8. Cấu trúc của luận án
2.3.6. Các mức độ khai thác, tự tạo thí nghiệm trong dạy học vật lý
Trên cơ sở vai trò và yêu cầu đã nêu, chúng tôi xác định các mức độ khai thác, tự tạo TN trong DHVL từ thấp đến cao như sau:
♦ Mức độ 1: Khai thác các phương án TN sẵn có (đã được thiết kế, giới thiệu ở
SGK hoặc các tài liệu tham khảo nhưng chưa được chế tạo) và tự tạo TN. Trong thực
tiễn DH, GV có thể khai thác các phương án TN được trình bày ở các tài liệu tham khảo, trên mạng Internet và ngay cả trong SGK để tự tạo TN phục vụ DH. Trên cơ sở các phương án TN đó, tiến hành tìm kiếm vật liệu phù hợp để gia công, lắp ráp nên TN. Hầu hết các phương án TN đó tuy đã được thiết kế nhưng đều chưa có các thông số kỹ thuật cụ thể về linh kiện, thiết bị cần sử dụng nên GV và HS thường gặp khó khăn ở khâu tìm kiếm vật liệu và gia công, lắp ráp TN. Do đó, đòi hỏi người tự tạo TN
- 52 -
phải tìm tòi nghiên cứu, tiến hành nhiều lần để thử sai và điều chỉnh. Ở mức độ này, GV thường tự tạo TN nhằm bổ sung về số lượng, đa dạng về phương án TN để có nhiều lựa chọn trong các PP sử dụng TN vào DH ở trên lớp cũng như tổ chức cho HS tự ở nhà. Đối với HS có thể tự tìm kiếm vật liệu, sử dụng cách gia công khác với phương án TN sẵn có và sử dụng trong thực hành, luyện tập. Ví dụ: ở phần Có thể em
chưa biết của bài Động cơ điện một chiều (trang 78, SGK VL 9) giới thiệu phương án
TN về điện kế khung quay, từ đó cả GV và HS đều có thể khai thác, tự tạo mô hình điện kế khung quay để sử dụng vào DHVL nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS. GV cần tự tạo TN để bổ sung cho bộ thiết bị tối thiểu VL 9 THCS, mặc khác có thể hướng dẫn, tổ chức cho HS tự tạo TN để sử dụng trong tiết thực hành TN hoặc tự học ở nhà nhằm củng cố, luyện tập kiến thức đã học.
♦ Mức độ 2: Nghiên cứu các TN đã có, phát hiện những hạn chế (nếu có) và tự
tạo TN nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hoặc đề xuất phương án thay thế. Trong số
các TN giáo khoa VL hiện nay, một số TN còn có những hạn chế nhất định, chưa đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong DH. Do đó, cần thiết phát hiện những hạn chế đó để tìm cách khắc phục hoặc thay đổi PP sử dụng TN trong DH nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS. GV và HS có thể đề xuất các phương án tự tạo TN có ưu điểm hơn (so với TN giáo khoa) từ các vật liệu đơn giản, có hiệu quả sử dụng cao hơn, phù hợp với điều kiện DH thực tế ở các vùng miền của địa phương mình... để thay thế hoặc sử dụng phối hợp với các thiết bị TN hiện có. Bên cạnh đó, trên cơ sở các phương án TNTT được khai thác, GV có thể hướng hẫn HS tự tạo lại TN trong quá trình tự học ở nhà với các vật liệu dễ tìm kiếm trong đời sống nhằm củng cố, luyện tập và mở rộng kiến thức VL đã học. Ví dụ: đối với phương án TN sự nhiểm từ của sắt và thép trong bộ TN sẵn có, khi bố trí TN như hình 25.1 (SGK VL 9) thì HS không thể quan sát góc lệch của kim la bàn để rút ra kết luận, hoặc TN giáo khoa hình 25.2 được mô tả dùng đinh ghim để phân biệt độ mạnh, yếu của từ trường cuộn dây là vấn đề khó khả thi. Nguyên nhân của hạn chế đó chính là sự nhiễm từ của sắt và thép trong các dụng cụ TN đó có độ khác biệt rất nhỏ. Để khắc phục, cần phải thay thể bằng phương án TNTT sử dụng lực đàn hồi của lực kế hoặc lực đẩy Acsimet của chiếc phao câu nổi trên mặt nước…
♦ Mức độ 3: Đề xuất phương án và tự tạo TN mới. Thực tiễn cho thấy vẫn còn
nhiều phương án TN chưa được phát hiện và sử dụng trong DHVL ở trường phổ thông. Vì vậy, song song với việc khai thác TN, cần nghiên cứu đề xuất và tự tạo mới một số phương án TN khác nhằm: bổ sung trang thiết bị mới phục vụ DH; tạo thêm các
- 53 -
phương án TN để đa dạng hóa các hình thức sử dụng TN trong DH; phát hiện các TN hay, có tính khả thi để sử dụng vào DH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động hoạt động NT và rèn luyện KN thực hành, tư duy sáng tạo cho HS.Trên cơ sở nội dung chương trình và SGK kết hợp với nhu cầu thực tiễn DH, GV và HS nghiên cứu phát hiện những nội dung kiến thức cần và có thể trực quan hóa hiện tượng, quá trình VL thông qua TNTT, từ đó đề xuất phương án TN và tiến hành gia công, lắp ráp và sử dụng TN vào DH. Việc đề xuất phương án và tự tạo TN mới là vấn đề khó đối với cả GV và HS. Do đó, để tổ chức cho HS thực hiện mức độ này trong quá trình tự học, GV cần gợi ý hoặc hướng dẫn các em đề xuất phương án dựa trên các phương án TN mà GV đã tự tạo thành công, HS có thể chỉ đề xuất cách thay đổi một số chi tiết nào đó nhằm tạo ra tính mới mẽ, sáng tạo trong khả năng của mình [77].