8. Những chữ viết tắt trong đề tài
3.1.6.Rèn luyện cho HS kỹ năng cần thiết khi áp dụng PPTN
Để thực hiện mỗi giai đoạn của PPTN, đòi hỏi phải có sự suy nghĩ sáng tạo và có kĩ năng, kĩ xảo về nhiều mặt. Chính vì vậy người GV phải tùy theo nội dung của mỗi kiến thức, tùy theo trình độ của HS, tùy theo trình độ trang bị ở trường THPT mà vận dụng linh hoạt các mức độ sử dụng phương pháp này.
Bên cạnh đó, người GV cũng cần cân nhắc thời gian dành cho mỗi bài học. Trong mỗi bài học cụ thể, GV cần phải tính toán đến khả năng HS có thể thực hiện giai đoạn nào, ở mức độ thành công nhất và tập trung khai thác rèn luyện khả năng cho họ ở mặt đó.
Trong dạy học các định luậtVật lí theo PPTN có hai trường hợp đáng lưuý sau đây: Có những định luật Vật lí thực nghiệm nhưng việc suy luận quá phức tạp hoặc những thí nghiệm quá tinh vi, không có điều kiện thực hiện ở trường THPT, GV có thể
Có những định luật trong lịch sử được phát minh bằng con đường thực nghiệm, nhưng ngày nay có thể coi như hệ quả của một định luật, một lý thuyết khái quát hơn. Những suy luận này HS có thể hiểu được… Bởi vậy, để rèn luyện khả năng suy luận sắc bén cũng như giảm bớt kh ó khăn về tổ chức thực hiện các thí nghiệm phức tạp cho nên không dạy học những định luật đó hoàn toàn theo PPTN mà chỉ sử dụng một yếu tố của PPTN là làm thí nghiệm kiểm tra minh họa kết luận thu được bằng suy luận lý thuyết.
Trong khi áp dụng PPTN, thường phối hợp với các PPNT khác như phương pháp phân tích- tổng hợp, phương pháp quy nạp- diễn dịch. Chẳng hạn: ngay trong khi xây dựng giả thuyết đã phải dùng phương pháp phân tích- tổng hợp, khi xử lý các kết quả thí nghiệm phải dùng phương pháp quy nạp- diễn dịch…
3.2. Phương pháp mô hình 3.2.1. Khái niệm mô hình
“Mô hình là một hệ thống được hình dung trong óc hayđược thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng thông tin mới về đối tượng”. (V.A Stôphơ)
3.2.2. Chức năng của mô hình
Trong VL học, mô hình có các chức năng sau: Mô tả sự vật, hiện tượng.
Giải thích các tính chất và hiện tượng có liên quan đến đối tượng. Tiên đoán các tính chất và hiện tượng mới.
Một mô hình không phải chỉ dùng để mô tả và giải th ích các hiện tượng Vật lí mà hơn thế nữa, nó cònđược dùng để tiên đoán những hiện tượng mới. Không có chức năng tiên đoán này, mô hình mất đi vai trò quan trọng của nó trong khoa học
Các loại mô hình được sử dụng trong dạy học Vật lí
Mô hình vật chất là mô hình bằng vật thể, trên đó phản ánh những đặc trưng cơ bản về mặt hình học, VL học, động lực học, chức năng học, của đối tượng nghiên cứu. Loại mô hình này chỉ được sử dụng ở giai đoạn thấp của quá trình nhận thức, khi cần hình thành những biểu tượng hoặc thu thập kiến thức có tính chất kinh nghiệm và những kiên thức thu thập trong mô hình là những tính chất bên ngoài của hiện tượng, của đối tượng thực.
Mô hình lý tưởng (lý thuyết) là những mô hình trừu tượng trên đó về nguyên tắc ết. Các phần tử của mô hình và đối
tượng nghiên cứu thực có thể có bản chất Vật lí hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt động theo những quy luật giống nhau. Các mô hình lý thuyết có thể có rất nhiều loại, tùy theo mức độ trừu tượng khác nhau:
Mô hình kí hiệu là hệ thống những kí hiệu được dùng để mô tả, thay thế một sự vật, hiện tượng VL, gồm các loại mô hình sau:
Mô hình công thức toán Mô hìnhđồ thị
Mô hình logic- toán: Mô hình này dựa trên ngôn ngữ toán học và được sử dụng rộng rãi trên các máy tính điện tử. Có thể coi mô hình dúng trong máy tínhđiện tử là mô hình kí hiệu đãđược vật chất hóa, nghĩa là hệ thống quy luật đãđược mã hóa theo ngôn ngữ của máy, chương trình này có thể coi như Angorit của các hành vi của đối tượng nghiên cứu.
Mô hình biểu tượng là dạng trừu tượng nhất của mô hình lý tưởng, không tồn tài trong không gian, trong thực tế mà chỉ có trong tư duy của ta.
a. Cơ sở lý thuyết của PPMH
Cơ sở lý thuyết của PPMH là lý thuyết tương tự. Theo lý thuyết này dựa vào sự giống nhau một phần về các tính chất hay về các mối quan hệ, ta có thể chuyển thông tin thu thập được từ một đối tượng này sang một đối tượng khác.
Theo Keđrốp: “Sự tương tự có nguyên nhân sâu xa là sự thống nhất bản chất bên trong của những hiện tượng khác nhau, sự thống nhất có tính tổng quát của các định luật chung chi phối những định luật riêng”. Chính vì vậy suy luận bằng phép tương tự đạt được những kết quả đáng tin cậy, trở thành một PP có hiệu lực trong KH.
Trước hết, chúng tương tự với nhau vì chúng tu ân theo những mối quan hệ nhân quả. Dựa trên sự tương tự giữa các hệ quả mà người ta có thể đưa ra sự tương tự giữa các nguyên nhân và ngược lại. Theo D. Didorot: “Trong VL học, tất cả những hiểu biết của chúng ta đều dựa vào sự tương tự , nếu sự giống nhau về hệ quả mà không cho phép ta kết luận về sự giống nhau về nguyên nhân thì KH VL sẽ ra sao? Có cần phải đi tìm nguyên nhân của tất cả các hiện tượng tương tự, không loại trừ gì hết? Liệu điều đó có thực hiện được không? Y học và những lĩnh vực ứng dụng của VL sẽ như thế nào nếu không có nguyên lý tương tự đó… Có thể rút ra được kết luận gì từ rất nhiều sự kiện thực nghiệm và quan sát?”.
Trong lịch sử KH, PP tương tự đã dẫn đến nhiều phát minh vĩ đại. Đa số những giả thuyết KH ngày nay đều được đề xuất d ựa trên sự tương tự với những nguyên lý, những tiên đề hoặc những kết quả đã có từ trước trong KH và đãđược thực nghiệm xác nhận là đúng đắn.
b. Các giai đoạn của PPMH
Trong VL học, PPMH nói chung gồm 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Nghiên cứu những tính chất của đối tượng gốc. Giai đoạn 2: Xây dựng mô hình.
Giai đoạn 3: Thao tác trên mô hình, suy ra hệ quả. Giai đoạn 4: Thực nghiệm kiểm tra.
c. Những ưu điểm và hạn chế của PPMH trong VL học
Những ưu điểm
PPMH giúp ta hiểu rõđối tượng nghiên cứu. Mô h ình là vật đại diện, trên đó ta sẽ tác động những thao tác logic và thực nghiệm. Rất nhiều hiện tượng và quá trình được giải thích rõ ràng thông qua mô hình. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngày nay khi KH đi sâu vào thế giới vi mô không trực tiếp quan sát được thì chức năng giải thích của các mô hình càng có hiệu lực. Nhiều khi cùng một đối tượng phải dùng đến nhiều mô hình mới giải thích được.
Một mô hình có thể dùng cho nhiều loại hiện tượng khác nhau về bản chất. PPMH trong nhiều trường hợp đã dẫn đến những lý thuyết mới.
PPMH có thể giúp ta phát hiện ra những sự kiện mới chưa biết. Đặc biệt, mô hình toán học nhiều khi có tác dụng tiên đoán rất lớn.
Những hạn chế
Bên cạnh những tác dụng lớn lao của PPMH, các nhà KH cũng đã nhấn mạnh tính gần đúng, tính tạm thời của nó:
Các mô hình tuy phản ánh thế giới khách quan nhưng không thể thay thế hoàn toàn hiện thực khách quan được, thậm chí nhiều mô hình chỉ có giá hoànđtoàn như một phương tiện, công cụ.
Mặc dù mỗi mô hình chỉ phản ánh được một mặt nào đó của thế giới khách quan, nhưng khi sử dụng mô hình, người ta thường gán cho nó một tầm khái quát rộng hơn. Và, có khi vì quá tin vào một mô hình đãđược xác lập mà người ta đi đến sự bảo thủ, không
a.Vai trò của mô hình trong dạy học Vật lí
Trong nghiên cứu khoa học Vật lí, mô hình và PPMH có chức năng nhận thức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tính mới, hiện tượng mới, quy luật mới. Nếu xem xét quá trình HT của HS là một quá trình hoạt động nhận thức thì mô hình cũng có chức năng như trong nghiên cứu khoa học Vật lí. Ngoài ra, trong dạy học, nhiều khi HS không đủ khả năng xây dựng mô hình để thay thế vật gốc trong nghiên cứu nhưng GV có thể sử dụng mô hình với mục đích sư phạm như một phương tiện trực quan nhằm làm cho HS hiểu rõ một vấ n đề nào đó.
Chẳng hạn như trong nghiên cứu khoa học, những mô hình vật chất có vai trò rất hạn chế vì nó ít mang lại những thông tin mới khi thao tác trên mô hình. Nhưng trong dạy học, nhiều mô hình lại có tác dụng quan trọng làm cho HS hiểu được những cái không quan sát trực tiếp được như mô hình cấu tạo bên trong động cơ nổ, mô hình chuyển động Braonơ…
Mặt khác, đối với mô hình lý tưởng, tuy rất có tác dụng trong hoạt động nhận thức nhưng nhiều khi đòi hỏi ở HS một trìnhđộ tư duy trừu tượng cao, một cơ sở thực nghiệm phong phú và kinh nghiệm bản thân dồi dào mới có thể xây dựng được mô hình.
Chính vì vậy, trong dạy học ở trường THPT, trong khuôn khổ bài học không cho phép chúng ta tổ chức quá trình học tập sao cho HS hoàn toàn tự lực “khám phá lại” các định luật Vật lí, xây dựng các mô hình, nhưng cũng hoàn toàn đủ để cho họ được “trải qua” những giai đoạn của sự phát minh khoa học, hiểu được ý nghĩa của các sự kiện xuất phát, vai trò của các mô hình, tầm qua trọng của sự kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả lý thuyết. Nói cách khác, trong dạy học Vật lí ở trường THPT, ta ít có điều kiện áp dụng đầy đủ các giai đoạn của PPMH để giải quyết một vấn đề nhận thức. Tùy theo hoàn cảnh cụ thể về trìnhđộ HS, nội dung vấn đề, phương tiện thí nghiệm mà định ra m ức độ tham gia của HS một cách hợp lý vào các giai đoạn của PPMH.
Chương 4. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG IX. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
4.1. Đại cương về chương 9. Hạt nhân nguyên tử
Đây là chương cung cấp kiến thức khá mới về phản ứng hạt nhân, dù những kiến thức về cấu tạo nguyên tử và hạt nhân đãđược học ở môn Hóa học - lớp 10 nhưng đó chỉ là kiến thức cơ bản, trong chương này sẽ trình bày cụ thể hơn có cách tiếp cận mới, logic hơn, rõ ràng và chính xác hơn.
Chương“Hạt nhân nguyên tử” trình bày một số vấn đề cơ bản của Vật lí hạt nhân:
các đặc trưng của hạt nhân nguyên tử ( cấu tạo, độ hụt khối, năng lượng liên kết), các phản ứng hạt nhân nguyên tử ( sự phóng xạ, phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch), năng lượng hạt nhân, cùng cácứng dụng của phản ứng hạt nhân và đồng vị phóng xạ. Các vấn đề trên được SGK trình bày hệ thống nhằm đảm bảo tính hiện đại, tính cập nhật phù hợp với xu thế chung, qua đó tạo điều kiện tốt chi việc đổi mới phương pháp dạy của thầy, cô giáo và phương pháp học tập của học sinh giúp HS, qua đó rèn luyện choc ho HS những kỹ năng vận dụng những PPNTKH phổ biến . Điều này rất quan trọng vì nhiều vấn đề của chương khá trừu tượng, HS khó hình dung cụ thể.
4.1.1. Mục tiêu của chương
Trong chương này, ta cần nghiên cứu các vấn đề chính như : cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, độ hụt khối, sự phóng xạ, phản ứng hạt nhân, phản ứng nhiệt hạch, phản ứng phân hạch và vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan và giải thích được các bài tập cuả chương. Qua chương này, HS cần:
a. Kiến thức:
Nêu được cấu tạo hạt nhân,từ kí hiệu hạt nhân xác định được số lượng các nuclon cấu tạo hạt nhân và tính được khối lượng hạt nhân.
Nêu được lực hạt nhân là gì và cácđặc điểm của lục hạt nhân.
Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì và viết được công thức tính độ hụt khối Nêu được năng lượng liên kết hạt nhân là gì và viết công thức tính năng lượng liên kết hạt nhân. Nêu được năng lượng liên kết riêng là gì và hiểu được mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng với tính bền vững của hạt nhân.
Nêu được phản ứng hạt nhân là gì và phân biệt được các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân.
Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì, thành phần và bản chất của các tia phóng xạ. Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật này. Nêu được độ phóng xạ là gì, viết được công thức tính độ phóng xạ và nêu được ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.
Nêu được phản ứng phân hạch là gì, viết được một phương trình ví dụ về phản ứng này. Nêu được phản ứng dây chuyền là gì, các điều ki ện để phản ứng này xảy ra.Nêu được các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.
Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì vàđiều kiện để phản ứng này xảy ra.Nêu được ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra.
b. Kỹ năng
- Tính được độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân nguyên tử.
- Viết được một ví dụ về phương trình phản ứng hạt nhân và tính được năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giải được các bài tập.
4.1.2. Những điều cần lưu ý khi soạn giáo án
Có nhiều người cho rằng dạy học là một công việc nhàn hạ, thoải mái, ai từng học qua là có thể dạy được. Đó là bởi vì họ chưa thực sự là người GV và nếu như họ là người GV thì có lẽ là họ chưa tâm huyết với nghề. Nghề giáo đòi hỏi người GV phải tư duy cao, không những thế họ còn phải sáng tạo tư duy của mình kết hợp với tư duy khoa học của SGK để biến “tư duy hỗn hợp” ấy thành tư duy ở các em HS chủ yếu bằng con đường tự lực của chính các em.
Để có một tiết dạy hay nhưý muốn, đạt được các mục tiêu dạy học thì người GV phải chuẩn bị rất nhiều thứ đặc biệt là phải soạn giáo án cho thật kĩ. Mỗi phương pháp dạy học thì có cách soạn giáo án riêng nhằm đạt được mục đích đề ra. Riêng trong giới hạn của luận văn này, em chỉ tập trung vào phương pháp dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực. tự lực GQVĐ của HS thông qua việc tổ chức các tình huống học tập.
* Khi soạn một giáo án người GV nên tự vấn mình những câu hỏi sau:
- Nội dung truyền đạt đến HS có quá khó hay quá dễ không? Nội dung đó phải vừa sức nhưng đòi hỏi phải có sự cố gắng tối đa của HS.
- HS có khả năng giải quyết những vấn đề đó bằng chính năng lực tư duy của mình không?Để trả lời câu hỏi này có thể dựa vào các cơ sở sau:
Có mối liên hệ hoặc phát triển từ kiến thức cũ mà HS đã học và dựa vào đó các em lập luận Vật lí, toán học để khám phá vấn đề.
Có liên hệ với các hiện tượng tự nhiên, các ứng dụng trong cuộc sống và kĩ thuật.
Logic của vấn đề nằm trong khả năng tư duy, suy luận của HS.
Cấu trúc vấn đề như thế nào để học sinh nhận được? GV có thể trình bày vấn đề hoặc viết bảng nhưng cách tốt nhất là viết sẵn vào tờ giấy nhỏ và phát cho từng nhóm (nếu làm việc nhóm), tranh ảnh, chiếu overhead, powerpoint …Về hình thức vấn đề đưa ra phải ngắn gọn, dễ hiểu, không mang tính đánh đố. Nếu có hình ảnh, vật hỗ trợ