CHƯƠNG 2. SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÝ 10 THPT
2.3. Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần Nhiệt học
2.3.1. Nguyên tắc và quy trình sử dụng
2.3.1.1. Nguyên tắc sử dụng
- Trong dạy học từng bài cụ thể, GV phải dự kiến chi tiết kế hoạch sử dụng hệ thống BT đã lựa chọn. Các BT đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học như: nêu vấn đề (mở bài), hình thành kiến thức mới, củng cố, hệ thống hóa, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS [29].
- Cần chú ý cá biệt hóa HS trong việc giải BT bằng cách biến đổi mức độ yêu cầu của BT ra cho các loại đối tượng HS khác nhau, hay thay đổi mức độ yêu cầu về số lượng BT cần giải, về mức độ tự lực của HS trong quá trình giải BT.
2.3.1.2. Quy trình sử dụng
* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế để nêu vấn đề
Kiến thức mới chủ yếu được hình thành từ sự kế thừa và phát triển các kiến thức mà HS đã học hoặc dựa vào các quan niệm được hình thành từ cuộc sống [33], [40]. Để có tác dụng cao trong việc gây hứng thú học tập, tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS, sự kiện mở đầu nên chọn là những sự kiện gần gũi với thực tế đời sống, bằng cách sử dụng một số BT có nội dung liên hệ chặt che với kiến thức tiết học, được mô tả một cách ngắn gọn, súc tích để HS nhanh chóng, dễ dàng nhận ra mâu thuẫn giữa sự kiện đưa ra và hiểu biết sẵn có.
Vì thế ở phần nêu vấn đề, GV nên chọn những BT được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu phải nghiên cứu, giải quyết.
Yêu cầu của các BT ở bước này phải ngắn gọn, mang yếu tố tình huống và hướng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài. Có thể sử dụng BT có nội dung thực tế định tính hay BT có nội dung thực tế thí nghiệm có những yếu tố sau để đặt vấn đề:
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống không phù hợp.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống xung đột.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra.
GV cần chú trọng những BT có nội dung thực tế tạo mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết để khi giải quyết vấn đề đặt ra thuyết phục HS cả về lập luận lẫn tính thực tế.
Ví dụ minh họa: Để nêu vấn đề khi dạy bài 30 – Quá trình đẳng tích - Định luật Sác-lơ, GV chiếu video clip về chiếc xe ô tô bị nổ lốp khí đang chạy trên đường (Video clip 2.1).
- Yêu cầu HS giải thích tại sao khi ô tô đang chạy trên đường vào trời nắng nóng thì lốp xe dễ bị nổ hơn khi đang để trong nhà xe.
- HS quan sát và trả lời, những câu trả lời của HS thường không đầy đủ và thiếu chính xác. Từ đó xuất hiện tình huống có vấn đề.
- GV: Bài học hôm nay se giúp chúng ta giải thích được hiện tượng vật lý trên và nhiều hiện tượng khác có trong thực tế.
* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong hình thành kiến thức mới
Khi tổ chức hình thành kiến thức mới, có thể tăng cường sử dụng BT có nội dung thực tế bằng cách chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vị
kiến thức nhỏ. Để hình thành các đơn vị kiến thức đó có thể sử dụng các BT có nội dung thực tế “tiêu biểu” tương ứng để vừa giải quyết các vấn đề đặt ra [33], [40].
GV có thể sử dụng BT có nội dung thực tế làm HS bộc lộ quan niệm sai lệch của mình trong quá trình hình thành kiến thức mới. GV nên đưa ra những BT có nội dung thực tế nhằm để HS bộc lộ những quan điểm có sẵn, liên quan đến kiến thức của bài học, từ đó HS có được nhu cầu nhận thức trong học tập và hiệu quả dạy học vật lý mới có thể được nâng cao.
Bên cạnh đó GV có thể sử dụng BT có nội dung thực tế để hỗ trợ cho HS suy ra hiệu quả lôgic bằng cách cho HS thực hiện các phép suy luận lôgic, dựa trên những kiến thức đã học. Hệ quả lôgic thường phải đơn giản, có thể đo lường được, hoặc phải được tính toán gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác, hoặc được suy ra trong điều kiện lý tưởng, trong đó ta chỉ quan tâm xét quan hệ của một số ít yếu tố.
Ngoài ra GV có thể sử dụng BT có nội dung thực tế để hỗ trợ cho HS xây dựng các phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra hệ quả lôgic không có sẵn nên HS phải tự lực tìm kiếm, xây dựng trên cơ sở của kiến thức đã học, kỹ năng, kỹ xảo thực hành…
Tóm lại, GV có thể sử dụng:
- Các BT có nội dung thực tế thí nghiệm có tác dụng rèn luyện kỹ năng thu thập, xử lí thông tin.
- Các BT có nội dung thực tế định tính có tác dụng rèn luyện các kỹ năng suy luận, diễn dịch.
- Các BT có nội dung thực tế định lượng có tác dụng rèn luyện các kỹ năng tính toán và vận dụng các công thức, định luật.
Các BT có nội dung thực tế dù ở dạng nào đều đồng thời rèn luyện kiến thức vật lý cũng như kỹ năng vận dụng vật lý vào thực tế cho HS. GV nên tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận theo nhóm nhỏ để đồng thời rèn luyện kỹ năng trao đổi thông tin với bài học, trong lớp và cả với GV.
Ví dụ minh họa: Khi dạy bài 37 - Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng, để
hình thành kiến thức về hiện tượng dính ướt, hiện tượng không dính ướt, GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm: Lấy hai tấm thủy tinh, trong đó một tấm để nguyên, tấm còn lại được phủ một lớp sáp mỏng. Nhỏ lên mặt của mỗi tấm một giọt nước.
Yêu cầu HS quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra.
- HS: tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích (có thể sai hoặc thiếu).
- GV: tổng kết và giải thích, sau đó giới thiệu “hiện tượng dính ướt, hiện tượng không dính ướt”.
* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế để vận dụng và củng cố
Trong giai đoạn củng cố, vận dụng kiến thức, việc sử dụng BT có nội dung thực tế mang lại hiệu quả cao. Lúc này, HS phải vận dụng kiến thức vừa mới học, kết hợp vớí những kiến thức đã học trước đó để giải quyết các BT, qua đó HS củng cố kiến thức một cách vững chắc. Ở mức độ cao hơn, HS phải vận dụng nhiều kiến thức khác nhau, những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực vật lý, theo một trình tự hợp lí để giải quyết các BT [33], [40].
Ở giai đoạn này, để HS nắm vững được kiến thức của bài học đồng thời rèn luyện cho các em kỹ năng vận dụng. Cụ thể, GV có thể sử dụng BT có nội dung thực tế như sau:
- Sử dụng BT có nội dung thực tế định tính nhằm giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài học.
- Từ những kiến thức cơ bản của bài, GV dùng các BT có nội dung thực tế định lượng tổng hợp có tính sáng tạo để HS vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết.
Ví dụ minh họa: Sau khi dạy xong bài 36 – Sự nở vì nhiệt của vật rắn, để củng cố GV yêu cầu HS làm bài tập có nội dung thực tế sau: Trong quá trình nghiên cứu và chế tạo các thanh ray, người ta thường làm mỗi thanh ray có chiều dài 12,5 m để ráp lên đường sắt ở nhiệt độ khoảng 200C. Tại Việt Nam, về mùa hè, nhiệt độ ở một số nơi có thể lên đến 410C. Để đảm bảo an toàn trong quá trình lưu thông mà không làm hư hỏng đường ray thì phải để khe hở giữa hai thanh ray có bề rộng tối thiểu là bao nhiêu ? Cho hệ số nở dài của thép làm thanh ray là 12.10-6 K-1.
* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong kiểm tra đánh giá
Ở bước này, HS coi như đã thực hiện xong các nhiệm vụ do GV giao cho và nắm vững các kiến thức đã học, HS cần được kiểm tra, đánh giá hiệu quả quá trình học tập. Để việc kiểm tra, đánh giá đạt kết quả tốt GV nên lựa chọn những BT có nội dung thực tế cơ bản, tiêu biểu trong các dạng BT có nội dung thực tế đã giao cho HS và yêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV [33], [40].
Ví dụ minh họa: Để kiểm tra, đánh giá kiến thức của HS sau khi học xong chương “Chất rắn và chất lỏng, sự chuyển thể”, GV có thể ra đề kiểm tra 15 phút với 2 bài tập có nội dung thực tế sau:
Bài tập 1: Một cái vành khuyên bằng nhôm có chiều cao h = 10 mm, đường kính trong d1 = 50 mm, đường kính ngoài d2 = 52 mm đặt thẳng đứng trong nước.
Tìm lực cần để nâng vành nhôm ra khỏi nước. Cho khối lượng riêng của nhôm 103
. 6 ,
=2
ρ kg/m3, suất căng bề mặt của nước σ =0,073 N/m. Lấy g = 10 m/s2. Bài tập 2: Về mùa hè, vào buổi sáng sớm, có những hôm ta nhìn thấy sương đọng trên các ngọn cỏ, lá cây có màu trắng như “muối”. Do đó, trong dân gian người ta thường gọi đó là hiện tượng “sương muối”. Bà con nông dân thường cho rằng bột màu trắng trên các ngọn cỏ, lá cây là do muối có trong hơi nước đọng lại.
Theo em có phải như vậy không? Tại sao?
* Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong tổ chức hoạt động ngoại khóa Ngoài việc sử dụng BT có nội dung thực tế vào tiến trình dạy học trên lớp, GV có thể sử dụng BT có nội dung thực tế vào các hoạt động ngoại khóa của bộ môn nhằm thu hút, tạo hứng thú, TCHHĐNT của HS. Các hoạt động ngoại khóa có thể
là tổ chức đố vui, câu lạc bộ vật lý, … GV có thể tổ chức thảo luận, nói chuyện chuyên đề về các vấn đề vật lý học, các vấn đề mở rộng, nâng cao trong đó có các BT có nội dung thực tế gần gũi với HS [33], [40].
Khi sử dụng BT có nội dung thực tế trong nội dung của các hoạt động ngoại khóa se làm cho HS thấy vật lý gần gũi với đời sống hằng ngày; thấy được tính cần thiết của môn học; thấy được sự đúng đắn của các kiến thức khoa học và làm cho HS yêu thích môn học hơn. Qua các hoạt động ngoại khóa, HS có thể mở rộng tầm nhận thức, hiểu biết về văn hóa, khoa học kĩ thuật, ý thức đạo đức, ý thức bảo vệ môi trường, giúp phát triển các khả năng còn tiềm ẩn trong HS.
Ví dụ minh họa: GV có thể tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lý, đơn giản nhất là tổ chức hội thi đố vui để học. GV có thể tổ chức cho một hay nhiều lớp cùng tham gia. GV chuẩn bị sẵn nhiều gói câu hỏi với nhiều hộp kín. HS chọn lựa những câu hỏi có sẵn trong hộp kín sau đó trả lời. Nếu HS hoặc nhóm HS trả lời không được thì ưu tiên cho HS hay nhóm HS khác. Sau khi hết quyền trả lời, GV se tiến hành nhận xét, tổng kết, cho điểm hoặc tặng quà cho HS hay nhóm HS trả lời đúng. GV có thể dùng BT có nội dung thực tế: Khi đúc kim loại, người ta phải chế tạo khuôn đúc có thể tích hơi lớn hơn thể tích của vật cần đúc. Theo em vì sao phải làm như vậy ?
Như vậy, có thể sử dụng hệ thống BT có nội dung thực tế để tổ chức dạy học vật lý cho HS. Thông qua việc giải quyết các BT có nội dung thực tế, GV se định hướng cho HS hình thành các kiến thức mới đồng thời qua đó có thể rèn luyện cho các em các kỹ năng cần thiết cho cuộc sống. Từ cơ sở của lý luận dạy học và qua những phân tích trên chúng tôi đề xuất tiến trình dạy học theo hướng tăng cường sử dụng BT có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng TCHHĐNT cho HS trong DHVL.