8. Những chữ viết tắt trong luận văn
2.1.6. Kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí
a. Giải thích hiện tượng
Trong cuộc sống hàng ngày, HS có thể quan sát thấy vô vàng các hiện tượng xảy ra. Ví dụ như: Trong những ngày hè, khi cơn mưa vừa tạnh trên bầu trời xuất hiện cầu vòng với nhiều màu sắc; khi nhìn ánh sáng mặt trời phản xạ trên màng nước xà phòng hay trên ván dầu, ta sẽ thấy các vân màu sặc sỡ….Tại sao lại như vậy? Thoạt đầu các em sẽ nghĩ đơn giản rằng chúng đều là các hiện tượng của tự nhiên, tuy nhiên các em lại không giải
thích được nguyên nhân xảy ra các hiện tượng ấy nếu các em không được học môn VL và biết đến những kiến thức VL thông dụng nhất.
Khi được học chương trình VL phổ thông, HS có thể dễ dàng trả lời những câu hỏi mà lâu nay mình vẫn thắc mắc. Hiện tượng cầu vòng trên bầu trời đó là kết quả của sự
tán sắc ánh sáng hay vân màu sặc sỡ trên màng xà phòng đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bảng mỏng khi chiếu ánh sáng trắng vào bản mỏng. Đó chỉ là hai ví dụ đơn giản vềứng dụng của môn VL vào việc giải thích các hiện tượng thường gặp trong cuộc sống. Các hiện tượng VL vẫn thường xảy ra trong cuộc sống hằng ngày, xung quanh các em HS, ngay cả ở lớp học. Vì thế những kiến thức VL đã giúp ích các em rất nhiều trong việc hiểu rộng, hiểu sâu các hiện tượng và có thể lí giải chúng một cách dễ dàng và chính xác nhất.
b. Ứng dụng phổ thông của Vật lí trong đời sống và sản xuất
Vật lí là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng và là sự phát triển của khoa học. Vật lí gắn bó chặt chẽ và tác động qua lại, trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học, kỹ thuật. Vì vậy, những hiểu biết và nhận thức VL có giá trị lớn trong đời sống và sản xuất, đặc biệt trong công cuộc CNH - HĐH đất nước.
Yêu cầu đổi mới PPDH đối với môn VL còn có một sắc thái riêng, phải hướng đến việc tạo điều kiện cho HS tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động thực nghiệm và
hơn nữa cho HS tập giải quyết một số vấn đề VL trong thực tế. Trong đổi mới phương
pháp dạy học, việc phát huy tính sáng tạo của HS trong việc ứng dụng kiến thức VL vào thực tế đời sống cũng là một phương pháp dạy học tích cực, nhằm giúp HS hiểu sâu hơn
kiến thức cơ bản của môn VL. Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, kiến thức VL gắn kết một cách chặt chẽ với đời sống thực tế. Ở chương trình VL phổ thông, HS đã
được học đầy đủ bao gồm cơ học, nhiệt học, điện học và quang học. Mỗi phần được thể
hiện bằng nhiều đơn vị kiến thức khác nhau, tương ứng với các cách tiếp nhận kiến thức khác nhau. Với một lượng kiến thức như vậy, việc vận dụng kiến thức VL vào thực tế
cuộc sống của các em vô cùng phong phú.
Sau đây là một sốứng dụng của VL trong đời sống và sản xuất:
- Ứng dụng của cơ học: đó là tất cả những gì liên quan đến chuyển động như xe cộ, tàu thuyền, tên lửa, máy bay….Quy tắc đòn bẩy, ròng rọc được ứng dụng nhiều trong xây dựng để di chuyển nâng vật nặng…Các thiết kế nhà cửa, cầu cống phải được tính toán để
cấu trúc có thể chịu được lực tác dụng lên nó. Cơ học còn là nền tảng quan trọng cho các lĩnh vực VL khác. Ví dụ như cơ học Newton được phát triển thành cơ học lượng tử. Cơ
học lượng tử lại trở thành nền tảng của VL học hiện đại ( nghiên cứu bán dẫn, công nghệ
nano, vũ trụ…)
- Ứng dụng của quang học: là những gì liên quan đến ánh sáng như là mắt kính ( cận thị, viễn thị, kính chống tia cực tím….), các bóng đèn phát ra ánh sáng, màn hình tivi, màn hình máy vi tính, ánh sáng đèn giao thông…Cơ chế đọc và ghi chép của các đĩa
CD, DVD…nhờ vào laser. Truyền hình cáp, truyền dữ liệu internet qua dây cáp quang. Quang học hình học ( sự tạo ảnh qua thấu kính…) là một phần nhỏ trong quang học sóng ( nhiễu xạ, giao thoa…) Quang học sóng lại có liên quan đến điện từ trường ( sự truyền
sóng, tín hiệu trong cáp quang…) Và tất cả chúng được gói gọn trong quang học lượng tử
( nghiên cứu sự tương tác giữa ánh sáng, photon và vật chất…) - Ứng dụng của nhiệt học:
Các máy móc liên quan đến tỏa nhiệt và hấp thụ nhiệt: máy lạnh, lò sưởi, tủ lạnh, bếp điện, ấm điện, các kính cách nhiệt ở các tòa nhà….
- Ứng dụng của điện học: các thiết bị điện tử, điện, điện cơ, điện lạnh…
- Trong sinh hoạt hằng ngày: từ cái búa, con dao cho đến xe đạp, xe máy, tàu thủy,
điện thoại, máy tính…, các thẻ từ tính ( thẻ xe buýt, thẻ ATM…), các camera chống trộm hoạt động ban đêm dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ của các vật…
- Trong y tế: chế tạo các kính cận, kính viễn; dùng laser để trị tật cho mắt, cắt bỏ ung bướu…Dùng cáp quang để khám nội soi. Dùng tia X để chụp siêu âm…Các máy massage trị liệu vật lí. Ứng dụng VL trong việc nghiên cứu tác động của điện từ trường lên sức khỏe của con người…Sử dụng các cấu trúc nano để trị bệnh…
- Trong quốc phòng: tạo các rađa để dò thám quân địch, ống nhòm có thể nhìn
xuyên màn đêm, máy bay tàng hình có thể ẩn nấp được không bị máy móc thiết bị của
địch phát hiện…Dùng các thuật toán trong lĩnh vực xử lí tín hiệu để mã hóa tín hiệu… - Khí tượng, thủy văn: dự đoán thời tiết, mưa bão, nguyệt thực, nhật thực… - Ứng dụng để nghiên cứu:
Nghĩa là thành quả của VL được áp dụng để chế tạo thiết bị, máy móc cho các lĩnh
vực nghiên cứu khác. Một hiện tượng VL mới được phát hiện sẽ là nền tảng để nghiên cứu những vấn đề khác hoặc là chìa khóa để giải quyết các nhu cầu nào đó của xã hội. Ví dụ như xây dựng các máy tính mạnh hơn để giải quyết các bài toán phức tạp hơn, từ đó
tìm ra các hiện tượng mới mà con người chưa biết. Hay là xây dựng các kính thiên văn
giúp nghiên cứu vũ trụ, từ đó tìm ra lời giải thích nguồn góc của vũ trụ và dự đoán tương
lai, tìm hiểu các nền văn minh khác ngoài Trái Đất…Hay là chế tạo các laser có công suất rất lớn để nghiên cứu tính chất của các hiện tượng cơ bản..