7. Các giai đoạn thực hiện
2.6.3. Hƣớng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát
- Ở kiểu hƣớng dẫn này, GV chỉ hƣớng dẫn HS xây dựng phƣơng hƣớng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do HS tự làm. Kiểu hƣớng dẫn này đòi hỏi ở HS không những tính tự lực cao mà còn phải có vốn kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vững vàng và có một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo. Nói cách khác, kiểu hƣớng dẫn này áp dụng cho đối tƣợng HS khá và giỏi.
- Trong điều kiện không tách HS khá giỏi ra thành một lớp riêng, GV vẫn có thể sử dụng kiểu hƣớng dẫn này kết hợp với kiểu hƣớng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần, HS khá giỏi thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phƣơng hƣớng chung và lập kế hoạch tổng thể, còn HS yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của kế hoạch đó.
25
Chƣơng 3. RÈN LUYỆN HS KĨ NĂNG HỌC TẬP VẬT LÍ 3.1. Khái niệm kĩ năng
“Kĩ năng là khả năng của con người thực hiện các hoạt động nhất định dựa trên việc sử dụng các kiến thức và kĩ xảo đã có. Cơ sở tâm lí của kĩ năng là sự hiểu biết liên hệ tương hỗ giữa mục đích hoạt động, các điều kiện hoạt động và cách thức thực hiện hoạt động. Kĩ năng dựa trên kiến thức, kĩ năng là kiến thức trong hành động. Nhờ quá trình luyện tập, một số kĩ năng nhất định có thể trở thành kĩ xảo.” [9, tr 43]
3.2. Kĩ năng thực hiện các tiến trình khoa học 3.2.1. Các kĩ năng thu thập thông tin 3.2.1. Các kĩ năng thu thập thông tin
HS sẽ thu thập đƣợc các thông tin cần thiết trong những hoạt động sau:
Quan sát các hiện tƣợng tự nhiên, các tranh ảnh, mô hình, TN mà GV biểu diễn, xem băng hình, đĩa CD, khai thác mạng Internet…
Thực hành, bản thân HS làm TN, đo đạc, lấy số liệu…
Đọc SGK và các tài liệu khác, tra cứu bảng biểu, đồ thị, biểu đồ…
Nghe thông báo của GV, báo cáo của bạn bè, phƣơng tiện truyền thông…
3.2.2. Các kĩ năng xử lí thông tin
Hoạt động xử lí thông tin đòi hỏi tƣ duy sáng tạo cao. HS đƣợc hƣớng dẫn để lập và thực hiện những kế hoạch xử lí những thông tin thu thập đƣợc nhằm rút ra những kết luận cần thiết. Hoạt động xử lí thông tin có thể là:
Suy luận lô-gic (phân tích, tổng hợp, so sánh, diễn dịch, quy nạp, khái quát hóa,...) để rút ra một kết luận từ những dữ liệu đã có.
Lập bểu bảng, biểu đồ, vẽ đồ thị... từ đó rút ra quy luật của hiện tƣợng. Đề ra một dự án và thiết kế một phƣơng án TN nhằm kiểm tra dự đoán đó.
3.2.3. Các kĩ năng truyền đạt thông tin
- Khi HS trình bày đƣợc những hiểu biết của mình cho ngƣời khác thì những kiến thức đó mới thực là của các em. Hoạt động truyền đạt thông tin không những góp phần củng cố kiến thức, phát triển năng lực ngôn ngữ của HS mà giúp các em rèn luyện những phẩm chất cần thiết để hòa nhập với cuộc sống cộng đồng.
- Hoạt động truyền đạt thông tin của HS có thể thực hiện bởi các hình thức sau:
Thông báo bằng lời những kết quả xử lí thông tin, những kết quả TN, những dữ liệu điều tra của cá nhân hay của nhóm.
Tham gia thảo luận, tranh luận về một nội dung học tập. Viết một báo cáo nhỏ.
Trình bày một biểu đồ, một đồ thị, một tranh vẽ.
- Cần chú ý rằng hoạt động vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã chiếm lĩnh đƣợc để giải quyết một vấn đề, một bài tập... là tổng hợp của các hoạt động thu thập, xử lí và truyền đạt thông tin. Thực vậy, chẳng hạn nhƣ khi giải bài tập: HS phải đọc kĩ để nắm bắt đƣợc đề tài (thu thập thông tin); tìm và thực hiện cách xử lí (xử lí thông tin) và viết lời giải (truyền đạt thông tin).
26
3.2.4. Các kĩ năng quan sát, đo lƣờng
- Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, do đó việc khai thác các TN nhằm tạo ra tình huống có vấn đề là một thế mạnh rất cần đƣợc phát huy. TN vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống con ngƣời vào các đối tƣợng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận đƣợc tri thức mới.
- Cả lí luận và thực tiễn dạy học cho thấy, đối với HS phổ thông, bản thân HS không thể tự sử dụng thành thạo các TN, lắp ráp tiến hành TN một cách có hiệu quả mà không có sự hỗ trợ, hƣớng dẫn của GV. Khi làm TN không thành công, HS thƣờng tỏ ra chán nản và mất đi lòng tự tin vào bản thân. Chính vì vậy GV cần phải kiên trì, có kế hoạch tỉ mỉ và vận dụng kết hợp TN của GV và TN của HS nhằm rèn luyện dần những kĩ năng tối thiểu mà một HS cần phải đạt đƣợc, nhất là kĩ năng quan sát và đo lƣờng trong thực hành TN. Điều này đặc biệt quan trọng đối với HS, làm cho các em có điều kiện tiếp xúc với các dụng cụ đo lƣờng, thiết bị kĩ thuật thông dụng trong cuộc sống hàng ngày.
- Kĩ năng quan sát, đo lƣờng rất cần thiết cho HS khi tiến hành TN, nó đƣợc thể hiện xuyên suốt qua những phần chính của bài TN thực hành nhƣ:
Mục đích TN: nêu lên các mục tiêu cụ thể cần phải đạt đƣợc sau khi HS làm TN.
Cơ sở lí thuyết: nêu những điểm chính về nội dung các kiến thức đã biết sẽ đƣợc vận dụng trong bài TN.
Thiết bị TN: quan sát, liệt kê những dụng cụ cần sử dụng, giới thiệu nguyên tắc sử dụng và cách sử dụng chúng.
Tiến trình TN: cách lắp ráp dụng cụ có sơ đồ kèm theo, trình tự các thao tác TN, các phép đo, các bảng số liệu cần thu thập.
Xử lí kết quả TN: bao gồm cả các số liệu đo đạc đƣợc và tính sai số phép đo. Rút ra kết luận: đáp ứng các mục tiêu đặt ra.
Báo cáo TN: nêu nội dung mà HS cần viết báo cáo, thƣờng không yêu cầu nêu lại tiến trình TN, các thao tác thực hiện mà chỉ trình bày các kết quả quan sát, đo đạc, tính toán, kết luận rút ra và trả lời những câu hỏi nhằm đào sâu, mở rộng nội dung bài TN, nêu nguyên nhân sai số và cách khắc phục.
- Nhƣ vậy để thực hiện tốt bài TN, ngoài việc HS phải nắm đƣợc mục đích TN, ôn tập kiến thức liên quan,… thì kĩ năng quan sát, đo lƣờng là vô cùng quan trọng, nó đòi hỏi HS phải biết quan sát và đo đạc một cách chính xác nhất để thu đƣợc kết quả tốt nhất, ít sai số nhất.
3.2.5. Các kĩ năng giải quyết các bài tập VL phổ thông
a) Khái niệm: Trong dạy học, bài tập vật lí đƣợc hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và TN dựa trên các định luật và các phƣơng pháp vật lí. Bài tập vật lí có ý nghĩa quan trọng trong việc củng cố, mở
27
rộng và hoàn thiện kiến thức. Nó rèn luyện cho HS khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nó đòi hỏi HS hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo.
b) Tác dụng của bài tập VL trong dạy học VL
- Bài tập vật lí giúp HS lĩnh hội vững chắc kiến thức vật lí
Để giải bài tập HS phải vận dụng những kiến thức có liên quan để giải quyết. Khi giải quyết đƣợc bài tập thì kiến thức mới thực sự đƣợc hiểu sâu sắc và trở thành vốn riêng của HS.
Trong giảng dạy GV có thể sử dụng bài tập dƣới nhiều hình thức khác nhau, nhƣng hình thức phổ biến nhất là dùng bài tập để kiểm tra kiến thức của HS, thông qua đó sẽ củng cố hoặc mở rộng kiến thức.
Khi giải những bài tập định tính, HS phải vận dụng những kiến thức đã học để giải thích các hiện tƣợng VL xảy ra trong đời sống hay trong kĩ thuật. Đối với bài tập định lƣợng, để thiết lập đƣợc các mối liên hệ, HS phải phân tích bản chất hiện tƣợng VL để tìm ra các mối liên hệ có liên quan. Điều này giúp HS hiểu sâu hơn những quy luật, những khái niệm VL.
- Bài tập VL là phƣơng tiện để ôn tập và củng cố kiến thức
Khi giải bài tập HS phải nhớ các khái niệm, các định luật liên quan, HS phải đào sâu một khía cạnh nào đó của kiến thức. Sau một bài học ta thƣờng dùng bài tập để củng cố kiến thức.
Cuối mỗi chƣơng hay đề tài, GV thƣờng dùng bài tập để ôn tập. Đặc biệt những bài tập tổng hợp, HS phải ôn lại kiến thức một chƣơng hay một phần chƣơng trình.
Thông qua bài tập, GV sẽ hệ thống lại những quy tắc, công thức, những định luật VL, nhằm ôn tập và củng cố kiến thức cho HS.
- Bài tập VL là phƣơng tiện để phát triển tƣ duy và bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho HS
Bài tập là tình huống có vấn đề để kích thích hoạt động tƣ duy. Khi giải bài tập, HS sử dụng các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng hơn và khái quát hóa các suy luận lôgic để giải quyết vấn đề.
Giải bài tập là hình thức làm việc tự lực của HS, các em phải xây dựng lập luận, tự tìm phƣơng pháp giải và ngày càng tích lũy kinh nghiệm. Chính điều này đã hình thành năng lực tự nghiên cứu và bồi dƣỡng phƣơng pháp giải quyết các dạng bài tập.
- Bài tập VL là phƣơng tiện để HS liên hệ kiến thức vào thực tiễn đời sống và kĩ thuật
Đối với bài tập định tính mà các “vấn đề” của bài tập gắn liền với kĩ thuật hay thực tiễn đời sống. Khi giải HS có dịp vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tƣợng VL trong đời sống, trong kĩ thuật, giúp HS liên hệ kiến thức đƣợc học với thực tiễn đời sống.
28
Đối với bài tập định lƣợng mà các số liệu gắn liền với kĩ thuật hoặc các tình huống xuất phát từ kĩ thuật. Khi giải quyết các bài toán, HS có dịp tìm hiểu tính năng tác dụng của các thiết bị, nắm đƣợc các thông số kĩ thuật…
- Bài tập vật lí là phƣơng tiện để kiểm tra, đánh giá năng lực tƣ duy của HS:
Bài tập VL đƣợc coi là thƣớc đo lĩnh hội kiến thức VL của HS. Thông qua bài tập GV sẽ đánh giá đƣợc mức độ thu nhận kiến thức cũng nhƣ năng lực tƣ duy của HS. Đặc biệt đối với những bài toán tổng hợp thì GV đánh giá đƣợc HS cả bề rộng và cả chiều sâu của kiến thức.
Thông qua việc giải bài tập GV cũng có cơ hội để rèn luyện cho HS những đức tính tốt nhƣ: tinh thần tự lập, tính cần cù, cẩn thận và tinh thần vƣợt khó. c) Phân loại bài tập VL:
Dựa trên phương thức giải người ta phân ra các loại sau:
- Bài tập định tính (hay bài tập câu hỏi):
+ Đặc điểm: không cần tính toán, nếu có chỉ là phép tính nhẩm. Đa số bài tập định tính yêu cầu HS giải thích hiện tƣợng VL hay chứng minh một kết luận.
+ Hƣớng giải quyết: Để giải bài tập định tính, HS phân tích quá trình VL xảy ra trong kĩ thuật hay trong tự nhiên để tìm các quy luật VL có liên quan, từ đó vận dụng lí thuyết để giải thích các hiện tƣợng VL, hay vận dụng các công thức để chứng minh một kết luận nào đó.
- Bài tập định lƣợng (hay bài tập tính toán):
+ Đặc điểm:
• Khi giải bài tập bắt buộc phải tính toán dựa trên các công thức, các định luật VL. Tùy theo mức độ tính toán mà ta chia bài toán ra hai loại: bài tập tập dƣợt và bài tập tổng hợp.
• Đối với các bài tập tính toán tập dƣợt, chủ yếu là vận dụng các công thức vừa học để tính ra kết quả, loại này thƣờng đƣợc áp dụng cuối mỗi tiết học. • Đối với bài tập tính toán tổng hợp, HS phải thiết lập nhiều mối liên hệ và
các phép biến đổi toán học để giải quyết, loại bài tập này thƣờng dùng để ôn tập.
+ Hƣớng giải quyết: Để giải quyết bài tập định lƣợng, HS phải phân tích đề bài, xác định các dữ liệu đã cho và cái cần tìm. Từ đó xác định các mối liên hệ với đại lƣợng cần tìm dựa vào các quy luật VL. Trên cơ sở các mối liên hệ, HS có thể tính toán các đại lƣợng trung gian để xác định đại lƣợng cần tìm và cuối cùng là biện luận để lấy kết quả phù hợp.
- Bài tập đồ thị:
+ Đặc điểm: các dữ kiện bài toán đƣợc cho phải tìm trong các đồ thị cho trƣớc hoặc ngƣợc lại, đòi hỏi HS phải biểu thị quá trình biểu diễn các hiện tƣợng trong bài tập bằng đồ thị.
29
+ Hƣớng giải quyết: dựa vào đồ thị đã cho để khai thác các dữ liệu, từ đó tìm các mối liên hệ giữa các đại lƣợng VL, hoặc sử dụng dữ kiện đã cho để vẽ các đồ thị xác định các đại lƣợng cần tìm.
- Bài tập thí nghiệm:
+ Đặc điểm: “Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập.”
[6, tr 344]
+ Hƣớng giải quyết: để giải bài tập TN, HS phải lập phƣơng án TN và lắp rắp TN để lấy các số liệu đo từ TN. Trên cơ sở các số liệu, dựa vào các quy luật VL để tính toán ra các định lí cần tìm.
Dựa vào đặc trưng về nội dung ta phân ra các loại như:
- Bài tập có nội dung theo đề tài của môn VL: ngƣời ta phân biệt các bài tập về cơ học, về VL phân tử, về điện,… sự phân chia nhƣ vậy có tính chất quy ƣớc. Bởi vì kiến thức sử dụng trong một bài tập thƣờng không chỉ lấy từ một chƣơng mà có thể lấy từ những phần khác nhau của SGK. Việc phân chia thành từng nhóm mang tính thống kê dùng để làm tƣ liệu tham khảo trong giảng dạy.
- Bài tập có nội dung kĩ thuật: những bài tập có nội dung chứa đựng những tƣ liệu về kĩ thuật, về sản xuất công nông nghiệp, về giao thông liên lạc đƣợc gọi là những bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp. Những bài tập này có tác dụng tốt trong việc hƣớng nghiệp cho HS.
- Bài tập có nội dung lịch sử: đó là bài tập chứa đựng những kiến thức có đặc điểm lịch sử, những dữ liệu về các TN cổ điển, về những phát minh sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử. Những bài tập này có tác dụng để ngoại khóa về lịch sử VL cho HS.
Việc rèn luyện cho HS giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác là việc rất cần thiết. Trong DH bất cứ một đề tài nào thì GV cũng cần phải lựa chọn một hệ thống bài tập phù hợp nhất và có hiệu quả nhất cho HS.
3.2.6. Các kĩ năng vận dụng kiến thức vật lí a) Giải thích hiện tƣợng: a) Giải thích hiện tƣợng:
Dựa vào kiến thức vật lí HS có thể giải thích đƣợc nhiều hiện tƣợng trong tự nhiên.
- Ví dụ: Một cây cầu bắc ngang sông đƣợc thiết kế và đƣợc xây dựng vững chắc cho 300 nguời đồng thời đứng lên cầu. Có một trung đội bộ binh (36 ngƣời) đi đều bƣớc qua cầu thì cầu gãy. Sau khi HS học xong bài dao động cƣỡng bức cộng hƣởng thì HS có thể giải thích đƣợc hiện tƣợng trên. Trả lời: Sự cố trên xảy ra do hiện tƣợng cộng hƣởng, những