d. Giai đoạn 4 và 5:
2.1.2. Dạy học phương phỏp thực nghiệm thụng qua bài tập vật lý.
Khỏi niệm bài tập thớ nghiệm vật lý.
BTTN Vật lý là những bài tập mà việc giải chỳng đũi hỏi phải làm thớ nghiệm để xỏc định một đại lượng vật lý nào đú, học nghiờn cứu sự phụ thuộc giữa cỏc thụng số vật lý hoặc kiểm tra tớnh chõn thực của lời giải lý thuyết. BTTN Vật lý vừa mang tớnh lý thuyờt vừa mang tớnh thực nghiệm, nú cú tỏc dụng lớn trong việc bồi dưỡng cho học sinh PPTN của nhận thức vật lý. Cú thể thấy rừ qua việc so sỏnh cỏc giai đoạn của PPTN với cỏc bước tiến hành khi giải một bài tập thớ nghiệm như sau:
Cỏc giai đoạn của PPTN Cỏc bước trong quỏ trỡnh giải BTTN Vật lý
1. Đặt vấn đề trờn cơ sở cỏc dự kiện và quan sỏt. Phõn tớch vấn đề.
2. Hỡnh thành giả thuyết.
3. Nghiờn cứu lý thuyết (suy ra hệ quả lụgic từ giả thuyết) lập phương ỏn thớ nghiệm kiểm tra.
4. Nghiờn cứu thực nghiệm: Tiến hành thớ nghiệm, xử lý kết quả.
5. Rỳt ra kết luận về vấn đề nghiờn cứu.
1. Đọc đề bài, hiểu rừ cõu hỏi của bài toỏn, phõn tớch bản chất vật lý bài toỏn.
2. Xõy dựng phương ỏn giải (phương ỏn thớ nghiệm, lập luận, tớnh toỏn). 3. Thực hiện giải: Tớnh toỏn, lập luận, trỡnh bày lời giải (nếu cú thể giải bằng lớ thuyết). Hoặc lập luận phương ỏn thớ nghiệm, quan sỏt để thu thập số liệu.
4. Tiến hành thớ nghiệm, quan sỏt hiện tượng, ghi nhận số liệu và xử ly kết quả.
5. Đỏnh giỏ kết quả và trả lời cõu hỏi của bài toỏn.
Như vậy, cỏc hành động nhận thức diễn ra khi thực hiện giải một bài tập thớ nghiệm cú tớnh chất tương tự với những hành động diễn ra khi nghiờn cứu bằng PPTN. Đõy chớnh là cơ sở tõm lý và lý luận dạy học của dạy học PPTN bằng sử dụng bài tập thớ nghiệm. Việc học sinh tiến hành giải BTTN Vật lý sẽ làm cho tư duy phõn tớch, tổng hợp, phỏn đoỏn, trừu tượng hoỏ, khỏi quỏt hoỏ và cả trực giỏc khoa học được bồi dưỡng và rốn luyện. Việc giải BTTN Vật lý là những nghiờn cứu nhỏ, tạo điều kiện tốt để phỏt triển tư duy và khả năng nhận thức cho học sinh.
Phõn loại bài tập thớ nghiệm vật lý.
Căn cứ vào mức độ khú khăn khi tiến hành giải bài tập và phương phỏp giải cú thể chia BTTN Vật lý ra hai dạng sau:
• Cỏc bài tập thớ nghiệm định tớnh:
Những bài tập này khụng cú cỏc phộp đo đạc, tớnh toỏn định lượng. Cụng cụ để giải là những suy luận lụgic trờn cơ sở cỏc định luật, khỏi niệm Vật lý và những quan sỏt định tớnh. BTTN định tớnh cú thể phõn thành hai dạng:
Dạng 1: BTTN quan sỏt và giải thớch hiện tượng: Dạng này yờu cầu học sinh:
- Quan sỏt thớ nghiệm theo mục tiờu đó chỉ sẵn. - Mụ tả thớ nghiệm bằng kiến thức đó cú.
Để giải bài tập dạng này, học sinh cần trả lời cỏc cõu hỏi sau: - Hiện tượng xẩy ra như thế nào?
- Tại sao lại xẩy ra hiện tượng đú?
Với cõu hỏi thứ nhất, học sinh tham gia vào quỏ trỡnh tớch luỹ kiến thức về hiện tượng. Cũn cõu hỏi thứ hai, giỳp học sinh liờn hệ sự kiện quan sỏt xẩy ra trong thớ nghiệm với những định nghĩa, khỏi niệm, hiện tượng vật lý đó học. Tức là giỳp học sinh biết cỏch lập luận khi giải thớch bản chất của hiện
tượng. Đõy chớnh là cơ hội để bồi dưỡng cho học sinh cỏc thao tỏc tư duy, khả năng lập luận, diễn đạt bằng ngụn ngữ núi và viết.
Dạng 2: Bài tập thiết kế phương ỏn thớ nghiệm.
Dạng bài tập này khỏ phổ biến ở trường phổ thụng vỡ thớ nghiệm được tiến hành trong tư duy. Do đú nú hoàn toàn khả thi trong điều kiện trang thiết bi thớ nghiệm cũn chưa đầy đủ như hiện nay. Cỏc bài tập này là tiền đề cho học sinh giải cỏc bài tập thớ nghiệm định lượng. Nội dung cỏc bài tập này thường là: Thiết kế phương ỏn thớ nghiệm để đo cỏc đại lượng vật lý, hoặc để quan sỏt một quỏ trỡnh vật lý, biểu hiện của một định luật vật lý.
Để giải bài tập dạng này thỡ học sinh cần phải thực hiện cỏc yờu cầu sau:
- Cho cỏc thiết bị... hóy tỡm cỏch đo ... - Cho cỏc thiết bị... nờu phương ỏn đo ... - Trỡnh bày cỏch đo…
• Bài tập thớ nghiệm định lượng
Đõy là bài tập yờu cầu học sinh phải đo đạc cỏc đại lượng vật lý bằng cỏc thiết bị, tỡm mối liờn hệ giữa cỏc đại lượng vật lý. BTTN định lượng cú thể ở cỏc mức độ tăng dần như sau:
Mức độ 1: Cho thiết bị, cho sơ đồ thiết kế và hướng dẫn cỏch làm thớ
nghiệm. Yờu cầu đo đạc, xử lớ kết quả đo đạc để đi đến kết luận.
Mức độ 2: Cho thiết bị, yờu cầu thiết kế phương ỏn thớ nghiệm, làm thớ
nghiệm đo đạc cỏc đại lượng cần thiết, xử lý số liệu để đi đến kết luận.
Mức độ 3: Yờu cầu tự lựa chọn thiết bị, thiết kế phương ỏn thớ nghiệm,
làm thớ nghiệm đo đạc, xử lý số liệu để tỡm quy luật.