8. Những chữ viết tắt trong đề tài
3.2.Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý
3.2.1. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức
Thí nghiệm là phương tiện tiếp thu nhận thức
Thí nghiệm là một phương tiện quan trọng của hoạt động nhận thức của con người, thông qua thí nghiệm con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao năng lực của bản thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn. Thí nghiệm là phương tiện của hoạt động nhận thức của HS, nó giúp người học trong việc tìm kiếm và thu nhận kiến thức khoa học cần thiết.
Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức thu nhận
Trong khoa học, phương pháp thực nghiệm được coi là “hòn đá thử vàng” của mọi tri thức, có thể coi TN là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức đã thu nhận.
Thí nghiệm là một phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn
Trong quá trình vận dung tri thức vào thực tiễn, vào việc thiết kế và chết tạo thiết bị kĩ thuật, người ta gặp phải những khó khăn nhất định do tính khái quát và trừu tượng của các tri thức cần vận dụng, cũng như tính phức tạp của các thiết bị kĩ thuật cần chế tạo. Trong trường hợp đó thí nghiệm được sử dụng với tư cách là phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn.
Trang 37
Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức
TN luôn đóng vai trò quan trọng trong các phương pháp nhận thức khoa học. Chẳng hạn, trong phương pháo thực nghiệm, thí nghiệm luôn có mặt ở nhiều khâu khác nhau: làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết. Trong phương pháp mô hình, thí nghiệm giúp ta thu thập các thông tin về đối tượng gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình. Ngoài ra, đối với mô hình vật chất điều bắt buộc là người ta phải tiến hành các thí nhiệm thực sự với nó. Cuối cùng, nhờ những kết quả của các thí nghiệm được tiến hành trên vật gốc, tạo cơ sở đẻ đối chiếu với kết quả thu được mô hình, qua đó để có thể kiểm tra tính đúng đắn của mô hình được xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của nó.
3.2.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học
TN vật lý có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình DH
Chẳng hạn như đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, giải quyết vấn đề, củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của HS.
Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh
Việc sử dụng TN trong dạy học góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của HS, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học. Trước hết, thí nghiệm là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vật lý cho học sinh. Nhờ thí nghiệm, học sinh có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lý của các hiện tượng, định luật, quá trình…được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiền thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn.
Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
Qua tiến hành TN, HS có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục tổng hợp cho HS. TN còn là điều kiện để HS rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực…
Thí nghiệm là phương tiện kích thích sự hứng thú học tập của học sinh.
TN là phương tiện gây hứng thú, là yếu tố kích thích tò mò ham hiểu biết của HS học tập, nhờ đó làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình nhận thức.
Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của học sinh
TN là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hay tập thể, qua đó góp phần bồi dưỡng phẩm chất đạo đức của HS. Qua TN đòi hỏi HS phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các em.
Thí nghiệm vật lý góp phần làm đơn giản hóa các hiện tượng và quá trình vật lý
TN vật lý góp phần làm đơn giản hóa các hiện tượng, tạo trực quan sinh động nhằm hổ trợ cho tư duy trừu tượng của HS, giúp cho HS tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ. TN vật lý làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình vật lý, giúp HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài.
Ngoài ra, TN vật lý còn là một trong những PPDH vật lý ở trường phổ thông. Đó là cách thức hoạt động của thầy và trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnh kiến thức kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt
Trang 38
là kĩ năng kĩ xảo thực hành. Thêm vào đó, TN còn có tác dụng giúp cho việc DH vật lý tránh được tính chất giáo điều hình thức đang phổ biến trong DH hiện nay.
TN vật lý còn góp phần củng cố niềm tin khoa học nhằm hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho HS.
3.3. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lý
Có hai loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lý ở trường phổ thông: Thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập.
3.3.1. Thí nghiệm biểu diễn
Thí nghiệm biểu diễn được giáo viên tiến hành trên lớp, trong các giờ học nghiên cứu kiến thức mới và 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 học sinh, có thể phân thí nghiệm biểu diễn thành những loại sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thí nghiệm mở đầu: là những TN dùng để đặt vấn đề để định hướng bài học, tạo tình huống có vấn đề, tạo hứng thú học tập cho HS, lôi cuốn HS vào hoạt động nhận thức. TN mở đầu đòi hỏi phải hết sức ngắn gọn và cho kết quả ngay
Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng: được tiến hành nhằm nghiên cứu hoặc kiểm chứng lại kiến thức bài mới. TN nghiên cứu hiện tượng mới bao gồm:
-TN nghiên cứu khảo sát: là TN nhằm cung cấp các cứ liệu thực nghiệm để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyết được vấn đề xuất hiện trong đầu giờ học, từ đó xây dựng nên kiến thức mới.
-TN nghiên cứu minh họa: là TN nhằm kiểm chứng lại KT đã xây dựng bằng con đường lí thuyết, dựa trên những phép suy luận logic chặt chẽ, hoặc nhằm minh họa KT.
Thí nghiệm củng cố: là TN được dùng để cũng cố bài học, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặc giải thích hiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật. TN cũng cố cũng phải hết sức ngắn gọn và cho kết quả ngay.
3.3.2. Thí nghiệm thực tập
Thí nghiệm thực tập là thí nghiệm do HS tự tiến hành trên lớp (trong phòng thí nghiệm), ngoài lớp, ngoài trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau.
Thí nghiệm trực diện: là TN do HS tiến hành trên lớp chủ yếu khi nghiên cứu kiến thức mới, nhưng cũng có thể ôn tập trong tiết học bài mới hoặc củng cố.
Thí nghiệm thực hành: là TN do HS thực hiện trên lớp hoặc trong phòng TN sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lý nhằm củng cố kiến thức đã học và chủ yếu rèn luyện kĩ năng TN.
Thí nghiệm và quan sát vật lý ở nhà: là TN và quan sát do HS hoàn toàn tự lực thực hiện ở nhà theo nhiệm vụ của GV đã giao.
3.4. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học vật lý
Để thí nghiệm phát huy đầy đủ các chức năng của nó trong dạy học vật lý thì việc sử dụng thì nghiệm phải tuần theo một số yêu cầu chung về mặt kỹ thuật và về mặt phương pháp dạy học. Ngoài những yêu cầu chung này, do tính đặc thù của nó, từng loại thí nghiệm
Trang 39
(thí nghiệm biểu diễn, thí nghiệm trực diện, thí nghiệm thực hành) còn tuân theo các yêu cầu riêng cụ thể.
3.4.1 Những yêu cầu chung khi sử dụng thí nghiệm
Xác định rõ logic của tiến trình DH, trong đó việc sử dụng TN phải là bộ phận của quá trình DH, nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức. Trước mỗi TN, phải đảm bảo cho HS ý thức được sự cần thiết của TN, hiểu rõ mục đích TN.
Cần xác định rõ sơ đồ TN, các dụng cụ TN cần sử dụng, mục đích, phương án và tiến trình của TN (dụng cụ thiết bị nào? trình tự thao tác như thế nào? cần quan sát, đo đạc cái gì? để làm gì?)
Đảm bảo cho HS ý thức được rõ ràng và tham gia tích cực vào tất cả các giai đoạn TN bằng cách giao cho HS thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.
Làm thử kỹ lưỡng mỗi TN trước giờ học, đảm bảo TN phải thành công, hiện tượng xảy ra rõ ràng, kết quả đo có độ chính xác cao.
Mọi DC và TB và cách tiến hành TN phải thỏa mãn những qui tắc và KT an toàn.
3.4.2 Những yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn
Việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn phải tránh tình trạng lạm dụng thí nghiệm, chỉ sử dụng thí nghiệm như là một sự trình diễn đơn thuần và phải tuân theo các yêu cầu của việc đặt kế hoạch, chuẩn bị, bố trí, tiến hành và xử lý kết quả thí nghiệm.
Các yêu cầu trong việc đặt kế hoạch thí nghiệm
- Xác định chính xác mục đích thí nghiệm và chức năng lý luận của nó.
- Các định các nhiệm vụ mà học sinh cần hoàn thành trong việc chuẩn bị, tiến hành và xử lý kết quả thí nghiệm.
- Từ mục đích thí nghiệm và vị trí của nó trong quá trình nhận thức của học sinh, lựa chọn phương án thí nghiệm cần biểu diễn đáp ứng các đòi hỏi sư phạm: tính trực quan, tính hiệu quả, tính an toàn và đặt kế hoạch tiến hành một chuỗi các thí nghiệm sao cho có đủ cứ liệu để khái quát hóa, trong đó có việc xác định thời điểm sử dụng, thời gian cần thiết cho mỗi thí nghiệm trong giờ học.
Các yêu cầu trong việc chuẩn bị thí nghiệm
- Nghiên cứu kỹ lưỡng các tính năng của các dụng các dụng cụ thí nghiệm đã được lựa chọn và sử dụng thành thạo chúng
- Trước giờ học phải kiểm tra lại sự hoạt động của các dụng cụ thí nghiệm sẽ sử dụng và thử nghiệm lại các thí nghiệm sẽ tiến hành.
- Công việc chuẩn bị thí nghiệm chỉ kết thúc khi thí nghiệm có thể lặp đi lặp lại nhiều lần, cho kết quả rõ ràng, đơn trị. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các yêu cầu trong việc bố trí thí nghiệm
- Lắp ráp từng bước các dụng cụ thí nghiệm trước mặt học sinh. Trong trường hợp không cho phép, phải lắp ráp hoàn chỉnh trước giờ học, thì cần phải phần tích kỹ lưỡng cách nối kết các bộ phận với học sinh.
- Những thiết bị mà học sinh mới gặp lần đầu, phải mô tả, giải thích cho học sinh hiểu rõ nguyên tác hoạt động của chúng.
Trang 40
- Bố trí các dụng cụ thí nghiệm trên nhiều độ cao khác nhay. Bố trí thí nghiệm thẳng đứng (có thể sử dụng các giá, bảng sắt), nếu bố trí thí nghiệm trên mặt phẳng nằm ngang thì phải sử dụng các phương pháp chiếu sáng (gương phẳng lớn đặt nghiêng 450
để học sinh quan sát ảnh thẳng đứng trong gương, đèn chiếu sáng, camera). Thay đổi độ sáng của phòng học, nhất là khi tiến hành các thí nghiệm quang hình học.
- Cần sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm sao cho hiện tượng mong muốn xảy ra nằm bên phải các dụng cụ khác, các dụng cụ chính đặt phía trước, không che khuất nhau, các bộ phận của một thiết bị phải nằm cạnh nhau.
- Dụng vật chỉ thị để làm nổi bật bộ phận chính, đánh dấu sự diễn biến hiện tượng mà học sinh cần theo dõi (vật làm mốc, chất chỉ thị màu…)
- Bố trí các dây nối, đặc biệt trong các thí nghiệm điện không được cắt nhau. Dùng các dây nối có máu sắc khác nhau để dễ phân biệt. Chọn một mặt sau (phông) thích hợp đặt phía sau các máy đo trong suốt.
- Đối với mỗi thí nghiệm, phải có một hình vẽ (trên bảng, giấy) thống nhất tối đa với bố trị thí nghiệm.
Các yêu cầu trong việc tiến hành thí nghiệm
- Cần định hướng cho học sinh những trọng điểm cần quan sát.
- Đối với thí nghiệm định lượng, phải lập bảng ghi các giá trị đo hợp lý trước khi tiến hành thí nghiệm.
- Trong suốt quá trình làm thí nghiệm, giáo viên phài đứng sau hoặc ở cạnh dụng cụ thí nghiệm, không che khuất tầm quan sát của học sinh.
- Thí nghiệm cần được lặp lại vài lần, chú ý đảm bảo các điều kiện mà thí nghiệm phải thỏa mãn, phải cho những kết quả rõ ràng, đơn trị, ngắn gọn.
Các yêu cầu trong việc xử lý kết quả thí nghiệm
- Việc thu nhận các cứ liệu thực nghiệm phải trung thực, đủ cho việc khái quát hóa và rút ra kết luận.
- Việc xử lý các kết quả thí nghiệm phải được dành đủ thời gian và được thực hiện một các chu đáo
Từ việc xử lý số liệu các kết quả thí nghiệm, hướng dẫn học sinh rút ra các kết luận về các dấu hiệu, mối liên hệ bản chất trong hiện tượng, quá trình vật lý đang nghiên cứu,phát biểu chúng bằng lời hay bằng những biểu thức toán học.
Trang 41
Chương 4. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG
CHƯƠNG V. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, VẬT LÝ 12 NÂNG CAO
4.1. Đại cương vềChương V. Dòng điện xoay chiều, Vật lý 12 NC.
4.1.1. Mục đích
Vật lý lớp 11 đã cung cấp cho các em HS đầy đủ các kiến thức cơ bản về dòng điện không đổi. Nhưng trong thực tế cuộc sống, lao động và sản xuất hằng ngày dòng điện xoay chiều lại chiếm ưu thế hơn. Chương V. Dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 nâng cao sẽ cung cấp cho các em HS đầy đủ các kiến thức cơ bản về dòng điện xoay chiều.
Đây là chương rất quan trọng, đòi hỏi HS phải vận dụng rất nhiều kiến thức Vật lý đã được học ở những lớp trước cũng như những chương đã được tìm hiểu ở chương trình lớp 12.
Chương này được xây dựng trên phương pháp tương tự từ kiến thức “Dao động cơ”. Cung cấp cho các kiến thức về dòng điện xoay chiều, điện áp xoay chiều. Các đặc tính của đoạn mạch xoay chiều. Cụ thể nghiên cứu các vấn đề sau :
Từ những hiểu biết về dao động điều hòa xây dựng khái niệm dòng điện xoay chiều. Đưa ra dạng biểu thức của dòng điện xoay chiều. Từ đó vẽ dạng đồ thị của cường độ dòng điện xoay chiều.
Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều để biết được dạng biểu thức và dạng đồ thị của điện áp xoay chiều.
Xây dựng biểu thức công suất tỏa nhiệt của điện trở dựa vào biểu thức của dòng điện xoay chiều, định luật Joule-Lenz. Từ đó đưa ra khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng và ý nghĩa trị hiệu dụng của các đại lượng của điện xoay chiều. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nghiên cứu các hiện tượng xảy ra trên đoạn mạch chỉ có R, L, C và đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Các đặc điểm của mạch cộng hưởng.