, tiên đoán. Vấn đề nghiên cứu. Nghiên cứu lí thuyết. Nghiên cứu thực nghiệm, thăm dò, phát hiện. Đề xuất kết luận khoa học. Nghiên cứu thực nghiệm kiểm tra. Đánh giá, kết quả, kết luận. các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm)” (chứ không phải là đơn thuần theo con đường trực quan cảm tính, quy nạp chủ nghĩa). Tóm lại: Tất cả những điều đã phân tích trên, nhấn mạnh sự cần thiết phải nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học vật lí: Coi trọng vai trò của thí nghiệm trong tiến trình xây dựng tri thức theo quan điểm mô hình hoá, đảm bảo mối liên hệ biện chứng giữa hành động lí thuyết và hành động thí nghiệm, giữa suy diễn và quy nạp trong quá trình xây dựng tri thức khoa học.

Các phương tiện CNTT

Các thiết bị dạy học hiện đại đã cho phép đưa vào quá trình dạy học những nội dung diễn cảm và hứng thú, làm thay đổi PP và hình thức tổ chức dạy học, tạo ra trong quá trình dạy học một nhịp độ, phong cách và trạng thái tâm lí mới. 9. * Theo quan điểm tâm lí học học tập, hoạt động nhận thức của HS trong quá trình học tập có thể diễn ra trên các bình diện khác nhau: bình diện hành động đối tượng - thực tiễn, bình diện trực quan trực tiếp, bình diện trực quan gián tiếp và bình diện nhận thức khái niệm ngôn ngữ, trong đó vai trò của ngôn ngữ tăng dần và vai trò của trực quan giảm dần. Ở Việt Nam: Khái niệm CNTT được hiểu và định nghĩa trong nghị quyết Chính phủ 49/CP kí ngày 04/08/1993: Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội.

- MVT là thiết bị tạo nên, lưu trữ và hiển thị một khối lượng thông tin vô cùng lớn dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh nên MVT được sử dụng để hỗ trợ GV trong quá trình minh hoạ các hiện tượng, quá trình tự nhiên cần nghiên cứu. - MVT với năng lực đồ hoạ phong phú, sống động, phản ánh trung thành các màu sắc tự nhiên từ đó tạo điều kiện mô phỏng nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội và trong con người đặc biệt là những quá trình không thể hoặc khó có thể xảy ra thật vì sự hạn chế của không gian, thời gian và sự nguy hiểm.

Biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học các định luật vật lí

Từ bảng phân loại trên, ta nhận thấy vai trò tích cực của PPDH hợp tác theo nhóm, thảo luận, học trong hành động sẽ phát triển khả năng tư duy cho HS tốt hơn trong học tập nhằm thực hiện mục tiêu dạy học hiện nay. Một kết quả nghiên cứu khác cũng cho thấy sự hạn chế của các PP dùng lời nói và đồng thời khuyến khích tổ chức các hoạt động tự lập của HS, phối hợp các PP nhằm huy động đồng thời nhiều giác quan của HS tham gia vào quá trình tri giác các đối tượng lĩnh hội. 9. + Phát huy được hết các năng lực tư duy của HS (óc phán đoán, phân tích, đo đạc, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá), để tiến hành thí nghiệm, sử dụng các phương tiện CNTT trong nghiên cứu nội dung kiến thức bài học.

Nếu khi có một số phần kiến thức trong bài mà không thể chứng minh được bằng thí nghiệm thực, hay các thí nghiệm không thể diễn ra chậm cho HS dễ quan sát, các thí nghiệm không thể tiến hành tại lớp học, do thí nghiệm có độ chính xác không cao. Khi sử dụng kết hợp thí nghiệm và các phương tiện CNTT thì GV phải tổ chức PP học tập thật sự linh hoạt để có đủ thời gian cho một tiết dạy khi ta vận dụng thực hiện cả thí nghiệm và phương tiện CNTT trong một bài giảng.

Phương pháp điều tra, tìm hiểu

- Hầu như các PMDH cho bộ môn đều không có, chỉ có một số do GV tự tham khảo, cóp nhặt, không có bản quyền nên việc sử dụng hạn chế và không có được sự hướng dẫn sử dụng đúng bài bản, quy cách dẫn đến cũng không mang lại hiệu quả cao. Kết quả điều tra ban đầu về việc sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong dạy học vật lí đối với GV cho những số liệu cụ thể được chúng tôi tổng hợp lại trong những bảng thống kê dưới đây. - Hầu hết các thí nghiệm khó và mất nhiều thời gian chuẩn bị thì GV không tiến hành dạy trên lớp, nếu có sử dụng thì cũng không nêu hết được các nội dung cần chứng minh và nhiều khi chỉ dạy ở dạng định tính hoặc GV làm và thông báo kết quả.

Như vậy, tuy có tác dụng về mặt cung cấp kiến thức cho HS, giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng và quan niệm vô thần nhưng PP tiến hành thí nghiệm như vậy ít có hiệu quả về phát triển tư duy vật lí cho HS, không phát triển được khả năng tìm tòi, khả năng nghiên cứu khoa học. - Do GV còn có thu nhập hạn chế nên có GV chưa có MVT để sử dụng thường xuyên, đặc biệt là MVT xách tay thì gần như hầu hết là không có, nên việc soạn giáo án điện tử và tăng cường nghiên cứu các PMDH vào trong giảng dạy lại càng hạn chế.