Boi Duong T_xuyen

1

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA VAÄT LYÙ

TOÅ CHÖÙC HOAÏT ÑOÄNG NHAÄN THÖÙC CUÛA HOÏC SINH THEO HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN NAÊNG LÖÏC TÌM TOØI SAÙNG TAÏO, GIAÛI QUYEÁT VAÁN ÑEÀ VAØ TÖ DUY KHOA HOÏC TAØI LIEÄU BOÀI DÖÔÕNG THÖÔØNG XUYEÂN CHU KYØ III (2003-2007) CHO GIAÙO VIEÂN THPT

BIEÂN SOAÏN : NGUYEÃN MAÏNH HUØNG

2

MÔÛ ÑAÀU 1. Muïc tieâu giaùo duïc cuûa nöôùc ta trong giai ñoaïn hieän nay ñaõ ñöôïc xaùc ñònh roõ taïi Hoäi nghò ban chaáp haønh Trung öông Ñaûng coäng saûn Vieät nam laàn thöù 2 (khoùa 8). Ñoù laø : ñaøo taïo theá heä treû coù nhöõng phaåm chaát vaø naêng löïc sau: – Coù lí töôûng ñoäc laäp vaø chuû nghóa xaõ hoäi, coù ñaïo ñöùc trong saùng, coù yù chí kieân cöôøng xaây döïng ñaát nöôùc coâng nghieäp hoùa, hieän ñaïi hoùa vaø baûo veä Toå quoác. – Giöõ gìn vaø phaùt huy caùc giaù trò vaên hoùa cuûa daân toäc, coù naêng löïc tieáp thu tinh hoa vaên hoùa nhaân loaïi. Phaùt huy tieàm naêng cuûa daân toäc vaø con ngöôøi Vieät nam.

– Coù yù thöùc coäng ñoàng vaø phaùt huy tính tích cöïc cuûa caù nhaân, laøm chuû tri thöùc khoa hoïc vaø coâng ngheä hieän ñaïi. Coù tö duy saùng taïo, coù kó naêng thöïc haønh gioûi, coù taùc phong coâng nghieäp, coù tính toå chöùc vaø kyû luaät.

– Coù söùc khoûe. Caùc muïc tieâu naøy phaûi laø kim chæ nam chæ ñaïo vieäc bieân soaïn chöông trình, keá hoaïch daïy hoïc vaø giaùo duïc; chæ ñaïo vieäc löïa choïn noäi dung, phöông phaùp, phöông tieän, hình thöùc toå chöùc daïy hoïc vaø giaùo duïc. Nhaø tröôøng phoå thoâng coù nhieàu ñieàu kieän thuaän lôïi, coù khaû naêng raát to lôùn vaø coù nhieäm vuï cuï theå trong vieäc thöïc hieän nhöõng muïc tieâu naøy. Ñieàu naøy ñaõ ñöôïc theå cheá hoùa trong Luaät giaùo duïc cuûa nöôùc Coäng hoøa xaõ hoäi chuû nghóa Vieät Nam, ban haønh naêm 1998. Trong chöông I, nhöõng qui ñònh chung, ñieàu 4 ghi : “Phöông phaùp giaùo duïc phaûi phaùt huy tính tích cöïc, töï giaùc, chuû ñoäng, tö duy saùng taïo cuûa ngöôøi hoïc; boài döôõng naêng löïc töï hoïc, loøng say meâ hoïc taäp vaø yù chí vöôn leân”. Ñieàu 24 veà noäi dung vaø phöông phaùp giaùo duïc phoå thoâng khaúng ñònh laïi : “Phöông phaùp giaùo duïc phoå thoâng phaûi phaùt huy tính tích cöïc, töï giaùc, chuû ñoäng, saùng taïo cuûa hoïc sinh; phuø hôïp vôùi ñaëc ñieåm cuûa töøng lôùp hoïc, moân hoïc; boài döôõng phöông phaùp töï hoïc, reøn luyeän kyõ naêng vaän duïng kieán thöùc vaøo thöïc tieãn; taùc ñoäng ñeán tình caûm, ñem laïi nieàm vui, höùng thuù cho hoïc sinh”. 2. Tuy nhieân, hieän nay, ñaõ coù yù kieán thoáng nhaát veà vieäc daïy hoïc noùi chung vaø daïy hoïc vaät lí noùi rieâng chöa ñaùp öùng toát yeâu caàu phaùt trieån tö duy, naêng löïc saùng taïo vaø khaû naêng thích öùng cuûa hoïc sinh vôùi nhòp ñieäu phaùt trieån nhanh cuûa cuoäc soáng. Veà vaán ñeà naøy, taùc giaû Thaùi Duy Tuyeân vieát “ Ñoåi môùi phöông phaùp daïy hoïc laø moät trong nhöõng nhieäm vuï quan troïng nhaát cuûa

3

ngaønh giaùo duïc, laø moät trong nhöõng bieän phaùp chuû yeáu ñeå naâng cao chaát löôïng nhaø tröôøng Vieät Nam hieän nay. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, chuùng ta ñaõ toå chöùc nhieàu hoäi thaûo neâu leân nhöõng suy nghó, nhöõng nguyeän voïng cuûa caùc caùn boä quaûn lyù, caùc nhaø nghieân cöùu, caùc thaøy giaùo cuõng nhö phuï huynh hoïc sinh, nhaèm caûi taïo tình traïng daïy hoïc nhoài nheùt, naëng neà vaø keùm saùng taïo”. Trong baùo caùo cuûa Vuï trung hoïc phoå thoâng (Boä Giaùo duïc) veà tình hình daïy hoïc vaät lyù hieän nay vaø vieäc ñoåi môùi phöông phaùp daïy hoïc taïi Hoäi nghò taäp huaán phöông phaùp daïy hoïc vaät lyù phoå thoâng (thaùng 10 - 2000) cuõng ñaõ vieát : “Phöông phaùp daïy hoïc cuûa phaàn lôùn giaùo vieân hieän nay chöa ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu môùi. Caùch daïy chuû yeáu cuûa ña soá giaùo vieân töø nhieàu naêm nay vaãn laø : thuyeát trình coù keát hôïp ñaøm thoaïi. Thaày chuû quan truyeàn ñaït, troø thuï ñoäng ghi nhôù. Giaùo vieân chöa phaûi laø ngöôøi toå chöùc cho hoïc sinh hoaït ñoäng. Hoïc sinh chöa bieát phöông phaùp töï hoïc theo höôùng tích cöïc, töï löïc“. Keát quaû thoáng keâ qua phieáu thaêm doø yù kieán veà ñaùnh giaù thöïc traïng caùch daïy vaø hoïc vaät lyù treân ñòa baøn thaønh phoá Hoà Chí Minh ôû ba ñoái töôïng giaùo vieân giaûng daïy moân vaät lyù, toå tröôûng chuyeân moân lyù, ban giaùm hieäu cho thaáy coù söï nhaát trí cao veà nhöõng nhaän ñònh sau : “Treân lôùp thaøy laøm vieäc nhieàu hôn troø; phöông phaùp giaûng daïy ngheøo naøn, ñôn ñieäu, coøn naëng veà thuyeát trình moät chieàu : thaày giaûng troø nghe, thaày ñoïc troø cheùp; giaûng daïy coøn naëng veà lyù thuyeát, ít thöïc haønh, xa rôøi thöïc teá; phöông phaùp giaûng daïy laïc haäu, chöa ñaùnh thöùc vaø khôi daäy tieàm naêng; giaùo vieân ít quan taâm ñeán ñaëc ñieåm taâm sinh lyù vaø nhu caàu hoaït ñoäng nhaän thöùc tích cöïc cuûa hoïc sinh; giaùo vieân ít chuù troïng khaâu luyeän taäp, boài döôõng, phaùt trieån naêng löïc tö duy vaø tö duy saùng taïo cho hoïc sinh”. (baùo caùo khoa hoïc ñeà taøi tìm vaø theå nghieäm caùc giaûi phaùp daïy vaø hoïc vaät lyù ôû tröôøng THPT (caáp III) TPHCM theo phöông phaùp daïy hoïc tích cöïc). Tình traïng naøy khoâng phaûi chæ xaûy ra ôû nöôùc ta maø ngay caû ôû nhöõng nöôùc phaùt trieån treân theá giôùi nhö Lieân xoâ (cu)õ, Phaùp, Haø lan … Vì vaäy, vieäc ñoåi môùi noäi dung vaø phöông phaùp daïy hoïc, trong ñoù coù daïy hoïc vaät lyù ñaõ trôû thaønh vaán ñeà caáp thieát. 3. Trong phöông höôùng ñoåi môùi phöông phaùp daïy hoïc hieän nay ñaõ coù söï thoáng nhaát veà vieäc caàn thieát phaûi thöïc hieän nguyeân taéc daïy hoïc trong hoaït ñoäng vaø baèng hoaït ñoäng. Theo nguyeân taéc naøy thì giaùo vieân phaûi toå chöùc, höôùng daãn cho hoïc sinh hoaït ñoäng hoïc taäp trong quaù trình daïy hoïc nhaèm lónh hoäi kieán thöùc vaø hình thaønh nhaân caùch. Ñaëc bieät laø hình thaønh naêng löïc saùng saùng taïo giaûi quyeát vaán ñeà vaø tö duy khoa hoïc. Hieän nay ñaõ coù nhieàu nghieân cöùu veà lyù luaän vaø öùng duïng nhaèm thöïc hieän nguyeân taéc naøy ôû nhieàu boä moân, trong ñoù coù boä moân vaät lyù. Moãi nghieân cöùu ñaõ ñeà xuaát moät phöông phaùp khaùc

4

nhau nhöng cô baûn ñeàu coù chung nhöõng cô sôû lyù luaän cuûa taâm lyù vaø giaùo duïc hoïc hieän ñaïi. Tuy nhieân taát caû chæ môùi döøng laïi ôû phaïm vi nghieân cöùu maø chöa ñöôïc ñöa ra öùng duïng phoå bieán vì moät soá ñieàu kieän ñeå aùp duïng chuùng chöa ñaày ñuû. Töø ñoù, coù theå nhaän ñònh raèng vieäc ñoåi môùi trieät ñeå phöông phaùp daïy hoïc chæ coù theå thöïc hieän khi ñöôïc laøm ñoàng boä vôùi vieäc ñoåi môùi noäi dung, hình thöùc toå chöùc daïy hoïc, phöông phaùp kieåm tra ñaùnh giaù, caùc phöông tieän daïy hoïc vaø caàn coù nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh. Trong khi chöa thöïc hieän ñöôïc ñaày ñuû nhöõng vieäc ñoù, chuùng ta vaãn coù theå thöïc hieän vieäc ñoåi môùi ôû moät soá khaâu, ôû moät möùc ñoä nhaát ñònh ñeå giaûm bôùt tình traïng daïy hoïc theo loái truyeàn thuï kieán thöùc moät chieàu , daãn ñeán vieäc hoïc vaät lyù naëng neà, nhoài nheùt, thuï ñoäng, keùm saùng taïo… nhö hieän nay. Taøi lieäu naøy giôùi thieäu moät phöông phaùp giaûi quyeát vaán ñeà veà ñoåi môùi phöông phaùp daïy hoïc vaø ñeà xuaát nhöõng khaâu, nhöõng möùc ñoä khaùc nhau ñeå coù theå thöïc hieän ñöôïc trong thöïc tieãn.

5

CHÖÔNG I

DAÏY HOÏC VAÄT LYÙ THEO HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN HOAÏT ÑOÄNG TÌM TOØI SAÙNG TAÏO VAØ TÖ DUY KHOA HOÏC 1.1. NAÊNG LÖÏC SAÙNG TAÏO – TÖ DUY KHOA HOÏC 1.1.1. Naêng löïc Laø söï keát hôïp linh hoaït, ñoäc ñaùo nhieàu ñaëc ñieåm taâm lyù taïo thaønh nhöõng ñieàu kieän chuû quan thuaän lôïi giuùp caù nhaân tieáp thu deã daøng, taäp döôït nhanh choùng vaø hoaït ñoäng hieäu quaû trong moät lónh vöïc naøo ñoù. Taâm lyù hoïc ñaõ xaùc nhaän ñöôïc nhöõng ñaëc ñieåm ñoù trong moät soá lónh vöïc hoaït ñoäng. Thí duï, naêng löïc sö phaïm coù nhöõng ñaëc ñieåm sau : coù cô sôû chuyeân moân cao, vöõng vaøng, coù loøng yeâu ngheà, yeâu treû, bieát öùng xöû nhanh nhaïy trong nhöõng tình huoáng sö phaïm, ngoân ngöõ phong phuù, phong caùch töï tin, coù ñaàu oùc toå chöùc, caàn maãn, kieân trì … 1.1.2. Saùng taïo Saùng taïo laø hoaït ñoäng taïo ra nhöõng caùi môùi chöa töøng coù trong töï nhieân hay trong xaõ hoäi. Nhöng moät khía caïnh khaùc caàn quan taâm laø nhöõng caùi môùi naøy phaûi mang laïi lôïi ích vaø hieäu quaû cho con ngöôøi. Nhö vaäy, caùi môùi vaø tính ích lôïi, hieäu quaû laø hai maët lieân quan maät thieát cuûa hoaït ñoäng saùng taïo. Trong daïy hoïc, ngöôøi ta phaân bieät hai caáp ñoä cuûa saùng taïo laø saùng taïo caùi môùi chæ ñoái vôùi baûn thaân vaø saùng taïo caùi môùi ñoái vôùi nhaân loaïi. Trong quaù trình hoïc taäp vaät lí cuûa hoïc sinh, hoaït ñoäng saùng taïo chuû yeáu laø saùng taïo khoa hoïc töï nhieân vaø caû ôû hai caáp ñoä. Noù theå hieän döôùi nhieàu hình thöùc nhö saùng taïo xaây döïng caùc kieán thöùc vaät lí (caùc khaùi nieäm, ñònh luaät...), saùng taïo vaän duïng caùc kieán thöùc vaät lí nhö giaûi caùc baøi taäp vaät lí, laäp caùc moâ hình vaät lí, caùc thieát bò öùng duïng caùc nguyeân lí vaät lí..., saùng taïo ñeå caûi tieán nhöõng caùi cuõ.... Söï saùng taïo tröôùc heát laø lao ñoäng beàn bæ vaø lao ñoäng vôùi moät caûm höùng nhaát ñònh. Khoâng coù lao ñoäng, khoâng coù moät quaù trình nhaän thöùc ñeå tích luõy caùc döõ kieän thì khoâng theå coù saùng taïo. 1.1.3. Naêng löïc saùng taïo vaø nhöõng bieåu hieän cuûa naêng löïc saùng taïo Naêng löïc saùng taïo theå hieän ôû khaû naêng coù theå taïo ra nhöõng caùi môùi ñaùp öùng vôùi nhöõng ñoøi hoûi cuûa cuoäc soáng maø baèng nhöõng kinh nghieäm vaø nhöõng caùi ñaõ bieát khoâng ñuû ñeå ñaùp öùng ñöôïc. Noùi moät caùch khaùc, naêng löïc saùng taïo theå hieän ôû khaû naêng giaûi quyeát vaán ñeà maø thöïc tieãn cuoäc soáng ñaët ra. Do ñoù, theo Lecne, naêng löïc saùng taïo coù nhöõng bieåu hieän cuï theå sau : a. Trong raát nhieàu tröôøng hôïp, quaù trình saùng taïo ñoøi hoûi coù söï töï löïc

6

chuyeån caùc tri thöùc vaø kyõ naêng sang moät tình huoáng môùi. Söï lieân heä giöõa tình huoáng môùi vaø tri thöùc cuõ caøng xa bao nhieâu thì möùc ñoä saùng taïo caøng cao. b. Nhìn thaáy vaán ñeà môùi trong nhöõng ñieàu kieän quen bieát, “ñuùng quy caùch”. c. Nhìn thaáy chöùc naêng môùi cuûa ñoái töôïng quen bieát. d. Nhìn thaáy caáu truùc cuûa ñoái töôïng ñang nghieân cöùu. Thöïc chaát cuûa naêng löïc naøy laø nhanh choùng nhìn thaáy caáu truùc cuûa ñoái töôïng nhö caùc boä phaän, caùc yeáu toá vaø caùc moái quan heä giöõa chuùng. e. Kyõ naêng nhìn thaáy nhieàu lôøi giaûi cho moät baøi toaùn. Thöïc chaát cuûa kyõ naêng naøy laø taâm lyù chaáp nhaän nhöõng lôøi giaûi khaùc nhau, nhöõng caùch giaûi quyeát khaùc nhau, xem xeùt ñoái töôïng ôû nhöõng khía caïnh khaùc nhau, ñoâi khi maâu thuaãn nhau. f. Kyõ naêng bieát phoái hôïp caùc phöông thöùc giaûi quyeát vaán ñeà ñaõ bieát thaønh moät phöông thöùc môùi. g. Kyõ naêng saùng taïo moät phöông thöùc giaûi ñoäc ñaùo tuy ñaõ bieát nhöõng phöông thöùc môùi. Ngoaøi ra, coù theå boå sung theâm nhöõng ñaëc tröng sau : a. Bieát kieåm tra, ñaùnh giaù hieäu quaû caùch giaûi quyeát vaán ñeà cuûa baûn thaân vaø cuûa nhöõng ngöôøi khaùc. b. Bieát ñieàu chænh caùc phöông aùn giaûi quyeát vaán ñeà moät caùch nhanh choùng vaø phuø hôïp vôùi ñieàu kieän thöïc tieãn. c. Töï chuû, tin töôûng vaøo khaû naêng giaûi quyeát caùc vaán ñeà cuûa baûn thaân. Khoâng naûn chí tröôùc moät vaán ñeà khoù maø tìm moïi caùch ñeå tìm ra ñöôïc phöông aùn toát nhaát. Nhöõng neùt ñaëc tröng treân chính laø moät phaàn noäi dung phaùt trieån tö duy saùng taïo maø treû em caàn coù ñöôïc. Tuy nhieân chuùng laïi coù moät ñieåm chung laø : khoâng theå lónh hoäi saùng taïo nhôø thu nhaän thoâng tin truyeàn mieäng hay xem bieåu dieãn phöông thöùc haønh ñoäng. Ñoái vôùi caùc quy trình saùng taïo naøy, khoâng theå laäp ñöôïc thuaät toaùn, khoâng theå xaây döïng heä thoáng haønh ñoäng naøo ñeå hoïc sinh xem, chæ coù caùch cho hoï xem saûn phaåm, xem baûn thaân keát quaû haønh ñoäng. Vaø ñeå saùng taïo, hoïc sinh baét buoäc phaûi hoaït ñoäng. Theo taùc giaû Ñöùc Uy thì ñoäng löïc saùng taïo laø khuynh höôùng con ngöôøi muoán theå hieän chính mình, muoán trôû thaønh nhöõng tieàm naêng cuûa mình. Nhöõng ñieàu kieän noäi taâm cho söï saùng taïo laø söï côûi môû ñoùn nhaän kinh nghieäm (noù coù nghóa laø söï uyeån chuyeån vaø deã daøng qua laïi giöõa nhöõng quan ñieåm, nieàm tin, nhaän thöùc vaø giaû thuyeát), khaû naêng löôïng giaù töø beân trong (giaù trò cuûa saûn phaåm saùng taïo khoâng phaûi vì söï khen ngôïi cuûa ngöôøi beân ngoaøi maø

7

bôûi chính ngöôøi saùng taïo), khaû naêng ñuøa giôõn vôùi nhöõng yeáu toá vaø nhöõng quan ñieåm (tung neùm nhöõng yeáu toá vaøo nhöõng vò trí xem nhö khoâng theå coù ñöôïc, hình thaønh nhöõng giaû thieát hoang daïi). Khi coù ñöôïc ba ñieàu kieän treân, söï saùng taïo mang tính xaây döïng seõ xuaát hieän. Nhöng chuùng ta khoâng theå troâng ñôïi moät söï moâ taû chính xaùc veà haønh vi saùng taïo, bôûi vì do baûn chaát cuûa noù, noù khoâng theå dieãn taû noåi. “Ñaây laø coõi voâ tri maø chuùng ta phaûi nhaän nhö baát-khaû-tri cho tôùi khi noù xaûy ra”. Theo oâng, nhöõng ñieàu kieän (veà maët taâm lyù) nuoâi döôõng söï saùng taïo laø : chaáp nhaän caù nhaân nhö moät giaù trò voâ ñieàu kieän, taïo ra baàu khoâng khí vaéng maët söï ñaùnh giaù töø beân ngoaøi, söï caûm thoâng vaø hieåu bieát trieät ñeå caù nhaân saùng taïo, taïo söï töï do taâm lyù cho caù nhaân saùng taïo. Vai troø cuûa tröïc giaùc vaø töôûng töôïng trong saùng taïo laø raát quan troïng. Theo Gaoxô : “Caùch giaûi quyeát ñaõ ñeán baát ngôø nhö moät tia chôùp loùe saùng. Toâi khoâng theå noùi ñöôïc caùi ñaõ noái lieàn nhöõng kieán thöùc tröôùc kia cuûa toâi vôùi caùi ñaõ laøm cho söï thaønh coâng cuûa toâi ñaõ ñöôïc thöïc hieän ñoù laø caùi gì”. Caùi böôùc nhaûy voït cuûa tö töôûng ñoù chính laø tröïc giaùc. Theo Lui do Broile : “Nhôø nhöõng böôùc nhaûy voït phi lyù, ta coù theå beõ gaõy ñöôïc caùi voøng cöùng nhaéc, trong ñoù loái suy luaän dieãn dòch vaãn giam haõm chuùng ta, pheùp qui naïp döïa treân töôûng töôïng vaø tröïc giaùc cho pheùp ta thöïc hieän nhöõng chinh phuïc vó ñaïi cuûa tö duy, noù laø cô sôû cuûa taát caû nhöõng thaønh töïu thöïc söï cuûa khoa hoïc”. Coøn Anhxtanh vieát : “Phaùt minh khoâng phaûi laø coâng vieäc cuûa tö duy loâgic ngay duø cho keát quaû cuoái cuøng vaãn gaén lieàn vôùi hình thöùc loâgic ñi nöõa”. Khi neâu ñaëc ñieåm cuûa tröïc giaùc, phaàn lôùn caùc nhaø khoa hoïc cho raèng noù cho ta moät keát quaû môùi veà nguyeân taéc trong nhaùy maét, khoâng caàn coù söï tuaàn töï nhö tieán, boû qua moïi giai ñoaïn trung gian. Theo taùc giaû OÂkoân thì tính tích cöïc laø loøng mong muoán haønh ñoäng ñöôïc naûy sinh do caùc ñoäng löïc thuùc ñaåy hoaït ñoäng, do caùc quyeát ñònh döùt khoaùt vaø do yù chí cuûa hoïc sinh. Tính ñoäc laäp trong tö duy vaø trong hoaït ñoäng laø bieåu hieän quan troïng cuûa tính tích cöïc. Ñieàu kieän cuûa tính tích cöïc ñöôïc bieåu hieän ôû caùc yeáu toá : hình dung roõ muïc ñích (thoûa maõn loøng ham hoïc hoûi, höùng thuù, say meâ), ñi ñeán quyeát ñònh, thöïc hieän, ñaït tôùi muïc ñích. Nhö vaäy, tính töï chuû trong hoaït ñoäng döïa treân nhu caàu vaø höùng thuù caù nhaân. Cuõng theo OÂkoân, ñieàu kieän quyeát ñònh tính ñoäc laäp, töï chuû trong hoaït ñoäng laø naém tri thöùc môùi baèng con ñöôøng giaûi quyeát vaán ñeà. 1.1.4. Tö duy khoa hoïc Tö duy khoa hoïc laø loaïi tö duy ñeå nhaän thöùc khoa hoïc. Ñoù laø böôùc tieán cuûa con ngöôøi trong quaù trình nhaän thöùc töï nhieân. Theo trieát hoïc duy vaät bieän chöùng, nhaän thöùc khoa hoïc ñöôïc hình thaønh

8

moät caùch töï giaùc, mang tính tröøu töôïng vaø khaùi quaùt ngaøy caøng cao. Nhaän thöùc khoa hoïc höôùng tôùi naém baét caùi qui luaät, caùi baûn chaát cuûa hieän thöïc; noù khoâng döøng laïi ôû beân ngoaøi, caùi ngaãu nhieân, caùi ñôn nhaát. Nhaän thöùc khoa hoïc phaûi döïa vaøo söï thaät vaø lyù trí cuûa con ngöôøi chöù khoâng theå döïa vaøo nhöõng aûo töôûng chuû quan, vaøo loøng tin muø quaùng naøo ñoù. Tri thöùc khoa hoïc phaûi coù tính heä thoáng vaø tính coù caên cöù (ñaây laø ñaëc tröng quan troïng ñeå phaân bieät nhaän thöùc khoa hoïc vôùi nhaän thöùc thoâng thöôøng). Nhaän thöùc khoa hoïc phaûi höôøng tôùi chaân lyù, höôùng tôùi vieäc tìm toøi, nhaän thöùc chaân lyù. Tính chaân lyù naøy ñöôïc chöùng minh khoâng chæ baèng vieäc aùp duïng vaøo thöïc tieãn maø coøn taïo ra nhöõng phöông thöùc chöùng minh, nhöõng tieâu chuaån rieâng cuûa mình. Vì vaäy maø nhaän thöùc khoa hoïc mang tính chaët cheõ, loâgic cao. Ñeå moâ taû vaø nghieân cöùu ñoái töôïng, nhaän thöùc khoa hoïc coøn phaûi söû duïng ngoân ngöõ chuyeân moân hoùa. Ngoân ngöõ khoa hoïc laø coâng cuï cuûa tö duy khoa hoïc, noù khoâng ngöøng phaùt trieån cuøng vôùi möùc ñoä saâu roäng cuûa nhaän thöùc khoa hoïc. Cuøng vôùi ngoân ngöõ chuyeân moân hoùa, nhaän thöùc khoa hoïc coøn phaûi söû duïng moät heä thoáng caùc phöông tieän vaø phöông phaùp nghieân cöùu chuyeân moân. Nhö vaäy, tö duy khoa hoïc coù nhöõng ñaëc tröng cô baûn sau : – Coù tính tröøu töôïng vaø khaùi quaùt cao

– Ñi saâu vaøo cô cheá cuûa ñoái töôïng ñeå phaûn aùnh nhöõng caùi coù tính qui luaät moät caùch khaùch quan. – Moïi keát quaû cuûa tö duy phaûi ñöôïc thöïc tieãn xaùc nhaän.

– Phaûi söû duïng ñuùng ñaén vaø xaây döïng ñöïôc heä thoáng ngoân ngöõ khoa hoïc chuyeân ngaønh.

– Phaûi söû duïng ñuùng vaø xaây döïng ñöôïc caùc phöông phaùp nghieân cöùu khoa hoïc chung vaø rieâng cho töøng chuyeân ngaønh Coù theå nhaän xeùt raèng, ñeå coù saùng taïo khoa hoïc, caàn phaûi coù tö duy khoa hoïc. Vieäc reøn luyeän naêng löïc saùng taïo cho hoïc sinh gaén lieàn vôùi vieäc reøn luyeän tö duy khoa hoïc. 1.2. PHAÙT TRIEÅN NAÊNG LÖÏC SAÙNG TAÏO CUÛA HOÏC SINH TRONG DAÏY HOÏC VAÄT LYÙ ÔÛ TRÖÔØNG THPT 1.2.1. Cô sôû taâm lyù vaø giaùo duïc hoïc Moät vaán ñeà cô baûn ñaët ra laø laøm theá naøo ñeå boài döôõng naêng löïc saùng taïo cho hoïc sinh trong daïy hoïc vaät lyù ôû tröôøng THPT? Saùng taïo laø böôùc phaùt trieån môùi cuûa baûn thaân chuû theå. Vì vaäy coù theå döïa vaøo lyù thuyeát phaùt trieån cuûa Jean Piaget ñeå giaûi quyeát vaán ñeà. Sau hôn 30

9

naêm nghieân cöùu, oâng ñaõ xaùc ñònh coù 3 thôøi kyø phaùt trieån trí khoân ôû treû em. Trong ñoù, treû em ôû löùa tuoåi 14, 15 ñaõ coù khaû naêng tö duy loâgic (thao taùc hình thöùc). Do ñoù, theo oâng, khi ñoù treû em coù khaû naêng keát hôïp caùc meänh ñeà giaû thieát vôùi dieãn dòch vaø kieåm tra chuùng baèng thöïc nghieäm thì “lyù ñöông nhieân nhaø tröôøng coù traùch nhieäm phaùt trieån vaø ñònh höôùng nhöõng naêng löïc nhö vaäy ñeå töø ñaáy ruùt ra moät söï giaùo duïc vaø moät söï giaûng daïy caùc khoa hoïc vaät lyù nhaán maïnh vaøo vieäc tìm toøi vaø khaùm phaù hôn laø vaøo söï laëp laïi”. Lyù thuyeát thích nghi cuûa Piaget cuõng khaúng ñònh raèng quaù trình phaùt trieån cuûa hoïc sinh laø quaù trình thích nghi vôùi moâi tröôøng, thieát laäp laïi traïng thaùi caân baèng giöõa chuû theå vaø moâi tröôøng. Chính söï thích nghi vôùi moâi tröôøng laø hoaït ñoäng thöïc tieãn cuûa hoïc sinh. Moät thaønh töïu quan troïng cuûa taâm lyù hoïc ñöôïc aùp duïng vaøo quaù trình boài döôõng naêng löïc saùng taïo cho hoïc sinh laø lyù thuyeát veà vuøng phaùt trieån gaàn cuûa L.Vögoátxki. Theo oâng, coù ít nhaát hai trình ñoä phaùt trieån cuûa treû laø trình ñoä phaùt trieån hieän thôøi vaø vuøng phaùt trieån gaàn. “Choã treû coù khaû naêng thöïc hieän vôùi söï giuùp ñôõ cuûa ngöôøi lôùn - ñoù chính laø mieàn phaùt trieån gaàn cuûa treû”. Nhö vaäy, neáu giaûng daïy chæ ñònh höôùng vaøo caùc giai ñoaïn ñaõ phaùt trieån hoaøn taát thì khoâng coù taùc duïng ñoái vôùi söï phaùt trieån cuûa treû, khoâng taïo ra quaù trình phaùt trieån, “chæ baùm vaøo ñaèng ñuoâi cuûa söï phaùt trieån”. Töø ñoù coù moät nguyeân taéc ñöôïc ñeà ra cho giaûng daïy “Chæ coù vieäc giaûng daïy naøo hôi ñi tröôùc söï phaùt trieån môùi laø vieäc giaûng daïy toát”. Keát luaän ruùt ra veà moái quan heä giöõa giaûng daïy vaø phaùt trieån laø : “Ñaëc ñieåm cô baûn cuûa giaûng daïy laø taïo ra vuøng phaùt trieån gaàn, töùc laø kích thích treû hoaït ñoäng, thöùc tænh moät loaït caùc quaù trình phaùt trieån noäi taïi vaø ñöa chuùng vaøo cuoäc chuyeån ñoäng; caùc quaù trình phaùt trieån noäi taïi naøy hieän giôø ñang laø khaû naêng chæ trong phaïm vi qua laïi vôùi caùc ngöôøi xung quanh vaø hôïp taùc vôùi baïn höõu, vaø caùc quaù trình noäi taïi naøy traûi qua moät tieán trình phaùt trieån, sau ñoù trôû thaønh thaønh töïu beân trong cuûa chính treû”. Döïa treân caùc thaønh töïu cuûa taâm lyù hoïc hieän ñaïi, nhaø giaùo duïc hoïc L.Ia. Lecne cuõng ñaõ khaúng ñònh : “Baát cöù luùc naøo vaø baát cöù ôû ñaâu, naêng löïc saùng taïo ñeàu naûy sinh vaø phaùt trieån trong quaù trình giaûi quyeát vaán ñeà”. Nhö vaäy, phöông phaùp boài döôõng naêng löïc saùng taïo cho hoïc sinh trong daïy hoïc laø phaûi toå chöùc vaø taïo ñieàu kieän cho hoïc sinh töï löïc giaûi quyeát caùc vaán ñeà cuûa thöïc tieãn. Trong daïy hoïc vaät lyù laø toå chöùc cho hoïc sinh töï löïc giaûi quyeát caùc vaán ñeà cuûa vaät lyù hoïc. 1.2.2. Chu trình saùng taïo trong nghieân cöùu vaät lyùù Moät vaán ñeà tieáp theo ñöôïc ñaët ra : daïy hoïc sinh giaûi quyeát vaán ñeà trong

10

daïy hoïc vaät lyù nhö theá naøo? Ñaõ coù nhieàu nghieân cöùu vaø thoáng nhaát veà caâu traû lôøi. Ñoù laø phaûi toå chöùc cho hoïc sinh hoïc taäp theo phöông phaùp saùng taïo cuûa vaät lyù hoïc. Nhö vaäy phaûi tìm hieåu phöông phaùp saùng taïo cuûa nhaø vaät lyù. a. Moái lieân heä giöõa lyù thuyeát vaø thöïc tieãn Theo quan ñieåm môùi thì söï toàn taïi moät thöïc teá khaùch quan ñoäc laäp vôùi ngöôøi quan saùt vaø loái vaøo cuûa ngöôøi quan saùt vôùi thöïc tieãn laø khoâng tröïc tieáp vaø toaøn dieän. Noù ñöôïc thöïc hieän thoâng qua ngoân ngöõ hoaëc heä thoáng caùc daáu hieäu ñaët giöõa söï vaät vaø con ngöôøi. Caùc lyù thuyeát laø do con ngöôøi taïo ra chöù khoâng phaûi do töï nhieân sinh ra. Chuùng laäp thaønh nhöõng heä thoáng daáu hieäu, nhöõng ngoân ngöõ chaët cheõ vaø coù caáu truùc, ñöôïc con ngöôøi soaïn thaûo ñeå giaûi thích vaø tieân ñoaùn söï vaän ñoäng cuûa thöïc tieãn. Vaäy chuùng phaûi ñöôïc coi laø phaùt minh cuûa con ngöôøi chöù khoâng phaûi ñoái töôïng khaùm phaù. Vai troø cuûa chuùng laø vai troø cuûa tính tieân ñeà chaët cheõ vaø loâgíc. Chuùng khoâng chaáp nhaän söï maâu thuaãn vaø gaàn ñuùng. Khoâng bao giôø coù moät lyù thuyeát naøo coù theå phuø hôïp hoaøn toaøn vôùi söï vaän ñoäng cuûa thöïc tieãn. Vaäy söï thích ñaùng cuûa moät lyù thuyeát vôùi thöïc teá töông öùng khoâng khi naøo hoaøn toaøn, noù luoân coù moät khoaûng caùch maø tieán boä khoa hoïc tìm caùch ruùt ngaén laïi. Do ñoù tính xaáp xæ cuûa khoa hoïc thöïc nghieäm khoâng phaûi ñöôïc tìm thaáy ôû trình ñoä cuûa lyù thuyeát maø ôû möùc ñoä thích ñaùng cuûa lyù thuyeát vôùi thöïc teá caûm nhaän ñöôïc. Giaù trò cuûa moät lyù thuyeát naèm chuû yeáu trong söï chính xaùc maø noù cho pheùp ta nhìn nhaän theá giôùi. Caùc lyù thuyeát luoân phaùt trieån, bieán ñoåi vaø caû maát ñi ñeå nhöôøng choã cho nhöõng lyù thuyeát môùi coù phaïm vi giaûi thích roäng hôn. Jean-Pierre Astolfi vaø Michel Develay thì cho raèng nhöõng khaùi nieäm khoa hoïc coù hai ñaëc tröng khoâng taùch rôøi laø giaûi thích vaø tieân ñoaùn. Chuùng ñöôïc dieãn taû baèng caâu noùi, moät sô ñoà hoaëc toaùn hoïc, nhöng noù khaùc vôùi caùc khaùi nieäm toaùn hoïc ôû choã taäp hôïp caùc qui taéc vaø nhöõng qui ñònh cho pheùp taïo söï töông öùng vôùi taäp hôïp caùc vaät trong vuõ truï. Nhaø toaùn hoïc xaây döïng nhöõng ñoái töôïng rieâng, trong khi nhaø vaät lyù vaø nhaø sinh hoïc chuù troïng ñeán thöïc taïi coù tröôùc vaø tìm caùch giaûi thích. Heä quaû laø nhöõng khaùi nieäm khoa hoïc coù moâi tröôøng giaûi thích höõu haïn, coù taùc duïng trong moät khu vöïc coù ranh giôùi maø töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc nhöõng giôùi haïn cuûa taàm hoaït ñoäng höõu hieäu (cuõng gioáng nhö moät loaïi thuoác chæ coù coâng hieäu trong vaøi giôùi haïn naøo ñoù, moät khaùi nieäm chæ ñöôïc giaûi thích trong moät vaøi ranh giôùi). Thí duï, khaùi nieäm aùnh saùng coù theå ñònh nghóa nhö nhöõng gì phaùt ra töø moät nguoàn vaät chaát vaø truyeàn theo ñöôøng thaúng trong moâi tröôøng ñoàng chaát, nhö coù theå phaân tích thaønh quang phoå, nhö chuyeân chôû naêng löôïng, nhö ñöôïc caáu taïo töø nhöõng böùc xaï ñieän töø ...

11

Nhöõng khaùi nieäm khoa hoïc khoâng ñöôïc saép xeáp theo thöù töï ñeå thaønh moät chuoãi thaúng haøng, maø moãi khaùi nieäm laø moät nuùt cuûa moät maïng löôùi phöùc taïp bao goàm nhieàu moân hoïc. Caùc thuyeát khoa hoïc qui tuï nhöõng ñònh luaät vaø nhöõng söï kieän thaønh moät theå haøi hoøa vaø thöôøng ñöôïc dieãn taû baèng moät moâ hình. Moâ hình chæ laø choã döïa cho tö töôûng vaø khoâng coù tröôøng hôïp naøo noù laø thöïc taïi, noù chæ laø moät caáu truùc tröøu töôïng phaùt xuaát töø thöïc taïi. Fritjof Capra thì cho raèng ta chæ coù ñöôïc moät baûn ñoà tri thöùc cuûa thöïc taïi. Caùi baûn ñoà naøy khoâng bao giôø laø thöïc taïi, vì vaäy taát caû caùc kieán thöùc chæ laø gaàn ñuùng vaø chuùng bao giôø cuõng coù giôùi haïn. Nhö vaäy, trong tình hình ñoù, chuùng ta hay laãn loän giöõa yù nieäm veà thöïc taïi vôùi baûn thaân thöïc taïi. Ta cho raèng nhöõng hình aûnh do ta taïo ra laø chính thöïc taïi roài. Caùc taùc giaû X.T.Meliukhin; A.IA.Ilin; B.V.Biriucoáp (trong baøi chuû nghóa Leânin vaø nhöõng vaán ñeà trieát hoïc cuûa khoa hoïc töï nhieân hieän ñaïi) cuõng ñaõ vieát: “Trong vaät lyù hoïc ngöôøi ta ñaõ neâu leân nguyeân lyù töông öùng. Theo nguyeân lyù naøy, caùc lyù thuyeát vaät lyù phaùt trieån theo loái keá thöøa nhau, theo con ñöôøng taêng theâm khoái löôïng thoâng tin vaø khaùi quaùt hoùa lieân tuïc veà maët chöùc naêng cuûa caùc qui luaät cuûa chuùng”. Veà vaán ñeà “hôïp thöùc hoùa” kieán thöùc, caùc taùc giaû Guy Robardet vaø Jeanclaude Guillaud daãn theo Karl Popper cho raèng moät lyù thuyeát caøng hôïp thöùc khi noù ñaõ coù theå choáng ñôõ ñöôïc muoân vaøn chöùng cöù thöïc nghieäm baùc boû noù. Theo tinh thaàn naøy thì khoâng coù lyù thuyeát ñuùng, chæ coù nhöõng lyù thuyeát hôïp thöùc. Nhöõng lyù thuyeát hôïp thaønh khoa hoïc thoâng thöôøng trong moät thôøi kyø naøo ñoù thöôøng ñöôïc giöõ nguyeân maëc duø ñaõ xuaát hieän nhöõng yeáu toá giaû taïo, vaø nhöõng lyù thuyeát cuõ ñoâi khi cöôõng laïi raát laâu tröôùc khi cuoái cuøng phaûi thay baèng lyù thuyeát môùi. Veà vaán ñeà naøy, R.Feynman coù vieát raèng chuùng ta luoân luoân coù khaû naêng laät ñoå moät lyù thuyeát, nhöng khoâng bao giôø chöùng minh ñöôïc noù ñuùng. Neáu coù moät thuyeát naøo ñoù maø caùc keát quaû cuûa noù hoaøn toaøn phuø hôïp vôùi thöïc nghieäm cuõng khoâng coù nghóa laø lyù thuyeát ñoù ñuùng maø chæ coù nghóa laø ta chöa baùc boû ñöôïc lyù thuyeát ñoù maø thoâi. Sau naøy, ngöôøi ta coù theå tính toaùn ñöôïc moät keát quaû roäng hôn vaø thöïc hieän ñöôïc caùc thí nghieäm saâu saéc hôn vaø chöùng minh ñöôïc lyù thuyeát ñoù khoâng coøn ñuùng nöõa. OÂng coøn vieát raèng neáu chuùng ta caøng nhanh choùng baùc boû mình thì caøng toát vì ñoù laø con ñöôøng duy nhaát cuûa tieán boä. b . Veà phöông phaùp nhaän thöùc khoa hoïc Cuõng nhö caùc lyù thuyeát khoa hoïc, caùc phöông phaùp vaø con ñöôøng nhaän thöùc khoa hoïc coù ñôøi soáng rieâng cuûa mình. Chuùng phaùt sinh, phaùt trieån, bieán

12

ñoåi nhöng khoâng phuû ñònh laãn nhau. ÔÛ moãi giai ñoaïn cuûa lòch söû chuùng coù moät vai troø to lôùn, khoâng theå phuû nhaän vaø caùi tröôùc laø moät tröôøng hôïp rieâng cuûa caùi sau. Trong vaät lyù hoïc, ta coù theå ñieåm laïi nhöõng phöông phaùp nhaän thöùc cô baûn cuûa moãi giai ñoaïn lòch söû nhö sau. Coù theå baét ñaàu töø theá kyû thöù 16, khi Galileâ ñaët neàn moùng cho phöông phaùp thöïc nghieäm, ñöa vaät lyù trôû thaønh moät khoa hoïc ñoäc laäp. Phöông phaùp naøy ñöôïc caùc nhaø khoa hoïc hoaøn thieän tieáp tuïc vaø toång keát. Noäi dung cô baûn cuûa noù laø : Xuaát phaùt töø quan saùt vaø thöïc nghieäm ñeå xaây döïng moät giaû thuyeát nhaèm giaûi quyeát moät vaán ñeà thöïc tieãn. Giaû thuyeát naøy laø moät söï saùng taïo cuûa nhaø khoa hoïc, noù phaûi chöùa ñöïng moät yeáu toá môùi. Töø giaû thuyeát, baèng suy luaän loâgic hoaëc toaùn hoïc maø ruùt ra nhöõng keát luaän, tieân ñoaùn moät soá söï kieän môùi. Nhöõng ñieàu naøy ñöôïc kieåm tra baèng thöïc nghieäm vaø trôû thaønh moät lyù thuyeát vaät lyù, ñöôïc thöøa nhaän vaø söû duïng. Niutôn ñaõ tieáp tuïc phaùt trieån phöông phaùp cuûa Galileâ leân möùc ñoä chaët cheõ vaø ñaày ñuû hôn. Phöông phaùp cuûa oâng laø keát hôïp chaët cheõ giöõa thí nghieäm vaø suy luaän lyù thuyeát. OÂng ñeà ra 4 qui taéc nghieân cöùu, trong ñoù qui taéc thöù 1 khaúng ñònh lyù trí con ngöôøi trong nhaän thöùc khoa hoïc. Qui taéc thöù hai neâu roõ tö töôûng nhaân quaû cuûa caùc hieän töôïng töï nhieân. Qui taéc thöù 3 laø veà phöông phaùp qui naïp khoa hoïc, töø nhöõng tröôøng hôïp rieâng leû maø khaùi quaùt thaønh nhöõng ñònh luaät toång quaùt. Qui taéc thöù tö noùi raèng baát kyø khaúng ñònh naøo ruùt ra töø thöïc nghieäm, baèng phöông phaùp qui naïp ñeàu laø ñuùng chöøng naøo chöa coù nhöõng hieän töôïng khaùc giôùi haïn hoaëc maâu thuaãn vôùi khaúng ñònh ñoù. Khi Faraday vaø Macxoen xaây döïng lyù thuyeát tröôøng ñieän töø thì ñoàng thôøi caùc oâng ñaõ söû duïng nhöõng phöông phaùp nghieân cöùu môùi. Ñoù laø phöông phaùp moâ hình. Ñaàu tieân laø vieäc vaän duïng moät caùch coù hieäu quaû moâ hình ñöôøng söùc maø Faraday söû duïng ñeå giaûi thích moät loaït caùc hieän töôïng ñieän töø. Sau ñoù, Macxoen ñaõ tieáp tuïc phaùt trieån moâ hình ñöôøng söùc ñeå xaây döïng moâ hình thuûy ñoäng löïc hoïc cuûa ñieän maø nhôø noù xaây döïng ñöôïc heä phöông trình mang teân oâng. Caùc phöông trình naøy laø caùc ñònh luaät bieåu dieãn caáu truùc cuûa tröôøng. Cuõng chính töø heä phöông trình naøy vaø baèng con ñöôøng suy luaän toaùn hoïc maø phaùt hieän ra ñöôïc soùng ñieän töø vaø vaän toác truyeàn soùng ñieän töø. Khi xaây döïng thuyeát töông ñoái, Anhstanh laïi söû duïng phöông phaùp nhö sau : OÂng thöøa nhaän caùc keát quaû cuûa thöïc nghieäm laø khaùch quan, coâng nhaän caùc lyù thuyeát cuõ khoâng coù khaû naêng giaûi thích caùc keát quaû cuûa thöïc nghieäm vaø ñi xaây döïng lyù thuyeát môùi nhaèm giaûi thích chuùng. Lyù thuyeát cuûa Anhstanh ñöôïc xaây döïng treân cô sôû cuûa caùc tieân ñeà. Ñoù laø nhöõng meänh ñeà khoâng chöùng minh chaët cheõ ñöôïc maø chæ nhôø coù baèng chính kinh nghieäm tích luõy ñöôïc. Töø

13

nhöõng tieân ñeà ñoù, baèng suy luaän loâgic vaø toaùn hoïc maø ruùt ra nhöõng heä quaû quan troïng, xaây döïng neân thuyeát töông ñoái chaët cheõ vaø nhaát quaùn. Phaûi nhieàu naêm sau, thöïc nghieäm môùi chöùng toû ñöôïc nhöõng luaän ñieåm cuûa thuyeát naøy. c. Vai troø cuûa thí nghieäm vaät lyù Vaät lyù hoïc laø moät khoa hoïc thöïc nghieäm, nhö vaäy vai troø cuûa thí nghieäm vaät lyù laø khoâng theå thieáu. Chính Galileâ laø ngöôøi ñaàu tieân ñaõ ñöa thí nghieäm vaät lyù vaøo quaù trình nhaän thöùc khoa hoïc. Galileâ ñaõ laøm thí nghieäm thaû caùc vaät rôi töø thaùp nghieâng ñeå baùc boû luaän ñieåm cuûa Arixtoát vaät naïêng rôi nhanh hôn vaät nheï. Galileâ cuõng hieåu raèng muoán ruùt ñöôïc keát luaän khoa hoïc töø thöïc nghieäm, caàn loaïi tröø nhöõng aûnh höôûng beân ngoaøi laøm keát quaû thí nghieäm bò sai leäch. Beâcôn coi thí nghieäm laø cô sôû cuûa phöông phaùp khoa hoïc. Döïa vaøo thí nghieäm, vaøo thöïc tieãn vaø söû duïng phöông phaùp qui naïp, nhaø khoa hoïc phaûi xaây döïng ñöôïc nhöõng keát luaän khaùi quaùt, töùc laø phaûi ñi töø nhöõng söï kieän rieâng leû ñeán nhöõng khaùi quaùt heïp, töø nhöõng khaùi quaùt heïp ñeán roïâng hôn vaø cöù tieáp tuïc nhö theá ñeå ñi tôùi khaùi quaùt hoùa toång quaùt nhaát ... Nhö vaäy chaân lí khoa hoïc ñöôïc ruùt ra töø thí nghieäm, thöïc tieãn vaø cuõng ñöôïc kieåm ra laïi baèng thí nghieäm vaø thöïc tieãn. Caùc nhaø vaät lyù ñi tìm chaân lí khoa hoïc khoâng phaûi baèng nhöõng cuoäc bieän luaän trieàn mieân maø baèng caùch tieán haønh caùc thí nghieäm, thöïc hieän caùc pheùp ño vaø phaùt bieåu nhöõng ñònh luaät ñònh löôïng maø ai cuõng coù theå kieåm tra baèng thöïc nghieäm. Fritjof Capra vieát, neáu nhaø nghieân cöùu xaây döïng moâ hình nhöng caùc keát quaû cuûa thöïc nghieäm laïi traùi vôùi moâ hình thì seõ phaûi chænh söûa laïi moâ hình vaø cuoái cuøng moâ hình vaãn bò phaûn baùc bôûi thöïc nghieäm thì ngöôøi ta phaûi boû noù ñi. Neáu caùc keát quaû cuûa thí nghieäm truøng vôùi caùc tieân ñoaùn lyù thuyeát thì caùc keát quaû ñoù, duø raèng ñieàu naøy thoaït nhìn coù theå töôûng laø kyø laï, vaãn ít laøm caùc nhaø khoa hoïc quan taâm. Nhöõng thí nghieäm coù keát quaû maâu thuaãn vôùi caùc tieân ñoaùn lyù thuyeát coù taàm quan troïng cöïc kyø lôùn ñoái vôùi khoa hoïc, bôûi vì söï maâu thuaãn naøy laø moät daáu hieäu veà söï caàn thieát phaûi xaây döïng nhöõng quan nieäm lyù thuyeát môùi. Chính nhöõng thí nghieäm nhö vaäy ñoùng moät vai troø quyeát ñònh trong khoa hoïc.(I.S.ALEKSEEV - lôøi noùi ñaàu cho baûn dòch tieáng Nga). Nhöng khoâng phaûi chæ coù theá, R.Faynman coøn noùi veà vai troø cuûa thí nghieäm nhö sau : “Caùc baïn coù theå töôûng raèng hình nhö chuùng toâi luoân luoân döï ñoaùn, roài kieåm tra caùc döï ñoaùn baèng thöïc nghieäm, khieán cho thöïc nghieäm chæ ñoùng vai troø phuï. Nhöng thöïc ra caùc nhaø thöïc nghieäm laø nhöõng ngöôøi hoaøn toaøn töï laäp. Hoï thích laøm thí nghieäm ngay tröôùc khi coù ngöôøi naøo ñoù suy nghó

14

ra moät ñieàu gì vaø hoï raát hay laøm vieäc trong nhöõng lónh vöïc maø caùc nhaø lyù thuyeát coøn chöa coù moät döï ñoaùn naøo”. OÂng coøn khaúng ñònh: “Moät trong nhöõng phöông phaùp chaéc chaén nhaát ñeå laøm döøng laïi söï tieán boä cuûa khoa hoïc laø chæ cho pheùp thöïc nghieäm tieán haønh trong nhöõng lónh vöïc maø ôû ñoù caùc ñònh luaät ñaõ ñöôïc phaùt minh”. Nhö vaäy, trong phöông phaùp nhaän thöùc khoa hoïc vaät lyù, thí nghieäm coù vai troø taïo ra nhöõng tình huoáng vaät lyù, ñaët ra moät vaán ñeà caàn nghieân cöùu. Thí nghieäm coøn coù vai troø cung caáp caùc döõ kieän laøm cô sôû cho vieäc xaây döïng caùc lyù thuyeát. Vaø ñaëc bieät thí nghieäm ñoùng vai troø kieåm tra, xaùc nhaän hay baùc boû moät lyù thuyeát naøo ñoù. A d. Veà vaán ñeà saùng taïo vaät lyù Anhstanh vieát : Baèng sô ñoà, toâi hình dung nhöõng vaán ñeà ñoù nhö sau : – Chuùng ta coù nhöõng döõ kieän E, nhöõng döõ kieän tröïc tieáp cuûa kinh nghieäm caûm giaùc cuûa chuùng ta.

S

S’

S’’

– A laø nhöõng tieân ñeà maø töø ñoù ta ruùt ra keát luaän. Veà maët taâm lyù, A döïa E : Nhöõng döõ kieän tröïc tieáp cuûa treân cô sôû cuûa E. Nhöng khoâng coù moät kinh nghieäm caûm tính con ñöôøng loâgic naøo daãn töø E ñeán A. Chæ coù moät moái lieân heä tröïc giaùc (taâm lyù) luoân luoân ñöôïc taùi dieãn laïi.

– Töø caùc tieân ñeà A ruùt ra moät caùch loâgic nhöõng khaúng ñònh boä phaän S vôùi möùc ñoä chaët cheõ cao.

– Nhöõng khaúng ñònh ñöôïc ñoái chieáu vôùi E (kieåm tra baèng thöïc nghieäm) Faynman noùi veà vieäc phaùt minh ra caùc ñònh luaät môùi nhö sau : Tröôùc tieân ngöôøi ta döï ñoaùn veà ñònh luaät ñoù. Tieáp theo thì tính keát quaû cuûa ñieàu döï ñoaùn ñoù vaø tìm hieåu cho roõ nhöõng gì suy ra töø ñònh luaät ñoù neáu ñònh luaät ñoù ñuùng. Sau ñoù so saùnh nhöõng keát quaû tính toaùn vôùi nhöõng ñieàu quan saùt ñöôïc trong thieân nhieân, vôùi keát quaû cuûa thöïc nghieäm hoaëc laø vôùi caùc kinh nghieäm cuûa chuùng ta, vaø xem keát quaû cuûa vieäc so saùnh nhö theá naøo. Neáu nhöõng pheùp tính cho keát quaû khoâng phuø hôïp vôùi caùc soá lieäu thöïc nghieäm thì ñònh luaät khoâng ñuùng. OÂng noùi : “Söï phoûng ñoaùn thöïc söï laø moät ngheä thuaät”. Vaø Faynman keát luaän : “ Khi naøo coù uøn laïi quaù nhieàu vaán ñeà khoâng giaûi quyeát ñöôïc thì ñoù laø vì ta ñaõ duøng cuøng nhöõng phöông phaùp nhö ñaõ duøng tröôùc ñaây. Moät sô ñoà môùi, moät phaùt minh môùi caàn phaûi tìm treân con ñöôøng

15

hoaøn toaøn khaùc. Cho neân, khoâng neân chôø ñôïi ôû lòch söû khoa hoïc moät söï giuùp ñôõ ñaëc bieät”. V.G. Razumoâpxki cuõng ruùt ra moät quaù trình saùng taïo khoa hoïc töø yù kieán

Moâ hình giaû thuyeát tröøu töôïng

Caùc heä quaû loâgic

Caùc söï kieän xuaát phaùt

Thöïc nghieäm

cuûa caùc nhaø vaät lyù hoïc noåi tieáng döôùi daïng moät chu trình goàm coù 4 giai ñoaïn chính sau : töø söï khaùi quaùt hoùa nhöõng söï kieän ñi ñeán xaây döïng moâ hình tröøu töôïng cuûa hieän töôïng (ñeà xuaát giaû thuyeát). Töø moâ hình daãn ra caùc heä quaû lyù thuyeát, roài töø heä quaû lyù thuyeát ñeán kieåm tra baèng thöïc nghieäm. Neáu nhöõng söï kieän thöïc nghieäm phuø hôïp vôùi heä quaû döï ñoaùn thì giaû thuyeát trôû thaønh chaân lyù khoa hoïc, moät ñònh luaät, moät thuyeát vaät lyù vaø keát thuùc moät chu trình. Nhöõng heä quaû nhö theá ngaøy moät nhieàu, môû roäng phaïm vi öùng duïng cuûa caùc keát luaän ñaõ thu ñöôïc. Cho ñeán khi xuaát hieän nhöõng söï kieän thöïc nghieäm môùi khoâng phuø hôïp vôùi lyù thuyeát ñaõ coù thì ñeán luùc phaûi chænh söûa lyù thuyeát cuõ, xaây döïng lyù thuyeát môùi. 1.2.3. Tieán trình xaây döïng kieán thöùc vaät lyù theo chu trình saùng taïo khoa hoïc vaät lyù a. Töø nhöõng quan ñieåm treân, ñeå boài döôõng naêng löïc saùng taïo thì caàn thieát phaûi laøm cho hoïc sinh hieåu vaät lí hoïc laø moät khoa hoïc moâ hình hoùa. Con ñöôøng saùng taïo ra caùc moâ hình lyù thuyeát laø moät ngheä thuaät vaø khoâng coù söï laëp laïi trong lòch söû. Chuùng raát ña daïng. Trong ñoù vai troø cuûa thí nghieäm vaät lyù laø khoâng theå thay theá vaø ngaøy caøng coù chöùc naêng saùng taïo hôn. Hoïc sinh thaáy ñöôïc söï ña daïng ñoù baèng caùch xaây döïng caùc kieán thöùc vaät lyù theo nhöõng con ñöôøng maø caùc nhaø khoa hoïc ñaõ traûi qua. b. Caùc moâ hình kieán thöùc laø moät coâng cuï lí thuyeát cho pheùp bieåu dieãn, giaûi thích vaø tieân ñoaùn caùc tình huoáng. Chuùng laø heä thoáng taát caû nhöõng kyù hieäu maø chuùng ta coù theå saùng taïo ra ñeå bieåu ñaït theá giôùi thöïc. Neáu laø moät moâ hình vaät lyù thì ñoù laø heä thoáng nhöõng tín hieäu nhö caùc hình veõ, nhöõng ñoà thò, nhöõng kí hieäu toaùn hoïc, nhöõng meänh ñeà taïo neân töø nhöõng töø… vaø ñöôïc nhaø

16

nghieân cöùu xaây döïng neân. ÔÛ ñaây chuù yù tôùi söï khoâng ñoàng nhaát giöõa thöïc teá vaø moâ hình bieåu dieãn noù. Moät moâ hình hôïp thöùc laø moâ hình ñöôïc xaây döïng sau nhieàu laàn taùc ñoäng qua laïi giöõa lí thuyeát vaø thöïc nghieäm, trong ñoù coù nhöõng giai ñoaïn cô baûn sau: – Suy ñoaùn : Moät tình huoáng ñöôïc ñaët ra ñeå phaân tích roài xuaát phaùt töø caùc cô sôû döõ kieän ban ñaàu ñeå xaây döïng moät moâ hình giaû thuyeát nhaèm giaûi quyeát tình huoáng thöïc tieãn naøo ñoù trong phaïm vi taùc duïng cuûa noù. – Tieân ñoaùn : Töø moâ hình giaû thuyeát, phaûi döï ñoaùn caùc thí nghieäm cho pheùp thöû vaø tieân ñoaùn caùc söï kieän.

– Xaùc nhaän : Moâ hình ñöôïc xaùc nhaän töø nhöõng ñaùp soá thöïc nghieäm coù ñöôïc. Chính laø söï so saùnh caùc giaù trò tính ñöôïc trong moâ hình vôùi caùc giaù trò ño ñöôïc trong thí nghieäm cho ta ñaùnh giaù chuû yeáu veà tính hôïp thöùc hoaù cuûa moâ hình. Khi moät moâ hình giaû thuyeát bò thí nghieäm baùc boû coù theå coù ba höôùng giaûi quyeát : Xeùt laïi caùc ñieàu kieän cuûa thí nghieäm, xeùt laïi moâ hình lí thuyeát ban ñaàu, xeùt laïi caáu truùc cuûa moâ hình giaû thuyeát bò loaïi boû, ñaëc bieät xem laïi noù coù thích nghi vôùi phaïm vi thöïc nghieäm maø noù phaûi ñöôïc ñoái chieáu khoâng.

– Qui naïp : caàn phaân tích caùc sai khaùc giöõa moâ hình ñaõ ñöôïc xaùc nhaän vaø moâ hình giaû thuyeát, tieán haønh nhöõng thay ñoåi caàn thieát ôû moâ hình giaû thuyeát ban ñaàu hoaëc thay caùc moâ hình lí thuyeát ban ñaàu. Khaùi quaùt hoùa moâ hình cho moät loaït caùc ñoái töôïng cuøng loaïi. Veà xuaát phaùt ñieåm cuûa caùc döï ñoaùn, ñoù laø caùc döõ kieän thu thaäp ñöôïc. Caùc döõ kieän naøy goàm nhöõng loaïi naøo? Coù hai loaïi cô baûn : ñoù laø caùc döõ kieän cuûa thöïc tieãn thu thaäp ñöôïc qua quan saùt, thöïc nghieäm vaø caùc döõ kieän thu thaäp töø caùc moâ hình tröøu töôïng ñaõ coù, töùc laø töø caùc kieán thöùc lyù thuyeát ñaõ xaây döïng ñöôïc. Nhö vaäy, trong ñoù, thí nghieäm coù maët ôû giai ñoaïn suy dieãn vôùi chöùc naêng taïo ra moät tình huoáng thöïc tieãn, chöùc naêng thu thaäp caùc döõ kieän laøm cô sôû cho döï ñoaùn moâ hình giaû thuyeát. Trong giai ñoaïn xaùc nhaän, noù coù chöùc naêng ñaùnh giaù, hôïp thöùc hoùa moâ hình. Ta thoáng nhaát raèng, thí nghieäm khoâng coù vai troø ruùt ra kieán thöùc moät caùch tröïc tieáp nhö moät soá yù kieán tröôùc ñaây. c. Nhaän xeùt veà ñoäng löïc vaø baûn chaát cuûa nhaän thöùc khoa hoïc:

– “Vaán ñeà“ laø ñoäng löïc cuûa tö duy khoa hoïc trong tieán trình vaän ñoäng cuûa noù ñi töø caùi ñaõ bieát ñeán caùi chöa bieát, trong vieäc khaéc phuïc trôû löïc töø trong nhaän thöùc ñaõ coù ñeå xaây döïng tri thöùc môùi. Khoâng coù vaán ñeà thì khoâng

17

coù tö duy khoa hoïc. Vaán ñeà cuûa chuû theå nhaän thöùc chæ coù theå naûy sinh töø voán tri thöùc ñaõ coù cuûa chuû theå ñoù. – Nhaän thöùc khoa hoïc khoâng phaûi chæ laø taùi hieän trong oùc nhöõng hình aûnh tri giaùc ñöôïc maø caùi chuû yeáu laø söï xaây döïng saùng taïo moâ hình cuûa nhöõng söï kieän chöa ñöôïc tri giaùc maø theo ñoù coù theå tieán haønh thao taùc vaät theå vaø tri giaùc ñeå kieåm tra söï toàn taïi trong thöïc teá cuûa nhöõng söï kieän ñoù. – Cô sôû ñeå xaùc laäp chaân lyù khoa hoïc laø thöïc nghieäm khoa hoïc. Thöïc nghieäm khoa hoïc laø hoaït ñoäng keát hôïp bieän chöùng cuûa hoaït ñoäng trí oùc, lyù thuyeát vôùi hoaït ñoäng theå chaát, vaät theå nhaèm kieåm tra, chöùng toû söï phuø hôïp cuûa saûn phaåm tö duy (caùc moâ hình cuûa thöïc teá) vôùi baûn thaân thöïc teá toàn taïi khaùch quan. d. Töø nhöõng nhaän xeùt treân, coù theå moâ taû moät tieán trình khoa hoïc xaây döïng kieán thöùc vaät lyù nhö sau : – Ñeà xuaát vaán ñeà : Töø caùi ñaõ bieát vaø nhieäm vuï caàn giaûi quyeát naûy sinh nhu caàu veà moät caùi coøn chöa bieát, veà moät caùch giaûi quyeát khoâng coù saün nhöng hy voïng coù theå tìm toøi, xaây döïng ñöôïc. Dieãn ñaït nhu caàu ñoù thaønh caâu hoûi tìm toøi.

– Döï ñoaùn giaûi phaùp : Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà ñaët ra, töø ñieåm xuaát phaùt (döõ kieän hoaëc moâ hình ñaõ coù) döï ñoaùn tìm lôøi giaûi baèng caùch ñeà xuaát moâ hình coù theå vaän haønh ñöôïc ñeå ñi tôùi caùi caàn tìm, hoaëc baèng caùch suy luaän töø caùc moâ hình ñaõ bieát ra moâ hình giaû thuyeát ñeå vaän haønh ñi tôùi caùi caàn tìm, hoaëc baèng caùch phoûng ñoaùn caùc bieán coá thöïc nghieäm coù theå xaûy ra maø nhôø ñoù coù theå khaûo saùt thöïc nghieäm ñeå xaây döïng moâ hình caàn tìm. – Khaûo saùt lí thuyeát vaø thöïc nghieäm hoaëc khaûo saùt thöïc nghieäm : Vaän haønh moâ hình ruùt ra keát luaän logíc veà caùi caàn tìm hoaëc thieát keá phöông aùn thöïc nghieäm, tieán haønh thöïc nghieäm, thu thaäp caùc döõ kieän caàn thieát, xem xeùt ruùt ra keát luaän veà caùi caàn tìm.

– Kieåm tra, vaän duïng keát quaû : Xem xeùt khaû naêng coù theå chaáp nhaän ñöôïc cuûa caùc keát quaû tìm ñöôïc treân cô sôû vaän duïng chuùng ñeå giaûi thích hoaëc tieân ñoaùn caùc söï kieän vaø xem xeùt söï phuø hôïp cuûa lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm. Xem xeùt söï caùch bieät giöõa keát luaän coù ñöôïc nhôø suy luaän lyù thuyeát (moâ hình heä quaû loâgic) vôùi keát luaän coù ñöôïc töø caùc döõ lieäu thöïc nghieäm (moâ hình xaùc nhaän) ñeå qui naïp chaáp nhaän keát quaû tìm ñöôïc khi coù söï phuø hôïp giöõa lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm, hoaëc ñeå xem xeùt boå sung, söûa ñoåi ñoái vôùi thöïc nghieäm, hoaëc ñoái vôùi söï xaây döïng vaø vaän haønh moâ hình xuaát phaùt khi chöa coù söï phuø hôïp giöõa lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm, nhaèm tieáp tuïc tìm toøi xaây döïng caùi

18

caàn tìm.

19

DÖÕ LIEÄU (Nhöõng tri thöùc ñaõ coù vaø döõ kieän thu thaäp ñöôïc)

VAÁN ÑEÀ

PHÖÔNG AÙN VAØ DÖÕ LIEÄU THÖÏC NGHIEÄM

MOÂ HÌNH GIAÛ THUYEÁT

KEÁT LUAÄN KHAÙI QUAÙT QUI NAÏP

HEÄ QUAÛ LOÂGIC KIEÅM CHÖÙNG

KIEÁN THÖÙC ÑÖÔÏC XAÙC LAÄP

VAÄN DUÏNG

DÖÕ LIEÄU (Nhöõng tri thöùc ñaõ coù vaø döõ kieän thu thaäp ñöôïc)

VAÁN ÑEÀ

20

e. Nhaän xeùt veà nhöõng giai ñoaïn saùng taïo cao trong tieán trình – Giai ñoaïn phaùt hieän vaán ñeà töø moät tình huoáng ñöôïc taïo ra. Trong giai ñoaïn naøy, hoïc sinh phaûi nhaän thaáy ñöôïc tính chaát môùi cuûa hieän töôïng maø nhöõng kieán thöùc, kinh nghieäm ñaõ coù khoâng theå giaûi quyeát ñöôïc.

– Giai ñoaïn döï ñoaùn giaûi phaùp giaûi quyeát vaán ñeà. Trong giai ñoaïn naøy, hoïc sinh phaûi ñöa ra phöông aùn giaûi quyeát vaán ñeà döôùi daïng giaû ñònh. Töùc laø phaûi tìm kieám caùc kieán thöùc lyù thuyeát laøm coâng cuï.

– Giai ñoaïn hôïp thöùc hoùa kieán thöùc. Trong giai ñoaïn naøy hoïc sinh phaûi tìm kieám caùc phöông aùn kieåm tra kieán thöùc vöøa xaây döïng, töùc laø xem xeùt söï phuø hôïp giöõa lyù thuyeát vaø thöïc tieãn. f. Sau khi thieát laäp ñöôïc sô ñoà nhaän thöùc khoa hoïc moät kieán thöùc vaät lyù thì caàn baøn tieáp ñeán vieäc toå chöùc cho hoïc sinh hoaït ñoäng hoïc taäp nhaèm töï chuû chieám lónh tri thöùc caàn daïy nhö theá naøo ñeå coù theå phaùt huy naêng löïc saùng taïo. Coù theå nhaän xeùt raèng chæ vôùi nhöõng phöông phaùp cuõ (thoâng baùo - taùi hieän) nhöng moät kieán thöùc vaät lyù ñöôïc daïy theo tieán trình treân thì hoïc sinh cuõng ñaõ ñöôïc boài döôõng khaù toát veà naêng löïc nhaän thöùc vì tieán trình naøy theå hieän ñöôïc moät caùch cô baûn con ñöôøng saùng taïo khoa hoïc trong vaät lyù. Tuy nhieân, neáu hoïc sinh ñöôïc toå chöùc cho töï löïc hoaït ñoäng thì hieäu quaû seõ taêng leân nhieàu laàn. Ñieàu maø chuùng ta chuù troïng ñeán laø toå chöùc cho hoïc sinh hoaït ñoäng, trong ñoù ñaëc bieät laø nhöõng hoaït ñoäng tìm toøi, saùng taïo. Ñoù laø caùi coù theå thaáy ñöôïc ngay vaø cuï theå trong töøng giôø hoïc. Vaø chæ coù qua hoaït ñoäng ñoù, naêng löïc tìm toøi, saùng taïo môùi ñöôïc phaùt trieån. Noù laø keát quaû laâu daøi cuûa hoaït ñoäng tìm toøi saùng taïo. Hoaït ñoäng tìm toøi saùng taïo khaùc vôùi tích cöïc vì noù phaûi coù yeáu toá saùng taïo. Nhö vaäy, laøm theá naøo ñeå coù hoaït ñoäng tìm toøi saùng taïo? Trong tieán trình treân, coù caùc giai ñoaïn khoù khaên nhaát nhöng laïi quan troïng nhaát (vì theå hieän vaø reøn luyeän ñöôïc naêng löïc saùng taïo cao nhaát) caàn phaûi cho hoïc sinh haønh ñoäng ñöôïc laø “phaùt hieän vaán ñeà”, “döï ñoaùn giaûi phaùp” vaø “ñeà xuaát phöông aùn thöïc nghieäm kieåm chöùng”. Ñoù laø caùc khoaûng caùch raát xa töø choã coù vaán ñeà caàn giaûi quyeát tôùi choã giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà. Noù theå hieän roõ nhaát söï saùng taïo vaø phaûi duøng tröïc giaùc. Tröïc giaùc laø moät hình thöùc ñaëc bieät cuûa hoaït ñoäng nhaän thöùc. Noù laø naêng löïc naém baét tröïc tieáp chaân lyù maø khoâng caàn laäp luaän loâgic. Tuy nhieân, ñoù khoâng phaûi laø moät khaû naêng thaàn bí. Tröïc giaùc phaûi döïa treân nhöõng kinh nghieäm vaø hieåu bieát ñöôïc tích luõy töø tröôùc. Noù laø keát quaû cuûa söï doàn neùn trí tueä vaø tri thöùc, laø saûn phaåm cuûa taøi naêng vaø söï say meâ, kieân trì lao ñoäng khoa hoïc moät caùch nghieâm tuùc.

21

Tuy nhieân, nhö ñaõ trình baøy, döï ñoaùn caùc giaûi phaùp laïi laø moät ngheä thuaät, xaûy ra vôùi muoân veû khaùc nhau, khoâng lyù giaûi ñöôïc. Ngay caû ngöôøi saùng taïo cuõng coù theå khoâng theå moâ taû noù xaûy ra nhö theá naøo. Khoâng coù con ñöôøng loâgic naøo daãn ñeán caùch giaûi quyeát noù. Khoâng theå lónh hoäi chuùng nhôø thu nhaän thoâng tin, nhôø truyeàn ñaït qui trình, chæ coù theå cho hoïc sinh xem saûn phaåm, xem keát quaû cuûa haønh ñoäng. Nhö vaäy, khoâng theå giaûng giaûi cho hoïc sinh, cuõng khoâng theå chæ daãn cuï theå ñeå hoïc sinh thöïc hieän caùc haønh ñoäng naøy vì seõ laøm maát tính saùng taïo. Vaäy laøm theá naøo ñeå hoïc sinh vaãn haønh ñoäng ñöôïc, haønh ñoäng moät caùch saùng taïo vôùi söï giuùp ñôõ cuûa giaùo vieân? Coù theå vaän duïng nhöõng quan ñieåm hieän ñaïi cuûa taâm lyù hoïc, giaùo duïc hoïc ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy. Ñoù laø toå chöùc caùc tình huoáng hoïc taäp thích hôïp ñeå giuùp ñôõ hoïc sinh töï chuû hoaït ñoäng saùng taïo nhaèm töï löïc thöïc hieän ñöïôc caùc khaâu khoù khaên nhaát trong quaù trình giaûi quyeát vaán ñeà cuûa vaät lyù.

22

CHÖÔNG 2

ÑÒNH HÖÔÙNG HOAÏT ÑOÄNG GIAÛI QUYEÁT VAÁN ÑEÀ TRONG DAÏY HOÏC VAÄT LYÙ 2.1. HOAÏT ÑOÄNG HOÏC TAÄP VAÄT LYÙ CUÛA HOÏC SINH 2.1.1. Hoaït ñoäng hoïc taäp a. Theo quan ñieåm nhaän thöùc luaän duy vaät bieän chöùng thì quaù trình nhaän thöùc dieãn ra theo con ñöôøng : Töø tröïc quan sinh ñoäng ñeán tö duy tröøu töôïng roài töø tö duy tröøu töôïng ñeán thöïc tieãn. Cô sôû tröïc tieáp vaø chuû yeáu nhaát cuûa nhaän thöùc laø thöïc tieãn. Thöïc tieãn coøn laø ñoäng löïc, laøø muïc ñích vaø tieâu chuaån kieåm tra chaân lí cuûa nhaän thöùc. Thöïc tieãn laø nhöõng hoaït ñoäng vaät chaát coù muïc ñích mang tính lòch söû - xaõ hoäi cuûa con ngöôøi nhaèm caûi taïo töï nhieân vaø xaõ hoäi. Thöïc tieãn bao goàm nhieàu yeáu toá vaø nhieàu daïng hoaït ñoäng. Baát kì quaù trình hoaït ñoäng thöïc tieãn naøo cuõng goàm nhöõng yeáu toá nhö nhu caàu, lôïi ích, muïc ñích, phöông tieän, vaø keát quaû. Caùc yeáu toá ñoù lieân heä vôùi nhau, qui ñònh laãn nhau maø neáu thieáu chuùng thì hoaït ñoäng thöïc tieãn khoâng theå xaûy ra. Chính töø trong hoaït ñoäng thöïc tieãn caûi taïo theá giôùi maø nhaän thöùc ôû con ngöôøi ñöôïc hình thaønh vaø phaùt trieån. Thöïc tieãn cung caáp nhöõng taøi lieäu cho nhaän thöùc, cho lí luaän. Moïi tri thöùc duø tröïc tieáp hay giaùn tieáp ñoái vôùi ngöôøi naøy hay ngöôøi kia, theá heä naøy hay theá heä khaùc, ôû trình ñoä kinh nghieäm hay lí luaän xeùt ñeán cuøng ñeàu baét nguoàn töø thöïc tieãn. Nhaän thöùc thoâng thöôøng vaø nhaän thöùc khoa hoïc laø hai möùc ñoä khaùc nhau veà chaát. Khi nhaän thöùc khoa hoïc ngöôøi ta phaûi söû duïng caùc phöông phaùp nhaän thöùc chung nhaát nhö : quan saùt, thí nghieäm, giaû thuyeát, phaân tích, toång hôïp, qui naïp, dieãn dòch, lòch söû, logíc, ... Trong töøng ngaønh khoa hoïc cuï theå laïi coù nhöõng phöông phaùp rieâng cuûa caùc ngaønh ñoù. Quaù trình hoïc taäp cuûa hoïc sinh veà baûn chaát laø quaù trình nhaän thöùc nhöõng kinh nghieäm cuûa nhaân loaïi ñaõ tích luõy ñöôïc. Do ñoù quaù trình naøy cuõng phaûi ñöôïc toå chöùc theo caùc qui luaät nhaän thöùc cuûa chuû nghóa duy vaät, töùc laø phaûi thoâng qua hoaït ñoäng thöïc tieãn cuûa chính hoïc sinh. b. Taâm lí hoïc hoaït ñoäng laø moät trong nhöõng cô sôû quan troïng khaúng ñònh yeâu caàu cuûa vieäc toå chöùc hoaït ñoäng hoïc taäp cho hoïc sinh. Hoaït ñoäng laø quaù trình con ngöôøi thöïc hieän caùc quan heä giöõa mình vaø theá giôùi beân ngoaøi (töï nhieân vaø xaõ hoäi), giöõa mình vôùi ngöôøi khaùc, giöõa mình vôùi baûn thaân. Trong quaù trình ñoù con ngöôøi boäc loä taâm lí (naêng löïc, yù chí, mong muoán…) ra beân ngoaøi (trong lao ñoäng thì ñoù laø quaù trình chuyeån naêng löïc ngöôøi thaønh saûn phaåm lao ñoäng, trong giao löu – thaønh moái quan heä). Dieãn ra song song vôùi quaù trình naøy laø quaù trình con ngöôøi chuyeån ñoái töôïng

23

hoaït ñoäng cuûa mình (saûn phaåm lao ñoäng, quan heä vôùi ngöôøi khaùc…) vaøo theá giôùi noäi taâm taïo neân taâm lí, nhaân caùch cuûa baûn thaân. Toùm laïi, trong quan heä giöõa mình vaø theá giôùi beân ngoaøi, con ngöôøi vöøa thay ñoåi theá giôùi beân ngoaøi vöøa thay ñoåi baûn thaân, con ngöôøi vöøa taïo ra saûn phaåm lao ñoäng vöøa taïo ra nhaân caùch baûn thaân. c. Theo taùc giaû A.N Leâonchiev, hoaït ñoäng coù caáu truùc nhö sau : Vì hoaït ñoäng nhaèm taïo ra saûn phaåm ñeå thoûa maõn nhu caàu cuûa baûn thaân neân moät hoaït ñoäng naøo cuõng coù moät ñoäng cô nhaát ñònh. Ñoäng cô laø caùi quan troïng nhaát trong taâm lí con ngöôøi. Ñoäng cô laø ñoái töôïng kích thích hoaït ñoäng vaø höôùng hoaït ñoäng veà phía baûn thaân noù. Hoaït ñoäng ñaùp öùng nhu caàu cuûa chuû theå. Ñoäng cô coù hai loaïi : ñoäng cô xa vaø ñoäng cô gaàn. Ñoäng cô xa laø muïc ñích chung cuûa hoaït ñoäng. Ñoäng cô gaàn (tröïc tieáp) laø muïc ñích boä phaän. Muïc ñích boä phaän laø muïc ñích cuûa töøng haønh ñoäng. Haønh ñoäng laø moät quaù trình nhaèm moät muïc ñích ñöôïc yù thöùc. Haønh ñoäng laø boä phaän hôïp thaønh cuûa hoaït ñoäng. Moãi hoaït ñoäng coù theå goàm moät hay nhieàu haønh ñoäng taïo neân. Hoaït ñoäng chæ coù theå ñöôïc thöïc hieän thoâng qua haønh ñoäng. Ngöôïc laïi, moät haønh ñoäng coù theå tham gia nhieàu hoaït ñoäng khaùc nhau. Vì ñoäng cô ñöôïc phaân chia thaønh nhieàu muïc ñích boä phaän neân phaûi xaùc ñònh ñöôïc vuøng caùc muïc ñích phuø hôïp vôùi vôùi vieäc thoûa maõn moät ñoäng cô chung ñeå töø ñoù xaùc ñònh chuoãi caùc haønh ñoäng töông öùng. Haønh ñoäng nhaèm giaûi quyeát moät nhieäm vuï cuï theå trong ñieàu kieän cuï theå. Tuøy muïc ñích vaø ñieàu kieän cuï theå nôi dieãn ra haønh ñoäng maø xaùc ñònh caùc caùch thöùc cuï theå ñeå giaûi quyeát nhieäm vuï. Caùch thöùc naøy chính laø caùc thao taùc taïo neân haønh ñoäng. Thao taùc laø phöông thöùc haønh ñoäng. Caùc thao taùc ñöôïc quyeát ñònh bôûi coâng cuï vaø ñieàu kieän beân ngoaøi. Giöõa thao taùc vaø haønh ñoäng coù söï khaùc nhau veà baûn chaát. Haønh ñoäng laø moät ñôn vò taâm lyù troïn veïn, bao goàm muïc ñích taâm lyù vaø caùc thao taùc thöïc hieän muïc ñích. Thao taùc khoâng phaûi laø ñôn vò taâm lyù ñoäc laäp noù khoâng coù muïc ñích rieâng, chæ laø phöông tieân ñeå thöïc hieän muïc ñích cuûa haønh ñoäng naøo ñoù. Noù thuaàn tuùy laø cô caáu kyõ thuaät, maùy moùc cuûa haønh ñoäng. Vôùi cuøng moät muïc ñích nhöng trong nhöõng ñieàu kieän khaùc nhau chuû theå haønh ñoäng vôùi caùc thao taùc khaùc nhau. Daïy - hoïc laø moät chöùc naêng xaõ hoäi, nhaèm truyeàn laïi cho hoïc sinh, giuùp hoï lónh hoäi kinh nghieäm maø xaõ hoäi ñaõ tích luõy ñöôïc, nhaèm bieán kinh nghieäm xaõ hoäi thaønh phaåm chaát vaø naêng löïc caù nhaân. Daïy - hoïc chính laø söï taùc ñoäng qua laïi giöõa thaøy vaø troø nhaèm laøm cho troø lónh hoäi moät phaàn naøo ñoù kinh nghieäm cuûa xaõ hoäi. Hoaït ñoäng daïy hoïc bao goàm hai hoaït ñoäng lieân quan vôùi nhau laø hoaït ñoäng daïy vaø hoïc. Nhö vaäy, cuõng nhö caùc daïng hoaït ñoäng khaùc, caùc hoaït ñoäng daïy vaø hoïc cuõng coù caáu truùc chung cuûa hoaït ñoäng.

24

d. Theo taùc giaû D.B. Enconin, coù ba thaønh phaàn cô baûn cuûa caáu truùc hoaït ñoäng daïy – hoïc :

– Thöù nhaát laø, caùc ñoäng cô hoïc taäp - nhaän thöùc : Phaûi ñöôïc kích thích baèng nhöõng ñoäng cô phuø hôïp.

– Thöù hai laø caùc nhieäm vuï hoïc taäp : nhieäm vuï hoïc taäp laø muïc ñích hoïc sinh ñeà ra cho mình döôùi hình thöùc baøi toaùn coù vaán ñeà. Chính ñieàu naøy seõ taïo neân tình huoáng coù vaán ñeà hay tình huoáng hoïc taäp maø neáu giaûi quyeát ñöôïc noù thì hoïc sinh seõ thöïc hieän ñöôïc muïc ñích cuûa mình ñaõ ñeà ra (naém vöõng caùc tri thöùc vaø kó naêng caàn thieát). Nhieäm vuï hoïc taäp laø ñôn vò (teá baøo) cuûa hoaït ñoäng hoïc taäp. Söï khaùc nhau cô baûn cuûa nhieäm vuï hoïc taäp vôùi caùc nhieäm vuï khaùc laø ôû choã : muïc ñích vaø keát quaû cuûa noù laø söï thay ñoåi cuûa baûn thaân chuû theå hoaït ñoäng chöù khoâng phaûi laø söï thay ñoåi cuûa caùc ñoái töôïng maø chuû theå haønh ñoäng vôùi chuùng.

– Thöù ba, caùc haønh ñoäng hoïc taäp. Hoïc sinh giaûi quyeát ñöôïc caùc nhieäm vuï hoïc taäp cuûa mình nhôø caùc haønh ñoäng hoïc taäp : haønh ñoäng taùch caùc vaán ñeà töø caùc nhieäm vuï hoïc taäp ñöôïc ñeà ra, haønh ñoäng vaïch ra phöông thöùc chung ñeå giaûi quyeát vaán ñeà treân cô sôû phaân tích caùc quan heä chung trong taøi lieäu hoïc taäp, haønh ñoäng moâ hình hoùa caùc quan heä chung cuûa taøi lieäu hoïc taäp vaø caùc phöông thöùc chung ñeå giaûi quyeát caùc vaán ñeà hoïc taäp, haønh ñoäng cuï theå hoùa, phong phuù hoùa caùc theå hieän cuïc boä, rieâng leû cuûa caùc quan heä chung vaø caùc phöông thöùc haønh ñoäng chung, haønh ñoäng kieåm tra tieán trình vaø keát quaû haønh ñoäng, haønh ñoäng ñaùnh giaù keát quaû hoïc taäp vaø töï ñieàu chænh. e. Theo taùc giaû Nguyeãn Baù Kim, hoaït ñoäng hoïc taäp cuûa hoïc sinh coù moái lieân heä vôùi muïc ñích, noäi dung vaø phöông phaùp daïy hoïc.

– Moái lieân heä vôùi muïc ñích daïy hoïc theå hieän ôû choã hoaït ñoäng hoïc cuûa hoïc sinh theå hieän ñöôïc muïc ñích cuûa daïy hoïc vaø cho ta caùch thöùc kieåm tra vieäc ñaït muïc ñích. Noù coøn theå hieän ôû söï thoáng nhaát cuûa nhöõng muïc ñích thaønh phaàn (tri thöùc, kyõ naêng vaø thaùi ñoä). – Moái lieân heä vôùi noäi dung daïy hoïc theå hieän ôû choã moãi noäi dung daïy hoïc ñeàu coù lieân heä vôùi moät soá hoaït ñoäng nhaát ñònh. Ñoù laø caùc hoaït ñoäng ñöôïc thöïc hieän trong quaù trình hình thaønh hoaëc vaän duïng noäi dung ñoù. – Moái lieân heä vôùi phöông phaùp daïy hoïc theå hieän ôû quan ñieåm cô baûn : con ngöôøi phaùt trieån trong hoaït ñoäng, hoïc taäp dieãn ra trong hoaït ñoäng. Taäp trung vaøo hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh laø moät yeâu caàu coù tính nguyeân taéc trong phöông phaùp daïy hoïc. f. Theo taùc giaû Leâonchep thì hình thaønh hoaït ñoäng hoïc taäp cho hoïc sinh

25

laø coâng vieäc coù taàm quan troïng to lôùn vaø raát caàn thieát. Vaán ñeà laø laøm theá naøo ñeå hình thaønh hoaït ñoäng hoïc taäp cho hoïc sinh. Maáu choát ôû ñaây laø hình thaønh ñoäng cô hoïc taäp cho hoïc sinh. Coù hai loaïi ñoäng cô laø ñoäng cô taïo yù vaø ñoäng cô khoâng taïo yù (ñoäng cô kích thích). Ñoäng cô taïo yù chính laø ñoái töôïng cuûa hoaït ñoäng maø keát quaû laø sau khi chieám lónh noù chuû theå thoûa maõn nhu caàu ñöôïc vaät chaát hoùa trong ñoái töôïng. Ñoäng cô khoâng taïo yù laøø nhöõng ñoäng cô thoûa maõn nhu caàu maø ñoái töôïng cuûa noù baùm theo ñoái töôïng cuûa hoaït ñoäng vaø khi ñoái töôïng hoaït ñoäng ñöôïc chieám lónh, chuû theå seõ thoûa maõn nhu caàu ñoù. Theo taùc giaû AVPeâtrovski, coù hai tình huoáng hoïc taäp ñieån hình : Tình huoáng hoïc taäp cöôõng böùc coù muïc ñích vaø tình huoáng hoïc taäp töï giaùc coù muïc ñích. Tình huoáng ñaàu laø tình huoáng ôû ñoù hoïc taäp cuûa hoïc sinh ñöôïc thuùc ñaåy bôûi nhöõng ñoäng cô ngoaøi ñoäng cô taïo yù (thöôûng, phaït, ñe doïa, yeâu caàu, mong ñôïi…). Trong tröôøng hôïp naøy nhöõng tri thöùc khoa hoïc chæ laø phöông tieän ñeå ñaït tôùi nhöõng ñoäng cô khaùc. Trong tình huoáng naøy hoaït ñoäng hoïc taäp chöa ñöôïc hình thaønh maø môùi chæ coù caùc haønh ñoäng hoïc taäp. Hôn nöõa nhöõng haønh ñoäng naøy chæ laø phöông tieän ñeå trieån khai nhöõng hoaït ñoäng khaùc. Veà baûn chaát tình huoáng hoïc taäp naøy chöùa ñöïng nhieàu maâu thuaãn, xung ñoät ñoäng cô, nhieàu khi caûn trôû vieäc hình thaønh hoaït ñoäng hoïc taäp. Vì vaäy noù khoâng phaûi tình huoáng hoïc taäp tích cöïc. Tình huoáng sau laø hoïc taäp töï giaùc coù muïc ñích. Hoïc taäp cuûa hoïc sinh ñöôïc ñöôïc thuùc ñaåy bôûi chính caùc ñoäng cô taïo yù (höùng thuù baûn thaân tri thöùc, loøng ham hieåu bieát, söï khaùt khao môû roäng trình ñoä vaên hoùa cuûa mình…). Ñeå taïo ñoäng cô nhaän thöùc cho hoïc sinh khoâng nhöõng chæ ñöa hoïc sinh vaøo caùc tình huoáng thích hôïp maø moät ñieàu quan troïng laø phaûi ñaûm baûo cho hoïc sinh haønh ñoäng coù keát quaû töøng böôùc giaûi quyeát vaán ñeà. Chính söï thaønh coâng töøng böôùc trong tieán trình ñoù cuõng seõ laø moät ñoäng cô to lôùn taïo höùng thuù cho hoïc sinh. 2.1.2. Hoaït ñoäng hoïc taäp vaät lyù a. Theo taùc giaû Phaïm Höõu Toøng thì töø vieäc phaân tích tieán trình xaây döïng tri thöùc khoa hoïc, coù theå ruùt ra 12 haønh ñoäng thaønh toá trong tieán trình khoa hoïc xaây döïng caùc tri thöùc vaät lyù. Ñoù laø : – Ñeà xuaát vaán ñeà.

– Suy ñoaùn giaûi phaùp.

– Giaûi phaùp lyù thuyeát : löïa choïn moâ hình lyù thuyeát vaän haønh ñöôïc ñeå coù theå ruùt ra kieán thöùc môùi.

– Giaûi phaùp thöïc nghieäm : löïa choïn phöông aùn thí nghieäm khaû thi ñeå coù

26

theå ruùt ra kieán thöùc môùi.

– Dieãn ñaït keát luaän hoaëc moâ hình. – Dieãn ñaït ñònh nghóa.

– Vaän duïng kieán thöùc ñeå giaûi thích hoaëc tieân ñoaùn caùc söï kieän ñeå ñoái chieáu vôùi thöïc nghieäm hoaëc vaän duïng. – Ñoái chieáu kieåm tra söï phuø hôïp cuûa keát luaän. – Thieát keá thí nghieäm.

– Ghi nhaän hoaëc taùi hieän thoâng baùo. – Tröïc giaùc. – Suy dieãn. – Qui naïp.

– Tri giaùc, quan saùt.

– Haønh ñoäng vaät theå, thí nghieäm. b. Theo taùc giaû Nguyeãn Ñöùc Thaâm, thì coù raát nhieàu haønh ñoäng khaùc nhau trong nghieân cöùu vaät lyù. Nhöng trong hoïc taäp vaät lyù ôû tröôøng phoå thoâng thì coù nhöõng haønh ñoäng cô baûn sau : – Quan saùt nhaän bieát nhöõng daáu hieäu ñaëc tröng cuûa söï vaät hieän töôïng. – Phaân tích moät hieän töôïng phöùc taïp ra nhöõng hieän töôïng ñôn giaûn. – Xaùc ñònh nhöõng giai ñoaïn dieãn bieán cuûa hieän töôïng. – Tìm caùc daáu hieäu gioáng nhau cuûa söï vaät hieän töôïng.

– Boá trí moät thí nghieäm ñeå taïo ra moät hieän töôïng trong nhöõng ñieàu kieän xaùc ñònh. – Tìm tính chaát chung cuûa nhieàu söï vaät hieän töôïng.

– Tìm moái quan heä khaùch quan, phoå bieán giöõa caùc söï vaät, hieän töôïng. – Tìm moái quan heä nhaân quaû giöõa caùc hieän töôïng.

– Moâ hình hoùa nhöõng söï kieän thöïc teá quan saùt ñöôïc döôùi daïng caùc khaùi nieäm, nhöõng moâ hình lyù töôûng ñeå söû duïng chuùng laøm coâng cuï cuûa tö duy. – Ño moät ñaïi löôïng vaät lyù.

– Tìm moái quan heä haøm soá giöõa caùc ñaïi löôïng vaät lyù bieåu dieãn baèng coâng cuï toaùn hoïc. – Döï ñoaùn dieãn bieán cuûa moät hieän töôïng trong nhöõng ñieàu kieän thöïc teá xaùc ñònh. – Giaûi thích moät hieän töôïng thöïc teá.

27

– Töø giaû thuyeát ñöa ra moät heä quaû.

– Laäp phöông aùn thí nghieäm ñeå ñöa ra moät giaû thuyeát.

– Tìm nhöõng bieåu hieän cuï theå trong thöïc teá cuûa nhöõng khaùi nieäm, ñònh luaät vaät lyù. – Dieãn ñaït baèng lôøi nhöõng keát quaû thu ñöôïc qua haønh ñoäng. – Ñaùnh giaù keát quaû haønh ñoäng.

– Tìm phöông phaùp chung ñeå giaûi quyeát moät vaán ñeà. Ñeå thöïc hieän nhöõng haønh ñoäng vaät lyù treân, hoïc sinh caàn phaûi duøng caùc thao taùc vaät chaát vaø tö duy sau : – Nhaän bieát baèng caùc giaùc quan.

– Taùc ñoäng leân caùc vaät theå baèng caùc coâng cuï. – Söû duïng caùc duïng cuï ño.

– Laøm thí nghieäm (boá trí, laép raùp, vaän haønh thieát bò). – Thu thaäp taøi lieäu, soá lieäu thöïc nghieäm. – Thay ñoåi caùc ñieàu kieän thí nghieäm.

– Phaân tích, toång hôïp, so saùnh, khaùi quaùt hoùa, tröøu töôïng hoùa, cuï theå hoùa, suy luaän qui naïp, suy luaän dieãn dòch, suy luaän töông töï. Nhö vaäy, vieäc toå chöùc hoaït ñoäng hoïc taäp vaät lyù cho hoïc sinh laø toå chöùc caùc haønh ñoäng töông öùng vôùi caùc haønh ñoäng thaønh toá trong tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc. c. Hai caùch phaân loaïi naøy coù nhöõng ñieåm töông ñoàng veà nhöõng haønh ñoäng cô baûn, chæ khaùc nhau ôû nhöõng chi tieát hoaëc teân goïi. Tuy nhieân, ñeå phaùt trieån naêng löïc saùng taïo cho hoïc sinh, coù theå löïa choïn vaän duïng moät soá haønh ñoäng cô baûn nhaát nhö sau : – Phaùt hieän vaán ñeà môùi trong moät tình huoáng cuï theå.

– Döï ñoaùn phöông thöùc tìm toøi moät thuoäc tính, moät moái quan heä.

– Tìm caùc thuoäc tính, caùc moái quan heä cuûa söï vaät hieän töôïng baèng con ñöôøng suy luaän loâgic hoaëc toaùn hoïc (giaûi phaùp lyù thuyeát), baèng con ñöôøng quan saùt, thí nghieäm (giaûi phaùp thöïc nghieäm), töø tröïc giaùc treân cô sôû cuûa caùc quan saùt, thí nghieäm, suy luaän (ñeà xuaát giaû thuyeát). – Thieát keá moät phöông aùn thí nghieäm nhaèm kieåm tra moät giaû thuyeát, moät söï khaùi quaùt hoùa. – Ñaùnh giaù keát quaû ñaït ñöôïc trong vieäc thieát keá thí nghieäm, kieåm tra giaû thuyeát.

28

– Vaän duïng kieán thöùc ñöôïc xaây döïng ñeå giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà thöïc tieãn, cuï theå (giaûi thích, tieân ñoaùn hieän töôïng, giaûi nhöõng baøi taäp vaät lyù…) Nhö vaäy, vieäc toå chöùc hoaït ñoäng hoïc taäp vaät lyù cho hoïc sinh laø toå chöùc caùc haønh ñoäng töông öùng vôùi caùc haønh ñoäng thaønh toá trong tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc. Toùm laïi : kieán thöùc cuûa moãi ngöôøi laø do baûn thaân mình xaây döïng, laø keát quaû hoaït ñoäng cuûa boä oùc cuûa chuû theå phaûn aùnh thöïc teá khaùch quan. Ñoàng thôøi ñoù laø quaù trình goùp phaàn laøm phaùt trieån caùc naêng löïc nhaän thöùc, thöïc tieãn vaø nhaân caùch cuûa ngöôøi hoïc. Vieäc hoïc phaûi laø quaù trình hình thaønh vaø phaùt trieån cuûa caùc daïng thöùc haønh ñoäng xaùc ñònh, laø söïï thích öùng cuûa chuû theå vôùi tình huoáng. Trong quaù trình daïy - hoïc, hoïc sinh phaûi ñöôïc hoaït ñoäng trong söï hôïp taùc giöõa giaùo vieân vôùi hoïc sinh vaø giöõa hoïc sinh vôùi nhau. Söï hôïp taùc naøy theå hieän ôû choã giaùo vieân taïo ra caùc ñieàu kieän khaùch quan giuùp hoïc sinh ñoäc laäp, tích cöïc chuû ñoïâng saùng taïo trong nhaän thöùc. Coù nghóa laø : giaùo vieân giuùp ñôõ, ñònh höôùng, ñieàu chænh hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh. 2.2. ÑÒNH HÖÔÙNG HOAÏT ÑOÄNG HOÏC TAÄP VAÄT LYÙ CUÛA HOÏC SINH. 2.2.1. Theo taùc giaû P.I. Ganlpeârin, caáu truùc cuûa moät haønh ñoäng coù hai thaønh phaàn : phaàn ñònh höôùng vaø phaàn thöïc hieän. Phaàn ñònh höôùng quyeát ñònh phaàn thöïc hieän. Phaàn ñònh höôùng laïi coù theå taùch ra hai maët khaùc nhau : söï ñònh höôùng trong cô caáu haønh ñoäng cuûa chuû theå hoïc sinh vaø söï ñònh höôùng cuûa beân ngoaøi taùc ñoäng leân hoïc sinh. Nhö vaäy moät haønh ñoäng trí tueä naøo cuõng baét ñaàu töø söï ñònh höôùng cuûa chuû theå vaøo ñoái töôïng vaø quaù trình thöïc hieän haønh ñoäng. Nhöng söï ñònh höôùng cuûa chuû theå laïi phuï thuoäc vaøo khaû naêng cuûa töøng caù nhaân vaø ñaëc bieät laø phuï thuoäc nhieàu vaøo caùch thöùc ñònh höôùng töø beân ngoaøi. Vì vaäy phöông phaùp ñònh höôùng cuûa giaùo vieân cho hoïc sinh trong quaù trình toå chöùc hoaït ñoäng hoïc taäp laø raát quan troïng. Cuõng theo P.I.Ganlpeârin, coù ba phöông phaùp ñònh höôùng cô baûn, ngoaøi ra coøn nhieàu kieåu ñònh höôùng khaùc laø giao thoa cuûa ba kieåu ñònh höôùng cô baûn naøy. a. Ñònh höôùng “Töøng phaàn, khoâng ñuû, hoïc sinh töï laøm”. Kieåu ñònh höôùng naøy khoâng coù lôøi chæ daãn ñaày ñuû neân hoïc sinh phaûi moø maãm, töï laøm. Hoïc sinh töï baét chöôùc theo maãu cuûa giaùo vieân maø haønh ñoäng theo. Haønh ñoäng cuûa hoïc sinh laø haønh ñoäng kieåu thöû - sai. Trong cô caáu haønh ñoäng, kieåu naøy môùi chæ neâu roõ muïc ñích cuûa haønh ñoäng coøn caùc thao taùc, caùch thöùc vaø ñieàu kieän ñeå thöïc hieän nhieäm vuï chöa coù. Kieåu ñònh höôùng naøy khoâng theå hieän ñöôïc vai troø ñònh höôùng cuûa giaùo vieân. b. Ñònh höôùng “Töøng phaàn, ñaày ñuû, cho saün do giaùo vieân höôùng daãn”.

29

Kieåu ñònh höôùng naøy coù maãu haønh ñoäng, coù caû chæ daãn ñeå laøm ñuùng haønh ñoäng ñoù. Neáu hoïc sinh tuaân theo ñuùng höôùng daãn ñoù thì seõ haønh ñoäng ñuùng vaø ñaït keát quaû nhanh choùng. Tuy nhieân kieåu ñònh höôùng naøy coù theå laøm cho hoïc sinh chæ caàn hoïc thuoäc vaø giaùo vieân thöôøng xuyeân phaûi ñoåi maãu. Kieåu ñònh höôùng naøy khoâng theå phaùt huy tính saùng taïo, töï löïc vaø chuû ñoäng cuûa hoïc sinh. c. Ñònh höôùng “Khaùi quaùt, ñaày ñuû, hoïc sinh thöïc hieän”. Kieåu ñònh höôùng naøy coù ñaëc ñieåm laø giaùo vieân huaán luyeän phöông phaùp, caùch thöùc haønh ñoäng chung nhaát vaø hoïc sinh töï haønh ñoäng treân cô sôû naém vöõng caùc phöông phaùp chung ñoù cho moät loaït caùc ñoái töôïng khaùc nhau. Kieåu naøy laøm cho hoïc sinh deã daøng chuyeån sang caùc daïng haønh ñoäng khaùc nhau treân cô sôû naém vöõng phöông phaùp chung vaø do ñoù hieäu quaû cuûa haønh ñoäng hoïc seõ cao hôn. 2.2.2. Theo taùc giaû Phaïm Höõu Toøng, coù ba kieåu ñònh höôùng cô baûn : a. Ñònh höôùng “Taùi taïo”. Laø kieåu ñònh höôùng cho hoïc sinh taùi taïo laïi nhöõng haønh ñoäng maø giaùo vieân ñaõ chæ daãn hoaëc laëp laïi nhöõng haønh ñoäng quen thuoäc ñaõ laøm nhieàu laàn trong nhöõng tình huoáng töông töï. Trong kieåu ñònh höôùng naøy laïi coù theå chia ra hai trình ñoä khaùc nhau : ñònh höôùng taùi taïo töøng thao taùc cuï theå rieâng reõ (hoïc sinh theo doõi, baét chöôùc laëp laïi theo maãu cuï theå do giaùo vieân chæ ra); ñònh höôùng taùi taïo angoârit (giaùo vieân höôùng daãn moät caùch khaùi quaùt toång theå trình töï haønh ñoäng ñeå hoïc sinh töï giaûi quyeát). b. Ñònh höôùng “Tìm toøi”. Laø kieåu ñònh höôùng maø giaùo vieân chæ ñeà ra muïc ñích caàn ñaït ñeán vaø vaïch ra phöông phaùp chung nhaát, nhöõng gôïi yù toång quaùt ñeå hoïc sinh töï löïc haønh ñoäng ñaït ñeán muïc ñích cuoái cuøng. c. Ñònh höôùng “Khaùi quaùt chöông trình hoùa”. Laø kieåu ñònh höôùng haønh ñoäng theo töøng buôùc, ñöôïc chöông trình hoùa lieân tieáp theo moät trình töï chaët cheõ, phuø hôïp vôùi trình ñoä cuûa hoïc sinh. Noù giuùp hoïc sinh bieát haønh ñoäng töøng böôùc cuï theå, roõ raøng. Vaän duïng ñònh höôùng tìm toøi laø kieåu ñònh höôùng ôû möùc ñoä cao nhaát, haønh ñoäng cuûa hoïc sinh theo ñònh huôùng naøy laø haønh ñoäng nghieân cöùu, tìm toøi vaø saùng taïo. Taát nhieân ôû ñaây, söï saùng taïo cuûa hoïc sinh laø saùng taïo laïi, phaûi toå chöùc cho hoï laøm theo caùch maø caùc nhaø khoa hoïc ñaõ laøm. Tuy nhieân, thöïc hieän kieåu ñònh höôùng naøy laø khoù khaên vaø phöùc taïp nhaát, noù ñoøi hoûi trình ñoä hieåu bieát cao vaø naêng löïc toaøn dieän cuûa giaùo vieân cuõng nhö cuûa hoïc sinh. Nhöng, ñeå daïy saùng taïo cho hoïc sinh thì baét buoäc phaûi thöïc hieän. Ñieàu naøy ñoøi hoûi ôû ngöôøi giaùo vieân phaûi raát saùng taïo khi toå chöùc hoïc taäp cho hoïc sinh. Kieåu ñònh höôùng khaùi quaùt chöông trình hoùa cho pheùp daãn daét hoïc sinh töï löïc hoaït ñoäng theo moät phöông phaùp nhaát ñònh, moät daây daãn loái nhaát ñònh, tuy

30

khoâng phaùt trieån tö duy saùng taïo cao nhö kieåu thöù nhaát nhöng ñöôïc reøn luyeän nhieàu veà tö duy loâgic. Trong tieán trình xaây döïng kieán thöùc vaät lyù coù nhöõng giai ñoaïn khaùc nhau ñoøi hoûi caùc kieåu ñònh höôùng phuø hôïp. Vieäc toå chöùc ñònh höôùng hoaït ñoäng saùng taïo phaûi döïa treân kieåu ñònh höôùng troïng taâm laø tìm toøi, nhöng phaûi coù söï keát hôïp linh hoaït vôùi caùc kieåu ñònh höôùng khaùc nhaèm ñaûm baûo hoïc sinh coù theå hoaït ñoäng vaø hoaït ñoängt saùng taïo. d. Ñeå thöïc hieän ñöôïc vieäc ñònh höôùng caàn phaûi thieát laäp phöông phaùp ñònh höôùng haønh ñoäng hoïc taäp cho hoïc sinh. Noù caàn ñaùp öùng caùc ñieàu kieän sau: – Ñònh höôùng ñöôïc haønh ñoäng hoïc nhaèm ñuùng muïc tieâu veà kieán thöùc vaø kyõ naêng caàn ñaït tôùi. – Ñònh höôùng ñöôïc haønh ñoäng phuø hôïp vôùi tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc theo quan ñieåm cuûa daïy hoïc hieän ñaïi.

– Ñònh höôùng ñöôïc haønh ñoäng vöøa söùc hoïc sinh vaø coù taùc duïng thuùc ñaåy ñoäng cô hoïc taäp. – Ñònh höôùng haønh ñoäng hoïc taäp phaûi cho pheùp kieåm tra ñöôïc haønh ñoäng hoïc taäp cuûa hoïc sinh ñeå coù theå ñieàu chænh, boå sung moät caùch hieäu quaû.

2.3. PHÖÔNG PHAÙP ÑÒNH HÖÔÙNG TÌM TOØI : TOÅ CHÖÙC TÌNH HUOÁNG HOÏC TAÄP 2.3.1. Tình huoáng hoïc taäp vaät lyù Cô sôû quan troïng cuûa vieäc ñònh höôùng tìm toøi saùng taïo laø toå chöùc caùc tình huoáng hoïc taäp. a. Theo taùc giaû Phaïm Höõu Toøng, moät tình huoáng cuï theå naøo ñoù ñoái vôùi chuû theå laø moät hoaøn caûnh (toång theå nhöõng ñieàu kieän cuï theå) maø chuû theå ñöôïc ñaët vaøo ñoù, noù taùc ñoäng vaøo chuû theå, kích thích chuû theå hoaït ñoäng, ñaët ra cho chuû theå moät nhieäm vuï naøo ñoù. Tình huoáng hoïc taäp trong daïy hoïc laø moät tình huoáng ñöôïc giaùo vieân toå chöùc nhaèm ñöa hoïc sinh vaøo nhöõng hoaït ñoäng hoïc taäp xaùc ñònh theo muïc tieâu daïy hoïc. Tình huoáng vaán ñeà laø tình huoáng kích thích ñöôïc hoaït ñoäng nhaän thöùc tích cöïc cuûa hoïc sinh. OÂng coøn cho raèng coù theå duøng thuaät ngöõ “tình theá” thay theá cho “tình huoáng” vì noù chæ ñöôïc raèng hoïc sinh gaëp tình huoáng nhöng baét buoäc phaûi giaûi quyeát. Noù coù tính chaát “caáp baùch” hôn. b. Caùc taùc giaû Guy Robardet – Jean-Claude Guillaud coøn ñeà caäp tôùi khaùi nieäm “Tình huoáng thöïc tieãn”. Ñoù laøø moät phaàn, moät boä phaän cuûa thöïc tieãn (khaùch theå nhaän thöùc). Moät “tình huoáng vaät lí” laø moät phaàn, moät boä phaän cuûa

31

ñoái töôïng vaät lí maø chuû theå höôùng tôùi ñeå nhaän thöùc chuùng. Moät tình huoáng vaät lí ñöôïc caáu taïo töø nhöõng ñoái töôïng thöïc coù baûn chaát khaùc nhau. Thuoäc loaïi ñoù ñaàu tieân phaûi keå ñeán laø nhöõng vaät thí nghieäm nhö caùc duïng cuï, thieát bò, caùc maùy ño… Sau ñoù laø nhöõng ñoái töôïng khoâng quan saùt tröïc tieáp ñöôïc nhöng coù theå taùc duïng leân chuùng, ñoù laø caùc thöïïc theå vaät lí, caùc söï kieän vaø caùc hieän töôïng vaät lí. Moät “Tình huoáng hoïc taäp vaät lyù” laø tình huoáng vaät lí maø giaùo vieân toå chöùc leân, döïng laïi nhaèm phuïc vuï cho hoïc sinh nhaän thöùc chuùng, xaây döïng caùc moâ hình dieãn taû chuùng trong daïy hoïc vaät lí. Caùc söï kieän, hieän töôïng ñöôïc löïa choïn, ñöôïc ñònh höôùng cho hoïc sinh töông quan vôùi moâ hình ñònh xaây döïng. Chuùng ñöôïc xaây döïng laïi bôûi giaùo vieân vôùi muïc ñích phuïc vuï cho vieäc daïy hoïc. c. Trong phöông phaùp daïy hoïc neâu vaán ñeà, ngöôøi ta cuõng ñeà caäp nhieàu tôùi khaùi nieäm “Tình huoáng coù vaán ñeà”. Theo taùc giaû Nguyeãn Ngoïc Quang thì oâng chaáp nhaän caùc ñònh nghóa veà tình huoáng coù vaán ñeà cuûa M.I.Macmutop : ñoù laø trôû ngaïi veà trí tueä cuûa con ngöôøi, xuaát hieän khi anh ta chöa bieát caùch giaûi thích hieän töôïng, söï kieän, quaù trình cuûa thöïc teá, khi chöa theå ñaït tôùi muïc ñích baèng caùch thöùc haønh ñoäng quen thuoäc. Tình huoáng naøy kích thích con ngöôøi tìm toøi caùch giaûi thích hay haønh ñoäng môùi . Tình huoáng coù vaán ñeà laø qui luaät cuûa hoaït ñoäng nhaän thöùc saùng taïo, coù hieäu quaû. Noù qui ñònh söï khôûi ñaàu cuûa tö duy, haønh ñoäng tö duy tích cöïc seõ dieãn ra trong quaù trình neâu vaø giaûi quyeát caùc vaán ñeà. Hoaëc, theo ñònh nghóa cuûa lyù thuyeát thoâng tin thì tình huoáng coù vaán ñeà laø traïng thaùi cuûa chuû theå coù moät ñoä baát ñònh naøo ñoù tröôùc vieäc choïn löïa moät giaûi phaùp cho tình huoáng trong nhieàu khaû naêng coù theå coù, maø chöa bieát caùi naøo trong soá ñoù seõ xuaát hieän. Töø ñoù oâng ñi vaøo cô cheá hình thaønh vaø nhöõng ñaëc tröng baûn chaát cuûa tình huoáng naøy. Theo oâng, cô cheá phaùt sinh cuûa tình huoáng coù vaán ñeà trong daïy hoïc neâu vaán ñeà laø söï chuyeån caùi maâu thuaãn khaùch quan vaøo trong yù thöùc cuûa hoïc sinh thaønh caùi chuû quan vaø luùc ñoù xuaát hieän heä hoaït ñoäng nhaän thöùc goàm hai thaønh toá chuû theå - hoïc sinh vaø ñoái töôïng - baøi toaùn ôrixtic. Vieäc chuyeån maâu thuaãn beân ngoaøi thaønh maâu thuaãn beân trong, chuû quan cuûa hoïc sinh chæ xaûy ra khi nhaø sö phaïm bieát kieán taïo moät caùch ñuùng ñaén baøi toaùn nhaän thöùc. Tình huoáng coù vaán ñeà ñöôïc ñaëc tröng bôûi nhöõng yeáu toá cô baûn sau : theá naêng taâm lyù cuûa nhu caàu nhaän thöùc (traïng thaùi doàn neùn xuùc caûm, tích tuï taâm lyù, böùt röùt, boàn choàn), tích cöïc tìm toøi phaùt hieän mang tính höng phaán, nieàm haïnh phuùc cuûa söï phaùt hieän, söï cao thöôïng hoùa taâm hoàn. Vieäc xaây döïng baøi toaùn neâu vaán ñeà-ôrixtic quyeát ñònh ñeán vieäc taïo ra tình huoáng coù vaán ñeà ôû hoïc sinh. Baøi toaùn naøy phaûi thoûa caùc ñieàu kieän sau : phaûi xuaát phaùt töø caùi quen thuoäc, caùi ñaõ bieát, phaûi vöøa söùc

32

vôùi ngöôøi hoïc (khoâng quaù deã, quaù khoù); phaûi chöùa ñöïng moät chöôùng ngaïi nhaän thöùc maø hoïc sinh khoâng theå duøng taùi hieän ñôn thuaàn ñeå tìm lôøi giaûi maø phaûi tìm toøi, phaùt hieän; phaûi caáu truùc laïi maâu thuaãn nhaän thöùc moät caùch sö phaïm ñeå ñoàng thôøi thöïc hieän caû hai tính chaát traùi ngöôïc nhau (vöøa söùc hoïc sinh, coù caùi quen bieát nhöng laïi khoâng coù lôøi giaûi saün). Coù moät soá caùch cô baûn ñeå xaây döïng baøi toaùn neâu vaán ñeà-ôrixtic (hay tình huoáng coù vaán ñeà) : tình huoáng nghòch lyù, tình huoáng beá taéc, tình huoáng löïa choïn, tình huoáng “taïi sao”. d. Theo taùc giaû L.Lecne thì “Tö duy naûy sinh vaø phaùt trieån khi caàn khaéc phuïc khoù khaên baèng caùc phöông tieän trí oùc. Khoù khaên naøy, ngöôøi ta goïi laø tình huoáng coù vaán ñeà ” vaø “tình huoáng coù vaán ñeà laø moät khoù khaên ñöôïc chuû theå yù thöùc roõ raøng hay mô hoà, maø muoán khaéc phuïc thì phaûi tìm toøi nhöõng tri thöùc môùi, nhöõng phöông thöùc haønh ñoäng môùi”. OÂng coøn phaân bieät “tình huoáng coù vaán ñeà” vaø “vaán ñeà” nhö sau : “Muoán tình huoáng coù vaán ñeà hoaøn thaønh ñöôïc chöùc naêng cuûa noù laø kích thích tö duy, thì noù phaûi ñöôïc chuû theå tieáp nhaän ñeå giaûi quyeát. Tình hình naøy seõ xaûy ra neáu chuû theå saün coù nhöõng tri thöùc ban ñaàu naøo ñaáy ñaùp öùng noäi dung cuï theå cuûa tình huoáng, saün coù nhöõng phöông tieän trí oùc ñeå “xöû söï ” vôùi noäi dung cuï theå ñoù. Trong tröôøng hôïp naøy, tình huoáng coù vaán ñeà trôû thaønh moät vaán ñeà. Vaán ñeà laø moät tình huoáng coù vaán ñeà ñöôïc chuû theå tieáp nhaän ñeå giaûi quyeát döïa treân caùc phöông tieän (tri thöùc, kyõ naêng, kinh nghieäm tìm toøi) saün coù cuûa mình. Cho neân, moïi vaán ñeà ñeàu chöùa ñöïng tình huoáng coù vaán ñeà, nhöng khoâng phaûi baát kyø tình huoáng coù vaán ñeà naøo cuõng ñeàu laø vaán ñeà caû”. e. Theo taùc giaû I.F. Kharlamoùâp, thì tình huoáng coù vaán ñeà laøm naûy sinh nhöõng maâu thuaãn noäi taïi, söï ngaïc nhieân, nhöõng baên khoaên thaéc maéc, kích thích hoaït ñoäng nhaän thöùc. Cô sôû ñeå taïo ra moät tình huoáng coù vaán ñeà laø nhöõng caâu hoûi, nhöõng baøi taäp, nhöõng maâu thuaãn naøo ñoù… maø hoïc sinh chöa coù lôøi giaûi, caàn coù söï tìm toøi saùng taïo. Trong ñoù phaûi chöùa ñöïng caû nhöõng ñieàu ñaõ bieát laøm ñieåm xuaát phaùt cho söï tìm toøi, chöùa ñöïng caû nhöõng yeáu toá taâm lyù laøm kích thích höùng thuù vaø loøng khao khaùt tìm kieám kieán thöùc cuûa hoïc sinh. K.D.Usinxki coøn noùi roõ hôn veà tính thuù vò noäi taïi cuûa vieäc giaûng daïy laø ñieàu môùi ñoái vôùi chuùng ta nhöng khoâng môùi ñeán möùc hoaøn toaøn khoâng bieát vaø khoâng hieåu ñöôïc; caùi môùi phaûi boå sung, phaùt trieån hoaëc maâu thuaãn vôùi caùi cuõ; toùm laïi, phaûi laø hay, nhôø ñoù coù theå laøm lieân töôûng vôùi caùi ñaõ bieát (daãn theo I.F. Kharlamoáp). Thoâng thöôøng, cô sôû cuûa tình huoáng coù vaán ñeà laø nhöõng hieän töôïng, nhöõng söï kieän vaät lí vaø nhöõng moái lieân heä nhaân quaû giöõa chuùng maø ta phaûi nghieân cöùu trong baøi hoïc . Tuy nhieân chuùng phaûi xuaát hieän tröôùc hoïc sinh döôùi

33

nhöõng moái quan heä gaây ñöôïc cho hoï nhöõng caûm giaùc ngaïc nhieân vì tính baát thöôøng cuûa chuùng, vì giaù trò nhaän thöùc vaø thöïc tieãn cao, vì nhöõng moái lieân heä baát ngôø, vì tính chaát nghòch lí, vì tính chaát coù veû “khoâng theå xaûy ra ñöôïc”, vì tính chaát bí aån vaø nhöõng ñaëc ñieåm khaùc nöõa. f. Töø nhöõng yù kieán treân, coù theå quan nieäm moät tình huoáng hoïc taäp nhaèm ñònh höôùng tìm toøi cho hoïc sinh nhö sau : Tình huoáng hoïc taäp laø nhöõng taùc ñoäng döôùi moïi hình thöùc cuûa giaùo vieân vaøo hoïc sinh nhaèm chæ ra muïc ñích haønh ñoäng, cung caáp nhöõng döõ kieän caàn thieát cho hoïc sinh, taïo caùc ñieàu kieän, taïo höùng thuù ñeå hoï coù theå döïa vaøo ñoù töï löïc haønh ñoäng trong moät lónh vöïc naøo ñoù. Löu yù raèng, giaùo vieân chæ cung caáp ñieàu kieän vaø coù theå gôïi yù, khoâng cung caáp phöông thöùc haønh ñoäng hoaëc daãn daét haønh ñoäng cuï theå. Nhöõng tình huoáng naøy phaûi phuø hôïp vôùi loâgic nhaän thöùc cuûa hoïc sinh (phuø hôïp vôùi trình ñoä nhaän thöùc, vôùi caùc kinh nghieäm vaø kieán thöùc hieän coù…). Moät tình huoáng hoïc taäp trong daïy hoïc vaät lyù coù theå goïi laø “Tình huoáng vaät lyù”. Ñeå deã vaän duïng, coù theå moâ taû moät tình huoáng vaät lyù nhö sau : – Noù laø moät taäp hôïp caùc taùc ñoäng vaät theå, moâ hình hoaëc tinh thaàn do giaùo vieân toå chöùc nhaèm ñeán hoïc sinh vôùi muïc ñích laøm cho hoï tieáp nhaän giaûi quyeát vaán ñeà vaät lyù, taïo ñöôïc taâm lyù höng phaán vaø caùc ñieàu kieän ôû caùc möùc ñoä khaùc nhau nhaèm giuùp hoïc sinh haønh ñoäng giaûi quyeát vaán ñeà. – Vaán ñeà vaät lyù : laø moät nhieäm vuï nhaän thöùc (moät kieán thöùc, kyõ naêng vaät lyù) ñaët ra tröôùc hoïc sinh trong hoïc taäp, nhöng hoï khoâng theå giaûi quyeát chuùng baèng nhöõng kieán thöùc cuõ, kinh nghieäm ñaõ coù vaø kyõ naêng ñaõ bieát maø muoán thöïc hieän ñöôïc baét buoäc phaûi coù theâm kieán thöùc môùi, kyõ naêng môùi. Töùc laø phaûi coù söï saùng taïo trong quaù trình giaûi quyeát.

– Veà baûn chaát, tình huoáng vaät lyù laø moät baøi toaùn neân phaûi coù nhöõng yeáu toá sau : phaûi coù ít nhaát moät caùi chöa bieát, phaûi coù nhöõng caùi ñaõ bieát vaø nhöõng döõ kieän ñaõ cho, phaûi coù nhöõng ñieàu kieän qui ñònh moái lieân heä giöõa nhöõng caùi ñaõ bieát vaø caùi chöa bieát. Töùc laø phaûi coù ñuû nhöõng ñieàu kieän ñeå chuû theå coù theå haønh ñoäng ñöôïc. Moät tình huoáng hoïc taäp caøng chöùa ít döõ kieän vaø chöùa nhieàu caâu hoûi thì caøng phöùc taïp. Caùc döõ kieän ñöôïc theå hieän töôøng minh hay aån trong tình huoáng cuõng laøm cho noù theâm phöùc taïp hay ñôn giaûn. Neáu chuùng ta giaû söû hoïc sinh coù cuøng moät trình ñoä vaø naêng löïc thì coù theå noùi moät tình huoáng caøng phöùc taïp thì caøng khoù. Ngoaøi ra, coøn coù yeáu toá thöù ba taïo taâm lyù cho chuû theå tieáp nhaän vaán ñeà vaø tích cöïc giaûi quyeát vaán ñeà. Yeáu toá naøy seõ ñöôïc hoã trôï trong quaù trình giaùo vieân toå chöùc tình huoáng cho hoïc sinh. g. Ñeå taïo ñöôïc taâm lyù höng phaán, tích cöïc giaûi quyeát vaán ñeà, caàn laøm cho hoïc sinh coù nhöõng traïng thaùi taâm lyù khaùc nhau. Ñeå thuaän tieän cho vaän

34

duïng vaøo vieäc soaïn caùc tình huoáng hoïc taäp nhaèm taïo ra caùc traïng thaùi taâm lyù ñoù, ngöôøi ta coù theå phaân loaïi nhö sau :

– Tình huoáng löïa choïn : laøm cho hoïc sinh ôû tình theá phaûi löïa choïn moät trong nhieàu phöông aùn khaùc nhau maø thoaït nhìn, phöông aùn naøo cuõng coù tính hôïp lyù nhaát ñònh nhöng trong ñoù chæ coù moät laø phöông aùn ñuùng. Tình huoáng naøy daãn ñeán vieäc löïa choïn moâ hình. – Tình huoáng baát ngôø : laøm cho hoïc sinh khoâng ngôø raèng caùc söï kieän laïi xaûy ra traùi vôùi nhöõng suy nghó, nhöõng döï ñoaùn “thoâng thöôøng” cuûa mình. Töø ñoù naûy sinh nhu caàu tìm hieåu, giaûi thích vaán ñeà. Tình huoáng naøy daãn ñeán vieäc xaây döïng caùc moâ hình môùi. – Tình huoáng beá taéc : laøm cho hoïc sinh luùng tuùng, beá taéc, khoâng bieát duøng kieán thöùc naøo, caùch naøo ñaõ bieát ñeå giaûi quyeát vaán ñeà neân caàn phaûi tìm nhöõng caùi môùi ñeå giaûi quyeát. Tình huoáng naøy daãn ñeán vieäc xaây döïng moâ hình môùi vaø phöông phaùp môùi.

– Tình huoáng khoâng phuø hôïp : laøm cho hoïc sinh baên khoaên, nghi ngôø nhöõng söï kieän gaëp phaûi vì chuùng traùi vôùi nhöõng tieâu chuaån, nhöõng qui taéc ñaõ ñöôïc ruùt ra töø moät ñieàu khaúng ñònh naøo ñoù tröôùc ñaáy. Do ñoù caàn phaûi tìm hieåu caû nhöõng söï kieän môùi laãn nhöõng tieâu chuaån ñaõ coù ñeå tìm chaân lyù. Tình huoáng naøy daãn ñeán vieäc löïa choïn, hoaøn thieän hoaëc chænh söûa moâ hình môùi. – Tình huoáng phaùn xeùt : laøm cho hoïc sinh thaáy caàn thieát phaûi xem xeùt, kieåm tra laïi caùc cô sôû laøm caên cöù giaûi thích moät söï kieän naøo ñoù. Tình huoáng naøy daãn ñeán vieäc hôïp thöùc hoùa caùc moâ hình ñang xaây döïng.

– Tình huoáng baùc boû : laøm cho hoïc sinh thaáy raèng cô sôû ñeå giaûi thích moät söï kieän naøo ñoù coù nhöõng vaán ñeà sai laàm, coù nhöõng maâu thuaãn noäi taïi…vaø do ñoù caàn phaûi baùc boû noù ñeå tìm moät cô sôû khaùc coù nhöõng loâgic chaët cheõ hôn. Tình huoáng naøy daãn ñeán vieäc baùc boû moâ hình khoâng hôïp thöùc, xaây döïng moâ hình thay theá. 2.3.2. Leänh vaø caâu hoûi trong tình huoáng vaät lyù Trong caùc tình huoáng vaät lyù, ñeå chæ roõ muïc ñích haønh ñoäng, caàn phaûi coù caùc leänh hoaëc caùc caâu hoûi. Vieäc ñaët caùc caâu hoûi thích hôïp vaø roõ raøng raát quan troïng vì noù chæ roõ muïc ñích cuûa haønh ñoäng, noù laøm cho hoïc sinh phaûi haønh ñoäng chöù khoâng phaûi thöïc hieän caùc thao taùc. Chính vì theá noù coù taùc duïng laøm hoïc sinh töï chuû vì khoâng daãn daét hoïc sinh töøng böôùc maø chæ ñònh höôùng cho hoïc sinh laøm. Moät soá daïng caâu hoûi cô baûn thöôøng söû duïng : – Loaïi caâu hoûi phaùt hieän vaán ñeà : Taïi sao khoâng laøm ñöôïc ñieàu naøy? Taïi sao khoâng giaûi thích ñöôïc ñieàu naøy?Ñaõ coù caùch laøm vieäc naøy chöa?

35

– Loaïi caâu hoûi taïo tình huoáng coù vaán ñeà : Vì sao nhö theá?; Coù taùc duïng gì?; Giaûi thích theá naøo? Seõ theá naøo neáu…?; Phaûi theá naøo ñeå …?Laøm theá naøo taïo ra ñöôïc … trong thöïc teá? Caùc caâu hoûi naøy seõ ñaët hoïc sinh vaøo vieäc phaûi giaûi quyeát vaán ñeà. Hoïc sinh seõ naûy sinh nhu caàu vaø chính noù taïo ra moät ñoäng cô cho vieäc xaây döïng hoaëc vaän duïng kieán thöùc. – Loaïi caâu hoûi cô baûn neâu vaán ñeà caàn giaûi quyeát : Coù tính chaát naøo chi phoái…?Coù nguyeân lyù naøo chi phoái …?Coù moái lieân heä naøo chi phoái …? Neáu traû lôøi ñöôïc caâu hoûi naøy töùc laø hoïc sinh ñaõ xaây döïng ñöôïc kieán thöùc caàn thieát trong baøi hoïc hoaëc ñaõ bieát vaän duïng ñöôïc kyõ naêng ñaët ra theo muïc tieâu daïy hoïc.

– Loaïi caâu hoûi giaûi quyeát vaán ñeà (döï ñoaùn giaûi phaùp) : Coù theå ruùt ra tính chaát (moái quan heä) ñoù töø ñieàu ñaõ bieát hoaëc töø ñieàu giaû ñònh nhö theá naøo?; Laøm theá naøo ñeå coù theå quan saùt, ño ñaïc caùi gì caàn cho söï xaùc laäp tính chaát hoaëc moái lieân heä vaø töø ñoù ruùt ra keát luaän nhö theá naøo?

– Loaïi caâu hoûi khaûo saùt : Thöïc nghieäm : Coù theå thieát laäp thí nghieäm nhö theá naøo? Caàn phaûi ño ñaïi löôïng naøo vaø caùch ño nhö theá naøo? Lyù thuyeát : Coù theå suy ra ñieàu naøy töø lyù thuyeát (ñieàu ñaõ bieát hoaëc töø ñieàu giaû ñònh naøo ñoù ) nhö theá naøo? Coù theå giaû söû ñieàu ñoù nhö theá naøo? 2.3.3. Baøi toaùn coù vaán ñeà Theo L.Lecne, moät vaán ñeà maø trong ñoù coù neâu roõ caùc thoâng soá vaø ñieàu kieän giaûi coù theå do beân ngoaøi ñaët ra cho chuû theå thì noù bieán thaønh “baøi toaùn coù vaán ñeà”. Hay noùi caùch khaùc, baøi toaùn coù vaán ñeà laø moät vaán ñeà giaûi quyeát ñöôïc vôùi nhöõng ñieàu kieän vaø thoâng soá cho tröôùc coù trong baøi toaùn. Noù khaùc vôùi vaán ñeà ôû choã, phaïm vi lôøi giaûi cuûa noù ñaõ ñöôïc giôùi haïn roõ raøng. Noù laø “moâ hình baèng kyù hieäu cuûa tình huoáng coù vaán ñeà”. Moïi baøi toaùn coù vaán ñeà ñeàu chöùa ñöïng tình huoáng coù vaán ñeà nhöng khoâng phaûi ngöôïc laïi. Caùc tình huoáng coù vaán ñeà vaø vaán ñeà phaûi ñöôïc bieán ñoåi ñi vaø ñöôïc phaùt bieåu nhö theá naøo ñaáy thì môùi coù tính chaát vaø hình thöùc cuûa moät baøi toaùn coù vaán ñeà. Cô sôû cuûa baøi toaùn coù vaán ñeà laø maâu thuaãn giöõa caùi ñaõ bieát vôùi caùi caàn tìm vaø seõ ñöôïc tìm ra nhôø moät heä thoáng caùc haønh ñoäng trí oùc hoaëc thöïc haønh. YÙ nghóa cuûa caùc haønh ñoäng trung gian ñoù laø ôû söï khaùm phaù nhöõng lieân heä khoâng cho saün trong ñieàu kieän cuûa baøi toaùn, ôû söï xaây döïng nhöõng bieán ñoåi maø chuû theå chöa bieát. Nhö chuùng ta quan nieäm, baûn chaát cuûa moãi tình huoáng vaät lyù laø moät baøi toaùn. Tuy nhieân, chuùng khaùc nhau ôû döõ kieän ñöôïc cung caáp vaø do ñoù coù ñoä khoù khaùc nhau. Baøi toaùn coù vaán ñeà laø tình huoáng coù ñoä khoù thaáp nhaát. Neáu chuû theå

36

khoâng giaûi quyeát ñöôïc baøi toaùn naøy thì phaûi chuyeån sang moät baøi toaùn coù hình thöùc khaùc thích hôïp hôn vôùi ñoái töôïng ñeå ñaûm baûo hoïc sinh phaûi haønh ñoäng ñöôïc. Vieäc toå chöùc linh hoaït caùc baøi toaùn coù caùc hình thöùc khaùc nhau laø söï saùng taïo cuûa giaùo vieân. 2.3.4. Nhöõng ñieàu kieän xaây döïng tình huoáng vaät lyù Ñieàu kieän caàn cuûa vieäc taïo tình huoáng vaät lyù vaø ñònh höôùng haønh ñoäng tìm toøi giaûi quyeát vaán ñeà.

– Tröôùc heát giaùo vieân phaûi xaùc ñònh ñöôïc roõ kieán thöùc caàn xaây döïng laø gì, möùc ñoä vaø yeâu caàu cuûa noù ñoái vôùi hoïc sinh. Töø ñoù xaây döïng caâu hoûi cô baûn vaø döï kieán ñöôïc nhöõng khoù khaên hoïc sinh gaëp phaûi khi traû lôøi caâu hoûi. Ñeå coù ñöôïc ñieàu kieän naøy, giaùo vieân phaûi caên cöù vaøo caùc tri thöùc khoa hoïc caàn daïy, vaøo caùc quan nieäm, kieán thöùc ñaõ coù cuûa hoïc sinh lieân quan ñeán kieán thöùc caàn xaây döïng. – Treân cô sôû cuûa ñieàu kieän thöù nhaát, giaùo vieân phaûi soaïn thaûo ñöôïc moät nhieäm vuï coù tieàm aån vaán ñeà giao cho hoïc sinh. Beân caïnh ñoù caàn chuaån bò cho hoïc sinh nhöõng ñieàu kieän caàn thieát ñeå hoï nhaän thaáy töï mình coù theå giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà. Trong nhieäm vuï ñeà ra coù hai yeáu toá cô baûn : döõ kieän cung caáp vaø leänh hoaëc caâu hoûi cho hoïc sinh. – Treân cô sôû cuûa hai ñieàu kieän treân giaùo vieân döï ñònh tieán trình ñònh höôùng giuùp ñôõ hoïc sinh moät caùch hôïp lyù, phuø hôïp vôùi tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc ñeå hoï töï löïc giaûi quyeát vaán ñeà. Vieäc ñaûm baûo cho hoïc sinh giaûi quyeát thaønh coâng töøng böôùc moät seõ taïo cho hoïc sinh moät taâm traïng phaán khôûi, kích thích caùc haønh ñoäng nhaän thöùc tieáp theo.

– Moät tình huoáng thích hôïp laø tình huoáng ñaõ ñöôïc thöïc teá xaùc nhaän coù theå ñònh höôùng cho hoïc sinh haønh ñoäng tìm toøi. Coù theå coù nhieàu tình huoáng thích hôïp khaùc nhau ñònh höôùng cho moät haønh ñoäng tìm toøi. Chuùng coù theå coù caùc möùc ñoä khaùc nhau, phuø hôïp vôùi töøng ñoái töôïng. Giaùo vieân caàn phaûi coù söï linh hoaït trong vieäc toå chöùc caùc tình huoáng nhaèm coù ñöôïc moät tình huoáng thích hôïp.

– Trong quaù trình hôïp taùc giöõa giaùo vieân vaø hoïc sinh, giöõa hoïc sinh vôùi nhau, caàn thieát phaûi ñaûm baûo baàu khoâng khí daân chuû vaø thuaän lôïi cho hoïc sinh baøy toû yù kieán cuûa mình. Ñoù chính laø vieäc taïo ra caùc ñieàu kieän taâm lyù ñeå hoïc sinh saùng taïo. Caàn phaûi theå hieän söï toân troïng cuûa giaùo vieân vôùi hoïc sinh, söï toân troïng laãn nhau giöõa hoïc sinh. Giaùo vieân phaûi laøm cho hoïc sinh tin töôûng vaøo khaû naêng cuûa baûn thaân hoï, khích leä moãi thaønh coâng duø nhoû cuûa hoïc sinh. Nhöng ñoàng thôøi cuõng phaûi toû roõ baûn lónh cuûa ngöôøi höôùng daãn : naém

37

chaéc vaán ñeà, nhaïy caûm vôùi nhöõng yù töôûng vaø yù kieán cuï theå cuûa hoïc sinh, khoâng cöôõng böùc hoïc sinh, taïo ñöôïc nieàm tin cuûa hoïc sinh vaøo mình… 2.3.5. Ñònh höôùng tìm toøi baèng caùch toå chöùc tình huoáng hoïc taäp Ñònh höôùng tìm toøi cho hoïc sinh laø lieân tuïc toå chöùc caùc tình huoáng hoïc taäp cho ñeán khi hoïc sinh coù theå töï haønh ñoäng tìm toøi ñöôïc. Caùc tình huoáng sau laø söï tieáp noái caùc tình huoáng tröôùc ñoù baèng caùch cung caáp theâm caùc döõ kieän. Tình huoáng coù ñoä khoù thaáp nhaát ñöôïc goïi laø “Baøi toaùn”. Coù nghóa laø, caùc döõ kieän ñaõ theå hieän ñaày ñuû vaø töôøng minh.Vaán ñeà cô baûn laø phaûi xaây döïng ñöôïc caùc tình huoáng ñaûm baûo cho hoïc sinh haønh ñoäng ñöôïc. Nhö vaäy, moät tình huoáng thích hôïp seõ laø tình huoáng giuùp cho hoïc sinh haønh ñoäng saùng taïo ñöôïc vaø coù keát quaû. Ñeå ñaùnh giaù tính thích hôïp cuûa moät tình huoáng, phaûi qua thöïc nghieäm. Nhöng coù theå luoân toàn taïi moät tình huoáng thích hôïp vôùi moïi ñoái töôïng hoïc sinh hay khoâng? Coù nhöõng yù kieán khaùc nhau veà vaán ñeà naøy. YÙ kieán thöù nhaát cho raèng coù theå vaø phaûi tìm ñöôïc moät tình huoáng naøo ñoù, mieãn laø hoïc sinh khoâng coù nhöõng khieám khuyeát veà tinh thaàn vaø trí tueä. YÙ kieán thöù hai ngöôïc laïi, cho raèng coù nhöõng hoïc sinh khoâng coù khaû naêng tìm toøi (trong moät phaïm vi naøo ñoù, ôû moät tình huoáng cuï theå naøo ñoù). Vì theá neáu hoïc sinh khoâng hoaït ñoäng saùng taïo ñöôïc thì caàn phaûi chuyeån sang caùc loaïi ñònh höôùng khaùc nhö chöông trình hoùa, theo maãu hoaëc thaäm chí phaûi giaûng giaûi. Chuùng ta chöa coù cô sôû ñeå khaúng ñònh vaán naøy. Tuy nhieân, do thôøi gian daïy hoïc coù haïn neân chuùng ta phaûi chaáp nhaän chuyeån loaïi ñònh höôùng neáu sau moät soá tình huoáng khoâng thaønh coâng. Vaø taát nhieân, cuoái cuøng, neáu khi daïy moät kieán thöùc naøo ñoù, hoïc sinh khoâng töï haønh ñoäng ñöôïc, ta phaûi chaáp nhaän quay laïi caùc phöông phaùp truyeàn thoáng. Cuõng caàn noùi theâm raèng chuùng ta khoâng theå troâng ñôïi vaøo hoaït ñoäng thaønh coâng cuûa taát caû caùc hoïc sinh. Coù nhöõng hoïc sinh haønh ñoäng ñöôïc trong giai ñoaïn naøy, nhöng coù nhöõng hoïc sinh khaùc haønh ñoäng ñöôïc ôû giai ñoaïn khaùc. Thaäm chí coù hoïc sinh khoâng haønh ñoäng ñöôïc trong nhieàu baøi hoïc. Tuy nhieân, ñaây laø moät quaù trình coù tính chaát luyeän taäp, ta hy voïng raèng daàn daàn, soá haønh ñoäng ñöôïc seõ taêng daàn.

38

CHÖÔNG 3

THIEÁT KEÁ PHÖÔNG AÙN DAÏY HOÏC KIEÁN THÖÙC VAÄT LYÙ CUÏ THEÅ 3.1. TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC MOÄT KIEÁN THÖÙC VAÄT LYÙ Treân cô sôû tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc vaät lyù keát hôïp vôùi yeâu caàu toå chöùc hoaït ñoäng nhaän thöùc saùng taïo cho hoïc sinh baèng caùch toå chöùc caùc tình huoáng hoïc taäp thích hôïp, coù theå ñeà xuaát tieán trình daïy hoïc moät kieán thöùc vaät lyù nhö sau : 1. Tröôùc heát, taïo ra cho hoïc sinh moät tình huoáng vaät lyù môû ñaàu, xuaát phaùt töø thöïc tieãn, hoaëc töø khaûo saùt caùc moâ hình kieán thöùc ñaõ coù. Tình huoáng naøy ñaët ra moät vaán ñeà (caâu hoûi) thöïc tieãn hoaëc lyù thuyeát caàn giaûi quyeát. Coâng cuï ñeå giaûi quyeát vaán ñeà treân chính laø kieán thöùc caàn xaây döïng. Nhöng vôùi tình huoáng naøy, hoïc sinh seõ coù theå chöa tìm ñöôïc giaûi phaùp ngay vì noù quaù roäng. Vì vaäy, seõ phaûi coù moät tình huoáng tieáp theo nhaèm ñònh höôùng cuï theå hôn cho hoïc sinh. Taùc duïng cuûa böôùc thöù nhaát naøy laø taäp cho hoïc sinh haønh ñoäng phaùt hieän vaán ñeà vaø taïo ñoäng cô nhaän thöùc, kích thích hoïc sinh tích cöïc tö duy. Ñoàng thôøi, cho hoïc sinh thaáy roõ ñöôïc vai troø coâng cuï cuûa caùc kieán thöùc : chuùng ñöôïc xaây döïng ñeå giaûi quyeát moät vaán ñeà thöïc tieãn hoaëc lyù luaän. Tuy nhieân, trong moät soá tröôøng hôïp, coù theå boû qua böôùc naøy. 2. Tieáp theo laø taïo ra tình huoáng vaät lyù cô baûn. Tình huoáng naøy daãn ñeán vaán ñeà (caâu hoûi) nhaèm truùng kieán thöùc caàn xaây döïng (caâu traû lôøi laø kieán thöùc phaûi xaây döïng). Ñaây laø moät vaán ñeà maø hoïc sinh chöa coù ñuû döõ kieän ñeå giaûi quyeát. Vieäc tìm döõ kieän ñeå giaûi chính laø haønh ñoäng döï ñoaùn giaûi phaùp tìm toøi xaây döïng kieán thöùc môùi. Taùc duïng cuûa noù laø chæ ra muïc tieâu cuûa haønh ñoäng, laøm cho hoïc sinh töï chuû haønh ñoäng xaây döïng, tìm kieám kieán thöùc môùi. Ñoù chính laø haønh ñoäng saùng taïo caàn reøn luyeän nhaát cho hoïc sinh. Neáu hoïc sinh vaãn khoâng töï löïc giaûi quyeát vaán ñeà thì caàn ñònh höôùng tieáp. 3. Tình huoáng thöù ba ñöôïc ñaët ra döôùi hình thöùc goïi laø “baøi toaùn”. Coù nghóa laø noù boå sung döõ kieän coøn thieáu cho vaán ñeà cô baûn treân. Hình thöùc cuûa noù laø moät baøi toaùn, coù döõ kieän, coù yeâu caàu tìm kieám. Böôùc naøy daãn hoïc sinh ñeán caùc haønh ñoäng giaûi caùc baøi toaùn thöïc tieãn. Hoïc sinh ñaõ coù ñuû ñieàu kieän ñaõ cho töôøng minh ñeå giaûi, coïâng theâm vôùi noã löïc cuûa caù nhaân vaø söï saùng taïo trong phaïm vi nhaát ñònh. 4. Keát quaû cuûa baøi toaùn ñaõ giaûi ñöôïc khaùi quaùt ñeå trôû thaønh kieán thöùc môùi. Tuy nhieân, chuùng coøn phaûi ñöôïc kieåm chöùng baèng söï phuø hôïp giöõa lyù

39

thuyeát vaø thöïc nghieäm. Keát quaû kieåm chöùng seõ daãn ñeán kieán thöùc ñöôïc goïi laø “hôïp thöùc hoùa”. Böôùc naøy coù 2 giai ñoaïn :

– Taïo tình huoáng ñeå hoïc sinh coù theå thieát laäp phöông aùn kieåm chöùng. Tình huoáng naøy theå hieän döôùi hình thöùc “baøi toaùn phöông aùn kieåm chöùng”. Ñaây cuõng laø moät haønh ñoäng saùng taïo, caàn toå chöùc cho hoïc sinh thöïc hieän ñöôïc. Tình huoáng naøy cung caáp cho hoïc sinh muïc ñích, phöông tieän kieåm chöùng, yeâu caàu thieát keá caùc phöông aùn khaùc nhau. Trong giai ñoaïn naøy laïi coù hai baøi toaùn : lyù thuyeát, tìm ñieàu caàn kieåm chöùng vaø thöïc haønh, tìm phöông aùn kieåm chöùng.

– Hoïc sinh thöïc hieän haønh ñoäng thöïc haønh kieåm chöùng vaø nhaän xeùt veà söï phuø hôïp giöõa ñieàu phaûi kieåm chöùng vôùi keát quaû thöïc nghieäm. Töø ñoù daãn ñeán keát luaän veà kieán thöùc môùi. 5. Cung caáp caùc baøi taäp vaän duïng kieán thöùc ñaõ ñöôïc hôïp thöùc hoùa. Vieäc naøy vöøa cho thaáy vai troø coâng cuï cuûa kieán thöùc : giaûi thích – tieân ñoaùn thöïc tieãn, vöøa laø böôùc kieåm tra tieáp tuïc caùc kieán thöùc môùi. Treân ñaây laø caùc tình huoáng chính. Vieäc cung caáp caùc döõ kieän ñöôïc laøm töøng böôùc, taïo ra caùc tình huoáng phuï. Caùc tình huoáng phuï ñöôïc toå chöùc moät caùch linh hoaït vaø phuï thuoäc vaøo ñoái töôïng hoïc sinh, vaøo töøng kieán thöùc cuï theå. Döõ kieän boå sung coù theå thu thaäp ñöôïc töø quan saùt, thöïc nghieäm..., töøø caùc kieán thöùc ñaõ coù vaø coù khi laø moät heä tieân ñeà ñöôïc xaây döïng nhôø tröïc giaùc… Tieán trình naøy ñöôïc bieåu dieãn baèng sô ñoà khoái. Trong sô ñoà naøy theå hieän tieán trình ñònh höôùng hoaït ñoäng hoïc theo tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc xaây döïng moät kieán thöùc vaät lyù.

40

41

SÔ ÑOÀ TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC MOÄT KIEÁN THÖÙC VAÄT LYÙ (THEO TIEÁN TRÌNH XAÂY DÖÏNG KIEÁN THÖÙC VAÄT LYÙ)

TÌNH HUOÁNG KHÔÛI ÑAÀU

VAÁN ÑEÀ

TÌNH HUOÁNG VAÁN ÑEÀ CÔ BAÛN

VAÁN ÑEÀ CÔ BAÛN

BAØI TOAÙN CÔ BAÛN (Lyù thuyeát – thöïc nghieäm) KEÁT QUAÛ GIAÛI TOAÙN

KEÁT QUAÛ KIEÅM CHÖÙNG

TÌNH HUOÁNG KIEÅM CHÖÙNG

BAØI TOAÙN THIEÁT KEÁ PHÖÔNG AÙN K.C (LYÙ THUYEÁT – THÖÏC HAØNH)

KEÁT LUAÄN KIEÁN THÖÙC (qui naïp giaû thuyeát )

YEÂU CAÀU DIEÃN ÑAÏT KIEÁN THÖÙC

VAÄN DUÏNG (Giaûi thích–tìm toøi–tieân ñoaùn)

BAØI TAÄP VAÄN DUÏNG

3.2. TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU

42

VAÄT LYÙ Trong lyù luaän daïy hoïc truyeàn thoáng, chuùng ta luoân mong muoán laøm cho hoïc sinh naém ñöôïc caùc phöông phaùp nghieân cöùu vaät lyù trong quaù trình daïy hoïc vaät lyù nhaèm boài döôõng vaø naâng cao naêng löïc nhaän thöùc, tö duy, saùng taïo cho hoï. Treân thöïc teá, ñieàu naøy khoâng deã thöïc hieän vì vôùi loái daïy truyeàn thoáng, giaùo vieân chuù troïng chuû yeáu vaøo noäi dung kieán thöùc hôn laø phöông phaùp tìm kieám kieán thöùc vaø quan troïng hôn laø khoâng taïo ñöôïc ñieàu kieän cho giaùo vieân thöïc hieän. Nhöng theo phaân tích treân thì vôùi vieäc xaây döïng kieán thöùc theo tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc, hoïc sinh baét buoäc phaûi traûi qua nhöõng phöông phaùp nghieân cöùu vaät lyù cô baûn nhaát, vaø do ñoù, moät caùch töï nhieân, hoï seõ naèm vöõng ñöôïc chuùng. Coù nhieàu taøi lieäu khaùc nhau vieát veà caùc phöông phaùp nghieân cöùu vaät lyù. Nhöng coù söï thoáng ôû moät soá teân goïi caùc phöông phaùp ñaëc tröng (duø noäi dung cuõng coù söï khaùc bieät). Ñoù laø caùc phöông phaùp : Quan saùt - Thöïc nghieäm - Giaû thuyeát - Moâ hình – So saùnh - Töông töï - Tieân ñeà - Thí nghieäm lyù töôûng - Suy luaän … Nhö ñaõ noùi thì trong tieán trình xaây döïng kieán thöùc neâu treân ñaõ bao goàm caùc phöông phaùp nghieân cöùu vaät lyù cuï theå. Vaø ôû töøng giai ñoaïn khaùc nhau nhaø nghieân cöùu phaûi söû duïng moät hoaëc nhieàu phöông phaùp ñoù. Döôùi ñaây laø toùm taét moät soá phöông phaùp chính vaø vò trí cuûa chuùng trong caùc giai ñoaïn khaùc nhau cuûa tieán trình xaây döïng khoa hoïc moät kieán thöùc vaät lyù. 3.2.1. Phöông phaùp giaû thuyeát Ñoù laø caùch ngöôøi nghieân cöùu ñeà xuaát moät luaän ñieåm döôùi daïng moät ñieàu giaû ñònh roài töø ñoù suy ra caâu traû lôøi cho vaán ñeà ñaët ra (giaûi thích hoaëc tieân ñoaùn). Phöông phaùp naøy chæ söû duïng caùc thao taùc trí tueä. Giaû thuyeát khoa hoïc laø heä thoáng nhöõng nhaän thöùc döïa treân nhöõng döï ñoaùn ñeà ra sau khi nghieân cöùu nhöõng söï kieän thöïc teá vaø nhöõng suy luaän loâgic. Vò trí cuûa phöông phaùp naøy trong quaù trình nhaän thöùc laø nhôø coù noù ngöôøi ta môùi xaây döïng ñöôïc caùc giaû thuyeát khoa hoïc, döïa treân caùc giaû thuyeát naøy ngöôøi ta duøng phöông phaùp moâ hình hoùa, phöông phaùp thöïc nghieäm… ñeå xaây döïng kieán thöùc môùi. 3.2.2. Phöông phaùp thöïc nghieäm Ñoù laø caùch ngöôøi nghieân cöùu thieát keá moät phöông aùn thí nghieäm, tieán haønh thí nghieâm ñeå thu thaäp döõ kieän vaø söû lyù chuùng nhaèm moät muïc ñích ñònh tröôùc naøo ñoù (kieåm chöùng moät giaû thuyeát naøo ñoù, nhaèm thieát laäp ñöôïc moái quan heä cuï theå ñaõ ñöôïc phoûng ñoaùn tröôùc…). Phöông phaùp naøy caàn söû duïng caû thao taùc vaät chaát laãn thao taùc trí tueä. Theo Phaïm Höõu Toøng thì caáu truùc cuûa phöông phaùp thöïc nghieäm goàm coù 4 khaâu cô baûn sau : – Töø moät giaû thuyeát hoaëc moät döï ñoaùn daãn ñeán moät söï kieän coù theå kieåm

43

tra baèng thöïc nghieäm;

– Löïa choïn phöông aùn, thieát bò, phöông phaùp tieán haønh, phöông phaùp ño, tính toaùn…; – Tieán haønh thí nghieäm;

– Xöû lyù keát quaû ñeå daãn ñeán keát luaän. Nhôø coù phöông phaùp thöïc nghieäm maø ngöôøi nghieân cöùu coù theå xaây döïng ñöôïc moät ñònh luaät vaät lyù töø nhöõng döõ kieän thöïc nghieäm; coù theå khaúng ñònh moät kieán thöùc thu nhaän ñöôïc töø nghieân cöùu lyù thuyeát; ñeà xuaát ñöôïc nhöõng giaû thuyeát, nhöõng lyù thuyeát môùi… 3.2.3. Phöông phaùp töông töï Ñoù laø caùch ngöôøi nghieân cöùu thöøa nhaän söï töông ñoàng giöõa ñoái töôïng ñang nghieân cöùu vôùi moät ñoái töôïng ñaõ bieát töø moät soá thuoäc tính chung roài töø ñoù suy ra nhöõng thuoäc tính töông töï coøn laïi vaø söû duïng chuùng ñeå traû lôøi cho vaán ñeà ñaët ra. Phöông phaùp naøy chæ ñoøi hoûi caùc thao taùc trí tueä. Nhôø coù phöông phaùp töông töï maø coù theå xaây döïng caùc giaû thuyeát, caùc moâ hình vaät lyù. 3.2.4. Phöông phaùp moâ hình hoùa Ñoù laø caùch ngöôøi nghieân cöùu döïa treân moät soá tính chaát ñaõ bieát cuûa ñoái töôïng nghieân cöùu roài xaây döïng moät hình aûnh ñaày ñuû veà ñoái töôïng ñoù ñeå töø ñoù coù theå ruùt ra nhöõng caâu traû lôøi cho vaán ñeà ñaët ra. Phöông phaùp naøy chæ söû duïng caùc thao taùc trí tueä. Caáu truùc cuûa phöông phaùp moâ hình bao goàm 3 giai ñoaïn cô baûn : – Xaây döïng moâ hình ban ñaàu döïa vaøo moät soá nhöõng tính chaát cô baûn naøo ñoù cuûa ñoái töôïng vaø nhôø töôûng töôïng, tröïc giaùc;

– Nghieân cöùu treân moâ hình, khi naøy moâ hình laø ñoái töôïng cuûa nghieân cöùu vôùi caùc phöông phaùp lyù thuyeát hoaëc thöïc nghieäm;

– Xöû lyù keát quaû vaø chænh lyù moâ hình. Neáu moâ hình laø söï phaûn aùnh thöïc tieãn, moâ taû thöïc tieãn thì phaûi kieåm tra söï ñuùng ñaén cuûa noù. Neáu moâ hình laø phöông tieän nghieân cöùu thì ruùt ra töø ñoù nhöõng thoâng tin veà vaät goác. Khi nghieân cöùu moâ hình ta seõ thu ñöôïc nhöõng keát luaän maø nhôø chuùng coù theå giaûi thích nhöõng hieän töôïng vaät lyù, nhöõng ñònh luaät thöïc nghieäm, tieân ñoaùn hieän töôïng môùi… 3.2.5. Phöông phaùp thí nghieäm töôûng töôïng Ñoù laø caùch ngöôøi nghieân cöùu chæ hình dung moät thí nghieäm baèng töôûng töôïng nhöng cuõng töø ñoù ruùt ra nhöõng döõ kieän vaø keát luaän nhaèm traû lôøi cho moät vaán ñeà ñaët ra. Phöông phaùp naøy chæ söû duïng caùc thao taùc trí tueä. 3.2.6. Phöông phaùp suy luaän

44

Ñoù laø caùch ngöôøi nghieân cöùu xuaát phaùt töø moät soá tieàn ñeà roài laäp luaän (loâgíc, toaùn hoïc, suy dieãn, qui naïp…) ñeå daãn ñeán moät keát luaän naøo ñoù. Phöông phaùp naøy cuõng chæ ñoøi hoûi caùc thao taùc trí tueä. Coù theå thaáy ñöôïc vai troø cuûa caùc phöông phaùp treân trong tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc nhö sau :

– Duøng caùc phöông phaùp suy luaän loâgic, phöông phaùp thöïc nghieäm ñeå ñeà xuaát vaán ñeà. – Duøng caùc phöông phaùp giaû thuyeát, moâ hình, töông töï, thí nghieäm lyù töôûng, suy luaän … ñeå khaûo saùt vaán ñeà, suy ñoaùn giaûi phaùp. – Duøng phöông phaùp suy luaän, thöïc nghieäm trong giai ñoaïn xaùc nhaän, hôïp thöùc hoùa kieán thöùc xaây döïng. – Duøng phöông phaùp moâ hình, töông töï, suy luaän trong vieäc vaän duïng kieán thöùc . . .

3.3. TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC VAØ PHÖÔNG PHAÙP DAÏY HOÏC Hieän nay, trong daïy hoïc vaïât lyù, chuùng ta vaãn thöôøng söû duïng caùc phöông phaùp daïy hoïc khaùc nhau nhö phöông phaùp thuyeáùât trình, ñaøm thoaïi, thí nghieäm bieåu dieãn, thí nghieäm thöïc haønh, nghieân cöùu, höôùng daãn töï hoïc… Vaäy neáu toå chöùc cho hoïc sinh hoïc taäp theo tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc thì caùc phöông phaùp daïy hoïc ñoù coù coøn giöõ vai troø gì khoâng, vaø neáu coù chuùng seõ theå hieän nhö theá naøo? Theo caùc taøi lieäu veà lyù luaän daïy hoïc, phöông phaùp daïy hoïc laø caùch thöùc hoaït ñoäng cuûa thaøy vaø troø nhaèm ñaït muïc ñích phaùt trieån nhaân caùch cho troø. Nhö vaäy thì trong tieán trình daïy hoïc caùc tri thöùc cuï theå ñaõ döï tính ñöôïc nhöõng hoaït ñoäng cuûa thaøy vaø troø. Hôn theá nöõa chuùng seõ ñöôïc cuï theå hoùa trong quaù trình daïy hoïc thöïc tieãn vaø do ñoù chính laø ñaõ theå hieän ñöôïc caùc phöông phaùp daïy hoïc khaùc nhau. Ta seõ phaân tích cuï theå hôn. Thí duï, ta vaãn coi thuyeát trình laø phöông phaùp daïy hoïc trong ñoù thaøy thoâng baùo kieán thöùc vaø laøm cho hoïc sinh thoâng hieåu kieán thöùc ñoù. Coøn hoïc sinh thì chuû yeáu theo doõi, ghi nhaän vaø coù tham gia vôùi moät möùc ñoä haïn cheá vaøo hoaït ñoäng cuûa thaøy. Nhö vaäy thì trong tieán trình daïy hoïc vaät lyù nhö ñeà xuaát cuõng phaûi coù nhöõng giai ñoaïn maø giaùo vieân thoâng baùo vaø laøm cho hoïc sinh hieåu thoâng baùo ñoù nhö thoâng baùo moät tình huoáng vaät lyù, thoâng baùo moät söï khaùi quaùt kieán thöùc sau kieåm chöùng, thoâng baùo moät söï hôïp thöùc hoùa kieán thöùc… Trong phöông phaùp daïy hoïc vaät lyù baèng ñaøm thoaïi, hoaït ñoäng cuûa thaøy giaùo vaø hoïc sinh laø söï trao ñoåi, hoûi – ñaùp, tranh luaän baèng lôøi vôùi nhau ñeå hoïc

45

sinh tìm hieåu kieán thöùc. Nhö vaäy, trong tieán trình daïy hoïc neâu treân, ta phaûi luoân luoân coù söï trao ñoåi, hoûi ñaùp, tranh luaän giöõa thaøy vaø troø, giöõa troø vaø troø vaø do ñoù noù theå hieän raát roõ phöông phaùp ñaøm thoaïi. Moät phöông phaùp daïy hoïc khaùc vaãn ñuôïc raát ñeà cao laø phöông phaùp daïy hoïc baèng thí nghieäm vaät lyù. Trong phöông phaùp daïy hoïc baèng thí nghieäm bieåu dieãn, hoaït ñoäng cô baûn cuûa thaøy laø tieán haønh moät thí nghieäm vaät lyù cho hoïc sinh theo doõi nhaèm ñaït ñeán muïc ñích naøo ñoù, thí duï, gaây ra moät hieän töôïng vaät lyù ñeå môû ñaàu cho moät vieäc khaûo saùt kieán thöùc tieáp theo, hoaëc ñeå kieåm chöùng laïi nhöõng keát luaän lyù thuyeát… thì trong tieán trình cuûa chuùng ta cuõng coù nhöõng giai ñoaïn maø thaøy giaùo phaûi laøm thí nghieäm, nhaát laø nhöõng thí nghieäm töông ñoái phöùc taïp vôùi cuõng muïc ñích nhö trong phöông phaùp thí nghieäm bieåu dieãn vaãn ñeà caäp. Trong thí nghieäm thöïc haønh, thaøy giaùo toå chöùc vaø höôùng daãn hoïc sinh laøm thí nghieäm thì trong tieán trình daïy hoïc cuõng coù nhöõng giai ñoaïn hoïc sinh phaûi töï laép ñaët, tieán haønh thí nghieäm, xöû lyù keát quaû… vôùi nhieàu muïc ñích khaùc nhau. Moät phöông phaùp khaùc raát ñöôïc ñeà cao nhöng trong thöïc tieãn chöa vaän duïng ñöôïc laø daïy hoïc giaûi quyeát vaán ñeà thì tinh thaàn cô baûn cuûa noù ñaõ ñöôïc phaûn aùnh ñaày ñuû trong tieán trình daïy hoïc naøy. Toùm laïi, khi toå chöùc cho hoïc sinh hoïc taäp theo tieán trình ñeà nghò, ta vaãn phaûi phoái hôïp taát caû caùc hình thöùc hoaït ñoäng cuûa troø vaø thaày vôùi caùc möùc ñoä khaùc nhau. Trong ñoù möùc ñoä hoaït ñoäng töï löïc cuûa troø taêng leân coøn möùc ñoä höôùng daãn cuûa thaøy cuõng ñöôïc taêng leân. Hay noùi caùch khaùc, daïy theo tieán trình ñeà nghò, chuùng ta luoân phaûi phoái hôïp caùc phöông phaùp moät caùch linh hoaït vaø phuø hôïp vôùi töøng giai ñoaïn nhaän thöùc, töøng ñoái töôïng hoïc sinh, coù nghóa laø ta luoân phaûi phoái hôïp caùc phöông phaùp daïy hoïc truyeàn thoáng trong vieäc toå chöùc, ñònh höôùng cho hoïc sinh hoïc taäp vaät lyù. 3.4. PHÖÔNG PHAÙP SOAÏN THAÛO TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC MOÄT KIEÁN THÖÙC VAÄT LYÙ CUÏ THEÅ Ñeå coù theå thöïc haønh toå chöùc tình huoáng vaø ñònh höôùng hoïc taäp cho hoïc sinh theo tieán trình daïy hoïc neâu treân, caàn phaûi coù böôùc chuaån bò. Coù theå xem ñoù laø böôùc “soaïn giaùo aùn”. Nhöõng coâng vieäc cuï theå phaûi laøm laø : 3.4.1. Laïâp sô ñoà tieán trình xaây döïng kieán thöùc vaät lyù cuï theå Ñeå coù cô sôû cho vieäc xaùc ñònh caùc muïc tieâu hoaït ñoäng, xaùc ñònh caùc phöông tieän daïy hoïc vaø xaây döïng caùc tình huoáng vaät lyù cuï theå thì vieäc ñaàu tieân laø phaûi laäp sô ñoà tieán trình xaây döïng kieán thöùc vaät lyù caàn daïy. a. Cô sôû ñeå laäp sô ñoà naøy laø noäi dung cuï theå cuûa töøng kieán thöùc vaø kyõ

46

naêng theo yeâu caàu cuûa chöông trình. Tieán trình naøy coù hai giai ñoaïn quan troïng caàn xaùc laäp roõ.

– Giai ñoaïn xaây döïng baøi toaùn cô baûn : trong ñoù phaûi xaùc ñònh ñöôïc vaán ñeà cô baûn vaø caùc döõ kieän caàn cung caáp cho vieäc tìm giaûi phaùp. Hai yeáu toá naøy hôïp thaønh “baøi toaùn”. Ñoàng thôøi, xaùc ñònh phöông phaùp giaûi toaùn ñeå tìm kieám kieán thöùc caàn daïy.

– Giai ñoaïn xaây döïng baøi toaùn kieåm chöùng ñeå daãn ñeán kieán thöùc hôïp thöùc: trong ñoù theå hieän ñöôïc vaán ñeà kieåm chöùng vaø caùc döõ kieän caàn cung caáp cho vieäc laäp phöông aùn vaø thöïc haønh kieåm chöùng. Ñeå giaûi baøi toaùn naøy phaûi coù hai böôùc. Böôùc thöù nhaát (goïi laø baøi toaùn lyù thuyeát) laø töø keát quaû cuûa baøi toaùn cô baûn ruùt ra ñieàu caàn kieåm chöùng (coù theå ño ñaïc, quan saùt, tính toaùn… ñöôïc). Böôùc thöù hai (goïi laø baøi toaùn thöïc haønh) laø tìm ra phöông aùn thöïc haønh ñeå ño ñaïc, quan saùt, tính toaùn… ñieàu caàn kieåm chöùng. Hai giai ñoaïn treân phaûi theå hieän ñöôïc lôøi giaûi ñaùp cho 4 vaán ñeà cô baûn sau : – Kieán thöùc caàn xaây döïng laø gì, ñöôïc dieãn ñaït theá naøo? Noù laø caâu traû lôøi ruùt ra ñöôïc töø vieäc giaûi baøi toaùn cuï theå naøo? – Löïa choïn giaûi phaùp naøo cho baøi toaùn? – Chöùng toû tính hôïp thöùc khoa hoïc cuûa caâu traû lôøi ñoù nhö theá naøo. Coù nhöõng vaán ñeà vaän duïng cuï theå naøo cho kieán thöùc ñöôïc xaây döïng? – Trình töï loâgic cuûa caùc kieán thöùc ñoù nhö theá naøo cho phuø hôïp vôùi tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc? b. Coù ba giaûi phaùp khaùc nhau cho pheùp tìm kieám caâu traû lôøi cho vaán ñeà cô baûn. – Khaûo saùt thöïc nghieäm. (laäp phöông aùn thí nghieäm, tieán haønh thí nghieäm ñeå thu ñöôïc döõ lieäu caàn thieát; xöû lyù soá lieäu daãn ñeán caâu traû lôøi).

– Khaûo saùt lyù thuyeát (xuaát phaùt töø nhöõng ñieàu ñaõ bieát, thoâng qua suy luaän daãn ñeán caâu traû lôøi).

– Laäp moâ hình giaû thuyeát, baøi toaùn lyù thuyeát-thí nghieäm (laäp moâ hình giaû thuyeát traû lôøi caâu hoûi, ruùt ra heä quaû loâgic vaø tieán haønh thí nghieäm kieåm tra tính xaùc thöïc cuûa heä quaû ñoù). c. Coù ba giaûi phaùp xaùc nhaän tính hôïp thöùc cuûa kieán thöùc xaùc laäp.

– Coù söï phuø hôïp giöõa kieán thöùc ñöôïc xaùc laäp hoaëc heä quaû cuûa noù vôùi keát quaû thöïc nghieäm, vôùi keát quaû quan saùt thöïc tieãn.

– Coù söï phuø hôïp giöõa kieán thöùc ñöôïc xaùc laäp vôùi nhöõng kieán thöùc ñaõ coù

47

hoaëc giöõa heä quaû cuûa chuùng.

– Coù söï phuø hôïp giöõa kieán thöùc ñöôïc xaùc nhaän hoaëc heä quaû maø noù tieân ñoaùn vôùi thöïc tieãn. (Giaûi phaùp chung : Neáu chaáp nhaän keát quaû tìm ñöôïc thì suy ra moät heä quaû caàn kieåm chöùng. Tìm phöông aùn kieåm chöùng vaø ñaùnh giaù söï phuø hôïp giöõa ñieàu caàn kieåm chöùng vaø keát quaû kieåm chöùng) Sô ñoà naøy ñöôïc bieåu dieãn nhö hình 2.4

48

SÔ ÑOÀ TIEÁN TRÌNH XAÂY DÖÏNG MOÄT KIEÁN THÖÙC VAÄT LYÙ

VAÁN ÑEÀ CÔ BAÛN DÖÕ KIEÄN

BAØI TOAÙN CÔ BAÛN PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI BAØI TOAÙN

KEÁT QUAÛ VAØ KEÁT LUAÄN

VAÁN ÑEÀ KIEÅM CHÖÙNG

DÖÕ KIEÄN KIEÅM CHÖÙNG

BAØI TOAÙN KIEÅM CHÖÙNG PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI BAØI TOAÙN BAÈNG SUY LUAÄN LYÙ THUYEÁT

KEÁT QUAÛ SUY LUAÄN (Ñieàu caàn kieåm chöùng)

PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI BAØI TOAÙN BAÈNG QUAN SAÙTTHÍ NGHIEÄMTÍNH TOAÙN

KEÁT QUAÛ THÖÏC HAØNH (Soá lieäu thu nhaän)

KEÁT LUAÄN CHUNG (KIEÁN THÖÙC ÑÖÔÏC XAÙC LAÄP)

49

3.4.2. Xaùc ñònh muïc tieâu daïy hoïc moät kieán thöùc vaät lyù Döïa vaøo sô ñoà tieán trình xaây döïng kieán thöùc ñeå xaùc ñònh muïc tieâu daïy hoïc. Coù hai muïc tieâu cô baûn caàn theå hieän roõ trong vieäc daïy moät kieán thöùc. a. Muïc tieâu veà caùc haønh vi maø hoïc sinh theå hieän ra ñöôïc vaø coù theå kieåm tra ñaùnh giaù ñöôïc thoâng qua moät soá tieâu chuaån cuï theå, ñaây laø loaïi muïc tieâu thao taùc. Muïc tieâu naøy chæ roõ nhöõng haønh ñoäng hoïc sinh caàn ñaït ñöôïc trong giôø hoïc. b. Vieäc thöïc hieän muïc tieâu thao taùc seõ daãn ñeán muïc tieâu thöù hai laø muïc tieâu veà keát quaû maø hoïc sinh caàn ñaït ñöôïc khi hoïc kieán thöùc môùi (kieán thöùc, kyõ naêng, kyõ xaûo, tö duy…). Theo muïc tieâu cuûa ñeà taøi, chuùng ta quan taâm ñeán muïc tieâu thao taùc, töùc laø phaùt trieån nhöõng haønh ñoäng hoïc taäp tích cöïc, saùng taïo cuûa hoïc sinh laø nhöõng muïc tieâu coù theå ñaùnh giaù ñöôïc ngay trong töøng tieát daïy, töøng baøi hoïc. Noù khaùc vôùi muïc tieâu thöù hai, chæ ñöôïc ñaùnh giaù sau moät quaù trình naøo ñoù. Taát nhieân vieäc thöïc hieän toát muïc tieâu thöù nhaát seõ daãn ñeán keát quaû toát cho muïc tieâu thöù hai vaø ngöôïc laïi. Vieäc xaùc ñònh muïc tieâu daïy hoïc tröôùc heát phaûi döïa treân chöông trình, noäi dung cuï theå cuûa saùch giaùo khoa. Keát quaû döï kieán phaûi ñöôïc moâ taû döôùi daïng moät haønh vi quan saùt ñöôïc. c. Theo taùc giaû Phaïm Höõu Toøng, coù theå phaân ra ba nhoùm muïc tieâu thao taùc : – Caùc muïc tieâu naém vöõng haønh vi : xaùc ñònh hoïc sinh caàn thöïc hieän ñöôïc nhöõng haønh vi cuï theå.

– Caùc muïc tieâu chuyeån taûi (aùp duïng) haønh vi : xaùc ñònh hoïc sinh söû duïng caùc kieán thöùc kyõ naêng ñeå giaûi baøi toaùn môùi.

– Caùc muïc tieâu boäc loä haønh vi : xaùc ñònh hoïc sinh caàn boäc loä nhöõng haønh vi gì trong moät tình huoáng cuï theå. d. Theo taùc giaû Benjamin S.Bloom thì coù theå phaân loaïi muïc tieâu lónh vöïc nhaän thöùc theo caùc möùc ñoä khaùc nhau nhö sau :

– Möùc ñoä nhaän bieát : Bieát caùc tri thöùc boä phaän ( bieát caùc thuaät ngöõ, bieát caùc söï kieän rieâng leû); bieát caùch thöùc vaø phöông tieän tieáp caän vôùi caùc tri thöùc rieâng leû (bieát caùch toå chöùc, nghieân cöùu, ñaùnh giaù, pheâ bình, bieát caùc tri thöùc veà caùc qui öôùc, caùc caùch phaân loaïi, caùc tieâu chuaån, veà phöông phaùp luaän, veà caùc nguyeân taéc vaø kaùi quùt hoùa, veà caùc lyù thuyeát vaø caáu truùc). – Möùc ñoä thoâng hieåu : chuyeån dòch (chuyeån thoâng tin töø daïng ngoân ngöõ naøy sang daïng ngoân ngöõ khaùc, töø daïng thoâng tin naøy sang daïng khaùc); noäi suy

50

(giaûi thích vaø toùm taét thoâng tin, saép ñaët laïi taøi lieäu, coù caùch nhìn môùi veà taøi lieäu); ngoaïi suy (môû roäng caùc khuynh höôùng caùc döõ kieän ñaõ cho ñeå xaùc ñònh caùc aån yù, caùc heä quaû, caùc heä luaän, caùc hieäu quaû… phuø hôïp vôùi caùc ñieàu kieän ñöôïc moâ taû trong thoâng tin nguyeân thuûy).

– Möùc ñoä aùp duïng : söû duïng caùc khaùi nieäm tröøu töôïng trong caùc hoaøn caûnh rieâng bieät hoaëc cuï theå ( caùc khaùi nieäm tröøu töôïng ôû daïng caùc tö töôûng toång quaùt, caùc phöông phaùp ñöôïc khaùi quaùt hoùa, caùc nguyeân taéc, caùc yù töôûng vaø lyù thuyeát). – Möùc ñoä phaân tích : phaân tích caùc yeáu toá, phaân tích moái quan heä, phaân tích caùc nguyeân taéc caáu truùc. – Möùc ñoä toång hôïp : taïo ra ñöôïc thoâng tin thoáng nhaát, moät keá hoaïch hoaëc taäp hôïp caùc thao taùc döï kieán, ruùt ra moät taäp hôïp caùc moái quan heä tröøu töôïng.

– Möùc ñoä ñaùnh giaù : ñaùnh giaù baèng caùc daáu hieäu beân trong, baèng caùc tieâu chuaån beân ngoaøi. e. Vieäc xaùc ñònh roõ muïc tieâu cho pheùp xaùc ñònh caùc tieâu chí ñeå ñaùnh giaù keát quaû cuûa hoaït ñoäng daïy hoïc. Coù theå duøng caùc ñoäng töø sau ñeå vieát muïc tieâu nhaän thöùc :

– Veà kieán thöùc (möùc bieát) : ñònh nghóa, moâ taû, thuaät laïi, vieát, nhaän bieát, nhôù laïi, goïi teân, keå ra, löïa choïn, tìm kieám, chæ ra, phaùt bieåu, toùm löôïc laïi…

– Veà möùc ñoä hieåu : Giaûi thích, caét nghóa, so saùnh, ñoái chieáu, minh hoïa, suy luaän, ñaùnh giaù, cho thí duï, chæ roõ, phaân bieät, toùm taét, trình baøy… – Veà möùc ñoä aùp duïng : söû duïng, tính toaùn, thieát keá, vaän duïng, giaûi quyeát, chöùng minh, hoaøn thieän, tìm ra, döï ñoaùn, ñieàu khieån, thay ñoåi…

– Möùc ñoä phaân tích : phaân tích, phaân loaïi, so saùnh, phaân bieät, choïn ra, phaân chia, laäp giaû thuyeát… – Möùc ñoä toång hôïp : taïo neân, soaïn thaûo, ñaët keá hoaïch, keát luaän, toå chöùc, ñeà xuaát, giaûng giaûi, thöïc hieän, thieát keá…

– Möùc ñoä ñaùnh giaù : ñaùnh giaù, pheâ phaùn, caân nhaéc, xaùc ñònh, baûo veä, löïa choïn, quyeát ñònh… 3.4.3. Xaùc ñònh caùc phöông tieän daïy hoïc Ñeå daïy hoïc theo tieán trình nhaän thöùc khoa hoïc thì vai troø cuûa thieát bò daïy hoïc laø raát quan troïng, caàn phaûi ñaûm baûo ñaày ñuû vaø coù chaát löôïng môùi thaønh coâng. Caùc thieát bò daïy hoïc chuû yeáu laø caùc thieát bò thí nghieäm. Caùc thí nghieäm naøy ñöôïc xaây döïng bôûi caùc nhaø sö phaïm vaø ñöôïc giaùo vieân thöïc hieän hoaëc toå

51

chöùc cho hoïc sinh thöïc hieän. Caùc thí nghieäm naøy phaûi naèm trong tieán trình xaây döïng kieán thöùc ñaõ ñöôïc döï truø tröôùc bôûi nhaø sö phaïm. Vai troø chuû yeáu cuûa caùc thí nghieäm laø kieåm tra, hôïp thöùc hoùa kieán thöùc. Nhöng caùc thí nghieäm coøn coù vai troø taïo tình huoáng hoïc taäp, gôïi môû cho hoïc sinh suy ñoaùn giaûi phaùp giaûi quyeát vaán ñeà… Chuùng phaûi ñaûm baûo laø nhöõng thí nghieäm nhaø tröôøng, töùc laø nhöõng thí nghieäm khoâng quaù phöùc taïp vaø ñaëc bieät thao taùc phaûi ñôn giaûn vaø nhanh choùng nhöng vaãn phaûi ñaûm baûo ñoä chính xaùc cao, coù theå chaáp nhaän ñöôïc. Vieäc trang bò thieát bò thí nghieäm phaûi ñoàng boä ñeå coù theå nhieàu nhoùm hoïc sinh cuøng tieán haønh. Ngoaøi ra, chuùng ta coù theå söû duïng nhieàu thieát bò khaùc hoã trôï nhö trong daïy hoïc truyeàn thoáng ñaõ neâu, ñaëc bieät laø cuûa maùy vi tính. 3.4.4. Xaây döïng caùc tình huoáng vaät lyù cho daïy moät kieán thöùc cuï theå Döïa treân sô ñoà tieán trình xaïy döïng moât kieán thöùc vaät lyù ñeå xaây döïng caùc tình huoáng vaät lyù phuø hôïp vôùi tieán trình daïy hoïc vaät lyù. Caùc tình huoáng naøy laø cô sôû ñeåå ñònh höôùng cho hoïc sinh töï chuû, saùng taïo haønh ñoäng hoïc taäp. Caùc tình huoáng chính phaûi xaây döïng laø : a. Xuaát phaùt töø kieán thöùc caàn daïy taïo ra moät tình huoáng trong ñoù xuaát hieän vaán ñeà maø ñeå giaûi quyeát noù caàn phaûi coù kieán thöùc môùi. Töø tình huoáng vöøa xaây döïng maø ñaët vaán ñeà môû ñaàu (trong moät soá tröôøng hôïp coù theå boû qua böôùc naøy). b. Döïa vaøo vaán ñeà môû ñaàu vaø vaán ñeà cô baûn, xaây döïng tình huoáng vaán ñeà cô baûn. c. Döïa vaøo giaûi phaùp xaây döïng kieán thöùc, ñaët ra “baøi toaùn”. d. Döïa vaøo giaûi phaùp hôïp thöùc hoùa taïo tình huoáng vaø vaán ñeà kieåm chöùng nhaèm hôïp thöùc hoùa kieán thöùc xaây döïng. Thöôøng coù hai tình huoáng : tình huoáng daãn ñeán vieäc tìm kieám heä quaû phaûi kieåm chöùng vaø tình huoáng daãn ñeán vieäc thieát laäp phöông aùn kieåm chöùng (thí duï nhö thí nghieäm vaø phöông phaùp ño caùc ñaïi löôïng caàn kieåm chöùng). e. Xaây döïng baøi taäp vaän duïng theo muïc tieâu. Coù theå coi ñoù laø nhöõng tình huoáng môùi tieáp tuïc kieåm chöùng keát luaän. Trong sô ñoà naøy phaûi theå hieän ñöôïc nhöõng tình huoáng hoïc taäp chính (cho moãi giai ñoaïn cuûa tieán trình) vaø töông öùng laø nhöõng caâu hoûi ñònh höôùng haønh ñoäng. Coù nhieàu tình huoáng khaùc nhau coù theå ñöôïc taïo ra cho cuøng moät kieán thöùc, keå caû tình huoáng cô baûn. Nhöng caâu hoûi cô baûn phaûi gioáng nhau vì caâu traû lôøi cho caâu hoûi naøy chính laø kieán thöùc môùi. 3.4.5. Thieát keá tieán trình hoaït ñoäng daïy hoïc kieán thöùc vaät lyù cuï theå Laø vieäc soaïn thaûo moät giaùo aùn chi tieát döïa treân sô ñoà tieán trình daïy hoïc

52

ñaõ laäp. Trong ñoù phaûi theå hieän ñöôïc yù ñònh cuûa giaùo vieân trong vieäc toå chöùc, kieåm tra, ñònh huôùng haønh ñoäng hoïc cuûa hoïc sinh moät caùch chi tieát, töøng böôùc cuï theå. Ñoàng thôøi, phaûi döï ñoaùn nhöõng haønh ñoäng maø hoïc sinh coù theå vaø khoâng theå thöïc hieän ñöôïc ñeå coù nhöõng böôùc ñònh höôùng tieáp theo (caùc tình huoáng phuï). Noù phaûi theå hieän roõ ñöôïc nhieäm vuï “toå chöùc tình huoáng” cuûa ngöôøi giaùo vieân. Maëc duø chi tieát, tieán trình naøy vaãn chæ nhö moät baûn höôùng daãn giaùo vieân haønh ñoäng, noù khoâng phaûi laø moät kòch baûn cöùng nhaéc maø caùc haønh ñoäng cöù dieãn ra moät caùch tuaàn töï nhö ñaõ ñònh tröôùc. Vaø vì vaäy, vaãn ñoøi hoûi phaûi coù raát nhieàu saùng taïo cuûa giaùo vieân khi duøng noù cho phuø hôïp vôùi töøng ñoái töôïng hoïc sinh, töøng ñieàu kieän moâi tröôøng cuï theå... 3.5. CAÙC MÖÙC ÑOÄ VAÄN DUÏNG KHAÙC NHAU Coù theå thaáy tröôùc raèng neáu moät kieán thöùc vaät lyù ñöôïc toå chöùc cho hoïc sinh hoaøn toaøn töï löïc saùng taïo theo tieán trình treân seõ raát naëng neà, caêng thaúng vaø khoâng ñuû thôøi gian. Cuõng khoâng theå aùp duïng cho taát caû caùc kieán thöùc trong chöông trình. Vì vaäy, caàn thoáng nhaát raèng chæ coù theå aùp duïng cho moät soá kieán thöùc vaät lyù ñaëc tröng. Vaø trong moät baøi cuõng chæ neân aùp duïng moät soá böôùc trong tieán trình, phuø hôïp vôùi naêng löïc hoïc sinh, vôùi caùc thieát bò daïy hoïc… Nhö vaäy, caùc phöông phaùp daïy hoïc truyeàn thoáng, ñaëc bieät laø phöông phaùp thuyeát trình vaãn coøn coù vai troø quan troïng chöa theå boû ñöôïc, ít nhaát laø cho tôùi nay. Maët khaùc, trong khi toå chöùc tình huoáng nhaèm laøm cho hoïc sinh hoaït ñoäng saùng taïo, giaùo vieân caàn raát linh hoaït vaø saùng taïo. Vieäc boå sung caùc döõ kieän cho caùc tình huoáng caàn phaûi töøng böôùc, phuø hôïp, xen keõ vôùi nhöõng gôïi yù thích hôïp. Tuy nhieân, laïi caàn phaûi traùnh vieäc gôïi yù theo kieåu ñònh höôùng chöông trình hoùa, nhö vaäy, seõ laøm maát tính saùng taïo cuûa hoïc sinh. Vieäc quyeát ñònh khi naøo seõ chuyeån kieåu ñònh höôùng thaáp hôn (chöông trình hoùa, taùi hieän) cuõng laø moät vaán ñeà caàn caân nhaéc ñeå ñaûm baûo ít nhaát hoïc sinh phaûi ñöôïc tieáp nhaän kieán thöùc theo möùc toái thieåu cuûa muïc tieâu ñaët ra (muïc tieâu keát quaû). Nhö vaäy, coù raát nhieàu möùc ñoä khaùc nhau cho vieäc daïy moät tieán trình. Ñieàu naøy hoaøn toaøn do giaùo vieân quyeát ñònh vôùi nguyeân taéc ñaït ñöôïc muïc tieâu daïy hoïc cao nhaát ñaõ xaùc ñònh.

53

CHÖÔNG 4

VAÄN DUÏNG 4.1.TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC BAØI “ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN CÔ NAÊNG” Ñònh luaät baûo toaøn cô naêng ñuùng trong tröôøng hôïp vaät chuyeån ñoäng chæ döôùi taùc duïng cuûa löïc theá. Trong cô hoïc coù hai loaïi löïc theá laø troïng löïc vaø löïc ñaøn hoài cuûa loø xo, vì vaäy, caàn phaûi xaây döïng ñònh luaät ñoái vôùi caû hai tröôøng hôïp. Tuy SGK hieän nay khoâng xaây döïng bieåu thöùc cuûa theá naêng ñaøn hoài, nhöng baèng caùch söû duïng khaùi nieäm löïc ñaøn hoài trung bình, chuùng ta coù theå xaây döïng ñöôïc bieåu thöùc ñoù nhö sau : Goïi Amax laø coâng maø loø xo bò neùn moät ñoaïn x thöïc hieän ñöôïc khi noù ñaåy vaät cho ñeán khi trôû laïi traïng thaùi bình thöôøng. Vì löïc ñaøn hoài tæ leä thuaän vôùi ñoä bieán daïng (F=kx) neân löïc trung bình taùc duïng leân vaät treân ñoaïn x laø 1 k.0 + kx kx F= = . Töø ñoù : Amax = F x = kx 2 2 2 2 Vaø do ñoù, trong tieán trình naøy seõ xaây döïng ñöôïc ñònh luaät baûo toaøn cô naêng cho caû hai tröôøng hôïp troïng löïc vaø löïc ñaøn hoài. Trình töï xaây döïng caùc khaùi nieäm naêng löôïng, ñoäng naêng, theá naêng, caùc ñònh lyù vaø ñònh luaät baûo toaøn veà naêng löôïng coù khaùc vôùi SGK hieän nay. Trình töï cuõ laø xaây döïng khaùi nieäm coâng cô hoïc tröôùc, treân cô sôû ñoù xaây döïng khaùi nieäm naêng löôïng. Sau ñoù xaây döïng tieáp hai loaïi naêng löôïng cô hoïc laø ñoäng naêng vaø theá naêng, ñònh lyù ñoäng naêng, ñònh luaät baûo toaøn cô naêng vaø cuoái cuøng laø ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng. Trình töï môùi coù thay ñoåi moät chuùt : ñaàu tieân laø coâng cô hoïc, sau ñoù laø khaùi nieäm ñoäng naêng, theá naêng, ñònh lyù ñoäng naêng vaø theá naêng, ñònh luaät baûo toaøn cô naêng. Sau cuøng laø khaùi nieäm naêng löôïng vaø ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng. Caùc kieán thöùc môùi xaây döïng ñöôïc öùng duïng giaûi deã daøng moät soá baøi toaùn maø neáu duøng caùc phöông phaùp cuõ thì hoaëc raát phöùc taïp hoaëc khoâng theå ñöôïc. Söï phuø hôïp vôùi caùc keát quaû giaûi toaùn baèng phöông phaùp khaùc cho thaáy tính hôïp thöùc vaø vai troø cuûa caùc ñaïi löôïng môùi xaây döïng. Ñoù cuõng laø moät hình thöùc kieåm chöùng kieán thöùc môùi xaây döïng ngoaøi caùch duøng thí nghieäm vaät lyù. 4.1.1. Laäp sô ñoà tieán trình xaây döïng kieán thöùc “ñònh luaät baûo toaøn cô

54

naêng”

55

Khi moät vaät chæ chòu taùc duïng cuûa löïc theá (troïng löïc, löïc ñaøn hoài) thì ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa chuùng luoân bieán ñoåi. Söï bieán ñoåi naøy coù tuaân theo qui luaät naøo khoâng?

Duøng ñònh lyù ñoäng naêng vaø theá naêng tìm moái quan heä giöõa Eñ vaø Et cuûa 1. Moät vaät khoái löôïng m rôi töø ñoä cao h 1 xuoáng ñoä cao h2 do troïng löïc. 2. Moät vaät khoái löôïng m gaén vaøo ñaàu loø xo chuyeån ñoäng töø vò trí loø xo coù ñoä bieán daïng x 1 ñeán x2 do löïc ñaøn hoài.

1. Vaät rôi töï do 1 2 1 2 mv − mv = A P 2 2 2 1 - Ñònh lyù theá naêng : (mgh − mgh ) = − A 2 1 P 1 2 1 2 - Suy ra : mv − mv = −(mgh − mgh ) 2 1 2 2 2 1

- Ñònh lyù ñoäng naêng :

2. Con laéc loø xo 1 2 1 2 mv − mv = A P 2 2 2 1 1 2 1 2 - Ñònh lyù theá naêng : ( kx − kx ) = − A P 2 2 2 1 1 1 1 1 -Suy ra : mv22 − mv12 = −( kx 2 − kx 2 ) 2 2 2 2 2 1

- Ñònh lyù ñoäng naêng :

Toång ñoäng naêng vaø theá naêng ñöôïc baûo toaøn : 1 mgh2 + mv 2 2 2

1

mv 2 +

1

kx 2 =

1

1 mv 2 + kx 2

1 mgh1 + mv 2 = 2 1

56

Neáu vaän duïng caùc keát quaû treân thì coù theå suy ra ñöôïc ñieàu gì khi vaät chuyeån ñoäng do löïc theá vaø kieåm tra keát quaû ñoù baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo?

Laøm theá naøo ñeå tìm vaän toác cuûa vaät rôi töø do sau quaõng ñöôøng h baèng keát luaän treân vaø kieåm tra ñieàu naøy baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo?

1 1 Söû duïng : mgh1 + mv 2 = mgh2 + mv 2 1 2 2 2 Thí nghieäm : Vaät rôi töï do keùo theo baêng giaáy qua maùy ghi ñöôøng ñi töï ñoäng. Treân baêng giaáy seõ ghi laïi quaõng ñöôøng h vaø caùc quaõng ñöôøng ñi ∆s sau thôøi gian ∆t=0,01s. - Ñoäng naêng ñaàu vaø theá naêng sau baèng khoâng, do ñoù : 1 mgh + 0 = 0 + mv 2 2

v 2 = 2 gh vaø v =

2 gh

-Vaän toác sau ñoaïn ñöôøng h laø vaän toác trung bình treân ∆S cuoái ∆s BC cuøng. Do ñoù : v = = ∆t ∆t

2 gh =

Thöïc haønh thí nghieäm : - Cho maùy ghi thôøi gian hoaït ñoäng. Thaû vaät rôi töï do keùo theo baêng giaáy. Treân baêng giaáy seõ coù nhöõng chaám ghi caùc quaõng ñöôøng ñi ñöôïc. - Ño ñoä cao h=AC. Ño ∆s = BC.

Neáu h=20cm thì BC=2cm, vôùi g=9,8m/s2 vaø ∆t=0.01s

BC ∆t

Vaät chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc thì cô naêng cuûa chuùng ñöôïc baûo toaøn :

Eñ1+Et1=Eñ2+Et2

57

Neáu vaän duïng caùc keát quaû treân thì coù theå suy ra keát luaän gì veà hai bieân ñoä dao ñoäng cuûa con laéc loø xo vaø kieåm tra ñieàu ñoù baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo?

Söû duïng :

1 2 1 2 1 2 1 2 mv + kx = mv + kx 2 1 2 1 2 2 2 2

Thí nghieäm : Con laéc loø xo dao ñoäng thaúng ñöùng. Taïi hai vò trí bieân thì ñoäng naêng ñeàu baèng khoâng, do ñoù :

1 1 0 + kx 2 = 0 + kx 2 2 1 2 2 x =x 1 2

- Thöïc haønh thí nghieäm : treo con laéc loø xo thaúng ñöùng. Keùo vaät xuoáng moät ñoaïn OA roái thaû nheï ra. Vaät seõ leân ñeán ñieåm B roài ngöøng laïi. - Ño hai bieân ñoä OA vaø OB

Hai bieân ñoä : OA = OB

Keát quaû : OA = OB

Vaät chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc ñaøn hoài thì cô naêng cuûa chuùng ñöôïc baûo toaøn :

Eñ1+Et1=Eñ2+Et2

Ñònh luaät : Vaät chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc theá thì cô naêng cuûa chuùng ñöôïc baûo toaøn :

Eñ1+Et1=Eñ2+Et2

VAÄN DUÏNG Baøi taäp 1,2 vaø so saùnh vôùi phöông phaùp ñoäng löïc hoïc ñaõ bieát.

58

4.1.2. Xaùc ñònh muïc tieâu baøi hoïc a. Trong giôø hoïc – Hoïc sinh tìm bieåu thöùc lieân heä giöõa ñoäng naêng vaø theá naêng cho hai tröôøng hôïp vaät rôi töï do vaø con laéc loø xo. – Hoïc sinh phaùt hieän tính chaát baûo toaøn cô naêng cuûa moät vaät rôi töï do vaø con laéc loø xo.

– Hoïc sinh vaän duïng tính chaát baûo toaøn cô naêng suy ra moái quan heä giöõa ñoä cao h vaø vaän toác cuoái ñoaïn ñöôøng rôi cuûa vaät rôi töï do khoâng vaän toác ñaàu. Suy ra hai bieân ñoä cuûa con laéc loø xo dao ñoäng thaúng ñöùng phaûi baèng nhau.

– Hoïc sinh xaùc ñònh phöông phaùp ño caùc ñaïi löôïng coù lieân quan vaø thöïc haønh thí nghieäm. b. Sau giôø hoïc – Hoïc sinh phaùt bieåu vaø vieát ñöôïc bieåu thöùc baûo toaøn cô naêng, neâu roõ ñöôïc ñieàu kieän cuûa ñònh luaät (heä kín, khoâng coù löïc ma saùt). Chæ roõ ñöôïc yù nghóa cuûa caùc ñaïi löôïng trong bieåu thöùc ñònh luaät. – Hoïc sinh vaän duïng ñöôïc ñònh luaät ñeå giaûi caùc baøi taäp trong chöông trình vaø so saùnh ñeå thaáy ñöôïc caùch naøy coù nhöõng öu ñieåm hôn so vôùi söû duïng caùc ñònh luaät Niutôn trong moät soá tröôøng hôïp. 4.1.3. Thí nghieäm kieåm chöùng ñònh luaät baûo toaøn cô naêng a. Thí nghieäm 1 Veà ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong tröôøng hôïp troïng löïc (vaät rôi töï do).

– Thieát bò cô baûn laø maùy ghi ñöôøng ñi töï ñoäng, ghi laïi quaõng ñöôøng cuûa vaät rôi töï do trong nhöõng khoaûng thôøi gian baèng nhau ∆t = 0,2s. Neáu duøng maùy coù caàn rung laø muõi nhoïn goõ leân giaáy than ñaùnh daáu ñöôøng ñi thì do baêng giaáy khoâng eùp saùt vaøo maët phaúng cuûa maùy neân caùc daáu chaám môø, khoù thöïc hieän. Ngoaøi thieát bò cô baûn naøy chæ caàn moät soá quaû caân vaø caùc baêng giaáy daøi khoaûng 50cm, roäng khoaûng 1-1,5cm.

– Tieán haønh TN Buoäc quaû caân 200g vaøo ñaàu baêng giaáy baèng moät sôïi chæ maûnh roài luoàn baêng giaáy qua con laên, giöõ ñaàu kia baêng giaáy cho quaû caân ôû gaàn saùt con laên. Caém ñieän cho caàn rung hoaït ñoäng trong moät vaøi giaây roài buoâng tay cho quaû caân rôi töï do (H.3.9). Khi rôi, quaû caân seõ keùo theo baêng giaáy, coøn ñaàu nhoïn

59

seõ chaám leân baêng giaáy nhöõng chaám sau nhöõng khoaûng thôøi gian laø 0,01s. Khoaûng caùch giöõa hai chaám chính laø quaõng ñöôøng vaät rôi ñöôïc trong khoaûng thôøi gian 0,01s. Vì rôi töï do laø chuyeån ñoäng nhanh daàn ñeàu neân caùc khoaûng caùch giöõa hai chaám caøng veà sau caøng lôùn daàn. Keát quaû thu ñöôïc laø baêng giaáy vôùi caùc chaám ngaøy moät xa nhau. – Keát quaû thí nghieäm

Goïi chaám ñaàu tieân cuûa baêng giaáy laø A vaø moät chaám baát kyø gaàn cuoái baêng giaáy laø B thì AB = h chính laø quaõng ñöôøng vaät rôi maø ta xeùt. Goïi C laø chaám tieáp theo chaám B thì BC chính laø quaõng ñöôøng vaät rôi ñöôïc trong thôøi gian ∆t=0,01s. Vaän toác trung bình treân ñoaïn ñöôøng naøy laø v =

BC . Vì ∆t raát ∆t

nhoû neân coù theå coi vaän toác trung bình treân chính laø vaän toác töùc thôøi taïi B : BC . Ta cuõng coù theå laáy theâm moät chaám D ngay tröôùc B vaø coi vaän toác ∆t DC taïi B chính laø vaän toác trung bình treân ñoaïn DC, töùc laø v B = . Tuy nhieân 2 ∆t v

B

=

hai keát quaû naøy khoâng sai khaùc nhau nhieàu. Cô naêng taïi A laø W=mgh, taïi B laø

1 2 mv (choïn goác theá naêng taïi B). Töø ñoù suy ra ñieàu caàn kieåm chöùng : 2 B

v 2 = 2 gh . B

– Moät soá chuù yù khi tieán haønh thí nghieäm Caàn ñieàu chænh chieàu daøi cuûa caàn rung sao cho bieân ñoä dao ñoäng cuûa noù lôùn nhaát ñeå ñaàu nhoïn coù theå chaám roõ treân caùc baêng giaáy. Baêng giaáy phaûi moûng, phaúng vaø luoân tyø saùt vaøo giaù ñôõ. Maùy ghi töï ñoäng ñöôøng ñi phaûi ñöôïc gaén chaët vaøo giaù ñôõ ñeå khoâng aûnh höôûng ñeán caàn rung.

– Nhaän xeùt Thieát bò thí nghieäm naøy khoâng phaûi môùi, ñaõ töøng ñöôïc söû duïng trong caùc thí nghieäm khaûo saùt chuyeån ñoäng thaúng vaø kieåm chöùng ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng. Chuùng ta coù theå vaän duïng ñeå kieåm chöùng ñònh luaät baûo toaøn cô naêng baèng caùch tính vaän toác töùc thôøi döïa treân tính vaän toác trung bình cuûa chuyeån ñoäng trong khoaûng thôøi gian raát ngaén neân ñaûm baûo ñöôïc ñoä chính xaùc cho pheùp. Thí nghieäm naøy ñôn giaûn neân hoïc sinh coù theå thöïc hieän deã daøng vôùi ñoä chính xaùc khaù cao. b. Thí nghieäm 2 Veà ñònh luaät baûo toaøn cô naêng trong tröôøng hôïp löïc ñaøn hoài (con laéc loø

60

xo)

– Duïng cuï : Goàm coù moät quaû naëng khoái löôïng 100g–200g treo treân moät loø xo coù ñoä cöùng 10–20 N/m. Neáu quaû naëng coù khoái löôïng 250g thì k = 40N/m.

– Tieán haønh thí nghieäm : Keùo quaû naïêng theo phöông thaúng ñöùng xuoáng tôùi moät ñieåm A roài thaû cho noù dao ñoäng. Khi leân ñeán ñieåm cao nhaát laø B thì quaû naïêng ñoåi chieàu. Goïi A vaø B laø caùc ñieåm bieân. Taïi caùc bieân thì vaän toác baèng khoâng neân ñoäng naêng baèng khoâng. Cô naêng toaøn phaàn taïi A vaø B chæ coøn laø toång cuûa theá naêng ñaøn hoài vaø theá naêng troïng löïc. Choïn goác theá naêng troïng löïc laø maët ñaát, goác theá naêng ñaøn hoài khi loø xo chöa bieán daïng, ∆l laø ñoä daõn cuûa loø xo khi vaät m caân baèng, h laø khoaûng caùch töø ñieåm m caân baèng ñeán maët ñaát. 1 1 EA=mg(h – OA) + k(∆l + OA)2; EB = mg(h + OB) + k(∆l – OB)2 2 2 Neáu cô naêng heä baûo toaøn thì : EA = EB. Töø ñoù suy ra : OA = OB Ñoù laø ñieàu caàn phaûi kieåm chöùng. – Nhaän xeùt : Thí nghieäm naøy chæ coù theå kieåm chöùng ñöôïc cô naêng taïi hai vò trí ñaëc bieät laø hai ñieåm bieân. Caùc vò trí khaùc raát khoù xaùc ñònh vì khoâng theå duøng thöïc nghieäm ñeå ño ñöôïc vaän toác. Vieäc tieán haønh thí nghieäm ñôn giaûn. Thieát bò goïn nheï neân coù theå nhieàu hoïc sinh tieán haønh cuøng luùc. Moät öu ñieåm nöõa laø do chuyeån ñoäng trong khoâng khí (khaùc vôùi chuyeån ñoäng cuûa heä treân maët phaúng ngang) neân ma saùt giaûm ñaùng keå vaø ñoä chính xaùc taêng leân. Tuy nhieân, vieäc ruùt ra heä quaû caàn kieåm chöùng coù phöùc taïp hôn vì noù bao goàm caû hai loaïi theá naêng troïng löïc vaø ñaøn hoài. 4.1.4. Xaây döïng caùc tình huoáng vaät lyù a. Tình huoáng cô baûn Giaùo vieân giôùi thieäu moät soá vaät chuyeån ñoäng do löïc theá (vaät rôi töï do, con laéc loø xo dao ñoäng). Cho hoïc sinh nhaän thaáy trong quaù trình chuyeån ñoäng, ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa chuùng bieán thieân lieân tuïc vaø ngöôïc nhau. Töø ñoù ñeà xuaát vaán ñeà : Söï bieán ñoåi naøy coù tuaân theo qui luaät naøo khoâng? Tình huoáng naøy daãn hoïc sinh ñeán haønh ñoäng suy ñoaùn giaûi phaùp tìm caâu traû lôøi. Ñònh höôùng naøy laø tìm toøi, hoïc sinh ñaõ coù kieán thöùc cuõ vaø coù tình huoáng töông töï ôû baøi ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng neân coù theå tìm kieám caâu traû lôøi. Tuy nhieân, neáu hoïc sinh vaãn khoâng haønh ñoäng ñöôïc, giaùo vieân caàn ñònh höôùng tieáp baèng caùch cung caáp baøi toaùn.

61

b. Baøi toaùn Duøng ñònh lyù ñoäng naêng vaø ñònh lyù theá naêng tìm moái lieân heä giöõa ñoä bieán thieân ñoäng naêng vaø ñoä bieán thieân theá naêng cuûa hai heä vaät sau. – Vaät khoái löôïng m chuyeån ñoäng töø ñoä cao h1 xuoáng ñoä cao h2 so vôùi maët ñaát döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc. – Vaät khoái löôïng m gaén vaøo ñaàu loø xo naèm ngang chuyeån ñoäng töø vò trí loø xo coù ñoä bieán daïng x1 ñeán ñoä bieán daïng x2 döôùi taùc duïng löïc ñaøn hoài. Tình huoáng naøy daãn hoïc sinh ñeán haønh ñoäng vaän duïng kieán thöùc cuõ ñeå tìm caâu traû lôøi cho baøi toaùn. Keát quaû : 1 1 1 2 1 2 1 1 mv − mv = −(mgh − mgh ) vaø mv 2 − mv 2 = −( kx 2 − kx 2 ) 2

2

2

1

2

1

2

2

2

1

2

2

2 1

c. Phaùt hieän kieán thöùc môùi Keát quaû naøy daãn hoïc sinh ñeán caâu traû lôøi cho caâu hoûi cô baûn moät caùch deã daøng vaø töï nhieân nhôø chuyeån veá ñaúng thöùc töông töï nhö ñaõ laøm trong baøi ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng. Qui luaät môùi phaùt hieän laø toång ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa heä ñöôïc baûo toaøn. 1 1 1 1 1 mgh + mv 2 = mgh + 1 mv 2 vaø mv 2 + kx 2 = mv 2 + kx 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 d. Khaùi quaùt hoùa Keát luaän treân khoâng phaûi chæ ñuùng cho hai tröôøng hôïp treân. Chuùng cuõng ñuùng cho taát caû caùc vaät chæ chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc theá noùi chung. Trong cô hoïc, coù hai loaïi löïc theá laø löïc ñaøn hoài vaø löïc haáp daãn maø troïng löïc laø moät tröôøng hôïp rieâng. e. Tình huoáng kieåm chöùng Giaùo vieân nhaän xeùt keát luaän treân ñöôïc ruùt ra töø lyù thuyeát, chuùng coù theå sai soùt ôû moät khaâu naøo ñoù. Vì vaäy, neáu vaän duïng caùc keát quaû treân thì coù theå suy ra ñöôïc ñieàu gì khi vaät chuyeån ñoäng do löïc theá vaø kieåm tra keát quaû ñoù baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo? Ñònh höôùng naøy coøn roäng, vaäy caàn thu heïp : Ñoái töôïng thí nghieäm cuûa chuùng ta laø moät vaät rôi töï do vaø moät con laéc loø xo treo thaúng ñöùng thay vì naèm ngang ñeå giaûm ma saùt. Ñeå kieåm chöùng söï baûo toaøn cô naêng cuûa vaät rôi, chuùng ta coù moät quaû caân, caùc baêng giaáy vaø moät maùy ghi ñöôøng ñi töï ñoäng ñaõ bieát trong baøi baûo toaøn ñoäng löôïng. Maùy naøy ghi nhöõng ñoaïn ñöôøng vaät rôi ñöôïc ∆s trong khoaûng thôøi gian ∆t = 0,01s. Ñeå kieåm chöùng söï baûo toaøn cô naêng cuûa con laéc loø xo treo thaúng ñöùng ta chæ coù theå khaûo saùt ôû hai vò trí bieân.

62

Cho vaät rôi töï do khoâng vaän toác ñaàu. Laøm theá naøo ñeå tìm vaän toác cuûa vaät rôi töø do sau quaõng ñöôøng h baèng keát luaän treân vaø kieåm tra ñieàu naøy baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo? Cho con laéc loø xo dao ñoäng thaúng ñöùng vôùi ma saùt khoâng ñaùng keå. Neáu vaän duïng caùc keát quaû treân thì coù theå suy ra keát luaän gì veà hai bieân ñoä cuûa dao ñoäng vaø kieåm tra ñieàu ñoù baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo? Hoïc sinh neâu caùch tieán haønh thí nghieäm, suy ra nhöõng ñaïi löôïng caàn ño vaø tieán haønh thí nghieäm. Vì thao taùc cuûa caùc thí nghieäm ñeàu ñôn giaûn, caùch xöû lyù keát quaû cuõng nhanh choùng neân hoïc sinh coù theå thöïc hieän ñuùng tieán ñoä. Sai soá cuûa caùc keát quaû ño laø chaáp nhaän ñöôïc vì khoâng quaù lôùn. f. Hôïp thöùc hoùa kieán thöùc Giaùo vieân keát luaän, neâu ñieàu kieän cuûa ñònh luaät vaø cho hoïc sinh phaùt bieåu, vieát bieåu thöùc cuûa ñònh luaät baûo toaøn cô naêng. g. Vaän duïng Cho hoïc sinh duøng kieán thöùc môùi giaûi caùc baøi taäp sau. Yeâu caàu so saùnh caùch giaûi baèng kieán thöùc môùi vôùi caùch duøng caùc kieán thöùc ñaõ bieát (neáu coù theå).

– Baøi 1 : Tìm vaän toác con laéc ñôn taïi goùc leäch α, bieát goùc leäch cöïc ñaïi laø αo, chieàu daøi daây treo laø l vaø gia toác rôi töï do laø g. Boû qua ma saùt.

– Baøi 2 : Moät con laéc loø xo, vaät coù khoái löôïng m=100g, loø xo ñoä cöùng k=40N/m dao ñoäng treân maët phaúng ngang vôùi ma saùt raát nhoû. Bieát ñoä leäch lôùn nhaát cuûa vaät so voùi vò trí caân baèng laø OA=5cm. Tìm vaän toác vaät khi noù ñi ngang qua vò trí caân baèng, khi noù caùch vò trí caân baèng moät ñoaïn 3cm 4.1.5. Soaïn thaûo tieán trình daïy hoïc a. Kieåm tra baøi cuõ ¡ GV : Neâu yù nghóa vaät lyù vaø bieåu thöùc xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng ñoäng naêng, theá naêng troïng löïc vaø theá naêng ñaøn hoài.

– HS : Ñoäng naêng laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa vaät chuyeån ñoäng. Theá naêng troïng löïc laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa vaät ôû caùch maët ñaát ñoä cao h. Theá naêng ñaøn hoài ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa moät loø xo bò bieán daïng. Bieåu thöùc : Eñ = 1 mv 2 , Et = mgh , Et = 1 kx 2 2 2 ¡ GV : Neáu muoán thay ñoåi ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa caùc vaät thì caàn thay ñoåi nhöõng yeáu toá naøo? Ngöôøi ta ñaõ laøm theá naøo ñeå thay ñoåi ñöôïc caùc yeáu toá ñoù? – HS : Phaûi thay ñoåi traïng thaùi vaät nhö vaän toác, ñoä cao, ñoä bieán daïng loø xo. Do ñoù phaûi taùc duïng löïc leân vaät.

63

¡ GV : Khi laøm thay ñoåi traïng thaùi vaät thì löïc ñaõ sinh coâng. Moái lieân heä giöõa coâng cuûa löïc vaø ñoä bieán thieân ñoäng naêng, theá naêng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh nhö theá naøo? – HS : Nhôø caùc ñònh lyù ñoäng naêng vaø theá naêng. b. Tình huoáng cô baûn ¯GV : Ta xeùt hai tröôøng hôïp vaät chòu taùc duïng cuûa löïc theá laø vaät rôi töï do vaø con laéc loø xo ñang dao ñoäng. Con laéc goàm moät quaû caàu khoái löôïng m gaén vôùi loø xo oáng khoái löôïng khoâng ñaùng keå naèm ngang. Keùo quaû caàu leäch khoûi vò trí caân baèng roài thaû ra. Con laéc seõ chuyeån ñoäng qua laïi quanh vò trí caân baèng, goïi laø dao ñoäng. Hai vò trí xa nhaát maø quaû caàu ñeán ñöôïc goïi laø caùc vò trí bieân. Khoaûng caùch töø hai bieân ñeán vò trí caân baèng goïi laø bieân ñoä. ¡ GV : Trong hai tröôøng hôïp treân, ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa heä vaät coù thay ñoåi khoâng? Vì sao nhaän bieát ñöôïc ñieàu ñoù? – HS : Coù thay ñoåi vì vaän toác vaø ñoä cao cuõng nhö ñoä bieán daïng cuûa loø xo luoân thay ñoåi. ¡ GV : Ñuùng. Coù nhaän xeùt gì veà söï bieán ñoåi ñoù? – HS : Ñoäng naêng taêng leân thì theá naêng giaûm ñi vaø ngöôïc laïi. ¡ GV : Tuy nhieân, söï bieán ñoåi ñoù coù tuaân theo qui luaät naøo khoâng?

– HS : Döï ñoaùn tìm caâu traû lôøi. c. Baøi toaùn ¯GV : Chuùng ta ñaõ bieát moái lieân heä giöõa coâng cuûa löïc vaø söï bieán ñoåi ñoäng naêng, theá naêng cuûa vaät ñöôïc theå hieän ôû caùc ñònh lyù ñoäng naêng vaø theá naêng. Coù theå döïa vaøo ñoù ñeå tìm caâu traû lôøi. – HS : Suy ñoaùn tìm caâu traû lôøi. ¯Neáu hoïc sinh khoâng haønh ñoäng ñöôïc, giaùo vieân ñònh höôùng baèng caùch ñöa ra baøi toaùn sau : ¡ GV : Duøng caùc ñònh lyù ñoäng naêng vaø theá naêng ñeå tìm moái lieân heä giöõa ñoä bieán thieân ñoäng naêng vaø ñoä bieán thieân theá naêng cuûa moät vaät khoái löôïng m rôi töï do töø ñoä cao h1 xuoáng ñoä cao h2 so vôùi maët ñaát vaø cuûa con laéc loø xo khi loø xo bò bieán daïng töø x1 ñeán x2. – HS : giaûi toaùn - Baøi toaùn 1 : Khi rôi töø ñoä cao h1 xuoáng h2 thì troïng löïc P laøm vaän toác vaät thay ñoåi töø v1 ñeán v2. Theo ñònh lyù ñoäng naêng : 1 1 A = mv 2 − mv 2 . P

2

2

2

1

Ñoàng thôøi theá naêng cuûa vaät cuõng thay ñoåi. Theo ñònh lyù theá naêng :

64

- AP = m.g.h2 – m.g.h1 Töø ñoù suy ra : 1 mv 2 − 1 mv 2 = −(mgh − mgh ) 2 1 2 2 2 1 - Baøi toaùn 2 : Khi chuyeån ñoäng töø ñoä daõn x1 ñeán ñoä daõn x2 thì löïc ñaøn hoài F laøm vaän toác vaät thay ñoåi töø V1 ñeán V2. Theo ñònh lyù ñoäng naêng : 1 1 A = mv 2 − mv 2 . F

2

2

1

2

Ñoàng thôøi, theá naêng ñaøn hoài cuõng thay ñoåi. Theo ñònh lyù theá naêng: 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 − A = kx 2 − kx 2 . Töø ñoù suy ra : mv − mv = −( kx − kx ) F

2

2

2 1

2

2

2

1

¡ GV : Haõy neâu nhaän xeùt veà keát quaû treân.

2

2

2 1

– HS : ñoä bieán thieân ñoäng naêng vaø ñoä bieán thieân theá naêng cuûa vaät trong caû hai tröôøng hôïp ñeàu baèng nhau nhöng ngöôïc daáu. d. Phaùt hieän kieán thöùc môùi ¡ GV : Töø keát quaû treân, coù theå tìm ñöôïc qui luaät bieán ñoåi cuûa caùc ñaïi löôïng ñoäng naêng vaø theá naêng nhö theá naøo? – HS : chuyeån veá caùc ñaïi löôïng trong caùc ñaúng thöùc vöøa tìm ñeå ñoäng naêng vaø theá naêng ôû vò trí 1 veà moät beân cuûa ñaúng thöùc, ôû vò trí hai ôû veá kia. 1 mv 2 + mgh = 1 mv 2 + mgh 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 mv + kx = mv + kx 2 1 2 1 2 2 2 2

Töø ñoù tìm ñöôïc qui luaät : Toång ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa vaät khi rôi vaø khi dao ñoäng laø khoâng ñoåi. e. Khaùi quaùt cho löïc theá ¯GV : Trong hai chuyeån ñoäng treân, coù moät ñieåm chung laø löïc taùc duïng ñeàu laø löïc theá, coù nghóa laø coâng cuûa löïc khoâng phuï thuoäc daïng ñöôøng ñi, chæ phuï thuoäc vò trí ñaàu vaø cuoái. Ngöôøi ta thaáy raèng keát luaän treân cuõng ñuùng cho moïi chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc theá. ¡ GV : Haõy neâu keát luaän chung vöøa tìm ñöôïc cho löïc theá.

– HS : Khi moïât vaät chæ chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc theá (troïng löïc, löïc ñaøn hoài loø xo) thì toång ñoäng naêng vaø theá naêng (cô naêng) cuûa chuùng baèng nhau taïi moïi thôøi ñieåm (moïi vò trí) : Eñ1+Et1=Eñ2+Et2 ¯GV : Keát luaän treân ñöôïc ruùt ra töø lyù thuyeát, chuùng coù theå sai soùt ôû moät khaâu naøo ñoù. Vaäy : neáu vaän duïng caùc keát quaû treân thì coù theå suy ra ñöôïc ñieàu gì khi vaät chuyeån ñoäng do löïc theá vaø kieåm tra keát quaû ñoù baèng thöïc

65

nghieäm nhö theá naøo? f. Kieåm chöùng ¯GV : Ñoái töôïng thí nghieäm cuûa chuùng ta laø moät vaät rôi töï do vaø moät con laéc loø xo treo thaúng ñöùng thay vì naèm ngang ñeå giaûm ma saùt. ¡ GV : Cho vaät rôi töï do khoâng vaän toác ñaàu ñöôïc moät ñoaïn h. Laøm theá naøo ñeå tìm vaän toác cuûa vaät rôi töø do sau quaõng ñöôøng h baèng keát luaän treân vaø kieåm tra ñieàu naøy baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo? Cho con laéc loø xo dao ñoäng thaúng ñöùng vôùi ma saùt khoâng ñaùng keå. Neáu vaän duïng caùc keát quaû treân thì coù theå suy ra keát luaän gì veà hai bieân ñoä cuûa dao ñoäng vaø kieåm tra ñieàu ñoù baèng thöïc nghieäm nhö theá naøo? – HS : Vaät rôi töï do : vì ñoäng naêng luùc ñaàu vaø theá naêng luùc sau ñeàu baèng khoâng neân ta coù : 1 2 mgh + 0 = 0 + mv ; Suy ra : v2 = 2gh 2 Con laéc loø xo : vì hai vò trí bieân ñoäng naêng baèng khoâng. Khi ôû A 1 vaø B coù cô naêng toaøn phaàn : EA=mg(h – OA) + k(∆l + OA)2; 2 1 2 EB = mg(h + OB) + k(∆l – OB) 2 Neáu cô naêng heä baûo toaøn thì : EA = EB. Töø ñoù suy ra : OA = OB ¯GV : Duïng cuï thí nghieäm cho vaät rôi töï do laø caùc baêng giaáy vaø moät maùy ghi ñöôøng ñi töï ñoäng ñaõ bieát trong baøi baûo toaøn ñoäng löôïng. Maùy naøy ghi nhöõng ñoaïn ñöôøng vaät rôi ñöôïc ∆s trong khoaûng thôøi gian ∆t = 0,01s. Duïng cuï cho con laéc loø xo chæ caàn ñôn giaûn coù thöôùc ño ñeán mm. ¡ Vaäy trong caùc thí nghieäm naøy, ta caàn phaûi laøm nhöõng thao taùc gì, phaûi ruùt ra nhöõng ñaïi löôïng naøo caàn ño vaø ño chuùng nhö theá naøo? – HS : Trong thí nghieäm vaät rôi, phaûi thaû cho vaät rôi vaø keùo theo baêng giaáy chaïy qua maùy ghi ñöôøng ñi. Ta choïn vò trí ñaàu laø ñieåm A khi rôi, vò trí sau laø ñieåm B caùch A moät ñoaïn h. Ñaïi löôïng caàn ño laø ñoä cao h ñeå tính theá naêng vaø quaõng ñöôøng ∆s keå töø B ñeå tính vaän toác taïi B theo coâng thöùc v = ∆s (Vì ∆t raát nhoû neân vaän B

∆t

toác naøy coi laø töùc thôøi). Trong thí nghieäm con laéc loø xo, ñaïi löôïng caàn ño laø OA vaø OB. ¡ GV : Chuùng ta ñaõ coù caùc phöông aùn thí nghieäm. Haõy thöïc haønh thí nghieäm.

– HS : Tieán haønh thí nghieäm döôùi söï höôùng daãn cuûa giaùo vieân. ¯GV : Nhaän xeùt : keát quaû thí nghieäm coù sai soá. Nhöng ta coù theå tìm ra

66

nguyeân nhaân daãn ñeán caùc sai leäch naøy laø do ma saùt. Neáu giaûm ma saùt thì thaáy sai soá caøng nhoû. Töø ñoù ta coù theå khaúng ñònh neáu trong tröôøng hôïp lyù töôûng, ma saùt daàn tôùi khoâng thì nhöõng keát luaän cuûa ta laø ñuùng. g. Hôïp thöùc hoùa kieán thöùc ¡ GV : Keát quaû khaûo saùt treân cho pheùp ta khaúng ñònh veà ñaïi löôïng baûo toaøn laø toång ñoäng naêng vaø theá naêng khi moät vaät chuyeån ñoäng chæ döôùi taùc duïng cuûa löïc theá (khoâng coù ma saùt). Vaäy haõy phaùt bieåu ñònh luaät veà moái quan heä ñoù. – HS : Phaùt bieåu ñònh luaät : Neáu vaät chuyeån ñoäng chæ döôùi taùc duïng cuûa löïc theá (troïng löïc, löïc ñaøn hoài loø xo), khoâng coù ma saùt thì toång ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa chuùng taïi moïi thôøi ñieåm (moïi vò trí) ñeàu baèng nhau. Cô naêng ñöôïc baûo toaøn. Eñ1+Et1=Eñ2+Et2 h. Vaän duïng - cuûng coá ¯GV : Sau khi ñaõ xaây döïng ñöôïc ñònh luaät baûo toaøn cô naêng, ta haõy söû duïng noù ñeå giaûi hai baøi taäp sau. Baøi 1 : Tìm vaän toác con laéc ñôn taïi goùc leäch α, bieát goùc leäch cöïc ñaïi laø αo, chieàu daøi daây treo laø l vaø gia toác rôi töï do laø g. Boû qua ma saùt. Baøi 2 : Moät con laéc loø xo, vaät coù khoái löôïng m=100g, loø xo ñoä cöùng k=40N/m dao ñoäng treân maët phaúng ngang vôùi ma saùt raát nhoû. Bieát ñoä leäch lôùn nhaát cuûa vaät so voùi vò trí caân baèng laø OA=5cm.Tìm vaän toác vaät khi noù ñi ngang qua vò trí caân baèng, khi noù caùch vò trí caân baèng moät ñoaïn 3cm – HS: Baøi taäp 1 : ÔÛ vò trí bieân coù goùc leäch α0 : Eo=mgho=mgl(1cosαo) ÔÛ vò trí coù goùc leäc α : E=mV2/2+mgh = mV2/2+mgl(1- cosα). Theo ñònh luaät baûo toaøn cô naêng : Eo= E mgl(1-cosαo) = mv2/2 + mgl(1- cosα). Töø ñoù suy ra : v = 2 gl (cos α − cos α o )

Khi qua vò trí caân baèng thì goùc α=0, do ñoù vaän toác vaät seõ laø v = 2 gl (1 − cosα o )

Baøi taäp 2 : ÔÛ vò trí coù ñoä leäch lôùn nhaát : E = 0 + E t = k.OA /2 Khi ñi ngang qua vò trí caân baèng : E = Eñ + 0 = mv2/2 Theo baûo toaøn cô naêng : k.OA2/2 = mv2/2 2

Töø ñoù : v = OA k = 0,05 40 = 1(m / s) m

0,1

Khi caùch vò trí caân baèng moät ñoaïn x=3cm, heä vöøa coù ñoäng naêng, vöøa coù theá naêng neân cô naêng E=mv2/2 + kx2/2.

67

Theo baûo toaøn cô naêng : k.OA2/2 = mv2/2 + kx2/2 Töø ñoù : v = k (OA2 − x 2 ) = 0,8 (m/s) m

¯GV : Nhaän xeùt keát quaû vaø toùm taét caùc böôùc vaän duïng. Töø ñoù ruùt ra phöông phaùp vaän duïng chung 1. Neáu vaät chuyeån ñoäng döôùi taùc duïng cuûa löïc theá vaø khoâng ma saùt thì aùp duïng ñöôïc ñònh luaät. 2. Vieát bieåu thöùc cô naêng vaät taïi hai vò trí (töông öùng vôùi hai thôøi ñieåm) khaùc nhau. Chuù yù tôùi vieäc choïn goác theá naêng sao cho bieåu thöùc theá naêng ñôn giaûn. 3. Cho cô naêng taïi hai vò trí ñoù baèng nhau vaø döïa vaøo caùc döõ kieän cuûa ñeà ñeå tìm caâu traû lôøi. ¡ GV : Haõy nhaän xeùt ñeå thaáy öu ñieåm cuûa kieán thöùc môùi so vôùi kieán thöùc cuõ. – HS : Duøng kieán thöùc cuõ seõ khoâng giaûi quyeát ñöôïc baøi toaùn treân vì khoâng xaùc ñònh ñöôïc löïc taùc duïng. ¯GV : Keát luaän Kieán thöùc môùi khoâng nhöõng laø moät coâng cuï raát coù hieäu quaû ñeå giaûi nhöõng baøi toaùn khoâng bieát quaù trình, chæ bieát traïng thaùi ñaàu vaø cuoái. Noù coøn coù nhieàu yù nghóa veà maët phöông phaùp nhaän thöùc seõ ñöôïc laøm roõ sau naøy.

68

4.2. TIEÁN TRÌNH DAÏY HOÏC BAØI “NAÊNG LÖÔÏNG, ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN NAÊNG LÖÔÏNG” 4.2.1. Sô ñoà tieán trình xaây döïng khaùi nieäm “naêng löôïng” vaø ñònh luaät “baûo toaøn naêng löôïng”

Coù theå ñònh nghóa naêng löôïng vaø phöông phaùp chung ñeå xaùc ñònh naêng löôïng cuûa moät vaät hoaëc heä vaät nhö theá naøo? Phöông phaùp ñònh nghóa vaø xaùc ñònh bieåu thöùc töông töï nhö caùc khaùi nieäm ñoäng naêng vaø theá naêng.

Ñoäng naêng – theá naêng

Naêng löôïng

Laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa caùc vaät chuyeån ñoäng, cuûa heä vaät - traùi ñaát, cuûa heä vaät – loø xo

Laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng chung cuûa caùc vaät vaø heä vaät baát kyø

Tìm coâng lôùn nhaát maø caùc vaät treân thöïc hieän ñöôïc. (coâng naøy phuï thuoäc heä qui chieáu)

Tìm coâng lôùn nhaát maø vaät hay heä vaät thöïc hieän ñöôïc. (coâng naøy phuï thuoäc heä qui chieáu).

1. Naêng löôïng laø ñaïi löôïng vaät lyù ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa vaät hay heä vaät. 2. Soá ño naêng löôïng laø coâng lôùn nhaát maø vaät hay heä vaät coù theå thöïc hieän ñöôïc trong moät quaù trình bieán ñoåi nhaát ñònh. 3. Ñôn vò cuûa naêng löôïng laø Jun. 4. Naêng löôïng phuï thuoäc vaøo traïng thaùi vaät vaø coù nhieàu daïng khaùc nhau (cô naêng, nhieät naêng, ñieän naêng, quang naêng…)

69

Naêng löôïng cuûa vaät vaø heä vaät khi bieán ñoåi coù tuaân theo qui luaät naøo khoâng? Tìm qui luaät bieán ñoåi naêng löôïng cuûa vaät hay heä vaät döïa vaøo söï töông töï vôùi ñònh luaät baûo toaøn cô naêng. Theo ñònh luaät baûo toaøn cô naêng : Phaàn ñoäng naêng giaûm ñi baèng phaàn theá naêng taêng leân. Do ñoù cô naêng toaøn phaàn khoâng ñoåi. Töông töï : phaàn naêng löôïng cuûa vaät naøy giaûm ñi thì baèng phaàn naêng löôïng cuûa vaät khaùc taêng leân. Do ñoù toång naêng löôïng cuûa heä vaät khoâng ñoåi.

Naêng löôïng coù theå truyeàn töø daïng naøy sang daïng khaùc, töø vaät naøy sang vaät khaùc nhöng naêng löôïng toaøn phaàn khoâng ñoåi.

Laøm theá naøo ñeå xaùc nhaän söï ñuùng ñaén cuûa ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng? Duøng ñònh luaät baûo toaøn NL giaûi baøi toaùn sau vaø so saùnh vôùi keát quaû khi giaûi baèng phöông phaùp ñoäng löïc hoïc. Söï phuø hôïp giöõa hai keát quaû seõ xaùc nhaän tính ñuùng ñaén cuûa ñònh luaät : Moät vaät coù khoái löôïng m=1kg tröôït khoâng vaän toác ñaàu töø ñænh maët phaúng nghieâng goùc α=30o, daøi 10m. Heä soá ma saùt k=0,1. Tính vaän toác vaät ôû cuoái maët phaúng nghieâng. Laáy g=10m/s2. Löïc taùc duïng leân vaät laø F=mg(sinα-kcosα). Do ñoù gia toác a=g(sinα-kcosα). Theo ñònh luaätII Niuton : F=ma. Töø ñoù suy ra V.

Theá naêng ôû ñænh baèng ñoäng naêng ôû chaân maët phaúng nghieâng coäng vôùi coâng cuûa löïc ma saùt : Wt = Wñ +kmgcosα. Töø ñoù suy ra V.

V = 9,1 m/s

V = 9,1 m/s

Trong moät heä kín coù söï chuyeån hoaù cuûa naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc nhöng naêng löôïng toång coäng ñöôïc baûo toaøn.

70

4.2.2. Xaùc ñònh muïc tieâu baøi hoïc a. Trong giôø hoïc – Hoïc sinh so saùnh vôùi ñònh nghóa vaø caùch xaùc ñònh ñoäng naêng, theá naêng ñeå ñònh nghóa vaø neâu caùch xaùc ñònh giaù trò cuûa naêng löôïng.

– Hoïc sinh döïa vaøo söï töông töï vôùi noäi dung cuûa ñònh luaät baûo toaøn cô naêng ñeå neâu ñöôïc naêng löôïng cuûa heä vaät ñöôïc baûo toaøn.

– Hoïc sinh giaûi ñöôïc baøi toaùn kieåm chöùng baèng hai phöông phaùp vaø thaáy ñöôïc söï phuø hôïp giöõa hai keát quaû. Töø ñoù xaùc nhaän tính ñuùng ñaén cuûa ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng. b. Sau giôø hoïc – Hoïc sinh phaùt bieåu ñuùng ñònh nghóa veà naêng löôïng, veà ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng, veà phöông phaùp chung xaùc ñònh naêng löôïng vaø ñieàu kieän cuûa ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng. Neâu ñöôïc thí duï cuï theå veà söï chuyeån hoùa naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc vaø truyeàn töø vaät naøy sang vaät khaùc. – Hoïc sinh vaän duïng ñöôïc ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng ñeå giaûi caùc baøi taäp trong chöông trình. 4.2.3. Xaây döïng caùc tình huoáng vaät lyù a.Tình huoáng veà khaùi nieäm naêng löôïng Giaùo vieân daãn daét : ñoäng naêng laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa moät vaät ñang chuyeån ñoäng, theá naêng troïng löïc ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa heä vaät – traùi ñaát. Theá naêng ñaøn hoài ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa loø xo bò bieán daïng. Nhöng treân thöïc teá, ta nhaän thaáy khoâng phaûi chæ coù caùc vaät treân môùi coù khaû naêng sinh coâng. Thí duï, moät doøng ñieän chaïy qua moät quaït maùy, moät aám nöôùc ñöôïc ñun soâi, moät quaû ñaïn khi noå cuõng coù theå sinh coâng… Nhö vaäy caàn coù ñaïi löôïng chung ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa taát caû caùc vaät sinh coâng. Chuùng coùù teân chung laø Naêng löôïng. Vaäy : Coù theå ñònh nghóa naêng löôïng vaø phöông phaùp chung ñeå xaùc ñònh naêng löôïng cuûa moät vaät hoaëc heä vaät nhö theá naøo? Tình huoáng naøy gôïi yù cho hoïc sinh ñònh nghóa moät ñaïi löôïng vaät lyù môùi, töông töï nhö caùch ñònh nghóa ñoäng naêng vaø theá naêng ñaõ laøm : Naêng löôïng laø ñaïi löôïng vaät lyù ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa vaät hay heä vaät. Soá ño naêng löôïng laø coâng lôùn nhaát maø vaät hay heä vaät coù theå thöïc hieän ñöôïc trong moät quaù trình bieán ñoåi nhaát ñònh. Ñôn vò cuûa naêng löôïng laø Jun. Naêng löôïng phuï thuoäc vaøo traïng thaùi vaät vaø coù nhieàu daïng khaùc nhau. Coù nhieàu daïng naêng löôïng khaùc nhau nhö : cô naêng, nhieät naêng, ñieän naêng… b.Tình huoáng cô baûn

71

Cuõng gioáng nhö ñoäng naêng vaø theá naêng, caùc daïng naêng löôïng khaùc cuûa moät vaät hoaëc heä vaät cuõng coù theå taêng leân hoaëc giaûm xuoáng. Thí duï : khi vaät chuyeån ñoäng chaäm daàn do ma saùt thì ñoäng naêng cuûa noù giaûm nhöng nhieät naêng cuûa maët ñöôøng vaø baùnh xe laïi taêng leân. Khi xaêng chaùy trong ñoäng cô thì nhieät naêng giaûm nhöng xe laïi chaïy nhanh hôn neân ñoäng naêng taêng... Vaäy, naêng löôïng cuûa vaät vaø heä vaät khi bieán ñoåi tuaân theo qui luaät naøo? Treân cô sôû ñaõ bieát töø caùc ñònh luaät baûo toaøn ñoäng löôïng vaø baûo toaøn cô naêng, hoïc sinh coù theå suy ñoaùn raèng phaàn naêng löôïng giaûm ñi laø do ñaõ truyeàn cho vaät khaùc vaø ngöôïc laïi, laø do ñaõ nhaän töø vaät khaùc. Nhö vaäy toång naêng löôïng ñöôïc baûo toaøn. Neáu hoïc sinh khoâng haønh ñoäng ñöôïc thì giaùo vieân phaûi ñònh höôùng theâm laø : coù theå tìm qui luaät bieán ñoåi naêng löôïng cuûa vaät hay heä vaät döïa vaøo söï töông töï vôùi ñònh luaät baûo toaøn cô naêng. Löu yù : Phaàn naêng löôïng bieán ñoåi ñoù baèng coâng cuûa ngoaïi löïc taùc duïng leân vaät. c. Baøi toaùn vaän duïng - kieåm chöùng Cho hoïc sinh giaûi baøi taäp sau baèng hai caùch : duøng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng vaø duøng ñònh luaät II Niutôn. Moät vaät coù khoái löôïng m=1kg tröôït khoâng vaän toác ñaàu töø ñænh maët phaúng nghieâng goùc α=30o, daøi 10m. Heä soá ma saùt k=0,1. Tính vaän toác vaät ôû cuoái maët phaúng nghieâng. Laáy g=10m/s2. Keát quaû giaûi toaùn trong hai tröôøng hôïp cho ta ruùt ra nhaän xeùt gì veà keát luaän treân? Keát quaû baøi toaùn trong hai tröôøng hôïp nhö nhau. Ñieàu naøy chöùng toû ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng phuø hôïp vôùi caùc kieán thöùc cuõ. d. Hôïp thöùc hoùa kieán thöùc Khi caùc vaät töông taùc, chuùng truyeàn naêng löôïng cho nhau. Neáu caùc vaät taïo thaønh heä kín khoâng töông taùc vôùi moâi tröôøng thì naêng löôïng toång coäng cuûa heä ñoù laø khoâng ñoåi. Töø ñoù coù ñònh luaät : Trong moät heä kín coù söï chuyeån hoaù cuûa naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc nhöng naêng löôïng toång coäng ñöôïc baûo toaøn. 4.2.4. Thieát bò daïy hoïc Khi daïy kieán thöùc naøy phaàn kieåm chöùng duøng phöông phaùp so saùnh keát quaû vaän duïng noù vôùi keát quaû vaän duïng baèng caùc kieán thöùc khaùc neân khoâng nhaát thieát phaûi duøng thí nghieäm vaät lyù. Chæ caàn thieát duøng caùc ñoà duøng daïy hoïc nhö hình veõ, sô ñoà… caùc quaù trình chuyeån naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc. 4.2.5. Soaïn thaûo tieán trình daïy hoïc

72

a. Kieåm tra baøi cuõ ¡ GV : Nhaéc laïi yù nghóa cuûa ñoäng naêng, theá naêng troïng löïc, theá naêng ñaøn hoài vaø phöông phaùp chung xaùc ñònh ñoä lôùn cuûa chuùng.

– HS : Laø caùc ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa vaät ñang chuyeån ñoäng, cuûa moät vaät ôû treân cao hay loø xo bò bieán daïng. Ñeå xaùc ñònh ñoä lôùn cuûa chuùng, ngöôøi ta tìm coâng lôùn nhaát maø chuùng coù theå thöïc hieän ñöôïc. b. Khaùi nieäm naêng löôïng ¡ GV : Coù theå tìm ñöôïc thí duï veà nhöõng vaät khaùc cuõng coù khaû naêng sinh coâng nhöng khoâng phaûi do chuyeån ñoäng, cuõng khoâng phaûi do ôû treân cao vaø khoâng phaûi loø xo bò neùn ñöôïc khoâng? – HS : Doøng ñieän chaïy qua laøm quaït quay cuõng sinh coâng. Nöôùc soâi laøm baät naép aám cuõng sinh coâng, moät quaû ñaïn noå cuõng sinh coâng… ¯GV : Ñuùng. Coù nhieàu vaät coù khaû naêng sinh coâng khaùc nhau. Do ñoù cuõng caàn coù nhöõng ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa caùc vaät ñoù. Nhöõng ñaïi löôïng naøy seõ ñöôïc tieáp tuïc khaûo saùt sau trong chöông trình vaät lyù. Cuøng vôùi ñoäng naêng vaø theá naêng, chuùng coù teân chung laø naêng löôïng. ¡ GV : Vaäy coù theå neâu ñònh nghóa naêng löôïng vaø phöông phaùp toång quaùt nhaát ñeå xaùc ñònh naêng löôïng nhö theá naøo? – HS : Naêng löôïng laø ñaïi löôïng vaät lyù ñaëc tröng cho khaû naêng sinh coâng cuûa vaät hay heä vaät. Soá ño naêng löôïng laø coâng lôùn nhaát maø vaät hay heä vaät coù theå thöïc hieän ñöôïc trong moät quaù trình bieán ñoåi nhaát ñònh. Ñôn vò cuûa naêng löôïng laø Jun. ¯GV : Ñuùng, coù nhieàu hình thöùc sinh coâng khaùc nhau neân coù nhieàu daïng naêng löôïng khaùc nhau. Thí duï, caùc chuyeån ñoäng cô hoïc coù theå sinh coâng neân coù daïng naêng löôïng cô (cô naêng). Doøng ñieän coù theå sinh coâng neân coù daïng naêng löôïng ñieän (ñieän naêng). Xaêng daàu khi ñoát chaùy coù theå sinh coâng neân coù daïng naêng löôïng nhieät (nhieät naêng)… c. Tình huoáng cô baûn ¡ GV : Ñoäng naêng vaø theá naêng coù theå bieán ñoåi ñöôïc, caùc daïng naêng löôïng khaùc cuõng vaäy. Haõy cho nhöõng thí duï thöïc teá veà söï bieán ñoåi naøy. – HS : thí duï khi ñoát heát xaêng trong bình thì nhieät naêng seõ bò giaûm. ¡ GV : Nhöng nhaän xeùt thaáy moät daïng naêng löôïng giaûm ñi thì laïi coù moät daïng khaùc taêng leân. Thí duï : khi vaät chuyeån ñoäng chaäm daàn do ma saùt thì ñoäng naêng cuûa noù giaûm nhöng nhieät naêng cuûa maët ñöôøng vaø baùnh xe laïi

73

taêng leân. Khi xaêng chaùy trong ñoäng cô thì nhieät naêng giaûm nhöng xe laïi chaïy nhanh hôn neân ñoäng naêng taêng... Vaäy : Naêng löôïng cuûa vaät vaø heä vaät khi bieán ñoåi tuaân theo qui luaät naøo? ¯Neáu hoïc sinh khoâng coù caâu traû lôøi thì giaùo vieân coù theå ñònh höôùng theâm : coù theå tìm qui luaät bieán ñoåi naêng löôïng cuûa vaät hay heä vaät döïa vaøo söï töông töï vôùi ñònh luaät baûo toaøn cô naêng.

– HS : Phaàn naêng löôïng vaät naøy maát ñi phaûi ñuùng baèng phaàn naêng löôïng vaät khaùc nhaän ñöôïc. Nhö vaäy, naêng löôïng toång coäng cuûa heä caùc vaät ñöôïc baûo toaøn. Thí duï, phaàn naêng löôïng nhieät cuûa xaêng bò maát ñi seõ chuyeån thaønh cô naêng cuûa xe. d. Khaùi quaùt hoùa ¯GV : Ñuùng. Naêng löôïng coù nhieàu daïng nhöng chuùng coù theå chuyeån hoùa töø daïng naøy sang daïng khaùc, töø vaät naøy sang vaät khaùc maø khoâng bò maát ñi. Phaàn naêng löôïng vaät naøy maát ñi phaûi ñuùng baèng phaàn naêng löôïng do caùc vaät khaùc nhaän ñöôïc. Phaàn naêng löôïng bieán ñoåi ñoù baèng coâng cuûa ngoaïi löïc taùc duïng leân vaät. e. Vaän duïng kieåm chöùng ¡ GV : Haõy giaûi baøi taäp sau baèng hai caùch : duøng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng vaø duøng ñònh luaät II Niutôn. Moät vaät coù khoái löôïng m=1kg tröôït khoâng vaän toác ñaàu töø ñænh maët phaúng nghieâng goùc α=30o, daøi 10m. Heä soá ma saùt k=0,1. Tính vaän toác vaät ôû cuoái maët phaúng nghieâng. Laáy g=10m/s2. Keát quaû giaûi toaùn trong hai tröôøng hôïp cho ta ruùt ra nhaän xeùt gì veà keát luaän treân.

– HS : giaûi toaùn theo hai phöông phaùp Caùch 1 : Duøng ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng Theá naêng ôû ñænh baèng ñoäng naêng ôû chaân maët phaúng nghieâng coäng vôùi coâng cuûa löïc ma saùt : Wt =Wñ +kmgcosα. Töø ñoù suy ra v=9,1m/s Caùch 2 : Duøng ñònh luaät II Niutôn Löïc taùc duïng leân vaät laø F=mg(sinα-kcosα). Gia toác a=g(sinαkcosα). Töø ñoù suy ra vaän toác vôùi keát quaû nhö treân. Nhaän xeùt : ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng cho caùc heä quaû phuø hôïp vôùi caùc heä quaû suy ra töø caùc kieán thöùc cuõ. GV : Keát luaän kieán thöùc Trong moät heä kín coù söï chuyeån hoaù cuûa naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc nhöng naêng löôïng toång coäng ñöôïc baûo toaøn.

74

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Döông Troïng Baùi, Buøi Gia Thònh, Toâ Giang, Vuõ Quang, Nguyeãn Ñöùc Thaâm, “Caùc taøi lieäu boài döôõng veà saùch giaùo khoa caûi caùch vaø saùch giaùo khoa”, Boä giaùo duïc vaø ñaøo taïo-Vuï giaùo vieân. 2. Phaïm Ñình Cöông (2002), “Thí nghieäm vaät lyù ôû tröôøng trung hoïc phoå thoâng”, NXB giaùo duïc. 3. David Halliday, Robert Pesnick, Jearl Walker (1996), “Cô sôû vaät lyù”, NXB giaùo duïc. 4. I.F.Kharlamoáp (1978), “Phaùt huy tính tích cöïc hoïc taäp cuûa hoïc sinh nhö theá naøo”, NXB giaùo duïc. 5. L.Ia. Lecne(1977), “Daïy hoïc neâu vaán ñeà”, NXB giaùo duïc. 6. A.V. Muraviep (1978), “Daïy theá naøo cho hoïc sinh töï löïc naém kieán thöùc vaät lyù”, NXB giaùo duïc. 7. V.OÂkoân (1976), “Nhöõng cô sôû cuûa vieäc daïy hoïc neâu vaán ñeà”, NXB giaùo duïc. 8. Ñaøo Vaên Phuùc (1999), “Lòch söû vaät lyù hoïc”, NXB giaùo duïc. 9. Ñaøo Vaên Phuùc (1978),“Tö töôûng vaät lí vaø phöông phaùp vaät lí”, NXB giaùo duïc. 10.Nguyeãn Ñöùc Thaâm, Nguyeãn Ngoïc Höng (1999), “Toå chöùc hoaït ñoäng nhaän thöùc cho HS trong daïy hoïc vaät lí ôû tröôøng PT”, NXB ñaïi hoïc quoác gia Haø noäi. 11.Phaïm Höõu Toøng (1999), “Thieát keá hoaït ñoäng daïy hoïc vaät lyù”, NXB giaùo duïc. 12.Vieän Haøn Laâm Khoa Hoïc Sö Phaïm Lieân Xoâ -Vieän Haøn Laâm Khoa Hoïc Sö Phaïm CHDC Ñöùc (1984), “Phöông phaùp giaûng daïy vaät lí trong caùc tröôøng PT ôû Lieân xoâ vaø CHDC Ñöùc”, NXB giaùo duïc.