8. Các chữ viết tắt trong đề tài
2.2.4.Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học phương pháp thực nghiệm
2.2.4.1.Những hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh
Hoạt động học là hoạt động đặc thù cua con người nhằm tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triễn những phẩm chất năng lực của người học.
Theo lí thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc, gồm nhiều thành phần có quan hệ và tác động lẫn nhau:
Cấu trúc của hoạt động học theo lí thuyết hoạt động
Đối với hoạt động học tập vật lí của học sinh ở trường phổ thông thì các hành động được dùng phổ biến là:
1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng.
2. Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành một hiện tượng đơn giản.
3. Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng.
4. Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng.
5. Bố trí một thí nghiệm đế tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện xác định.
6. Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật hiện tượng.
7. Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật hiện tượng.
8. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.
9. Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái niệm,
những mô hình lí tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy.
10. Đo một đại lượng vật lí.
11. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lí, biểu diễn bằng công cụ toán
học.
12. Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác định.
13. Giải thích một hiện tượng thực tế.
14. Xây dựng một giả thuyết.
15. Từ giả thuyết, suy ra một hệ quả.
16. Lập phương án thí thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết (hệ quả).
17. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định luật vật lí.
18. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động.
Động cơ Hoạt động
Mục đích Hành động
20. Tìm những phương pháp chung để giải quyết một loại vấn đề Và những thao tác cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lí
1. Thao tác vật chất
- Nhận biết bằng các giác quan.
- Tác động lên vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làm di chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xác, đặt vào một điện áp,… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Sử dụng các dụng cụ đo.
- Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị) - Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm.
- Thay đổi các điều kiện thí nghiệm.
2. Thao tác tư duy
- Phân tích - Tổng hợp - So sánh
- Trừu tượng hóa - Khái quát hóa - Cụ thể hóa
- Suy luận quy nạp - Suy luận diễn dịch - Suy luận tương tự
Những hành động và thao tác ở trên là những hành động và thao tác được dùng phổ biến trong quá trình nhận thức vật lí của học sinh ở trường phổ thông [28]
Còn trong mục tiêu bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh, để lĩnh hội phương pháp thực nghiệm như một toàn thể, học sinh cần phải có kĩ năng thực hiện những thao tác và hành động chính của phương pháp thực nghiệm [22]
1. Đo đạc
- Đo đạc những đại lượng biến thiên nhanh. - Đo gián tiếp các đại lương.
- Biết cách tính sai số tuyệt đối, tương đối và đánh giá độ chính xác của phép đo. - Biết vẽ đồ thị. Biết sử dụng đồ thị để tra cứu những thông tin cần thiết.
2. Quan sát
- Quan sát những hiện tượng diễn biến nhanh.
- Quan sát quá trình có hơn hai đại lượng biến thiên, biết khống chế điều kiện để đơn giản hóa quá trình (các quá trình biến đổi trạng thái chất khí). Mô tả kết quả quan sát bằng bảng số, đồ thị từ đó rút ra nhận xét.
- Quan sát để đưa ra giả thuyết sơ bộ.
3. Thí nghiệm vật lí: Biết sử dụng các hành động và thao tác trong việc tiến hành thí
nghiệm theo chỉ dẫn; Bước đầu có hiểu biết và kĩ năng đề xuất phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra giả thuyết; rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu.
4. Về các thao tác tư duy: Biết phân tích, so sánh các kết quả quan sát và đo đạc thí
nghiệm, biết tổng hợp và khái quát hóa để rút ra kết luận đơn giản.
5. Những hiểu biết về lí thuyết phương pháp thực nghiệm và vận dụng
- Hiểu được những khâu cơ bản của phương pháp thực nghiệm.
- Bước đầu biết sử dụng phương pháp thực nghiệm xây dựng một vài định luật Vật Lí đơn giản.
Như vậy khi hướng dẫn học sinh nhận thức Vật Lí bằng phương pháp thực nghiệm thì các hành động và thao tác đặc thù của nhận thức vật Lí đã nêu trên có cơ hội thực hiện; học sinh được bồi dưỡng, rèn luyện tư duy lí thuyết và thực nghiệm – tư duy Vật Lí.
2.2.4.2. Những hoạt động chủ yếu của giáo viên khi hướng dẫn học sinh chiếm lĩnh kiến thức theo phương pháp thực nghiệm Vật Lí.
- Xây dựng tình huống có vấn đề.
- Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp.
- Rèn luyên cho học sinh kĩ năng thực hiện những thao tác cơ bản, những hành động phổ biến nêu trên.
- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần thiết để thực hiện các hành động
- Định hướng hành động tư duy của học sinh theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Việc định hướng hành động tư duy của học sinh được thực hiện thông qua các câu hỏi. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, có 3 kiểu định hướng thường sử dụng [28, tr.46]
+ Định hướng tái tạo: là kiểu định hướng trong đó người dạy hướng học sinh vào việc huy đông, áp dụng những kiến thức, cách thức hoạt động học sinh đã nắm được hoặc đã được người dạy chỉ ra một cách tường minh, để học sinh có thể thực hiện nhiệm vụ mà họ đảm nhận.
Sự định hướng tái tạo lại có thể phân biệt thành hai trình độ khác nhau đối với hành động đòi hỏi ở học sinh. Đó là:
Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ. Người học theo dõi, thực hiện, bắt chước lặp lại theo thao tác mẫu cụ thể do người dạy chỉ ra.
Định hướng tái tạo angorit. Người dạy chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để người học tự chủ giải quyết được nhiệm vụ.
+ Định hướng tìm tòi: Đó là kiểu định hướng trong đó người dạy không chỉ ra cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động cần áp dụng, mà người dạy chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận.
+ Định hướng khái quát chương trình hóa: Đó là kiểu định hướng phối hợp các đặc điểm của hai kiểu định hướng trên, trong đó trước hết người dạy cũng gợi ý cho học sinh tự tìm tòi như ở kiểu định hướng tìm tòi nói trên, nhưng chú ý giúp cho học sinh chú ý được đường lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề và sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lí như sẽ trình bày dưới đây, theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với học sinh; từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận; từ tìm tòi, đến tái tạo sao cho thực hiện được một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất, vừa sức với học sinh.
Trong việc định hướng hành động tư duy học sinh theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm Vật Lí thì các câu hỏi khái quát thường có dạng:
+ Câu hỏi định hướng nêu dự đoán: (Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy có mối liên hệ nào giữa đại lượng A và đại lượng B? Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy hiện tượng A xuất hiện khi nào? Trong điều kiện nào: (Nếu điều dự đoán đúng thì từ dự đoán có thể suy ra hệ quả nào có thể kiểm tra bằng thí nghiệm)
+ Câu hỏi định hướng nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán hay hệ quả logic của dự đoán: (Cần phải làm thí nghiệm như thế nào để kiểm tra điều đó? Dụng cụ gì? Lắp ráp ra sao? Trình tự tiến hành thế nào? Xử lí số liệu kết quả thí nghiệm như thế nào?)
+ Câu hỏi định hướng thực hiện thí nghiệm kiểm tra: (Kết quả thí nghiệm có phù hợp với có phù hợp với dự đoán không?)
+ Câu hỏi định hướng rút ra kết luận: (Rút ra kết luận gì về vấn đề cần nghiên cứu?) + Câu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống đặt vấn đề: (Kiến thức mới (định luật, nguyên lí Vật Lí mới) giải thích thế nào cho vấn đề nêu ra ở đề bài?)
+ Câu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống mới: (Thí dụ nào chứng minh cho kết luận vừa mới tìm ra bằng phương pháp thực nghiệm)