8. Các chữ viết tắt trong đề tài
1.6.4. Xác định các mức độ nhận thức trong đề kiểm tra
B.S.Bloom đã xây dựng các cấp độ của mục tiêu GD, thường được gọi là cách phân loại Bloom, trong đó lĩnh vực NT được chia thành các mức độ hành vi từ đơn giản nhất đến phức tạp nhất với sáu mức độ:
a. Nhận biết: là sự nhớ lại các dữ liệu, thông tin đã có trước đây; nghĩa là một người có thể nhận biết thông tin, ghi nhớ, tái hiện thông tin, nhắc lại một loạt dữ liệu, từ các sự kiên đơn giản đến các lý thuyết phức tạp.
HS phát biểu đúng một định nghĩa, định lý, định luật nhưng chưa giải thích vận dụng được chúng.
Có thể cụ thể hóa mức độ nhận biết bằng các động từ:
Nhận ra, nhớ lại các khái niệm, định lý, định luật, tính chất.
Nhận ra (không cần giải thích) được khái niệm, hình thể, vị trí tương đối giữa các đối tượng trong các tình huống đơn giản.
Liệt kê, xác định các vị trí tương đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yêu tố.
Các cụm từ để hỏi thường là: “Cái gì”, “Bao nhiêu”, “Hãy phát biểu…”, “Hãy mô tả…”…
Ví dụ: thế nào là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng? Nêu ví dụ. Ví dụ: thế nào là hiện tượng giao thoa ánh sáng? Nêu ví dụ
b. Thông hiểu: là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, hiện tượng, sự vật; giải thích được; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, hiện
Trang 32
tượng, nó liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết.
Các cụm từ để hỏi thường là: “Tại sao..”, “Hãy phân tích…”, “Hãy so sánh…”, “Hãy liên hệ…”…
Chú ý chỉ phân tích ở những điểm đơn giản, những yếu tố cơ bản. Ví dụ 1: Trình bày vắn tắt thí nghiệm về giao thoa ánh sáng.
Ví dụ 2: Trình bày vắn tắt về thí nghiệm tán sắc ánh sáng.
Ví dụ 3: Trình bày phương pháp giao thoa để đo bước sóng ánh sáng.
c. Vận dụng: là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới; vận dụng nhận biết, hiểu biết thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra; là khả năng đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng PP, nguyên lý hay ý tưởng để giải quyết một vấn đề nào đó.
Đối với câu hỏi vận dụng việc đặt câu hỏi phải tạo ra tình huống mới khác với tình huống đã học. Các cụm từ để hỏi thường là: “Làm thế nào…”, “Chỉ ra cách nào…”…
Ví dụ: Bằng cách nào có thể nhặt được một chìa khóa bị rơi xuống giếng sâu?
d. Phân tích: là khả năng phân chia một thông tin ra thành các phần thông tin nhỏ sao cho có thể hiểu được cấu trúc, tổ chức của nó và thiết lập mối liên hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa chúng.
Ví dụ 1: Từ những kiến thức đã biết em hãy giải thích tại sao cầu thường được xây vòng lên?
Ví dụ 2: Thiết lập công thức tính khoảng vân.
e. Tổng hợp: là khả năng sắp xếp, thiết kế lại thông tin, các bộ phận từ các nguồn tài liệu khác nhau và trên cơ sở đó tạo lập nên một hình mẫu mới.
Ví dụ 1: Hãy đề ra biện pháp làm giảm sụt áp trên đường dây tải điện?
Ví dụ 2: Giải thích kết quả thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng và rút ra kết luận về bản chất ánh sáng.
f. Đánh giá: Bình xét, nhận định, xác định được giá trị của một tư tưởng, một PP, một nội dung kiến thức. Đây là một bước mới trong việc lĩnh hội kiến thức được đặc trưng bỏi việc đi sâu vào bản chất của đối tượng, sự vật, hiện tượng.
Yêu cầu xác định được các tiêu chí đánh giá và vận dụng được để đánh giá. Đây là mức độ cao nhất của NT vì nó chứa đựng các yếu tố của mọi mức độ NT trên.
Có thể cụ thể mức độ đánh giá bằng các động từ:
Phân tích những yếu tố, dữ kiện đã cho để đánh gia sự thay đổi về chất của sự vật, sự kiện.
Nhận định nhân tố mới xuất hiện khi thay đổi các mối quan hệ cũ.
Đánh giá, nhận định giá trị của các thông tin, tư liệu theo một mục đích, yêu cầu xác định.
Ví dụ: từ những kiến thức đã biết, các em hãy giải thích trò ảo thuật rán cá bằng đá? Và cho biết dòng điện Fu-cô có tác dụng gì trong trò ảo thuật trên?
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MỘT SỐ THUYẾT VẬT LÝ TRONG CHƯƠNG TRÌNH SGK THPT NC
Trang 33
Trên con đường nhận thức vật lý, con người đã xây dựng những khái niệm vật lý để phản ánh những đặc tính của sự vật hiện tượng, đã nghiên cứu mối liên hệ phổ biến khách quan giữa các đặc tính khác nhau của sự vật hiện tượng, diễn đạt bằng các hiện tượng vật lý. Các nhà khoa học luôn cố gắng khái quát hóa cao hơn nữa, xây dựng những thuyết vật lý để có thể giải thích được nguyên nhân sâu xa của các hiện tượng thuộc các lĩnh vực hiện tượng ngày một rộng rãi hơn.
Có thể nói một thuyết khoa học là một hệ thống những tư tưởng, quy tắc, quy luật dùng làm cơ sở cho một ngành khoa học, để giải thíc các sự kiện, hiện tượng, để hiểu rõ bản chất sâu xa của cá sự kiện, hiện tượng đó, tạo cho con người có khả năng tác động mạnh hơn, có hiệu quả hơn vào thực tế khách quan.
Một thuyết vật lý có những đặc điểm sao:
2.1.1 Tính thực tiễn.
Các thuyết vật lý dù có tính chất lý thuyết, tính khái quát cao đến đâu chăng nữa, bao giờ cũng được xây dựng trên một cơ sở thực nghiệm nhất định. Mặt khác, một số thuyết vật lý chỉ có giá trị khi từ thuyết đó có thể rút ra được những hệ quả phù hợp với thực tiển, được kiểm tra bằng thí nghiệm. Ví dụ: thuyết động học phân tử ra đời trên những sự kiện thực nghiệm về chuyển động Braonơ, về hiện tượng khuếch tán, về tính chất của chất khí… Dùng thuyết động học phân tử, có thể giải thích được nhiều hiện tượng như bản chất của nhiệt là do chuyển động hỗn loạn của các phân tử, định luật phân bố phân tử theo vận tốc và theo chiều cao của Macxoen…
2.1.2 Tính trừu tượng.
Các thuyết vật lý tuy được xây dựng trên cơ sở thực nghiệm, nhưng chúng là sự khái quát hóa, sự lý tưởng hóa các kết quả của thí nghiệm thực. Chính nhờ sự lý tưởng hóa, trừu tượng hóa cao như vậy, các thuyết mới đi được vào bản chất bên trong của sự vật, hiện tượng. Cũng chính vì thế mà ta không thể cảm nhận được các thuyết vật lý trực tiếp bằng các giác quan. Chẳng hạn: thuyết động học phân tử cho rằng các chất đều được cấu tạo bằng các phân tử vô cùng bé, gián đoạn, giữa chúng có khoảng cách và chúng chuyển động không ngừng. Nhưng chúng ta chưa bao giờ nhìn thấy từng phân tử chuyển động.
2.1.3 Tính hệ thống.
Một thuyết vật lý không phải là phán đoán riêng lẻ mà là một hệ thống những quan điểm tư tưởng, những quy tắc định luật quan hệ chặt chẽ với nhau, phát triển ngày một sâu sắc, bao gồm được nhiều lĩnh vực hiện tượng lớn, từ một thuyết hẹp đi đến thuyết rộng hơn hoặc thống nhất nhiều thuyết lại với nhau.
Ví dụ: từ những định luật về sự bắc xạ của vật đen tuyệt đối, Plăng đi đến giả thuyết lượng tử về năng lượng, áp dụng giả thuyết lượng tử vào hiệt tượng quang điện, Anhstanh xây dượng được thuyêt phôtôn ánh sáng. Vận dụng kết quả thu được với phôton ánh sáng cho các hạt vi mô khác, Đơbrơi đi đến thuyết về lưỡng tính sóng hạt của các hạt vật chất nói chung. Thuyết sóng ánh sáng và thuyết sóng điện từ thống nhất với nhau thành thuyết điện từ về ánh sáng.
2.1.4 Tính khái quát.
Một thuyết vật lý bao gồm hệ thống những luận đề đủ để giải thích được một lớp những hiện tượng nhất định. Những luận đề này bổ bổ sung lẫn nhau, không mâu thuẩn với nhau, tạo thành một hệ thống nhất quán phản ánh đúng chu trình nhận thức chân lý khoa học: đi từ thược tế khách quan đến tư duy trừu tượng (xây dựng thuyết) rồi lại từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn.
Trang 34
Căn cứ vào ý kiến của nhiều nhà bác học, có thể coi một thuyết vật lý gồm ba thành phần sau: cơ sở của thuyết, hạt nhân của thuyết và những hệ quả của thuyết.
2.2.1 Cơ sở của một thuyết vật lí.
Sự ra đời của một thuyết vật lý thường được bắt đầu từ khi xuất hiện những sự kiện mới không giải thích được bằng hệ thống lý thuyết cũ. Thoạt tiện, những sự kiện mới đó xuất hiện một cách rời rạc, ít ỏi, nhưng đặc biệt đáng chú ý là chúng mâu thuẫn với những đặc điểm của thuyết cũ đã biết. Mâu thuẫn này được nhà bác học phân tích, kiểm tra kỹ lưỡng và bổ sung những sự kiện mới. Những sự kiện mới này được sắp xếp tạo thành cơ sở vững chắc cho sự ra đời một thuyết mới. Đó là cơ sở thực nghiệm của thuyết. Thành phần cơ bản nhất của cơ sở thực nghiệm là những thí nghiệm nền tảng, trong đó bộc lộ rõ sự mâu thuẫn giữa hiện tượng mới và lý thuyết cũ. Ví dụ: thí nghiệm về chuyển động Braonơ đối với thuyết động học phân tử, thí nghiệm Rudơpho đối với thuyết cấu tạo nguyên tử.
Bên cạnh cơ sở thực nghiệm, còn có cơ sở kinh nghiệm của thuyết. Đó là những kinh nghiệm mà người nghiên cứu đã tích lũy được trong khi làm việc, sử dụng nhựng tư tưởng, quan niệm, ý kiến, kỹ thuật có liên quan đến thuyết cũ.
Cơ sở thực nghiệm và cơ sở kinh nghiệm đó buộc ta phải từ bỏ hệ thống lý thuyết củ, đồng thời cũng tạo ra khả năng chín muồi để đưa ra một thuyết mới thay thế cho thuyết cũ.
Những sự kiện thực nghiệm mới phải được mô tả bằng những khái niệm mới, những định luật thực nghiệm mới, cần phải thực hiện những phép đo các đại lượng vật lý mới. Những phép đo các đại lượng mới đó cũng là một thành phần của cơ sở của thuyết vì nó cho phép ta đối chiếu lý thuyết với thực tế.
Thông thường, để giải thích những định luật thực nghiệm, người ta đưa ra những mô hình lý tưởng như mô hình cấu trúc vật chất hay mô hình chức năng. Những mô hình này có những tính chất cơ bản giống vật thật, chúng vận động theo những quy luật của vật thật. Nhờ những mô hình lý tưởng mà ta có thể dự đoán được một số tính chất, hiện tượng mới.
Như vậy cơ sở của thuyết vật lý bao gồm: cơ sở thực nghiệm, cơ sở kinh nghiệm, các khái niệm, định luật thực nghiệm, các mô hình lý tưởng như mô hình cấu trúc, mô hình chức năng.
2.2.2 Hạt nhân của thuyết vật lí.
Hạt nhận của thuyết là thành phần quan trọng nhất của một thuyết vật lý. Nhờ hạt nhân này, người ta có thể giải thích được trọn vẹn những hiện tượng mới nằm trong cơ sở của thuyết và còn dự đoán được, giải thích được một lớp hiện tượng rộng rãi hơn mà ta gọi là những hệ quả của thuyết. Hạt nhân của thuyết bao gồm những tư tưởng cơ bản, những định luật nguyên lý cơ bản, những phương trình cơ bản, những hằng số cơ bản.
Tư tưởng cơ bản của thuyết là những phán đoán chung nhất, tổng quát nhất về bên trong của các hiện tượng. Nó cho phép ta giải thích được cơ chế của hiện tượng, cấu trúc của sự vật. Nó giúp ta xây dựng được mô hình của sự vật, hiện tượng. Tư tưởng cơ bản của thuyết chi phối toàn bộ quá trình xây dựng thuyết. Nó làm cho thuyết mới có một màu sắc đặc biệt, khác hẳn các thuyết cũ. Có thể coi tư tưởng cơ bản như cột trụ của thuyết. Ví dụ: tư tưởng cơ bản của thuyết động học phân tử là sự vận dụng cơ học cổ điển vào thế giới vi mô, là giải thích các hiện tượng nhiệt bằng chuyển động phân tử theo quan điểm thống kê.
Các định luật cơ bản là những định luật biểu thị mối liên hệ giữa các hiện tượng mới chủ yếu nằm trong cơ sở của thuyết. Các định luật này được diển tả dưới dạng phương trình toán học liên kết
Trang 35
các đại lượng vật lý mới với nhau. Ví dụ: trong thuyết điện từ Mắcxoen có các định luật Culông, định luật Farađây, định luật Ampe và các cặp phương trình của Măcxoen.
Các phương trình cơ bản của thuyết có thể xem như những mô hình toán học của thuyết. Ví dụ: các phương trình Măcxoen có thể xem là mô hình của trường điện từ. Từ phương trình cơ bản này, có thể suy ra nhiều dự đoán mới. Ví dụ: từ phương trình Măcxoen, người ta dự đoán được sự lan truyền của song điện từ và áp suất của ánh sang.
Trong phương trình cơ bản của thuyết vật lý, thường chứa những hằng số cơ bản (hằng số vũ trụ) như vận tốc ánh sáng c, lượng tử tác dụng h, điện tích của electron e, hằng số hấp dẫn G, hằng số Bôdơman k … Việc đưa những hằng số cơ bản vào một thuyết vật lý là thể hiện cụ thể vận dụng tư tưởng cơ bản của nó vào thực tế. Ví dụ: việc đưa vận tốc ánh sáng c vào các phương trình chuyển động là thể hiện sự phủ nhận tư tưởng tương tác xa (tương tác cách bức) và đánh dấu sự chuyển từ cơ học cổ điển của Niutơn sang cơ học tương đối của Anhstanh, việc đưa vào hằng số Plăng đánh dấu sự ra đời của thuyết lượng tử.
2.2.3 Những hệ quả của thuyết.
Người ta gọi tất cả những hiện tượng mà thuyết có thể giải thích được, những định luật mới suy ra từ những định luật cơ bản của thuyết, những giả thuyết khoa học mới xây dựng được, những hiện tượng mới dự đoán được là những hệ quả của thuyết.
Hệ quả của thuyết phải nhiều hơn cơ sở ban đầu của nó. Nói cách khác, các thuyết vật lý phải có khả năng làm cho nhận thức của ta rộng hơn, sâu hơn, bản chất hơn, bao hàm một lớp hiện tượng lớn hơn nhiều so với những cơ sở của thuyết.
Từ hạt nhân của thuyết, muốn suy ra được những hệ quả, ta phải thực hiện phép suy rộng logic và những suy luận toán học. Nhờ những suy luận toán học này mà các thuyết vật lý không những tiên đoán được mặt định tính mà cả mặt định lượng của hiện tượng.
2.3 Phương pháp hình thành thuyết vật lí. 2.3.1 Trong khoa học. 2.3.1 Trong khoa học.
Như ta đã phân tích ở trên, sự hình thành một thuyết vật lý là một quá trình lâu dài và phức tạp, bao gồm tất cả các giai đoạn của chu trình nhận thức khoa học. Quá trình này có thể không liên tục về mặt lịch sử vì phải trải qua những cuộc đấu tranh quyết liệt giữa những tư tưởng cơ bản mới với tư tưởng cũ. Quá trình đó gồm các giai đoạn điển hình sau:
Thực tiển → Vấn đề → Giả thuyết → Định luật → Thuyết → Hệ quả → Thực tiễn.
2.3.2 Trong dạy học.
Do điều kiện thời gian và sự hạn chế về trình độ tư duy của học sinh nên không có khả năng để cho học sinh tự lực thực hiện tất cả các giai đoạn khi nghiên cứu một thuyết vật lý. Nhưng nếu ta chỉ thong báo cho học sinh nội dung “hạt nhân của thuyết” thì học sinh cũng không thể hiểu được vai trò, tác dụng của thuyết đó trong khoa học và trong thực tiễn, càng không thể phát triển, nâng cao được năng lực nhận thức của họ. Bởi vậy, cần phải cho học sinh hiểu được những yếu tố cơ bản trong cả ba thành phần cấu trúc của thuyết.
2.3.2.1 Tìm hiểu những cơ sở của thuyết.
Chỉ khi học sinh hiểu được cơ sở cuar thuyết thì họ mới hiểu được thuyết mới phải ra đời để giải quyết vấn đề gì. Tốt nhất là cho học sinh quan sát những thí nghiệm cơ bản và yêu cầu họ giải