9. Cấu trúc luận văn
2.1.4Phương pháp mô hình trong nghiên cứu vật lý và các giai đoạn của của
Trong phƣơng pháp mô hính, ngƣời ta xây dựng các mô hính mang những tình chất cơ bản của vật thể, hiện tƣợng, quá trính và mối quan hệ giữa chúng. Việc nghiên cứu trên mô hính sẽ thay thế cho việc nghiên cứu trên đối tƣợng thực, những kết quả nghiên cứu trên mô hính sẽ chuyển sang cho đối tƣợng gốc, giúp ta thu đƣợc những thông tin mới về đối tƣợng gốc, dự đoán đƣợc tình chất hiện tƣợng mới có thể có của đối tƣợng nghiên cứu.
Nhín chung, phƣơng pháp mô hính trong vật nghiên cứu Vật lý có các giai đoạn nhƣ sau:
Giai đoạn 1: Nghiên cứu những tình chất của đối tƣợng gốc
Bằng quan sát thƣ̣c nghiê ̣m, ngƣời ta xác đi ̣nh đƣợc mô ̣t tâ ̣p hợp nhƣ̃ng tính chất của đối tƣợng nghiên cứu . Giai đoa ̣n này còn đƣợc go ̣i là tập hợp những dữ kiện ban đầu làm cơ sở để xây dựng mô hính.
Giai đoạn 2: Xây dựng mô hính
Do kết quả của sự tƣơng tự, ngƣời ta xây dựng một mô hính sơ bộ , chƣa đầy đủ. Mô hính này mới chỉ có trong óc ngƣời nghiên cứu . Trong giai đoa ̣n này , trì tƣởng tƣơ ̣ng và trƣ̣c giác giƣ̃ mô ̣t vai trò hết sƣ́ c quan tro ̣ng. Nó giúp ngƣời nghiên cứu rút ra những thuộc tình căn bản , những mối quan hệ cần thiết để tạo ra hính mẫu trong tƣ duy. Dựa vào hính mẫu này nhà nghiên cƣ́u xây dƣ̣ng nhƣ̃ng mô hình thâ ̣t hoặc các mô hính kì hiệu . Trong trƣờng hợp mô hìn h lý tƣởng , ngƣời ta thƣờng đem đối chiếu mô hính trong tƣ duy với nhƣ̃ng vâ ̣t, nhƣ̃ng hiê ̣n tƣợng mà ngƣời ta quen biết.
Giai đoa ̣n 3: Thao tác trên mô hính, suy ra hệ quả lý thuyết
Sau khi xây dƣ̣ng mô hình , ngƣời ta áp dụng các phƣơng pháp lý thuyết hoặc thực nghiệm khác nhau tác động lên mô hính và thu đƣợc kết quả và các thông tin mới. Đối với mô hính vật chất ngƣời ta làm thì nghiệm thực trên mô hính, đối với mô hính lý tƣởng thí tiến hành các thao tác logic trong óc, tức là áp dụng những phép tình hay những phép suy luận logic trên các ký hiệu . Ngƣời ta coi viê ̣c này nhƣ làm mô ̣t thí nghiê ̣m đă ̣c biê ̣t go ̣i là thí nghiê ̣m lý tƣởng . Thì nghiệm lý tƣởng tuy không có thật nhƣng có vai trò rất lớn trong khoa ho ̣c. Theo Heisenbërg: Thì nghiệm đó đƣợc sáng tạo ra để giải thìch những vấn đề đặc biệt quan trọng , bất kể là thƣ̣c tế ta có thể thƣ̣c hiê ̣n đƣợc thí nghiê ̣m đó hay không . Dĩ nhiên, điều quan tro ̣ng là thí nghiê ̣m đó có thể thƣ̣c hiê ̣n đƣợc về nguyên tắc mă ̣c dù kỹ thuâ ̣t thƣ̣c nghiê ̣m của nó có thể rất phƣ́c ta ̣p . Trong phƣơng pháp mô hính lý tƣởng, ngƣời ta có thể dự đoán đƣợc sự vận động của mô hính trong những điều kiện xác định theo những quy luật riêng. Kết quả cần thu đƣợc đó là những hệ quả của quá trính tƣơng tác hoặc mức độ cụ thể trong từng phép thử với các điều kiện khác nhau. Vật lý hiện đại phát triển đã cho thấy rằng mô hính đem lại kết quả nhanh chóng hơn và tƣơng đối chình xác. Điều này giúp cho quá trính
tạo ra một phát minh hay sáng chế rút ngắn bớt thời gian, giảm chi phì và cũng đồng nghĩa với việc giảm bớt khó khăn trong lao động khoa học.
Thì nghiệm lý tƣởng thực chất là một thao tác logic , chƣ́ không phải là mô ̣t phƣơng pháp n ghiên cƣ́u khách quan , nhƣ̃ng kết quả trên mô hình phải đƣợc chuyển về đối tƣơ ̣ng nghiên cƣ́u (đối tƣợng gốc) xem có phù hợp hay không.
Giai đoa ̣n 4: Thực nghiệm kiểm tra
Thực tiễn là tiêu chuẩn để kiểm nghiệm những sản phẩm của tƣ duy. Bản thân mô hính là một sản phẩm của nhận thức nên cần phải kiểm tra sự đúng đắn của nó bằng cách đối chiếu kết quả thu đƣợc từ mô hính với những kết quả thu đƣợc từ đối tƣợng gốc. Nếu có sự sai lệch thí phải điều chỉnh mô hính , có những trƣờng hợp phải bỏ hẳn mô hình đó và thay bằng mô hình khác.
Vì dụ : Mô hính đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa li độ và thời gian trong dao động tắt dần cho thấy biên độ dao động giảm dần theo thời gian nhƣng không hoàn toàn tuân theo hàm mũ. Từ đó đặt ra câu hỏi rằng mô hính xây dựng đã phù hợp chƣa, hay lý thuyết đƣợc xây dựng cần đƣợc tiếp tục hoàn chỉnh?
Những mô hính đã đƣợc kiểm nghiệm trong thực tế là những mô hính phản ánh một số mặt của thực tế khách quan. Nó có thể bị thay đổi, hoàn chỉnh thêm hoặc bị bác bỏ khi ngƣời ta có thêm những thông tin chình xác hơn về đối tƣợng.
2.1.5 Phương pháp mô hình trong dạy học Vật lý
Vai trò của mô hính trong dạy học Vật lý
Trong nghiên cứu khoa học Vật lý, mô hính và phƣơng pháp mô hính có chức năng nhận thức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tình mới, hiện tƣợng mới, quy luật mới. Nếu xem xét quá trính học tập của học sinh dƣới góc độ một hoạt động nhận thức thí mô hính cũng có chức năng nhƣ trong nghiên cứu khoa học Vật lý.
Trong khi dạy học, học sinh nhiều khi không đủ khả năng xây dựng mô hính để thay thế vật gốc trong nghiên cứu nhƣng giáo viên có thể sử dụng mô hính để thay thế
với mục đìch sƣ phạm nhƣ một phƣơng tiện trực quan nhằm làm cho học sinh hiểu rõ một vấn đề nào đó.
Trong nghiên cứu khoa học Vật lý, mô hính vật chất có vai trò rất hạn chế ví nó mang đến rất ìt thông tin mới khi thao tác trên mô hính, tuy nhiên nó lại có tác dụng rất quan trọng trong dạy học, nó có thể giúp học sinh hiểu đƣợc những hiện tƣợng không quan sát trực tiếp đƣợc.
Các mô hính lý tƣởng tuy rất có tác dụng trong hoạt động nhận thức nhƣng nhiều khi đòi hỏi ở học sinh một trính độ tƣ duy trừu tƣợng cao, một cơ sở thực nghiệm phong phú và kinh nghiệm bản thân dồi dào mới có thể xây dựng đƣợc các mô hính. V.G.Razumôxki khi bàn về phƣơng pháp mô hính trong dạy học cũng nhận định rằng: “Ở giai đoạn xây dựng mô hính, ví việc tím ra những đối tƣợng trừu tƣợng thìch hợp có thể thay thế cho quá trính, hiện tƣợng nghiên cứu là rất khó, nên thông thƣờng thí học sinh không thể làm việc đó, tình tự lực của họ trong giai đoạn này bị hạn chế”. Các mức độ sử dụng phƣơng pháp mô hính trong dạy học Vật lý
Mức độ 1:
Giáo viên trính bày các sự kiện thực tế mà học sinh không thể giải thìch đƣợc bằng kiến thức cũ của họ, sau đó đƣa ra mô hính mà các nhà khoa học đã xây dựng và vận dụng mô hính để giải thìch các hiện tƣợng trên.
Học sinh có phần thụ động tiếp thu thông tin về các mô hính , chỉ cần họ biết phân biệt mô hình với thƣ̣c tế và làm quen với cách sƣ̉ du ̣ng mô hình để giải thích thƣ̣c tế.
Mức độ 2:
Học sinh sử dụng các mô hính mà giáo viên cung cấp để giải thìch một số hiện tƣợng đơn giản tƣơng tự với hiện tƣợng ban đầu đã biết.
Mức độ 3:
Học sinh sử dụng mô hính mà giáo viên đƣa ra để dự đoán hiện tƣợng mới. Mức độ 4:
Học sinh dƣới dự hƣớng dẫn của giáo viên tham gia vào cả 4 giai đoạn của phƣơng pháp mô hính, do đó nắm vững tình năng của mô hính và sử dụng đƣợc mô hính để giải quyết nhiệm vụ nhận thức.
Mức độ 5:
Học sinh tự lực xây dựng mô hính để giải quyết nhiệm vụ nhận thức của mính. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});