CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ
2.2. Phương pháp mô hình
2.2.3. Sự hỗ trợ của máy tính đối với phương pháp mô hình
Sử dụng MT trong giai đoạn nghiên cứu tính chất của đối tượng gốc: Máy tính với chức năng là một phương tiện truyền thông đa phương tiện là một công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc nghiên cứu đối tượng gốc. Việc cho HS quan sát, lắng nghe một cách có chủ đích các hiện tượng diễn ra trong thực tế sẽ giúp HS dễ rút ra các tính chất của đối tượng gốc hơn nhiều so với việc đòi hỏi HS hình dung lại các hiện tượng trên trong óc. Một số hiện tượng, thí nghiệm mà thời gian diễn ra quá nhanh
Hình 2.1. Mô hình khí lý tưởng
hay quá chậm, điều kiện tiến hành quá phức tạp hoặc khó thành công, khó quan sát… cũng có thể dễ dàng trình chiếu bằng MT, điều này giúp HS quan sát tốt hơn.
Ví dụ, khi HS học về sóng âm, chúng ta có thể dùng MT để trình chiếu các đoạn phim cho thấy khi phát ra âm, màng loa, mặt trống, dây đàn đều bị rung. Điều này, trong quan sát thường ngày HS có thể bỏ qua nên không thấy được sự phát âm có liên quan đến sự dao động. Điều này giúp HS sẽ có cơ sở để xây dựng mô hình quá trình truyền âm là quá trình lan truyền của sóng cơ học. Đối với hiện tượng tăng, giảm và mất trọng lượng, chúng ta không thể làm thí nghiệm về hiện tượng này ngay trong lớp học. Thay vào đó chúng ta có thể ghi lại các đoạn phim treo vật vào một lực kế treo trong thang máy và quan sát sự thay đổi của số chỉ lực kế khi thang máy chuyển động. Kết quả thí nghiệm cho thấy, số chỉ của lực kế trong quá trình thí nghiệm có thể lớn hoặc nhỏ hơn số chỉ của chính nó khi thang máy đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Đây sẽ là một cơ sở tốt để HS xây dựng mô hình lực quán tính trong các hệ quy chiếu phi quán tính.
Sử dụng MT trong giai đoạn xây dựng các mô hình: Ở giai đoạn này, trực giác và tư duy sáng tạo đóng vai trò quan trọng. Tuy nhiên, MT có thể giúp chúng ta xây dựng các mô hình mà HS hoặc GV đề xuất nhằm trực quan hóa các mô hình biểu tượng. Việc này có thể giúp cho HS nhận thấy được các thiếu sót hoặc sai lầm trong mô hình của mình nếu có và cũng dễ dàng hoàn chỉnh mô hình hơn trong quá trình học tập.
Ví dụ, sau khi cùng HS xây dựng xong mô hình khí lý tưởng, GV có thể cho HS xem mô hình khí lý tưởng được xây dựng trên MT. Điều này giúp cho HS nhìn thấy một cách trực quan mô hình mà mình nghĩ ra trong óc và sẽ có những điều chỉnh thích hợp nếu cần. Nhìn thấy hình ảnh mô hình biểu tượng một cách
trực quan còn có thể giúp HS xây dựng các ý tưởng cần thiết để làm việc với mô hình suy ra các hệ quả lý thuyết.
Sử dụng MT trong giai đoạn thao tác trên mô hình, suy ra các hệ quả lý thuyết: Thông thường thì thí nghiệm tưởng tượng là các thí nghiệm diễn ra trong óc người nghiên cứu. Điều này là rất khó khăn đối với HS và GV. Đối với HS, việc tưởng tượng và sử dụng các thao tác logic chỉ bằng trí óc là khó khả thi và dễ mắc sai lầm. Đối với GV, rất khó để định hướng tư duy cho HS trong giai đoạn này và khó kiểm soát quá trình làm việc của HS. Tuy nhiên MT có thể giúp ta xây dựng các mô hình ảo và thực hiện các thí nghiệm ảo trên đó. Sử dụng thí nghiệm ảo trên MT, HS có thể quan sát được một cách trực quan mô hình mà mình xây dựng cũng như có thể tiến hành các thay đổi, các tác động lên mô hình để thu được các kết quả lý thuyết. Nhờ có MT, nếu HS đưa ra những ra những tác động lên mô hình thì sẽ thu được các kết quả tương ứng. Từ đó, HS có thể rút ra được các hệ quả lý thuyết.
Đồng thời GV cũng có thể quan sát hoạt động của HS để kịp thời đưa ra những gợi ý, giúp đỡ nếu HS mắc sai lầm hoặc không thể tiếp tục.
Sử dụng MT trong giai đoạn thực nghiệm kiểm tra: Trong khâu này, thí nghiệm thật là ưu tiên hàng đầu nếu chúng ta có thể thực hiện thành công trong điều kiện lớp học. Tuy nhiên, không phải tất cả các thí nghiệm đều có thể tiến hành thành công trong điều kiện lớp học. Khi đó, chúng ta có thể dùng MT để trình chiếu các đoạn phim quay lại cách tiến hành và kết quả thí nghiệm hoặc các hiện tượng phù hợp với lý thuyết được rút ra từ mô hình. Điều này sẽ giúp cho giai đoạn thực nghiệm kiểm tra được thuyết phục hơn.
Ví dụ, trong điều kiện hiện nay, rất nhiều trường phổ thông không được trang bị kính hiển vi điện tử. Do đó sau khi xây dựng mô hình cấu tạo chất, rõ ràng chúng ta không thể tiến hành các thí nghiệm thực để có thể khẳng định mô hình mình đã xây dựng là đúng hay không. Tuy nhiên chúng ta có thể cho HS quan sát các hình ảnh được chụp hoặc quay lại qua kính hiển vi điện tử thì có thể chứng minh được mô hình về cấu tạo chất vừa được xây dựng là phù hợp với thực nghiệm. Như vậy nhờ có sự hỗ trợ của MT, các kiến thức khoa học đến với HS một cách sinh động hơn, gần gũi hơn.
Tóm lại, các khó khăn có thể gặp phải trong khi sử dụng PPMH vào dạy học hoàn toàn có thể khắc phục nếu có sự hỗ trợ của MT. Có thể nói rằng MT là công cụ hỗ trợ đắc lực và hữu hiệu đối với PPMH trong dạy học vật lý.