9. Cấu trỳc luận văn
1.2. Tổ chức hoạt động tự học với sự hổ trợ của TN và PTTQ
1.2.2. Vai trũ của thớ nghiệm vật lớ
Thớ nghiệm vật lớ cú thể được sử dụng ở tất cả cỏc giai đoạn khỏc nhau của quỏ trỡnh dạy học: đề xuất vấn đề nghiờn cứu, hỡnh thành kiến thức kĩ năng mới, củng cố kiến thức, kĩ năng đó thu được và kiểm tra, đỏnh giỏ kiến thức, kĩ năng của HS.
Ở giai đoạn định hướng mục đớch nghiờn cứu, thớ nghiệm vật lớ được sử dụng để đề xuất vấn đề cần nghiờn cứu. Đặc biệt cú hiệu quả là việc sử dụng thớ nghiệm vật lớ để tạo tỡnh huống cú vấn đề. Kết quả của những thớ nghiệm được sử dụng trong giai đoạn này thường mõu thuẩn với kiến thức, kinh nghiệm cú sẳn của HS, do đú tạo nhu cầu hứng thỳ tỡm tũi kiến thức mới của HS. Trong giai đoạn hỡnh thành kiến thức mới, thớ nghiệm sẽ cung cấp một cỏch cú hệ thống cỏc cứ liệu thực nghiệm, để từ đú khỏi quỏt húa quy nạp, kiểm tra được tớnh đỳng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rỳt ra từ giả thuyết đó đề xuất, hỡnh thành kiến thức mới. Trong giai đoạn củng cố kiến thức, kĩ năng của HS thớ nghiệm vật lớ cú vai trũ khụng những kiểm tra kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà cũn đỏnh giỏ khả năng tự lực, sỏng tạo của HS trong quỏ trỡnh thớ nghiệm
Theo quan điểm của lớ luận nhận thức, thớ nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức, là phương tiện để kiểm tra tớnh đỳng đắn của tri thức, và là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn. [ 6 ], [ 7].
1.2.3. Cỏc loại thớ nghiệm trong dạy học vật lớ 1.2.3.1. Thớ nghiệm biểu diễn
Là cỏc thớ nghiệm giỏo viờn giới thiệu một cỏch tương đối nhanh với học sinh chủ yếu về mặt định tớnh cỏc hiện tượng, quỏ trỡnh và cỏc qui luật nghiờn cứu, cấu tạo và hoạt động của một vài dụng cụ và thiết bị kỹ thuật, những cỏi mà học sinh cú thể cảm thụ được bằng mắt và tai.
Thớ nghiệm biểu diễn cú thể phõn ra thành 3 loại:
+ Thớ nghiệm mở đầu: nhằm mục đớch đề xuất vấn đề nghiờn cứu.
+ Thớ nghiệm nghiờn cứu hiện tượng: nhằm mục đớch xõy dựng hoặc chứng minh kiến thức mới.
+ Thớ nghiệm cũng cố: cho học sinh vận dụng kiến thức đó học giải thớch dự đoỏn hiện tượng, qua đú nắm vững kiến thức đó học.
1.2.3.2. Thớ nghiệm học sinh
Thớ nghiệm do học sinh trực tiếp tiến hành đồng loạt chủ yếu là kiểm tra tớnh đỳng đắn của cỏc hệ quả lý thuyết. Giỳp cho học sinh hồn thiện kiến thức đó học, rốn luyện kỹ năng và thúi quen khi sử dụng cỏc dụng cụ.
b) Thớ nghiệm thực hành vật lớ
Cũng được dựng vào mục đớch như thớ nghiệm trực diện. Nhưng mức độ tự lực của học sinh ở đõy cao hơn, họ ỏp dụng kiến thức vào những điều kiện mới. Tạo khả năng ụn tập kiến thức đó học ở mức độ cao hơn, làm quen với cỏc yếu tố tự lực nghiờn cứu thực nghiệm.
c) Cỏc bài toỏn thực nghiệm
Cỏc bài toỏn thực nghiệm đũi hỏi phải tỡm tũi bằng thực nghiệm tự lực những số liệu khởi đầu để giải quyết về mặt lý thuyết cỏc bài toỏn đú và kiểm tra tiếp theo bằng thực nghiệm tớnh đỳng đắn của kết quả thu được.
d) Thớ nghiệm quan sỏt ở nhà
Thớ nghiệm quan sỏt ở nhà là một loại bài tập thực hiện tự lực cỏc thớ nghiệm đơn giản nhất.
Như vậy, theo hệ thống thớ nghiệm núi trờn, tất cả học sinh được làm quen dần với việc nghiờn cứu cỏc hiện tượng vật lớ theo mục đớch đó đề ra, làm quen dần với cỏc thiết bị kỹ thuật và phương phỏp làm việc với nú. [ 6 ],[ 7].
1.2.3.3. Những yờu cầu về sử dụng TN
1.2.3.3.1. Những yờu cầu chung về việc sử dụng thớ nghiệm
Cần xỏc định rừ sơ đồ thớ nghiệm và mục đớch của thớ nghiệm (dụng cụ thiết bị nào? trỡnh tự thao tỏc như thế nào? cần quan sỏt, đo đạc cỏi gỡ? để làm gỡ?)
Thớ nghiệm phải thành cụng, cú kết quả rừ ràng.
Mọi dụng cụ thiết bị và cỏch tiến hành thớ nghiệm phải thỏa món những qui tắc và kỹ thuật an toàn.
1.2.3.3.2. Yờu cầu đối với thớ nghiệm biểu diễn của giỏo viờn
Cần đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết tiến hành thớ nghiệm, mục đớch thớ nghiệm, phương ỏn thớ nghiệm và tham gia vào quỏ trỡnh quan sỏt thớ nghiệm, phõn tớch kết quả.
Cần tiến hành thớ nghiệm đỳng lỳc trong mối quan hệ hữu cơ với giảng bài và hướng dẫn học sinh học tập.
Tạo điều kiện sao cho cỏc phần căn bản, cỏc chi tiết quan trọng của thiết bị dụng cụ đều được học sinh trong lớp nhỡn rừ. Đảm bảo cho học sinh quan sỏt được rừ ràng cỏc hiện tượng biểu diễn.
Thớ nghiệm phải ngắn gọn và đảm bảo thành cụng.[21]
1.2.3.3.3. Yờu cầu đối với thớ nghiệm trực diện của học sinh
Cú thể sử dụng thớ nghiệm trực diện trong thời gian ngắn 5-10 phỳt nhằm tớch cực húa hoạt động nhận thức của học sinh trong quỏ trỡnh giỏo viờn giảng giải kiến thức mới. VD (Nghiờn cứu hoạt động của một số dụng cụ nào đú: lực kế, biến trở, … hoặc xỏc định gần đỳng một đại lượng vật lớ như tiờu cự của thấu kớnh…) hoặc dựng kiểm nghiệm một qui luật nào đú.
Cụng việc thớ nghiệm cần được tiến hành đồng thời với cả lớp. Những chỉ dẫn của giỏo viờn trong tiến trỡnh thớ nghiệm là cần thiết. 1.2.3.3.4. Yờu cầu đối với thớ nghiệm thực hành của học sinh
Thớ nghiệm thực hành khi học sinh đó cú những kỹ năng thớ nghiệm ban đầu và cỏc thớ nghiệm trực diện.
Để làm thớ nghiệm thực hành học sinh được chia thành từng nhúm từ 2-3 học sinh. Mỗi nhúm nhận một bài riờng và bản hướng dẫn thực hiện. Nội dung bản hướng dẫn bao gồm cỏc điểm sau:
+ Đề tài thớ nghiệm + Mụ tả dụng cụ, thiết bị
+ Trỡnh tự thao tỏc tiến hành thớ nghiệm
+ Sơ đồ ghi cỏc kết quả quan sỏt và phương phỏp xử lý kết quả.
+ Những cõu hỏi phải hiểu sõu sắc thớ nghiệm mới trả lời được và đụi khi cú thể đề ra thớ nghiệm bổ sung.
+ Nội dung cần viết bỏo cỏo thớ nghiệm. [10]
1.2.4. Thớ nghiệm đối với quỏ trỡnh tổ chức hoạt động tự học
Vật lý học là mụn khoa học thực nghiệm, vỡ vậy, sử dụng rộng rói cỏc thớ nghiệm vật lý ở nhà trường trung học phổ thụng hiện nay là một trong những biện phỏp quan trọng nhằm nõng cao chất lượng dạy học, gúp phần tớch cực hoỏ hoạt động nhận thức của học sinh.
Thớ nghiệm vật lý là phương tiện để tổ chức hoạt động tự học, cú tỏc dụng rất to lớn trong việc phỏt triển năng lực và nhận thức khoa học cho học sinh, đồng thời
giỳp cho họ quen dần với phương phỏp nghiờn cứu khoa học. Vỡ qua đú, học sinh sẽ học được cỏch quan sỏt cỏc hiện tượng, cỏch đo đạt cỏc thớ nghiệm nhằm rốn luyện tớnh cẩn thận, kiờn trỡ trong nghiờn cứu khoa học. Đõy là điều rất cần cho việc giỏo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho học sinh tham quan thực tế. Do được tận mắt quan sỏt sự vận động của cỏc hiện tượng, tự tay tiến hành lắp rỏp, đo đạt cỏc thớ nghiệm nờn cỏc em đó quen dần với cỏc dụng cụ trong đời sống. Giỏo viờn trỡnh bày thớ nghiệm nhằm đề xuất vấn đề nghiờn cứu để vào bài mới, khảo sỏt hay minh hoạ một định luật, một quy tắc vật lý nào đú. Học sinh tự tay làm cỏc thớ nghiệm để tỡm hiểu hiện tượng, dụng cụ thiết bị, đào sõu, ụn tập, củng cố kiến thức đó học.
Tự học giỳp cho học sinh thu nhận kiến thức và vận dụng kiến thức để rốn luyện kỷ năng sõu sắc hơn, học sinh nhớ lõu kiến thức này lõu hơn. Tổ chức hoạt động tự học là hoạt động dạy học trong quỏ trỡnh dạy học vỡ vậy người dạy củng như người học cần xỏc định rỏ vai trũ của mỡnh, giỏo viờn là người định hướng cũn học sinh đúng vai trũ trung tõm của quỏ trỡnh thu nhận và vận dụng kiến thức, người học biết kết hợp được cỏc phương tiện để rỳt ra kiến thức là vấn đề cốt lỏi của quỏ trỡnh hoạt động tự học. Vỡ vậy thớ nghiệm đúng vai trũ hết sức quan trọng cho quỏ trỡnh tổ chức hoạt động tự học
Thớ nghiệm vật lý là phương tiện để kiểm tra kết quả tự học. Thớ nghiệm được sử dụng để phỏt hiện và khắc phục cỏc quan niệm sai lầm của HS. Bởi như chỳng ta biết rằng, HS trước khi đến trường, trước giờ học đó cú những hiểu biết, những quan niệm về cỏc hiện tượng, khỏi niệm và quỏ trỡnh vật lớ sắp được nghiờn cứu trong giờ học. Song đa số những hiểu biết, quan niệm ấy đều sai lệch ra khỏi bản chất vật lớ hoặc nú khụng cú đủ cỏc cơ sở để hiểu những vấn đề sẽ nghiờn cứu trong giờ học.
Đối với cỏc thớ nghiệm tự mỡnh tiến hành, HS cú nhiều cơ hội để rốn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành gúp phần vào việc giỏo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS. Qua quỏ trỡnh làm việc tự lực với thớ nghiệm của HS sẽ gợi sự hứng thỳ nhận thức, lũng ham muốn nghiờn cứu, tạo niềm vui của sự thành cụng khi giải quyết được nhiệm vụ đặt ra và gúp phần phỏt triển động lực quỏ trỡnh học tập của HS.[23] [24]
1.2.5. Phương tiện trực quan trong dạy học
Phương tiện trực quan bao gồm mọi thiết bị và thiết bị kĩ thuật từ đơn giản đến phức tạp được dựng trong quỏ trỡnh dạy học để hỗ trợ cho quỏ trỡnh dạy và học của
GV và HS. Phương tiện trực quan cú tỏc động trực tiếp đến giỏc quan của người học, qua đú những thụng tin được HS tiếp thu và xử lớ.[21]
1.2.5.1. Vai trũ của phương tiện trực quan.
Tuỳ theo quan điểm lớ luận nhận thức hay quan điểm về lớ luận dạy học mà phương tiện trực quan cú những vai trũ sau.
– Theo quan điểm của lớ luận nhận thức, phương tiện trực quan gúp phần hỗ trợ cho quỏ trỡnh nhận thức của HS, định hướng hoạt động nhận thức của HS trong quỏ trỡnh dạy học và kớch thớch hứng thỳ hoạt động nhận thức của HS. Ngoài ra, phương tiện trực quan cũn gúp phần phỏt triển năng lực làm việc độc lập, sỏng tạo của HS, qua đú gúp phần rốn luyện phẩm chất của người lao động mới.
– Theo quan điểm của lớ luận dạy học, trước hết phương tiện trực quan là một phương tiện để hỡnh thành những kiến thức, kĩ năng mới, gúp phần nõng cao chất lượng kiến thức. Sử dụng phương tiện trực quan gúp phần đơn giản hoỏ cỏc hiện tượng, quỏ trỡnh VL và kớch thớch hứng thỳ học tập của HS. Ngoài ra, việc sử dụng phương tiện trực quan cũn cú tỏc dụng nõng cao cường độ lao động, học tập của HS.
1.2.5.2. Cỏc loại phương tiện trực quan
Phương tiện trực quan trong dạy học cú thể phõn thành 2 nhúm gồm: cỏc phương tiện dạy học truyền thống và cỏc phương tiện nghe nhỡn.
– Cỏc phương tiện trực quan truyền thống thường được dựng phổ biến trong nhà trường cú thể kể đến là: Cỏc vật thật trong đời sống và kĩ thuật; cỏc thiết bị TN được dựng để tiến hành TN hoặc TN HS, cỏc mụ hỡnh vật chất, như: mụ hỡnh mỏy biến thế; mụ hỡnh động cơ điện, mụ hỡnh mỏy phỏt điện ...; bảng; tranh ảnh, biểu bảng và cỏc bản vẽ sẵn; cỏc tài liệu in như sỏch giỏo khoa, sỏch bài tập, cỏc tranh ảnh in sẵn và cỏc tài liệu tham khảo.
– Phương triện nghe nhỡn bao gồm hai khối, đú là: khối mang thụng tin và khối chuyển tải thụng tin.
Khối mang thụng tin, chẳng hạn: Phim học tập: phim đốn chiếu; phim nhựa; phim truyền hỡnh, cỏc băng hỡnh, đĩa CD, đĩa DVD, đĩa VCD, Băng Casette, cỏc phần mềm dạy học, giấy búng trong đó cú nội dung; Folie màu...
Khối chuyển tải thụng tin, như: Mỏy vi tớnh, Mỏy chiếu qua đầu, Mỏy chiếu đa chức năng, Đốn chiếu, Ti vi, Đầu Video, đầu đĩa: CD, VCD, DVD, Mỏy Cassette. Mỏy chiếu phim, Camera, Đốn chiếu Slide....
1.2.5.3.Cỏch sử dụng một số phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học vật lớ
1.2.5.3.1. Sử dụng phim học tập trong dạy học vật lớ
Trong dạy học VL, phim học tập được sử dụng bao gồm: Phim đốn chiếu, phim chiếu búng (bao gồm phim quay cỏc cảnh thật và phim hoạt hỡnh), phim vụ tuyến truyền hỡnh, phim trờn băng video.
Cỏc phim học tập núi trờn thường được sử dụng trong cỏc trường hợp sau:
– Khi nghiờn cứu cỏc đề tài khụng thể làm được thớ nghiệm, mặc dự cỏc thớ nghiệm đú là những thớ nghiệm rất cơ bản, do thiết bị thớ nghiệm cần sử dụng cồng kềnh, phức tạp, đắt tiền, hoặc khụng an toàn đối với GV và HS. Chẳng hạn như thớ nghiệm Cavendisơ để xỏc định hằng số hấp dẫn, thớ nghiệm Miliken xỏc định điện tớch nguyờn tố hoặc cỏc thớ nghiệm về tia X, về phản ứng hạt nhõn …
– Khi nghiờn cứu cỏc đối tượng, hiện tượng VL khụng thể quan sỏt, đo đạc trực tiếp được do chỳng quỏ nhỏ hoặc quỏ to,. Chẳng hạn khi nghiờn cứu về cấu trỳc vật chất, cỏc đối tượng vi mụ trong trong cơ chế dẫn điện ở cỏc mụi trường khỏc nhau, người ta thường sử dụng phim đốn chiếu, phim chiếu búng để cung cấp cho HS những biểu tượng cú tớnh chất mụ hỡnh về cỏc đối tượng và cỏc quỏ trỡnh VL này. – Khi nghiờn cứu cỏc quỏ trỡnh VL diễn ra quỏ nhanh (như sự biến dạng của hai quả cầu khi va chạm đàn hồi với nhau) hoặc quỏ chậm (như hiện tượng khuếch tỏn diễn ra trong chất rắn). Trong những trường hợp này, việc sử dụng phim chiếu búng, phim vụ tuyến truyền hỡnh hoặc băng video đó quay với tốc độ mong muốn là hợp lớ nhất, vỡ như thế, HS sẽ quan sỏt được toàn bộ quỏ trỡnh trong một khoảng thời gian quan sỏt thớch hợp.
– Khi nghiờn cứu những hiện tượng diễn ra ở những nơi hoặc những thời điểm khụng thể đến quan sỏt trực tiếp được, chẳng hạn như nghiờn cứu về sự hỡnh thành dải plasma, động đất, … người ta cú thể sử dụng cỏc phim đốn chiếu về cỏc nội dung này.
– Khi nghiờn cứu cỏc ứng dụng kĩ thuật của VL như nguyờn tắc hoạt động, cấu tạo của cỏc mỏy đo, cỏc mỏy phức tạp, dõy chuyền sản xuất, …) ta cũng cú thể sử dụng phim đốn chiếu, phim chiếu búng, phim vụ tuyến truyền hỡnh, bằng cỏch đưa thờm
dần cỏc chi tiết vào hỡnh vẽ, sẽ chỉ ra được trờn phim đốn chiếu, phim chiếu búng sự chuyển từ sơ đồ nguyờn lớ sang thiết kế cụ thể cỏc mỏy múc tương ứng.
– Cỏc loại phim học tập cũng cũn được sử dụng khi trỡnh bày lịch sử phỏt triển của một vấn đề VL, một phỏt minh khoa học … Qua việc xem phim, HS thấy được con đường thu nhận cỏc kiến thức trong cỏc bối cảnh xó hội cụ thể và vị trớ của cỏc nhà khoa học trong sự phỏt triển của VL học.
Cú thể khẳng định rằng, việc sử dụng phim học tập trong dạy học VL cú nhiều lợi ớch thiết thức. Phim học tập giỳp thu nhận thế giới tự nhiờn vào lớp học, xoỏ bỏ những hạn hẹp về mặt khụng gian của lớp học và thời gian của giờ học. Nhờ cỏc cuốn phim được quay trước mà HS quan sỏt được với tốc độ mong muốn, thậm chớ cú thể dừng lại cỏc hỡnh ảnh để quan sỏt kĩ hơn. Nhờ vào khả năng đồ hoạ (như đỏnh dấu, đúng khung, tụ màu …) kết hợp hài hoà với tớn hiệu õm thanh và sự thuyết minh phim, khụng những tạo được ở HS những biểu tượng tốt hơn về đối tượng nghiờn cứu mà cũn làm tăng tớnh trực quan và hiệu quả xỳc cảm của phương tiện dạy học. Ngoài ra, phim học tập cú thể sử dụng được ở tất cả cỏc giai đoạn của quỏ trỡnh dạy học, ở trong và ngoài lớp học, ở trong và ngoài cỏc giờ học chớnh khoỏ. [21]
1.2.5.3.2. Để việc sử dụng phim học tập đạt hiệu quả cao, GV cần chỳ ý những