1.2.2 .Các nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trường phổ thông
1.2.3.5. Con đường dạy học những ứng dụng kỹ thuật của vật lí
Ứng dụng kỹ thuật của vật lí là kết quả của việc ứng dụng những kiến thức vật lí vào kỹ thuật để chế tạo những máy móc, thiết bị phục vụ sản xuất và đời sống con người. Đây là hoạt động sáng tạo đòi hỏi sự vận dụng tổng hợp của nhiều kiến thức, nhiều kinh nghiệm chứ không phải đơn thuần là sự vận dụng một định luật vật lí.
Nghiên cứu các ứng kỹ thuật của vật lí là thiết lập mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa cái trừu tượng (các khái niệm, định luật vật lí) và cái cụ thể (các hiện tượng xảy ra trong máy móc, thiết bị). Nhờ đó, việc nhận thức các kiến thức vật lí trừu tượng trở thành sâu sắc hơn, mềm dẻo hơn. Việc nghiên cứu các ứng kỹ thuật của vật lí sẽ góp phần phát triển tư duy vật lí kỹ thuật của học sinh, làm cho học sinh thấy được vai trò quan trọng của kiến thức vật lí đối với sản xuất, đời sống, qua đó kích thích hứng thú, nhu cầu học tập của học sinh.
Con đường dạy học những ứng dụng kỹ thuật của vật lí bao gồm:
Thứ nhất, thơng qua quan sát cấu tạo của đối tượng kỹ thuật đã có sẵn để giải thích ngun tắc hoạt động của nó. Thực chất con đường này là việc giải bài toán
“hộp trắng”: biết cấu tạo bên trong của hộp, biết tác động ở đầu vào và kết quả của đầu ra, giải thích vì sao đầu vào thế này, nhờ thiết bị lại cho đầu ra như vậy. Sự giải thích này phải dựa vào những định luật vật lí đã biết. Ban đầu là định hướng để học sinh quan sát thiết bị gốc, cho vận hành để xác định được chính xác tác động ở đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra; sau đó giúp các em quan sát thiết bị gốc để xác định cấu tạo bên trong của nó, làm rõ những bộ phân liên quan đến nhau, tác dụng lẫn nhau khi thiết bị vận hành; cuối cùng qua hướng dẫn của giáo viên học sinh giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy móc.
Thứ hai, dựa trên những định luật vật lí, những đặc tính vật lí của sự vật hiện tượng, thiết kế một thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu kĩ thuật nào đó. Đây có thể coi là bài tập sáng tạo, yêu cầu tìm tịi, đưa ra một thiết bị có cấu tạo thích hợp để tạo ra hiện tượng vật lí đáp ứng được một số yêu cầu cụ thể của sản xuất hay đời sống. Để giải quyết được bài tập này, giáo viên giúp học sinh rằng, trước hết phải xác định được những định luật, quy tắc vật lý sẽ sử dụng để chế tạo thiết bị kỹ thuật mới; sau đó đưa ra nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có chức năng xác định nhằm sử dụng được hiện tượng vật lí vào sản xuất hay đời sống, tìm phương án thiết kế; dựa trên phương án thiết kế đã chọn đưa ra mơ hình vật chất- chức năng, từ mơ hình đó lắp ráp thiếtbị thật và cuối cùng là hồn chỉnh thiết kế, bổ sung điều chỉnh trên thiết bị thật để tăng thêm tính hiệu quả. Khi dạy học giáo viên nên đưa ra một thiết bị cùng loại đang được sử dụng trong kĩ thuật và nói cho học sinh rõ một số chi tiết khác với mẫu đã thiết kế nhưng đều có cùng một chức năng.
1.2.4. Bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp nhận thức vật lí phổ biếnDạy học sinh tự lực hoạt động để chiếm lĩnh kiến thức vật lí thì tốt nhất