8. Những chữ viết tắt
2.3. Phương pháp tương tự
Phương pháp tương tự là phương pháp nhận thức khoa học với việc sử dụng sự tương tự và phép suy luận tương tự nhằm thu nhận tri thức mới.
Các giai đoạn cơ bản của phương pháp tương tự:
Giai đoạn 1: Tập hợp các dấu hiệu về đối tượng cần nghiên cứu và các dấu hiệu về đối tượng đã có những hiểu biết phong phú định đem đối chiếu.
Giai đoạn 2: Tiến hành phân tích những dấu hiệu giống nhau và khác nhau giữa chúng. Kiểm tra xem các dấu hiệu giống nhau có đông thời là các dấu hiệu bản chất của các đối tượng này hay không.
Giai đoạn 3: Truyền các dấu hiệu của đối tượng đã biết cho đối tượng cần nghên cứu bằng suy luận tương tự.
Giai đoạn 4: Kiểm tra tính đúng đắn của các kết luận rút ra (hoặc các hệ quả của chúng) có tính chất giả thuyết đó ở chính đối tượng cần nghiên cứu.
Nêu các kết luận rút ra không đúng đối với các đối tượng cần nghiên cứu thì phải trở lại bước một (lựa chọn đối tượng khác để so sánh).
Đặc biệt, thực nghiệm có vai trò quan trọng trong phương pháp tương tự. Nhờ nó, ta phát hiện được sự tồn tại các dấu hiệu giống nhau (tương tự) của các đối tượng, làm cơ sở cho việc lựa chọn đối tượng đem ra so sánh và cũng nhờ nó, kiểm tra được tính đúng đắn của những kết luận (hệ quả) rút ra được bằng suy luận tương tự.
2.4.Phương pháp tương tự trong nghiên cứuVật lý 2.4.1. Vai trò của phương pháp tương tự
Phương pháp tương tự có giá trị to lớn trong nhận thức khoa học cũng như trong hoạt động thực tiễn của con người.
Trong lịch sử phát triển của Vật lí học, sự tương tự là một sự dẫn đường cho sự nghiên cứu, cho phép xây dựng các mô hình, các lí thuyết mới, đề xuất những tư tưởng mới. Quang hình học được xây dựng trên cơ sở sự tương tự giữa tia sáng và chùm hạt. Quang học sóng được xây dựng trên cơ sở sở tương tự giữa sóng ánh sáng và sóng cơ học. Mắc-xoen cũng đã sử dụng sự tương tự với chuyển động của chất lỏng trong
nghiên cứu về điện trường và từ trường. Các mô hình nguyên tử của Rudơpho và của Bo đều được xây dựng dựa trên sự tương tự của hệ mặt trời và hệ nguyên tử…
Một ví dụ điển hình của việc sử dụng phương pháp tương tự là việc xây dựng cơ học lượng tử. Người ta đã xây dựng cơ học sóng (một hình thức của cơ học lượng tử) xuất phát từ sự tương tự Cơ-Quang, sự tương tự giữa quang hình và cơ học cổ điển (Ví dụ: Sự tương tự giữa nguyên lý Fecma trong quang hình với nguyên lý tác dụng tối thiểu trong cơ học).
2.4.2. Giới hạn áp dụng của suy luận tương tự
Quá trình so sánh tương tự các đối tượng, ngay cả khi so sánh các đặc điểm bên ngoài không những giúp làm sáng tỏ các hiện tượng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, phát hiện được cái cụ thể, cái riêng mà còn giúp làm bộc lộ các đặc điểm b ản chất và chung của một chuỗi đối tượng, thâu tóm các mối quan hệ giữa chúng, tạo thành các lớp đối tương tạo thành các nguyên lý. Các mối quan hệ, định luật càng có tầm khái quát thì càng phải sử dụng đến phương pháp tương tự.
Tuy nhiên, khi vượt quá phạm vi cho phép, suy luận tương tự lại làm kìm hãm bước tiến nhận thức của con người và do vậy, suy luận tương tự dễ tạo ra những đường mòn, những thói quen cản trở sự hình thành những tư tưởng mới, những phương pháp mới.
Ví dụ: Sự tương tự giữa sóng ánh sán g và sóng cơ học có vai trò tích cực trong việc hình thành quang học sóng và điện động lực học nhưng trong giai đoạn sau, sự tương tự đó và khái niệmête vũ trụ đã là trở ngại cho sự phát triển thuyết tương đối và thuyết lượng tử.
2.5.Phương pháp tương tựtrong dạy học vật lý
2.5.1. Sự cần thiết của việc sử dụng phương pháp tương tự trong dạy học vật lý
Quá trình hướng dẫn HS giải quyết các vấn đề học tập phỏng theo những cách mà các nhà khoa học đã sử dụng đòi hỏi phải cho HS làm quen với phương pháp tương tự, một phương pháp được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu Vật lí.
Trong quá trình HS sử dụng phương pháp tương tự để giải quyết các vấn đề học tập, HS được rèn luyện một loạt các thao tác tư duy, được phát triển niềm tin vào mối
Việc sử dụng phương pháp tương tự góp phần nâng cao hiệu quả giờ học thể hiện trước hết ở tính sâu sắc, tính hệ thống của các kiến thức vì nó tạo ra điều kiện cho HS liên kết cái chưa biết với cái đã biết, phát hiện những mối liên hệ giữa các hệ thống khác nhau ở các phần khác nhau của Vật lí cũng như những dấu hiệu giống nhau và khác nhau của chúng.
Việc sử dụng PPTT còn làm cho HS dễ hình dung các hiện tượng, quá trình Vật lí không thể quan sát trực tiếp được, dễ hiểu hơn các khái niệm trừu tượng.
Điều kiện dạy học ở trường phổ thông (thời gian, tình trạng thiết bị) nhiều khi chỉ cho phép đề cập sâu một đối tượng (vật đại diện) rồi sử dụng SLTT rút ra các kết luận cho đối tượng khác tương tự với nó.
Vì những lí do nêu trên, sự tương tự và PPTT là đối tượng của dạy học Vật lí ở trường phổ thông
2.5.2. Các khả năng sử dụng sự tương tự và PPTT trong dạy học vật lý
Có thể sử dụng sự tương tự ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học, nhưng có giá trị hơn cả là việc sử dụng PPTT để xây dựng kiến thức mới, ngay cả trong những trường hợp mà điều kiện thiết bị thí nghiệm ở trường phổ thông chưa cho phép kiểm tra các giả thuyết rút ra bằng SLTT.
Trong dạy học Vật lí, người ta cũng s ử dụng PPTT để xây dựng kiến thức mới, minh họa các quá trình Vật lí không thể quan sát được hoặc hệ thống hóa kiến thức.
Ví dụ: Dao động con lắc lò xo và mạch dao động LC tuy khác nhau về bản chất nhưng có sự tương tự về các đại lượng đặc trưng cho sự dao động. Dựa vào PPTT ta có thể so sánh ta có thể hiểu rõ và nắm chắc hơn kiến thức nội dung này.
Hiện tượng khác nhau nhưng quá trình xảy ra lại giống nhau.
Dao động cơ So sánh Dao động điện LC
Sự chuyển hóa tuần hoàn giữa thế năng của lò xo và động năngcủa vật. Sự chuyển hóa năng lượng. Sự chuyển hóa tuần hoàn giữa năng lượng điện và năng lượng từ. Các đại lượng tương đương - Thế năng của lò xo: 2 2 kx Wt Các dạng năng
- Năng lượng điện trường trong tụ điện:
- Động năng của vật: 2 2 mv Wđ lượng. C q Wc 2 2 - Năng lượng tử trong cuộn dây:
2 2 i L L W m k Tần số LC 1
Sự chuyển hóa cơ năng thành nội năng do ma sát.
Nguyên nhân tắt dần
Sự chuyển hóa năng lượng điện từ thành nội năng do điện trở. Cấu trúc lý thuyết giống nhau Phương trình dao động: Nghiệm:
2.5.3. Một số yêu cầu khi sử dụng sự tương tự và phương pháp tương tự
Phương pháp tương tự sử dụng trong dạy học Vật lý nhìn chung cũng có các giai đoạn như đã nêu trên. Việc thực hiện các giai đoạn của PPTT nhiều khi kéo dài trong một số bài học. Yêu cầu cao nhất đối với việc sử dụng PPTT trong dạy học là: HS phải được tự lực cao ở mức có thể được ở các giai đoại của PPTT, ngay cả ở giai đoạn lựa chọn đối tượng đã biết làm đối tượng so sánh với đối tượng đang nghiên cứu.
Việc đề cập sự tương tự không phải lúc nào cũng như sự diễn ra trong lịch sử phát triển Vật lý. Việc lựa chọn đối tượng so sánh, mức độ nông sâu của sự tương tự trong dạy học phụ thuộc không những vào cấu trúc và nội dụng của chương trình học tập mà còn phụ thuộc vào đặc điểm lứa tuổi của HS. Mặc dù vậy , đối tượng đem so sánh phải có ý nghĩa, chứ không phải mọi sự tương tự.
Điều kiện cơ bản cho việc sử dụng PPTT đạt kết quả là HS phải có v ốn hiểu biết về đối tượng đem so sánh từ những bài học trước, từ kinh nghiệm cuộc sống hoặc dễ hình dung đối với HS mặc dù mới tiếp xúc lần đầu.
Khi sử dụng sự tương tự, phải làm sáng tỏ phạm vi của sự tương tự, phát hiện không những các dấu hiệu giống nhau mà còn cả các dấu hiệu khác nhau, đặc biệt là khác cơ bản để phân để phân biệt chúng với nhau. Nhờ vậy, việc sử dụng phương pháp
tương tự sẽ giúp hiểu sâu hơn các đối tượng đem so sánh và tránh được việc rút ra các kết luận sai lầm.
Phải lưu ý cho HS: những kết luận rút ra bằng suy luận tương tự chỉ có tính giả thuyết, phải được kiểm tra ở bản thân đối tượng bằng thực nghiệm.
Chương 3. KÍCH THÍCH HỨNG THÚ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở THPT.
3.1. Hứng thú nói chung và hứng thú nhận thức 3.1.1. Khái niệm hứng thú
Thuật ngữ “hứng thú” đã được sử dụng khá rộng rãi trong đời sống cũng như trong khoa học giáo dục và được nhiều nhà tâm lý học tìm hiểu và nghiên cứu từ lâu.
Cho đến nay, “hứng thú” vẫn còn là vấn đề phức tạp. Vì thế, nhà tâm lý học Liên Xô (cũ) Vugôxki viết: “Đối việc nghiên cứu các vấn đề tâm lý, hầu như không có
vấn đề tâm lý nào phức tạp hơn vấn đề tìm hiểu hứng thú thực sự của con người”. Khi trả lời câu hỏi “ hứng thú là gì?” có nhiều quan niệm rất khác nhau. Sau đây là một số quan niệm về hứng thú:
Một số nhà giáo dục tư sản cho rằng:
Hứng thú được xem như một thuộc tính bẩm sinh của con người (I.Ph.Ghec-bac).
Hứng thú có nguồn gốc sinh vật của nó (U.Giêm -xơ).
Một số quan niệm khác lại cho rằng hứng thú là một dạng nhu cầu.
Hứng thú là đặc điểm lứa tuổi, là bản năng của nguyện vọng đòi hỏi cần được thỏa mãn.(E.K.Cla-pa-lét).
Hứng thú là một kết cấu bao gồm nhiều nhu cầu.(S.Bui-le).
Hứng thú là sự biểu hiện ra bên ngoài khuynh hướng lựa chọn của con người, chú ý của con người (T.Ri-bô); của tư tưởng, ý định của con người (X.L.Ru- bi-Xtê-in).
Hứng thú là một sự sáng tạo tinh thần với đối tượn g mà con người tham gia vào (An-noi).
Nhìn chung, quanđiểm của các nhà tâm lý học đề cập trên đây hoặc là duy tâm hoặc là phiến diện siêu hình về hứng thú. Chúng ta không thể đồng ý với những quan niệm trên vì con người không phải ai cũng có h ứng thú giống nhau. Lúc mới sinh, những hứng thú tinh thần trực tiếp chưa nảy sinh; hứng thú có nguồn gốc xã hội của nó nên coi hứng thú là thuộc tính bẩm sinh là hạ thấp vai trò của giáo dục, giáo dưỡng và hoạt động có ý thức của con người. Đồng thời ta cũng không thể đồng ý khi cho rằng hứng thú là nhu cầu. Vì hứng thú khác nhu cầu ở yếu tố hấp dẫn, khoái cảm. Quan niệm này đã không tính đến phương diện cảm xúc của hứng thú. Quan điểm đồng nhất hứng thú với chú ý cũng là sự nhầm lẫn nghiêm trọng giữa nội dung và hình thức. Vì hứng thú là một hiện tượng tâm lí được thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau: có thể là sự hoạt động tích cực của cá nhân, cũng có thể là sự chú ý cao độ của cá nhân đối với một đối tượng ở một thời điểm nào đó. Mặt khác, chú ý có thể hướng vào đối tượng mà ta cảm thấy không hứng thú gì, nhưng vì có ý thức về tầm quan trọng và vì sự cần thiết mà ta phải nghiên cứu đối tượng đó; chẳng hạn chú ý có chủ định.
Tóm lại, những quan điểm trên đây về hứng thú là chưa đúng, không lột tả được bản chất của hứng thú.
Khái niệm “hứng thú” không đơn giản, nó phản ánh những thái độ tồn tại một cách khách quan của nhân cách. Những thái độ này xuất hiện và chịu ảnh hưởng của những điều kiện sống và sự hoạt động của cá nhân. Đời sống xã hội là nguồn hứng thú vô tận của con người. Tất cả những gì tạo thành hứng thú đều được con người rút ra từ thực tế khách quan. Nhưng không phải mọi thứ trong thực tế đều là đối tượng của hứng thú, mà chỉ có những gì có ý nghĩa tất y ếu, quan trọng, có giá trị và hấp dẫn đối với con người thì mới là đối tượng của hứng thú thôi.
Hứng thú luôn luôn mang tính chất của mối quan hệ hai mặt. Nếu cá nhân có hứng thú về một đối tượng nào đó thì có nghĩa là đối tượng cũng gây h ứng thú với cá nhân.
Thái độ cảm xúc đối với đối tượng là một trong những dấu hiệu không thể thiếu được của hứng thú; nhưng chỉ có những dấu hiệu cảm xúc tích cực, bền vững của cá nhân đối với đối tượng mới có thể trở thành một dấu hiệu không thể thiếu được của hứng thú. Hứng thú tạo nênở cá nhân khát vọng tiếp cận và đi sâu vào đối tượng gây ra nó. Khát vọng này được thể hiện ở chỗ: cá nhân tập trung ý thức cao độ vào cái làm cho mình hứng thú, hướng dẫn và điều chỉnh các quá trình tâm lí ( tri giác, tư duy, tưởng tượng…) theo một hướng xác định, và do đó tích cực hóa hoạt động của con người phù hợp với hứng thú của nó. Chính vì vậy, khi được làm việc hợp với hứng thú của mình, dù phải vượt qua muôn vàn khó khăn người ta vẫn cảm thấy thoải mái và đạt được hiệu quả cao.
Hứng thú là thái độ riêng của cá nhân đối với đối tượng ý thức và được định nghĩa là cuộc sống và sự hấp dẫn về tình cảm gây ra.( A.G. Kô-va-lép)
Tóm lại, những quan điểm vừa rồi dù dưới một hình thứ c nào đi nữa cũng đều phản ánh hai đặc điểm cơ bản của hứng thú:
Cá nhân nhận thức rõ ý nghĩa của đối tượng đã gây cho mình hứng thú. Đối tượng đó có liên quan đến đời sống và hoạt động của cá nhân.
Đối tượng của hứng thú phải đem lại cho cá nhân sự khoái cảm đặc biệt. Từ sự thống nhất về hai đặc điểm cơ bản này, ta có thể nói: Hứng thú là thái độ đặc biệt của cá nhân đối với đối tượng nào đó vừa có ý nghĩa trong đời sống, vừa có khả năng đem lại cho cá nhân nỗi khoái cảm.
3.1.2. Phân loại hứng thú
Căn cứ vào hiệu quả của hứng thú: Chia ra làm 2 loại:
- Hứng thú thụ động: Là loại hứng thú dừng lại ở ngắm nhìn, chiêm ngưỡng đối tượng gây nên hứng thú, không thể hiện mặt tích cực để nhận thức sâu sắc đối tượng hơn, làm chủ đối tượng và hoạt động sáng tạo trong lĩnh vực liên quan đến đối tượng.
- Hứng thú tích cực: Không chỉ chiêm ngưỡng đối tượng gây nên hứng thú mà đi