- Hiện thực hoỏ phương ỏn thớ nghiệm Đỏnh giỏ kết quả Bỏo cỏo thớ nghiệm.
1.4.3.1.Mục tiờu bài học “bài tập vật lý”
- Theo Razumụpxki: bài tập vấn đề hay bài tập sỏng tạo là bài tập mà Angụrit giải nú là mới đối với học sinh. Thực chất của bài tập vấn đề là ở chỗ cỏi mới xuất hiện chớnh trong tiến trỡnh giải. Trong bài tập vấn đề cỏc yờu cầu của bài tập sẽ được giải quyết trờn cơ sở những kiến thức về cỏc định luật vật lý nhưng trong đú khụng cho một cỏch tường minh hiện tượng nào, định luật vật lý nào cần phải sử dụng để giải, trong đề bài khụng cú cỏc dữ kiện mà chớnh nú là những gợi ý trực tiếp hoặc giỏn tiếp ý tưởng giải, đú là lý do bài tập trở thành bài tập sỏng tạo tức là biến nú thành vấn đề.
- Đề bài cú thể cho những dữ kiện khụng đầy đủ hoặc một vài dữ liệu khụng cần thiết cho việc giải bài toỏn. Tương tự trong khoa học cú hai dạng sỏng tạo khỏc nhau là phỏt minh và sỏng chế; Trong dạy học, bài tập sỏng tạo về vật lý cú thể chia thành hai dạng: Nghiờn cứu (trả lời cõu hỏi tại sao) và thiết kế (trả lời cõu hỏi làm như thế nào).
- Bài tập vấn đề cú thể là bài tập định tớnh, định lượng hoặc bài tập thớ nghiệm, hoặc một số nhiệm vụ nghiờn cứu ở phũng thớ nghiệm và một số bài tập lớn trong thực tiễn vật lý.
- Bài tập vấn đề do chỗ chứa đựng yếu tố mới mẻ (mới về phương phỏp giải, mới về nội dung vật lý nhận được từ kết quả của bài toỏn) nờn cú khả năng huy động tư duy sỏng tạo tiềm ẩn trong học sinh “vấn đề” (cõu hỏi) của bài toỏn được học sinh chấp nhận và giải quyết theo tiến trỡnh khỏi quỏt tương tự như nhà vật lý giải quyết vấn đề của khoa học; Vỡ cú yếu tố mới nờn khụng cú con đường vạch sẵn một cỏch chi tiết, đối với học sinh chỉ cú con đường đi theo định hướng khỏi quỏt của giỏo viờn.
Vớ dụ về bài tập vấn đề:
Vớ dụ: Để kiểm tra định luật ụm cho 1 đoạn mạch 1 học sinh đó mắc sơ đồ như hỡnh vẽ:
Kết quả cho thấy khi giảm điện trở của biến trở BC thỡ số chỉ Ampe kế tăng (tức I tăng) cũn số chỉ vụn kế giảm (tức U giảm). Theo định luật ụm
A
V
B C
U
dũng điện phải tỉ lệ thuận với hiệu điện thế chứ khụng phải tỉ lệ nghịch như trờn. Giải quyết mõu thuẫn này như thế nào?
Đõy là bài tập vấn đề thuộc dạng nghiờn cứu định tớnh. Tớnh chất “vấn đề” của bài tập là ở chỗ, theo định luật ụm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở R thỡ dũng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế. Nhưng qua đề bài thấy trỏi với định luật ụm. Phải chăng, định luật phỏt biểu sai.
Nội dung bài tập giỳp học sinh hiểu sõu bản chất kiến thức đó học. Hướng dẫn giải: Dũng điện chỉ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở nếu giỏ trị của điện trở khụng đổi. Trong trường hợp này, điện trở thay đổi nờn định luật ụm khụng nghiệm đỳng.
Theo M.Bunseman bài toỏn hộp đen (phương phỏp hộp đen) gắn liền với việc nghiờn cứu đối tượng mà cấu trỳc bờn trong nú thỡ khụng biết nhưng cú thể nghiờn cứu được tớnh chất đú nếu cú những điều kiện xỏc định dẫn tới một dữ kiện biểu lộ cụ thể. Những dụng cụ kỹ thuật sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày là những hộp đen như thế đối với người tiờu dựng.
Bài toỏn hộp đen đó sử dụng tư tưởng đú nhằm tạo ra “vấn đề”. Giải quyết vấn đề trong bài toỏn “hộp đen” là sử dụng kiến thức tổng hợp, phõn tớch mối quan hệ giữa những dữ kiện ở đầu vào và đầu ra của thụng tin lấy từ hộp mà tỡm thấy cấu trỳc bờn trong của “hộp đen”. Sử dụng bài toỏn hộp đen trong dạy học ngoài tỏc dụng củng cố, đào sõu kiến thức trong phạm vi rộng cũn cú tỏc dụng phỏt triển năng lực sỏng tạo của học sinh.
Vớ dụ 2: (Bài toỏn hộp đen). [4,111]
Một Acquy bị mất kớ hiệu cỏc cực dương và cực õm, chỉ bằng hai dõy dẫn và một cốc nước (nước uụng thụng thường), làm cỏch nào để cú thể xỏc định lại cỏc cực của Acquy.
Hướng dẫn: Nối cỏc dõy dẫn vào hai cực của Acquy, rồi nhỳng hai dõy dẫn tự do cồn lại vào cốc nước. Ở phớa đầu dõy nào cú nhiều btj khớ hơn là cực õm, cực cũn lại là cực dương.
Ta biết một phõn tử nước tạo bởi hai nguyờn tử hiđrụ và một nguyờn tử ụxi trong thể tớch như nhau, ỏp suất như nhau sẽ chứa cựng một lượng phõn tử khớ, nhưng trong quỏ trỡnh điện phõn, số nguyờn tử hiđro được giải phúng nhiều hơn gấp đụi so với ụxi, do đú điện cực cú nhiều bọt khớ là điện cực mà tại đú hiđro được giải phúng, nhưng vỡ cỏc iụn hiđrụ tớch điện dương, nờn khớ này phải được giải phúng ở cực õm.
Giải bài tập này thực chất là một quỏ trỡnh nghiờn cứu sỏng tạo bởi tỡnh huống đặt ra hoàn toàn cụ thể, chưa cú bài nào cú angụrit giải tương tự. Cỏc bước thực hiện tương tự chu trỡnh nhận thức sỏng tạo vật lý.
Sự tương tự giữa giải bài tập của học sinh và nghiờn cứu khoa học của nhà vật lý. [11,57]
Nhà vật lý học Học sinh giải Bài tập vấn đề
Tự ý thức vấn đề nghiờn cứu, xỏc định phạm vi, đối tượng nghiờn cứu
Nhận nhiệm vụ nghiờn cứu được giỏo viờn giao cho (hiểu yờu cầu và dữ kiện bài toỏn)
Nờu giả thuyết nghiờn cứu Lập phương ỏn giải
Chứng minh hoặc bỏc bỏ giả thuyết - Bằng suy luận lý thuyết. - Bằng thực nghiệm.
Hiện thực hoỏ phương ỏn giải - Tớnh toỏn suy luận lý thuyết Tỡm ẩn số bằng thớ nghiệm vật lý Phõn tớch, đối chiếu, đỏnh giỏ kết quả
nghiờn cứu.
Phõn tớch kết quả giải Kết luận về vấn đề nghiờn cứu Trả lời cõu hỏi bài tập