Logic Của Bài Học Tường Minh Phương Pháp Thực Nghiệm .

1.3.2.2. Logic của bài học tường minh phương pháp thực nghiệm.

“Vấn đề nhận thức” ở bài học này là nội dung của phương pháp thực nghiệm. Nội dung này được giới thiệu trong phần Cơ học. Theo Bloom, một

số hành động

ứng với mức độ

áp dụng là: sử

dụng, giải quyết, dự đoán,

thiết kế, chứng minh…

Chương “Các định luật bảo toàn” với 2 định luật thực nghiệm là điều kiện thuận lợi để bồi dưỡng, củng cố, vận dụng phương pháp thực nghiệm vật lí.

1.3.3. Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua bài tập thí nghiệm.‌

1.3.3.1 Khái niệm bài tập thí nghiệm vật lí [18,tr.83].

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 158 trang tài liệu này.

Bài tập thí nghiệm vật lí là những bài tập mà việc nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lượng vật lí nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số vật lí hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết. Bài tập thí nghiệm vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm, nó có tác dụng lớn trong việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm của nhận thức vật lí.

Các hành động nhận thức diễn ra khi thực hiện giải một bài tập thí

nghiệm có tính chất tương tự với hành động diễn ra khi nghiên cứu bằng

phương pháp thực nghiệm. Đây chính là cơ sở tâm lý và lý luận dạy học của dạy hoc phương pháp thực nghiệm bằng biện pháp sử dụng các bài tập thí nghiệm; việc học sinh tiến hành giải bài tập thí nghiệm sẽ làm cho tư duy phân tích, tổng hợp, phán đoán, trừu tượng hóa, khái quát hóa và cả trực giác khoa học được bồi dưỡng và rèn luyện. Việc giải các bài tập thí nghiệm, đó là những nghiên cứu nhỏ tạo điều kiện tốt để phát triển tư duy và khả năng nhận thức cho học sinh.

1.3.3.2. Phân loại bài tập thí nghiệm vật lí [18, tr. 86].

1.3.3.2.1. Bài tập thí nghiệm định tính.

Những bài tập này không có các phép đo đạc, tính toán định lượng,

công cụ để giải là những phương suy luận logic trên cơ sở các định luật,

khái niệm vật lí và những quan sát định tính.

+ Bài tập thí nghiệm, quan sát và giải thích hiện tượng: là những bài tập yêu cầu học sinh: làm thí nghiệm theo chỉ dẫn, quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn, mô tả hiện tượng bằng kiến thức đã có.

+ Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm: là loại bài tập phổ biến nhất

trong các bài tập thí nghiệm ở trường phổ thông bởi thí nghiệm được tiến

hành trong tư

duy, phù hợp vời điều kiện của các trường phổ

thông. Nội

dung của loại bài tập này là: học sinh căn cứ vào yêu cầu của bài toán, vận dụng các định luật một cách hợp lý, thiết kế phương án thí nghiệm để đo đạc một đại lượng vật lí nào đó, xác định sự phụ thuộc giữa các thông số vật lí.

1.3.3.2.2. Bài tập thí nghiệm định lượng.

Những bài tập này yêu cầu học sinh đo đạc đại lượng vật lí với các thiết bị, tìm quy luật về mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng. Có thể chia làm 3 mức độ.

+ Mức độ 1: cho thiết bị, hướng dẫn cách làm thí nghiệm, yêu cầu học sinh làm thí nghiệm tìm quy luật, đo đạc đại lượng.

+ Mức độ 2: cho thiết bị, học sinh thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm tìm quy luật hoặc đo đạc.

+ Mức độ 3: Yêu cầu học sinh tự chon thiết bị, thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật.

1.3.3.3. Phương pháp dạy học bài tập thí nghiệm vật lí.

Bài tập thí nghiệm vật lí có thể sử dụng trong những hình thức dạy học khác nhau:

+ Bài học vật lí có sử dụng bài tập thí nghiệm ở trên lớp.

Đa số các giờ học, bài tập vật lí được sử dụng sau khi học sinh học xong tài liệu mới. Giờ học bài tập vật lí có thể chia làm hai giai đoạn: giai đoạn xây dựng phương pháp giải bài tập, giai đoạn rèn luyện kỹ năng. Các bài tập thí nghiệm được sử dụng trong giai đoạn thứ hai. Sau khi học sinh đã làm thành thạo các bài tập, tỏ ra nắm vững các kiến thức cơ bản thuộc một phần nào đó và phương pháp vận dụng chúng giải các bài toán cụ thể thông thường, giáo viên cho học sinh các bài tập thí nghiệm về nhà. Trong giờ học làm bài tập vật lí là sự thảo luận của học sinh về các lời giải khác nhau, giáo viên đóng vai trò trọng tài.

+ Quan sát và thí nghiệm vật lí ở nhà.

Thời gian trên lớp rất hạn chế, mặt khác bài tập thí nghiệm thường chiếm thời gian lớn của tiết học, vì vậy hầu hết các bài tập thí nghiệm được học sinh giải ở nhà; giờ bài tập lên lớp chỉ là giúp học sinh tháo gỡ những khó khăn mà đa số các em gặp phải.

+ Trong các cuộc tham quan, da ngoại học tập.

Đối tượng nghiên cứu của vật lí học có mặt ở mọi lúc, mọi nơi. Vì

vậy, nhận thức vật lí cũng có thể tiến hành trong mọi hoàn cảnh nếu giáo viên biết gợi ý cho học sinh suy nghĩ, biết đặt câu hỏi phù hợp với hoàn cảnh.

1.3.4. Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua thí nghiệm cho học sinh [18,tr.104].‌

1.3.4.1. Vai trò của thí nghiệm đối với việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh.

Thí nghiệm có vai trò hết sức to lớn trong việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm và phát triển tư duy cho học sinh. Các kỹ năng (đo đạc các đại lượng, lựa chon, lắp ráp, tiến hành thí nghiệm, quan sát, ghi số liệu, xử lý số liệu, lập bảng biểu, vẽ đồ thị, rút ra kết luận…) là những thao tác hết sức cơ bản của phương pháp thực nghiệm.

Có thể chia thí nghiệm thực tập thành các loại sau căn cứ vào điều

kiện và địa điểm thí nghiệm: thí nghiệm thực tập ở trường và ở nhà.

Thí nghiệm thực tập mục đích thí nghiệm:

ở trường có thể chia thành hai loại căn cứ vào

+ Thí nghiệm trực diện nghiên cứu là những thí nghiệm được tiến hành đồng loạt trên lớp theo cùng mục đích, cùng một loại thiết bị, cùng một nhịp độ dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Thí nghiệm trực diện được tiến hành khi học sinh chưa đủ cơ sở lý thuyết và kỹ năng thực hành để tiến hành thí nghiệm về vấn đề nghiên cứu. Vai trò của giáo viên không thể vắng mặt trong hình thức thí nghiệm này. Giáo viên là người hướng dẫn trực tiếp, là trọng tài phân tích kết quả giữa các nhóm thí nghiệm, là người tổng kết thí nghiệm.

+ Thí nghiệm thực hành: là những thí nghiệm diễn ra ở phòng thí

nghiệm, được tiến hành sau khi học sinh đã tích lũy được những kiến thức nhất định. Thí nghiệm thực hành tổng hợp luân phiên được tiến hành theo từng nhóm học sinh. Mỗi nhóm có một nội dung thí nghiệm khác nhau với thiết bị, mục đích, yêu cầu và phương pháp thí nghiệm riêng nhằm củng cố ôn tập, khắc sâu và nâng cao một nội dung và kiến thức nào đó của giáo trình vật lí và rèn luyện những kỹ năng, kỹ xảo nhất định. Ở đây đòi hỏi tính tự

lực của học sinh cao hơn, sự

hướng dẫn của giáo viên có thể

gián tiếp

(thông qua tài liệu hướng dẫn) hoặc trực tiếp.

Hai hình thức thí nghiệm thực tập trên đều có những tác dụng khác nhau đối với việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học và đặc biệt có tác dụng để bồi dưỡng năng lực nhận thức bằng phương pháp thực nghiệm cho học sinh, chúng bổ sung và hỗ trợ nhau.

1.3.4.2. Phương pháp hướng dẫn học sinh tiến hành các thí nghiệm thực hành.

Thí nghiệm thực hành nếu cứ thực hiện như cách làm truyền thống thì mục đích chỉ dừng lại ở mục đích là củng cố kiến thức lý thuyết có liên quan

và rèn luyện kỹ năng kỹ xảo thực hành thí nghiệm. Nghĩa là việc bồi dưỡng

phương pháp thực nghiệm chỉ dừng lại ở việc bồi dưỡng hành động thực

hiện thí nghiệm theo hướng dẫn có sẵn, học sinh không phải thực hiện các giai đoạn nêu dự đoán, suy ra hệ quả logic, xây dựng phương án thí nghiệm là những khâu rất quan trọng của phương pháp thực nghiệm gắn liền với

năng lực thí nghiệm cần được quan tâm. Để làm được điều đó, cần xây

dựng các bài thí nghiệm thực hành nâng cao đó là chuyển thí nghiệm thực hành thành bài tập thí nghiệm ở mức độ 2 hay mức độ 3. Sau đây là những gợi ý về phương pháp hướng dẫn học sinh khi tiến hành các thí nghiệm thực hành.

a. Công tác chuẩn bị:

- Giáo viên: chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm đầy đủ cho mỗi bài thí

nghiệm, bản hướng dẫn để nghiệm.

mỗi học sinh nghiên cứu trước nội dung thí

- Học sinh: chuẩn bị các cơ sở lý thuyết trước khi làm thí nghiệm.

Chuẩn bị phương án giải quyết các thí nghiệm nâng cao.

b. Hướng dẫn thí nghiệm thực hành.

Trong giờ thực hành, học sinh được chia thành các nhóm học sinh.

Giáo viên đi từng bàn kiểm tra việc chuẩn bị của học sinh, các vướng mắc của học sinh được giáo viên trực tiếp giải quyết. Các báo cáo thí nghiệm của

học sinh phải được giáo viên đánh giá ngay để vướng mắc.

1.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.‌

kịp thời bổ

sung những

1.4.1. Bản chất của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.‌

Theo Nguyễn Văn Khải thì: “dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề được xem như hệ thống các quy tắc áp dụng các thủ pháp dạy học có tính đến logic của các thao tác tư duy và các quy luật của hoạt động nhận thức

của học sinh. Sự khác nhau cơ bản giữa dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề với dạy học truyền thống là ở mục đích và nguyên tắc tổ chức quá trình dạy học. Mục đích của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là làm cho học sinh nắm vững không chỉ các cơ sở khoa học mà chính cả quá trình thu nhận các kiến thức và các sự kiện khoa học, sự phát triển của năng lực nhận thức và sáng tạo của học sinh. Nguyên tắc cơ bản tổ chức dạy học phát hiện

và giải quyết vấn đề là nguyên tắc hoạt động tìm kiếm học sinh, tức là

nguyên tắc tự học sinh tìm kiếm các sự kiện khoa học, các hiện tượng, định luật, các phương pháp nghiên cứu khoa học, các phương pháp ứng dụng kiến thức vào thực tế ”[15].

1.4.2. Tình huống có vấn đề.‌

- Theo M.I. Macmutốp:

“Tình huống có vấn đề đó là trở ngại về trí tuệ con người, xuất hiện khi họ chưa biết cách giải thích hiện tượng, sự kiện, quá trình của thực tế,

khi chưa thể đạt tới mục đó bằng cách thức hành động quen thuộc. Tình

huống này kích thích con người tìm tòi cách giải thích hay hành động mới, tình huống có vấn đề là quy luật của hoạt động nhận thức, sáng tạo có hiệu quả. Tình huống có vấn đề quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động của tư duy tích cực sẽ diễn ra trong suốt quá trình nêu và giải quyết các vấn đề”.

Như vậy: nội dung cơ bản của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là đặt ra trước học sinh một hệ thống tình huống có vấn đề, những điều kiện đảm bảo việc giải quyết các vấn đề đó và những chỉ dẫn nhằm đưa học sinh vào con đường tự lực giải quyết các vấn đề đã đặt ra. Bằng con đường đó không những học sinh thu được kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới mà còn rèn luyện được năng lực tự lực nhận thức và phát triển được năng lực sáng tạo.

1.4.3. Cấu trúc dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề [15].‌

Quá trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có thể chia làm 3 giai đoạn:

1.4.3.1. Đặt vấn đề xây dựng bài toán nhận thức.

a) Tóm tắt của giai đoạn này như sau:

- Tạo tình huống có vấn đề.

- Phát hiện và nhận dạng vấn đề nảy sinh.

- Phát biểu vấn đề cần giải quyết.

Đây là giai đoạn đặt học sinh vào tình huống có vấn đề, mục đích chính của giai đoạn này là:

+ Làm xuất hiện trước học sinh mâu thuẫn nhận thức, giúp học sinh xác định rò nhiệm vụ nhận thức và tiếp nhận nó, tức là tạo ra nhu cầu nhận thức ở học sinh.

+ Kích thích ở học sinh hứng thú nhận thức sao cho các em phấn khởi, sẵn sàng giải quyết vấn đề một cách liên tục.

+ Đặt học sinh trước những khó khăn vừa sức, những khó khăn này khiến các em phải căng óc ra suy nghĩ giải quyết nhưng không được khó quá

để làm mất hứng thú của học sinh. Khó khăn có thể giải quyết được sẽ

củng cố niềm tin của học sinh.

b) Các biện pháp xây dựng tình huống có vấn đề.

Khâu đầu tiên của giai đoạn này là tổ chức điều kiện làm nảy sinh tìm

huống có vấn đề. Có nhiều cách tổ chức tình huống có vấn đề, các biện

pháp xây dựng tình huống có vấn đề có thể như sau:

- Kể chuyện mở đầu về ý nghĩa khoa học kĩ thuật và đời sống của

hiện tượng sẽ được nghiên cứu.

- Dùng thí nghiệm vật lí.

Ví dụ: khi dạy bài định luật bec–nu-li, để đưa học sinh vào tình huống có vấn đề, giáo viên có thể thí nghiệm đơn giản: đặt hai tờ giấy mỏng song

song, gần nhau và đặt câu hỏi: các tờ giấy sẽ chuyển động thế nào (gần lại nhau hay xa nhau?) nếu ta thổi một luồng không khí vào khe giữa hai tờ giấy? Quan niệm thông thường của học sinh cho rằng chúng sẽ chuyển động ra xa nhau, nhưng kết quả thí nghiệm ngược lại với quan niệm của học sinh, khi đó xuất hiện tình huống cần nhận thưc.

- Sử dụng các bài toán vật lí.

Đó là các bài toán thường dần tới các kết quả có tính chất nghịch lí hoặc không phù hợp với thực tế, trên cơ sở đó tạo ra vấn đề cần giải quyết.

- Sử dụng các bài toán thường dẫn tới các kết quả có tính chất nghịch

lí hoặc không phù hợp với thực tế, trên cơ quyết.

sở đó tạo ra vấn đề cần giải

- Sử dụng các mẩu chuyện lịch sử hoặc các sự kiện, kết luận của các nhà khoa học các tư liệu trong lịch sử khoa học kĩ thuật, xã hội, thậm chí cả văn học. Ví dụ: khi nghiên cứu định luật Niu-tơn thứ nhất, để hình thành định luật quán tính, khi mô tả chuyển động quán tính trong cuốn “Cơ học” A-ri-xtốt viết “Một vật đang chuyển động sẽ dừng lại nếu lực đặt lên nó ngừng tác dụng”. Hỏi: “Kết luận đó của A-ri-xtốt đúng không?”.

c) Một số kiểu tình huống có vấn đề.

Tùy theo tính chất của mâu thuẫn xuất hiện, người ta phân biệt một số kiểu tình huống có vấn đề đòi những cách giải quyết khác nhau về mặt phương pháp dạy học. Sau đây là một số kiểu tình huống có vấn đề có thể vận dụng trong dạy học vật lí:

- Tình huống đột biến: được tạo ra bằng cách cung cáp những sự kiện,

hiện tượng không thể sẵn có.

giải quyết được bằng những kiến thức và kỹ năng

- Tình huống bất ngờ: Xuất hiện khi học sinh gặp những sự kiện,

hiện tượng bất thường, không ngờ là có thể xảy ra như thế. Cách giải quyết là làm sáng tỏ nguyên nhân của hiện tượng (ví dụ: các hiện tượng “lạ”).