Chương 2: Xây dựng một số thí nghiệm tương tác man hinh nhằm hỗ trợ dạy học chương “Động học chất điểm” và "Động lực học chat điểm”
3. Giải quyết van đề
1.2.2. Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức đặc thù
Qua việc tìm hiểu hiểu thực tế, bản thân tự áp dụng, tôi nhận thấy giáo viên thường gặp các khó khăn sau khi áp dụng kiểu day học giải quyết van đề:
- Học sinh phát biểu không trúng van đề: vấn dé phải là câu hỏi có câu trả lời là ban chat, quy luật của hiện tượng vật lí học sinh cần nhận thức, câu hỏi
này phải có tác dụng định hướng suy nghĩ của học sinh.
- Giáo viên không biết cách định hướng dé học sinh dé xuất các giả thuyết cũng như đề xuất cách thức giải quyết vấn đề.
Đề giúp cho giáo viên vượt qua các khó khăn kẻ trên, một nhóm nghiên cứu đã xây dựng bảng tông hợp hướng dẫn dạy học giải quyết vẫn đẻ như trong
16
bang 1.1. Sử dụng bảng nay, đứng trước một bai cần day, giáo viên sẽ thực
hiện các bước sau:
1. Xác định các kiến thức cần dạy trong bài
2. Xác định loại kiến thức cần day. Cac kiến thức trọng tâm của môn vật lí đều thuộc | trong 4 loại kiến thức: Hiện tượng vật lí, đại lượng vật lí, định
luật vật lí và img dụng kĩ thuật cua vật lí
3. Xây dựng tiến trình hình thành kiến thức theo các pha/ bước gợi ý trong
bang
4. Soạn thao giáo án, trong đó tập trung chuẩn bị các hoạt động (các yêu
câu, nhiệm vụ, câu hỏi.. đối với học sinh ) định hướng của giáo viên và sự đáp
ứng của học sinh.
Bang 1.1. Dạy học giải quyết van đề các loại kiến thức vật lí đặc thù
Hiện Đạilượng Định Ứngdụng
| Xe ÍtmgngvậH vat | MmậtvậtH | Mthuậtcia
| Ỷ | vật lí _của day học | |
. phát hiện và |
||
L
giải quyết
vấn đề
lLàmnảy Xaydymg Tùytheohinh Dingthi Đưaramộtnhu
sinh vấn đề lbiễutượng |thành đặc điểm |nghiệm, kinh |cầu, nhiệm vụ cần giải vẻ hiện định lượng hay nghiệm sơ bộ cần thực hiện quyết từ tình tượng: Thông định tính trước chiramỗi mà những thiết huống (diéu quatáihiện mà có cách đặt quan hệ giữa bị kĩ thuật
kiện)xuất kinhnghiệm, vandékhac các đại (TBKT) đã biết phát: từ kiến nhau: Co ban lượng. chưa thé thực
7
thức cũ, kinh thí nghiệm, nghiệm. thi clip, ảnh...
nghiệm. bài
tập, truyện kẻ lịch sử...
2.Phátbiểu Khi nao thi
vandé cản xảy rahiện
giải quyết tượng này?
đều phải làm hiện được hoặc bật ra nhu cầu thực hiện chưa can xây dung tốt.
đại lượng mới
dé diễn tả tính chat vật lí ma
các đại lượng
đã có không mô
tá được đầy di
Đặc tính ... phụ Mỗi quan hệ Máy (TBKT)
thuộc vào các giữa các đại phải có nguyên
đại lượngnào lượng A và B tắc cấu tạo và
(câuhỏicần Khi... thì xảy vàphụthuộc là gi? hoạt động như trả lời) ra hiện tượng như thé nao vào A và B có thể nào dé thực
gì?
Tại sao lại xảy ra hiện tượng ...?
3. Giải quyết Kiểm tra kết vẫn để luận:
-Suy doin Đưa ra giả
giảápháp thuyết
giải quyết Dùng thí
van đề:nhờ nghiệm kiểm
các đại lượng mối quanhệ hiện được chức
Jđó? với nhau như năng ?
Biéu thức... thế nào?
đặc trưng cho A phụ thuộc
tính chất vậtlí vào B,C...
nào? .như thế nào?
Xây dựngthí Xây dựng giả Mở máy ra va
nghiệm dé tra. thuyếtvà xác định các bộ lời câu hỏi vấn thiết kế phận chính, các đề phươngán quy luật cơ bản
thinghiém chỉ phối. Xây
dựng mô hình
khao sát li
thuyết
vả/hoặc khảo
sát thue nghiệm
- Thực hiện giải pháp đã suy đoán
'4. Rút ra kết
luận (kiến
thức mới)
tra (ví dụ:
hiện tượng
tán sắc, khúc
xạ..)
Hoặc suy
luận lí thuyết dé rút ra hệ
quả rồi dùng
thí nghiệm
kiểm tra (ví
dụ: hiện
tượng sóng,
đừng, hiện tượng giao thoa)
Định nghĩa
khái niệm về
hiện tượng vật lí
Phát biêu đặc
trưng, đơn vị của đại lượng
kiểm tra giả
thuyết.
Sử dụng các
kiến thức lí
thuyết đã có
để suy luận
lô gic rút ra
câu trả lời rồi
dùng thi
nghiệm kiểm
nghiệm lại
kết quả
TP. HÓ-CHI-MINH
hình vẻ
(MHHV) và
tiền hành thí nghiệm kiêm
tra xem MHHV có thực hiện
được đúng các chức năng của TBKT không.
Thiết kế một TBKT dé đáp
img duge yéu cầu đặt ra. Lựa chọn thiết kế tối
wu và xây dựng
‘m6 hình vật
'chất chức năng
theo thiết kế va
vận hanh thử.
tắc cấu tạo và
hoạt động của TBKT
5. Vận dụng Nhận biết các Vận dụng đại Vận dụng kién thite biểu hiện của lượng dé môtả định luật mới đêgiải hiệntượng các đặc tính vật trong các
quyết những đã học trong liớcáchiện hiện tượng
"nhiệm vụ đặt tự nhiên. tượng khác vật lí khác.
ra tiếp theo. nhau.
20
So sanh TBKT đã xây dựng với các TBKT
trong đời sống dé bố sung các
yếu tô khác.
Chương 2: Xây dựng một số thí nghiệm tương tác màn hình nhằm hỗ trợ dạy học chương “Động học chất diem” và “Động lực học chất điểm"
2.1. Vai trò của thí nghiệm trong đạy học vật lí
Một số vai trò của thí nghiệm trong day học vật lí [1]:
- Thí nghiệm vật lí là cơ sở để xây dựng, chứng minh kiến thức vật lí.
- Thí nghiệm vật lí (cho học sinh lam) cỏ tác dụng bỏi dưỡng cho học sinh
phương pháp nghiên cứu vật li, rên luyện kĩ nang, ki xảo, sử dụng các dụng cụ
đo và các dụng cụ thiết bị khác.
- Thí nghiệm vật lí có tác dụng bồi dưỡng cho học sinh kiến thức, ki năng
kĩ thuật tông hợp.
- Thí nghiệm vat lí có thé sử dụng như phương tiện dé đề xuất van dé: dé cho học sinh vận dụng, củng cổ kiến thức, dé kiểm tra kiến thức vật li của học
sinh.
- Thí nghiệm vật lí có tác dụng bồi dưỡng một số đức tính tốt cho học sinh (tính chính xác, tính trung thực, tính can thận, tính kiên tri).
2.2. Những khó khăn khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí
chương “Động học chất diém” và “Động lực học chất điểm"
Trong vật lí, có những quá trình do xảy ra quá nhanh hoặc xảy ra trong
không gian rộng khó quan sát, khó đo đạc bảng các phương tiện, thiết bị đo thông thưởng trong phòng thí nghiệm (vi dụ như chuyên động rơi tự do, chuyên động ném xiên hay chuyến động của tên lửa phóng khỏi bệ...) thi việc nghiên cửu nó ở trưởng phô thông là hết sức khỏ khăn.
Dé giải quyết các khó khăn đó. trên thực tế ngoải việc sử dụng may vi tinh dé mô phỏng chúng như đã trình bày ở trên. người ta còn sử dụng một số
phương pháp khác ở trường phê thông như [15]:
2
- Phương pháp đánh tia lửa điện của bộ thí nghiệm Việt Nam hay bộ thi
nghiệm J- 2155 của Trung quốc:
- Phương pháp dùng thì kế hiện số vả các cửa chan quang điện (trong bộ thí nghiệm J-2125-1 của Trung Quốc hay các bộ thí nghiệm của hãng Phywe,
Leybold của CHLB Đức. các bộ thí nghiệm của hãng Pasco của MI...);
- Phương pháp chụp ảnh hoạt nghiệm (tuy nhiên trên thực tế thì thiết bị
chụp anh hoạt nghiệm không được trang bị ở trường phô thông).
Vẻ nguyên tắc thi trong các phương pháp nay ta cần ghi và đo trên băng
giấy hay trên phim anh các quãng đường đi được trong những khoảng thời gian
cô định bằng nhau (trong phương pháp đánh tia lửa điện và phương pháp chụp
ành hoạt nghiệm) hoặc đo được các quãng đường đi được trong khoảng thời
gian tuỳ ý cla chuyên động. Tuy nhiên, với các thiết bị sử dụng theo các phương pháp nay thì lĩnh vực nghiên cứu chỉ giới hạn trong các loại chuyển
động thing (trừ phương pháp chụp ảnh hoạt nghiệm) va giới hạn trong không
gian của phòng thí nghiệm. Hơn nữa, khi sử dụng các phương pháp này, việc
thu thập số liệu đo (bao gồm việc xác định toạ độ của vật cũng như các quãng
đường trên băng giấy hay phim ánh) là khó chính xác, mắt thời gian. Thêm vào đó, từ các số liệu đo được, đẻ phân tích, xử lí nó (tính toán, lập bảng, biểu diễn các mỗi quan hệ trên dé thị...) cũng đòi hỏi khá nhiều thời gian. Chính vi lí do đó, trong thực tế dạy hoc pho thông hiện nay khi sử dụng các phương pháp này thì các thí nghiệm thường được tiến hành dưới dang thí nghiệm minh hoạ [7].
Đề khắc phục các hạn chế kể trên, một trong các phương pháp mới được
đưa ra là phương pháp phân tích các băng ghi hình nhờ máy vi tính với các
phần mềm tương img. Phương pháp nay đang được sử dụng nhiều trong các trường học ở các nước phát triển như Mĩ, các nước châu Âu...
22
2.3. Giới thiệu về thí nghiệm tương tác màn hình
2.3.1. Thí nghiệm tương tác màn hình là gi?
Thi nghiệm tương tac màn hình lá loại thi nghiệm cho phép học sinh tương
tác với đối tượng nghiên cứu trên man hình máy vi tinh. Nó bao gồm các phần
mềm thí nghiệm va các thí nghiệm ghép nối với máy vi tính. Đặc điểm "có tính tương tác” của thi nghiệm tương tác man hình được thé hiện ở chỗ: Khi sử dụng các thí nghiệm có tính tương tác, mỗi người học có thé tac động vào đôi
tượng, làm biến đối đối tượng nghiên cứu theo các mục đích. trình tự nghiên
cứu riêng cua minh va nhận được các kết quả tương ứng theo thời gian thực.
Dé các thí nghiệm tương tác màn hình có được đặc điểm trên thì thí nghiệm đó hay một phan của nó phải là sản phẩm công nghệ thông tin dựa trên lập trình
va nỏ phải thực hiện được những chức năng sau [6]:
- Trình bảy trước học sinh đối tượng nghiên cứu (các quá trình hay hiện tượng vật lí) đưới dạng gốc hay dưới dang các mô hình khác nhau;
- Thu thập các thông tin về đối tượng nghiên cứu;
- Trình bày các thông tin thu thập được từ đối tượng nghiên cứu dưới các dạng
khác nhau (bảng biểu, dé thị...);
- Phân tích, xử lí các thông tin thu thập được từ đối tượng nghiên cứu theo các
mục đích khác nhau của học sinh;
- Giúp học sinh kiểm tra các dự đoán (giả thuyết khoa học) đã đẻ xuất hay kiểm
tra các hệ quả rút ra từ các gia thuyết khoa học.