7. Đóng góp của luận văn
1.5. Nguyên tắc xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng
tư duy vật lý cho học sinh
1.5.1. Hệ thống bài tập thí nghiệm phải góp phần thực hiện mục tiêu mơn học
Bài tập vật lý nói chung và BTTN nói riêng có tác dụng rất lớn cả về ba mặt
giáo dục, giáo dưỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Tác dụng đó càng tích cực nếu trong q trình dạy học có sự lựa chọn thật cẩn thận một hệ thống các bài tập, chặt chẽ về nội dung, thích hợp về phương pháp và bám sát mục đích dạy học ở trường phổ thông. BTTN là một phương tiện để tổ chức các hoạt động của học sinh, nhằm củng cố, khắc sâu, vận dụng và phát triển hệ thống tri thức lý thuyết đã học, hình thành và rèn luyện các kỹ năng cơ bản. Nếu khơng có những kỹ năng này thì dù có nắm vững lý thuyết đến đâu cũng khơng thể hoạt động trơi chảy khi bước vào cuộc sống. Vì vậy, BTTN phải bám sát mục tiêu, góp phần hồn thiện mục tiêu môn học [19].
1.5.2. Hệ thống BTTN phải đảm bảo tính hệ thống, đa dạng
Chúng ta đã biết mọi sự vật, hiện tượng, q trình trong thế giới khách quan khơng tồn tại dưới dạng biệt lập mà tồn tại trong một hệ thống, trong mối quan hệ mật thiết với nhau. Sự vật này liên hệ với sự vật khác xung quanh gần nó và tất cả nằm trong một hệ thống tạo thành một chỉnh thể. Vì vậy, khi xây dựng hệ thống BTTN phải đảm bảo tính hệ thống, bài tập trước là cơ sở nền tảng cho bài tập sau, bài tập sau lại là phát triển, củng cố vững chắc hơn cho bài tập trước. Sao cho sau khi làm xong các bài tập của một phần kiến thức sẽ hình thành được cho HS một số kỹ năng giải bài tập vật lý và góp phần ứng dụng vào trong thực tế.
1.5.3. Hệ thống BTTN phải đảm bảo tính vừa sức và phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh
BTTN phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp: ban đầu là những bài tập vận dụng kiến thức đơn giản để giải quyết những tình huống quen
thuộc xảy ra hàng ngày, sau đó là những bài tập vận dụng phức tạp hơn, cuối cùng là những bài tập đòi hỏi sự sáng tạo, và tư duy cao độ. Tuy nhiên khi xây dựng hệ thống BTTN thì khơng nên dàn trải, mà cần chọn số lượng vừa phải, cần lựa chọn xây dựng những bài tập điển hình, với mức độ khó khăn phức tạp khác nhau. Mỗi nhóm bài tập thuộc một phần kiến thức nhỏ cần thể hiện được phương pháp giải chung cho một dạng BTTN cụ thể, để HS có thể vận dụng phương pháp đó vào giải các bài tập khác nâng cao hơn, nhằm phát triển khả năng nhận thức của HS, phát triển trí tuệ và phát huy được tính sáng tạo ở các em.
1.5.4. Hệ thống BTTN phải phù hợp với quá trình dạy học
Quá trình dạy học hiện nay đang có nhiều đổi mới về mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học, các phương tiện, điều kiện dạy học…Tuy nhiên tốc độ đổi mới đang còn chậm và chưa đáp ứng được với yêu cầu phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập của HS. Mặt khác, hiện nay HS chúng ta còn yếu về các kỹ năng hoạt động, điều đó thể hiện mâu thuẫn cơ bản giữa yêu cầu nắm vững kỹ năng và khả năng vận dụng các kỹ năng ấy. Do vậy, việc xây dựng hệ thống BTTN phải xuất phát từ thực tiễn đó để góp phần giải quyết mâu thuẫn, nâng cao hiệu quả việc rèn luyện kỹ năng hoạt động giáo dục. Việc xây dựng hệ thống BTTN còn phải xuất phát từ việc xác định cụ thể mục tiêu môn học, mục tiêu từng phần, từng chương, từ đó xác định nội dung kiến thức, kĩ năng cơ bản, cần thiết của chương trình dạy học. Thường thì việc giải BTTN hình thành kỹ năng được tiến hành sau khi HS đã nắm vững kiến thức lý thuyết, do đó BTTN phải được thiết kế bám sát toàn bộ nội dung cơ bản của từng bài, từng phần, từng chương. Số lượng BTTN nhiều hay ít tùy thuộc vào nội dung cơ bản của từng bài học, từng phần trong chương. Tuy nhiên, số lượng BTTN cũng phải vừa đủ, phù hợp với điều kiện dạy học thực tế của nhà trường, nội dung chương trình, việc kiểm tra đánh giá, khả năng của giáo viên, phù hợp với thời gian cho phép…
1.5.5. Hệ thống BTTN định hướng học sinh thực hiện các thao tác tư duy và kỹ năng quan sát, thực hành thí nghiệm
Khi xây dựng hệ thống BTTN, giáo viên cần lựa chọn những BTTN đòi hỏi HS phải thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa…Các phương pháp suy luận lôgic như suy luận quy nạp, diễn dịch để thực hiện các hành động nhận thức như xác định các đặc tính của sự vật, hiện tượng, tìm ngun nhân, mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng. Trong quá trình phân tích bài tốn, HS thực hiện các thao tác tư duy để làm sáng tỏ bản chất vật lý của những hiện tượng được mơ tả trong đề bài, tìm mối liên hệ giữa dữ kiện đã cho và yêu cầu cần tìm. Để HS có thể xây dựng được phương án thí nghiệm, các bước tiến hành, cách quan sát và đọc số liệu. Quan sát thí nghiệm để phát hiện vấn đề sẽ góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, kích thích hứng thú học tập của HS- mong muốn tìm ra bản chất hiện tượng vật lý. Quan sát thí nghiệm là kĩ năng cần rèn luyện cho học sinh trong quá trình học tập, nhằm rèn luyện cho HS đức tính cần thận, chịu khó, tỉ mỉ, làm việc khoa học. Ngoài ra, những BTTN ở mức sáng tạo sẽ phát huy được khả năng vận dụng kiến thức của HS trong những tình huống mới, góp phần bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS.
Kết luận chương 1
Qua việc nghiên cứu cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng tư duy vật lý cho học
sinh THPT thông qua BTTN và qua kết quả thăm dò thực trạng vấn đề sử dụng BTTN trong dạy học vật lý theo hướng bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS ở các trường phổ thông hiện nay, ta có thể thấy rằng:
- Muốn bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS cần phải nắm được tư duy vật lý là gì, các đặc điểm của tư duy vật lý: tính có vấn đề, tính trừu tượng, tính khái qt, tính gián tiếp và tư duy vật lý có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, ngơn ngữ vật lý…Học sinh học vật lý cần phải biết suy luận, phải có óc quan sát và khả năng tìm ra mối liên hệ giữa các sự vật, hiện tượng vật lý được nêu ra. Thông qua việc thực hiện các thao tác tư duy và phương pháp suy luận trong học tập vật lý, HS có thể thiết lập được mối quan hệ định tính giữa các hiện tượng hoặc định lượng giữa các đại lượng vật lý nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn, góp phần bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS.
- Bài tập vật lý giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức, dẫn dắt đến
kiến thức mới, vì vậy giải BTTN vật lý giúp rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, thói quen vận dụng kiến thức khái quát góp phần làm phát triển tư duy, sáng tạo, tính tự lực cao của học sinh. Mặt khác, khi giải BTTN phải tiến hành thí nghiệm, nội dung thường gắn liền với thực tiễn và có nhiều tác dụng trong dạy học vật lý ở trường phổ thơng, góp phần hướng nghiệp cho HS THPT... Do đó HS được rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, các thao tác chân tay cũng như thao tác trí tuệ, trí tưởng tượng, tính kiên trì, tỉ mỉ, nghị lực khắc phục trở ngại, chủ động và sáng tạo trong công việc.
- BTTN có nhiều ưu điểm đối với việc bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS nhưng chưa được giáo viên khai thác và sử dụng trong quá trình dạy học vật lý. Nguyên nhân chủ yếu của vấn đề này cũng là do trang thiết bị phục vụ cho dạy học chưa đảm bảo yêu cầu, nhận thức của GV và HS về tư duy vật lý chưa đầy đủ, sự quá tải của chương trình, quá trình đổi mới PPDH ở các trường THPT diễn ra còn chậm.
Vậy BTTN Vật lý là một phương tiện dạy học phát huy được mặt mạnh của bài tập vật lý và thí nghiệm vật lý về các mặt giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Biết xây dựng một hệ thống BTTN thích hợp và sử dụng vào những hình thức dạy học khác nhau hợp lý sẽ nâng cao được chất lượng giáo dục ở trường phổ thông.
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÝ 10 THPT 2.1. Vị trí, đặc điểm của chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT
Trong chương trình hiện nay, chương “Các định luật bảo tồn” là chương thứ 4 của chương trình chuẩn Vật lý 10 THPT, được phân phối thành 10 tiết trong đó có 8 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập. Phần định luật bảo toàn động lượng là kiến thức mới đối với học sinh, đó là nội dung rất quan trọng nếu HS khơng nắm vững kiến thức này thì rất khó khăn trong việc giải các bài tập. Bởi vì các bài tập chương này thường là sự kết hợp của các định luật bảo toàn: bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng, bảo toàn năng lượng, như bài tập về sự va chạm mềm, va chạm đàn hồi giữa 2 vật…Phần kiến thức cịn lại thì khá gần gũi với HS, được kế thừa và nâng cao kiến thức của chương trình THCS. Nó cũng gần gũi với với chúng ta trong đời sống hàng ngày. Toàn bộ kiến thức chương này có ý nghĩa rất quan trọng trong khoa học kỹ thuật, chế tạo máy móc, máy bay phản lực, tên lửa, được ứng dụng để xây các con đập của nhà máy thủy điện…