zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Khoa học tự nhiên

Luận văn tốt nghiệp Vật lý: Xây dựng một số mô hình dạy học chương "Cảm ứng điện từ" nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

Báo xấu

103
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn tốt nghiệp Vật lý: Xây dựng một số mô hình dạy học chương "Cảm ứng điện từ" nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh đưa ra một số phương pháp nhằm xây dựng một số mô hình dạy học chương "Cảm ứng điện từ". Từ đó nâng cao chất lượng dạy học chương học nói riêng và Vật lý nói chung.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn tốt nghiệp Vật lý: Xây dựng một số mô hình dạy học chương "Cảm ứng điện từ" nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA VAÄT LÍ  LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP XAÂY DÖÏNG MOÄT SOÁ MOÂ HÌNH DAÏY HOÏC CHÖÔNG “CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ” NHAÈM PHAÙT HUY TÍNH TÍCH CÖÏC, TÖÏ ;ÖÏC, SAÙNG TAÏO CUÛA HOÏC SINH SVTH : NGUYỄN ĐẮC NGỌC THẢO THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH _ NAÊM 2009
LỜI CẢM ƠN Trong thời gian bốn năm học ở trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, tôi đã được các thầy cô truyền đạt nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu cũng như học tập từ các bạn trong nhà trường. Về bản thân, tôi đã nỗ lực học tập và rèn luyện để trở thành một giáo viên tốt trong tương lai. Được sự đồng ý của nhà trường, sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn, tôi đã hoàn thành luận văn này. Đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Nguyễn Mạnh Hùng, người trực tiếp hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn thầy Nguyễn Minh Hải - giáo viên phụ trách môn Flash, thầy Tô Lâm Viễn Khoa - giáo viên phụ trách phòng thí nghiệm trường THPT Gia Định, thầy Nguyễn Nam Bình - giáo viên phụ trách phòng thí nghiệm trường THPT Lương Thế Vinh, học sinh các lớp 11A5, 11AT trường THPT Gia Định cùng các bạn lớp 4A, 4B khóa 31 đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian làm khóa luận. Ngoài ra, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện tốt cho tôi học tập, làm việc và nghiên cứu. Sau cùng, tôi xin cảm ơn cha mẹ, là những người sinh thành, dưỡng dục tôi nên người. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những lời góp ý chân thành. Thành phố Hồ Chí Minh, 25-04-2009 Sinh viên Nguyễn Đắc Ngọc Thảo
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Là sinh viên năm cuối trường đại học sư phạm, tương lai sẽ trở thành giáo viên, người truyền thụ kiến thức, người giáo dục các em học sinh, tôi luôn tâm niệm: điều gì gây hại cho học sinh, dù nhỏ cũng không nên làm; ngược lại, điều gì làm lợi cho học sinh dù nhỏ cũng nên làm. Do đó, tôi chọn nghiên cứu về phương pháp giảng dạy, nghiên cứu để có thể giảng dạy tốt nhất sau này. Luật Giáo dục, điều 24.2, đã ghi: "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh". Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. Phương pháp dạy học tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính tích cực của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp tích cực thì giáo viên phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động. Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, nó nghiên cứu sự vận động phong phú và đa dạng của vật chất. Dạy học vật lý vì thế không thể không liên quan đến các mô hình vật lý đặc biệt là khi dạy những khái niệm khó hay những chủ đề kiến thức đặc biệt. Qua thực tế dạy học, phần “cảm ứng điện từ” có thể nói là một phần tương đối khó đối với cả giáo viên lẫn học sinh trong việc dạy và học. Các khái niệm từ thông, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng, dòng điện Fu-cô … là các khái niệm khá trừu tượng. Các định luật Lentz, định luật Faraday là các định luật khó để học sinh tự mình khái quát. Tuy nhiên, đây lại là một nội dung khá quan trọng, tạo cơ sở cho các em tiếp thu những kiến thức về dòng điện xoay chiều sau này. Do đó, nhiệm 1
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp vụ của giáo viên – giúp học sinh hiểu đúng, hiểu sâu và cao hơn nữa là tự mình tìm ra kiến thức là một nhiệm vụ khá nặng nề. Hỗ trợ giáo viên trong quá trình dạy học, luận văn cung cấp cho giáo viên một số mô hình dạy học vật lý, có thể xem như là “công cụ” góp phần giúp cho giáo viên thực hiện nhiệm vụ nói trên. 2. Tổng quan các đề tài nghiên cứu có liên quan Do thời gian làm luận văn có hạn, trình độ ngoại ngữ còn hạn chế nên các tài liệu mà tôi nghiên cứu không nhiều và đa số là sách của các tác giả trong nước hoặc được dịch lại từ các sách nước ngoài. Qua các tài liệu có được, tôi thấy rằng vấn đề đổi mới phương pháp dạy học đang là một vấn đề “nóng hổi” được nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực giáo dục, tâm lí học quan tâm. Đổi mới phương pháp dạy học là biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo. Tức là tăng tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt động tích cực, chủ động của học sinh dưới sự tổ chức và hướng dẫn của giáo viên nhằm góp phần phát triển tư duy độc lập, sáng tạo; góp phần hình thành phương pháp và nhu cầu tự học, bồi dưỡng hứng thú học tập, tạo niềm tin và niềm vui trong học tập. Có không ít sách bàn về vấn đề này như: “Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông” (Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hưng), “Dạy thế nào cho học sinh tự lực nắm kiến thức vật lý” (A.V.Muraviep – người dịch: Bùi Ngọc Quỳnh, Nguyễn Ngọc Đoàn, Bùi Văn Kim), “Cách tổ chức giờ học vật lý” (K.N.Elidarốp),… Tuy nhiên các sách này đều đã rất cũ (những năm 70, 80) do đó không còn phù hợp với chương trình học ngày nay. Gần đây, nghiên cứu về vấn đề này, có nhiều công trình như: “Phát huy vai trò trung tâm của học sinh trong quá trình dạy học chương “Động học chất điểm” lớp 10 trung học phổ thông ban cơ bản” (Luận văn thạc sĩ giáo dục học Trần Thanh Bình), “Sử dụng phương pháp nhận thức (phương pháp mô hình) trong dạy học vật lý phổ thông nhằm phát triển tư duy của học sinh” (luận văn thạc sĩ của Trịnh Thị Hải Yến),… Ngoài ra còn có một số đề tài luận văn tốt nghiệp của các anh chị là sinh viên của trường đại học Sư phạm nghiên cứu về phương pháp định hướng, tổ 2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp chức hành động học tập tích cực, tự lực cho học sinh. Đây đều là các tài liệu bổ ích để tham khảo trong quá trình nghiên cứu đề tài. Tuy nhiên, phần nhiều những nghiên cứu trên hoặc đi sâu vào phần lí thuyết hoặc gặp nhiều khó khăn khi đi vào áp dụng trong thực tế. Hơn nữa, các nghiên cứu trên tuy nhiều nhưng phần lớn khai thác phương pháp dạy học nêu vấn đề và các phương pháp nhằm phát triển tư duy, tăng cường tính tích cực tự lực ở học sinh, ít công trình nghiên cứu sâu việc sử sụng các mô hình trong dạy học. Đây cũng là một khó khăn trong quá trình thực hiện luận văn. Chính vì vậy, để bản thân có thêm một phương pháp dạy học tốt sau này cũng như cung cấp thêm cho giáo viên một số công cụ trong giảng dạy, tôi đã tiến hành nghiên cứu về đề tài sử sụng các mô hình trong dạy học vật lý nhằm tăng cường tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh và áp dụng xây dựng một số tiến trình dạy học theo phương pháp này cho chương “Cảm ứng điện từ” – một chương khá phức tạp nhưng không kém phần quan trọng. 3. Giả thuyết Qua việc xem xét các tài liệu nghiên cứu có liên quan, ta có thể đưa ra giả thuyết: sử dụng các mô hình trong dạy học vật lý có thể tăng cường tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh. 4. Phương pháp nghiên cứu  Tham khảo các tài liệu về giáo dục học, tâm lí học và phương pháp giảng dạy có liên quan đến đề tài cần nghiên cứu.  Phương pháp thực nghiệm sư phạm. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu về đổi mới phương pháp dạy học để chọn ra một quan niệm thích hợp có thể áp dụng vào việc giảng dạy chương V “Cảm ứng điện từ” cho thật tốt. Nghiên cứu về mô hình cũng như vai trò của mô hình trong dạy học vật lý. Từ đó, đưa ra và làm rõ giả thuyết có thể tăng cường tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh bằng cách sử dụng các mô hình. Bước đầu áp dụng vào thực tiễn để chứng minh rằng có thể tăng cường tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh bằng cách sử dụng các mô hình. 3
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp 6. Phạm vi giới hạn của đề tài Chương V “Cảm ứng điện từ” theo chương trình nâng cao. 4
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH TRONG DẠY HỌC 1.1 Đổi mới phương pháp dạy học vật lý Hiện nay, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học đang rất được dư luận quan tâm. Báo chí và các cơ quan truyền thông đã mở nhiều cuộc trao đổi xoay quanh vấn đề này. Đây là những tín hiệu đáng mừng, nó phản ánh chủ trương mạnh dạn xã hội hóa giáo dục và quyết tâm đổi mới giáo dục ở nước ta. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra không phải là dễ dàng. Từ lúc có chủ trương đẩy mạnh đổi mới phương pháp dạy học của Bộ Giáo Dục – Đào Tạo (7/1998) cho đến nay, từng lúc, từng nơi chúng ta cũng đã có những thành công nhất định. Song nhìn tổng thể, việc đổi mới phương pháp dạy học chưa thật sự đi vào thực tiễn và kết quả thu nhận được chưa mấy khả quan. Đổi mới phương pháp dạy học là biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo. Tức là tăng tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt động tích cực, chủ động của học sinh dưới sự tổ chức và hướng dẫn của giáo viên nhằm góp phần phát triển tư duy độc lập, sáng tạo; góp phần hình thành phương pháp và nhu cầu tự học, bồi dưỡng hứng thú học tập, tạo niềm tin và niềm vui trong học tập. Dạy học vật lý ngày nay là tiếp tục tận dụng những ưu điểm của các phương pháp truyền thống và dần dần làm quen với phương pháp dạy học mới. Cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Nghĩa là: giáo viên không còn đóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức mà phải là người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động học tập của học sinh. Khi đó, học sinh trở thành người khám phá, người thực hiện và giải quyết vấn đề. Học sinh sẽ tự lực chiếm lĩnh tri thức một cách chủ động. Đổi mới phương pháp dạy học phải đi đôi với đổi mới mục tiêu, nội dung dạy học, đổi mới cơ sở vật chất và thiết bị dạy học; đổi mới các hình thức tổ chức dạy học; đổi mới môi trường giáo dục để học tập gắn liền với thực hành và vận dụng; 5
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp đổi mới cách đánh giá kết quả học tập của học sinh qua nội dung, hình thức kiểm tra, đánh giá… Nhìn chung, đổi mới phương pháp dạy học có thể cụ thể hóa bằng các định hướng:  Sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống theo tinh thần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh.  Chuyển từ phương pháp nặng về sự diễn giải của giáo viên sang phương pháp nặng về tổ chức cho học sinh hoạt động chiếm lĩnh kiến thức và kĩ năng.  Tăng cường học tập cá nhân, phối hợp một cách hài hòa với học tập hợp tác.  Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học.  Coi trọng rèn luyện kĩ năng ngang tầm với truyền thụ kiến thức. Đổi mới cách kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh.  Tăng cường sử dụng thiết bị dạy học, chú trọng làm thí nghiệm, ứng dụng công nghệ thông tin vào việc dạy học.  Đổi mới cách soạn giáo án. Tuy nhiên, thực tiễn cho thấy, việc đổi mới phương pháp dạy học hoàn toàn không dễ dàng mà ngược lại, nó gặp rất nhiều lúng túng, lệch lạc. Thay sách giáo khoa nhưng cách dạy học cơ bản vẫn như cũ. Giáo viên đã có ý thức đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng nói trên nhưng phần nhiều vẫn loay hoay và trở lại quán tính trước đây. Phương pháp dạy học vẫn mang nặng tính thông tin và áp đặt. Học sinh vẫn phải học tập một cách thụ động, kém hào hứng. Các em chủ yếu “ngồi nghe và uống từng lời giảng bài của giáo viên”. Làm việc theo nhóm có được áp dụng nhưng còn rất ít và hình thức. Dạy chay, học vẹt vẫn phổ biến, giảng – nghe, đọc – chép vẫn lan tràn. Giáo viên không thuyết trình thì lớp học lại hay sa vào đàm thoại một chiều (thầy hỏi – trò đáp). Câu hỏi vụn vặt, nội dung hỏi đáp tủn mủn khiến học sinh rất khó giải quyết vấn đề. Thật ra, việc đàm thoại có kích thích được phần nào tính tích cực của học sinh, song chưa phát huy được tính chủ động, tự giác, sáng tạo của người học, bởi người học hoàn toàn lệ thuộc vào câu hỏi của người thầy. 6
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp Bên cạnh đó, nhiều người còn quan niệm rằng, đổi mới phương pháp dạy học là phải ứng dụng công nghệ thông tin, nghĩa là giáo viên phải dùng giáo án điện tử. Vì vậy, có nơi bắt buộc dùng mới được công nhận đổi mới phương pháp dạy học. Song, giáo án điện tử chỉ là một hình thức ứng dụng công nghệ thông tin, thường chỉ được giáo viên dùng để thay thế bảng đen, phấn trắng, đồ dùng minh họa, tuy có lợi thế nhưng vẫn chưa giúp học sinh tự học, tự tìm tòi khám phá, chưa phải đổi mới phương pháp dạy học theo tinh thần khơi dậy và khích lệ vai trò chủ thể chủ động, tích cực, tự giác, sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập. Bởi vì, trong những tiết sử dụng giáo án điện tử ấy, người thầy vẫn truyền đạt những gì mình muốn, học sinh vẫn lệ thuộc vào kiến thức được cung cấp qua người thầy. Phương pháp dạy học có vai trò vô cùng lớn trong việc đào luyện tư duy, trí thông minh và kỹ năng, nhân cách con người. Song, việc tiến hành đổi mới phương pháp dạy học đã nhiều năm nay mà kết quả còn rất khiêm tốn, do nhiều nguyên nhân, song cũng cho thấy giữa chương trình và phương pháp dạy học chưa có sự tương thích, còn lệch pha nhau. Gần đây, trên báo Tuổi Trẻ có diễn đàn về “Đổi mới phương pháp giảng dạy”. Diễn đàn thu nhận được rất nhiều ý kiến của bạn đọc từ giáo viên, các chuyên gia phân tích cho đến học sinh. Nhóm phóng viên Tuổi trẻ cũng thực hiện một cuộc khảo sát bỏ túi nhằm ghi nhận những nỗ lực trong đổi mới phương pháp giảng dạy. Cuộc khảo sát đã thu được ý kiến của 664 học sinh hai bậc THCS và THPT ở Thành phố Hồ Chí Minh xoay quanh các câu hỏi: Để học sinh hứng thú học tập hơn cần đổi mới những gì? Bạn thích giáo viên sử dụng những phương pháp nào trong bài giảng? 7
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp Để học sinh hứng thú học tập hơn cần đổi mới những gì? NỘI DUNG BẬC THCS (%) BẬC THPT (%) TỔNG (%) Phương pháp giảng dạy của GV 50,1 49,0 49,5 Chương trình học 38,8 48,7 43,8 Sách giáo khoa 27,4 36,9 32,2 GV gần gũi với HS 56,9 52,5 54,7 Ý kiến khác 10,5 13,0 11,7 Như vậy, để học sinh hứng thú hơn trong học tập, có đến 54,7% cho rằng giáo viên gần gũi với học sinh là yếu tố giúp học sinh hứng thú học tập hơn. Bên cạnh đó, gần một nửa ý kiến (49,5%) mong muốn có nhiều đổi mới trong phương pháp giảng dạy của giáo viên. Thế nhưng, giáo viên cần đổi mới phương pháp như thế nào? Bạn thích giáo viên sử dụng những phương pháp nào trong bài giảng? NỘI DUNG BẬC THCS (%) BẬC THPT (%) TỔNG (%) GV đọc – HS chép 4,3 5,0 4,7 Minh họa bằng hình ảnh 69,5 65,5 67,5 Đi thực tế 68,3 64,3 66,3 Trao đổi, làm việc nhóm… 55,1 42,2 48,5 Ra nhiều bài tập 7,4 9,7 8,6 HS sắm vai, thuyết trình 32,3 28,9 30,6 Ý kiến khác 8,6 3,8 6,2 Theo kết quả của cuộc khảo sát, có tới 67,5% muốn có hình ảnh minh họa cho các bài giảng. Như vậy, muốn tiết học sinh động, học sinh hứng thú, qua đó tăng cường tính tự lực, tích cực và sáng tạo của học sinh thì giáo viên cần phải đưa vào bài giảng của mình những hình ảnh, âm thanh, mô hình minh họa phù hợp. Đối với các môn khoa học thực nghiệm, giáo viên cần tăng cường việc sử dụng các thí nghiệm cũng như cho học sinh thấy ứng dụng trong thực tế. 8
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp Riêng đối với môn Vật lý, yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học còn có một sắc thái riêng nữa. Vì Vật lý học là một khoa học thực nghiệm nên nếu không có sự trải nghiệm nhất định trong thực tế thì sự lĩnh hội tri thức không thể sâu sắc và bền chặt được. “Trăm nghe không bằng một thấy; trăm thấy không bằng một làm”, sự hiểu biết của thế giới vật lý không thể đạt được đơn thuần bằng suy diễn logic. Chỉ có những quan sát và thực nghiệm mới cho phép ta kiểm tra sự đúng đắn của một nhận định về thế giới. Như vậy, trong sự đổi mới phương pháp dạy học vật lý phải hướng tới việc tạo cho học sinh tự chiếm lĩnh tri thức thông qua hoạt động thực nghiệm và cao hơn nữa, cho học sinh tập giải quyết một số vấn đề vật lý trong thực tế. Vật lý là một ngành khoa học thực nghiệm, nó nghiên cứu sự vận động của vật chất. Mà sự vận động này vô cùng phong phú và đa dạng. Trong khi đó, không phải hiện tượng vật lý nào giáo viên cũng có thể mô tả bằng lời nói mà học sinh có thể hình dung được. Hơn nữa, không phải thí nghiệm vật lý nào cũng có thể được thực hiện cho học sinh xem hay thực hành trên lớp do thời lượng tiết học không cho phép, cơ sở vật chất của phòng thí nghiệm chưa đáp ứng được yêu cầu bài học… Do đó, các thí nghiệm được thực hiện phải phát huy được hết hiệu quả của nó. Điều đó không chỉ phụ thuộc vào thiết kế của thí nghiệm mà còn phụ thuộc nhiều vào giáo viên. Giáo viên không chỉ phải làm cho thí nghiệm thật rõ mà khi cần còn phải cải tiến mô hình thí nghiệm, sử dụng các phương tiện hỗ trợ hình ảnh, âm thanh,… như máy vi tính, các phần mềm mô phỏng hiện tượng và các thiết bị khác. Nhờ đó, học sinh có thể hình dung được, thậm chí tự mình phát hiện ra các hiện tượng, các định luật vật lý. Nghĩa là tính tự lực, tích cực, sáng tạo của học sinh được tăng cường và phát huy. 9
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp 1.2 Mô hình trong dạy học vật lý 1.2.1 Mô hình 1.2.1.1 Định nghĩa: Khái niệm mô hình được sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ thông thường hàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau. Trong các môn khoa học tự nhiên, học sinh thường gặp các mô hình tế bào, mô hình lò cao, mô hình động cơ đốt trong,… tức là mô hình có cấu tạo không gian giống như vật mà ta cần nghiên cứu. Mô hình phân tử, mô hình nguyên tử lại mô tả những tính chất của chúng mà ta không thể quan sát trực tiếp được. Mô hình quá trình dạy học, mô hình bài học lại không phản ánh một vật thể nào cả mà phản ánh một sự kiện trừu tượng. Mô hình con người mới, mô hình nhà trường phổ thông lại được hiểu là mẫu mực mà ta phải vươn tới chứ không phải phỏng theo một thực tế đang tồn tại. Mô hình được xây dựng để chúng ta dễ dàng hiểu và hiểu tốt hơn về đối tượng cần nghiên cứu. Tạo mô hình sẽ giúp cho chúng ta hiểu thấu đáo đối tượng phức tạp trong sự toàn thể của nó. Mô hình có thể là một vật làm ra giống cái có sẵn trong thực tế như những mô hình nhà sàn mua khi đi chơi Đà Lạt hay những chiếc xe đạp, xe hơi đồ chơi …Mô hình cũng có thể là một bản mô tả cách thức hoạt động, một số công thức toán học, một hoặc vài sơ đồ mô tả thành phần và các hoạt động diễn ra trong hệ thống đối tượng. Việc sử dụng mô hình loại nào để nghiên cứu đối tượng phụ thuộc vào mức độ trừu tượng hóa được lựa chọn, phụ thuộc vào quan điểm phân tích và phụ thuộc vào công cụ sử dụng. Mô hình có thể nhỏ hơn vật thật (mô hình thành phố, mô hình nhà máy, mô hình máy phát điện, …) nhưng cũng có thể lớn hơn rất nhiều lần so với vật thật (mô hình tế bào, mô hình về cấu trúc gen, mô hình về mẫu nguyên tử,…). Tuy nhiên, dù có kích thước thế nào thì mô hình vẫn phải đảm bảo phản ánh được những thuộc tính cơ bản của đối tượng cần nghiên cứu. Trong vật lý học, ta có thể định nghĩa mô hình như sau: “Mô hình là một hệ thống được hình dung trong óc hay được thực hiện một cách vật chất. Hệ thống này phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng hoặc “tái tạo” nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô hình sẽ cung cấp cho ta những thông tin mới về đối tượng. 10
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp Cũng cần nhấn mạnh sự khác biệt bản chất giữa mô hình với đối tượng vật chất. Một mô hình chỉ phản ánh một số tính chất của đối tượng vật chất. Cùng một đối tượng vật chất nhưng có thể có các mô hình khác nhau. 1.2.1.2 Chức năng của mô hình: Trong vật lý học, mô hình có 3 chức năng chính sau: o Mô tả sự vật, hiện tượng. o Giải thích các sự kiện và hiện tượng có liên quan tới đối tượng. o Tiên đoán các sự kiện và hiện tượng mới. Một mô hình không chỉ dùng để mô tả và giải thích các hiện tượng vật lý mà hơn thế nữa, nó còn được dùng để tiên đoán những hiện tượng mới. Không có chức năng tiên đoán này, mô hình mất đi vai trò của nó trong khoa học. 1.2.1.3 Phân loại: Mô hình có nhiều loại và việc phân loại mô hình cũng có nhiều cách, dựa trên những cơ sở khác nhau. o Dựa trên lĩnh vực mà mô hình phục vụ ta có:  Mô hình kinh tế  Mô hình xã hội  Mô hình sinh học  Mô hình vật lý  Mô hình hóa học… o Dựa trên cách thức hoạt động của mô hình ta có:  Mô hình động  Mô hình tĩnh o Dựa trên ngôn ngữ mà mô hình sử dụng ta có:  Mô hình toán học  Mô hình vật thật  Mô hình mô phỏng trên máy vi tính… Ở đây, ta quan tâm nhiều hơn đến mô hình trong lĩnh vực vật lý. Có thể phân các mô hình vật lý thành 2 loại: 11
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp o Mô hình vật chất: là mô hình bằng vật thể, trên đó phản ánh những đặc trưng cơ bản về mặt hình học, vật lý học, động lực học…của các đối tượng nghiên cứu. Ví dụ: mô hình máy bay, mô hình hệ mặt trời, mô hình động cơ đốt trong… Mô hình loại này thường được sử dụng khi cần hình thành những biểu tượng hoặc thu thập kiến thức có tính chất kinh nghiệm. o Mô hình lí tưởng (hay mô hình lí thuyết): là những mô hình trừu tượng, trên đó về nguyên tắc người ta chỉ áp dụng những thao tác tư duy lí thuyết. Các phần tử của mô hình và đối tượng nghiên cứu có thể có bản chất vật lý hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt động theo những quy luật giống nhau. Các mô hình lí thuyết có thể có rất nhiều loại, tùy theo mức độ trừu tượng khác nhau.  Mô hình kí hiệu  Mô hình biểu tượng. 1.2.1.4 Tính chất của mô hình: Với tư cách là một hệ thống phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu, một mô hình có những tính chất cơ bản sau: o Tính tương tự với “vật gốc” Một hệ thống chỉ có thể coi là mô hình của vật gốc khi có thể chuyển được những kết quả nghiên cứu trên mô hình sang vật gốc. Nghĩa là có sự tương tự giữa mô hình và vật gốc. o Tính đơn giản Như ta đã biết, thực tế khách quan vô cùng đa dạng và phong phú. Mỗi mô hình chỉ phản ánh một mặt nào đó của thực tế. Nhiều khi một hệ thống thực thể khách quan phải dùng đến nhiều mô hình để phản ánh. Trong khi xây dựng mô hình, ta phải thực hiện các thao tác trừu tượng hóa, khái quát hóa… Những thao tác ấy bao giờ cũng dẫn đến sự đơn giản hóa vì rằng đã tước bỏ những chi tiết thứ yếu, chỉ còn giữ lại những thuộc tính, những mối quan hệ bản chất nhất. Như vậy, tính đơn giản của mô hình là một tất yếu khách quan. 12
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp Mặt khác, cũng chính nhờ sự đơn giản này của mô hình mà nhà nghiên cứu có thể nắm chắc những vấn đề cơ bản nhất của thực tế khách quan, khái quát hóa chúng mà rút ra những quy luật. Nếu không dùng những mô hình đơn giản để nghiên cứu mà nghiên cứu ngay trên những hiện tượng thực tế phức tạp thì nhiều trường hợp quy luật bị lu mờ và nhà nghiên cứu có thể bị lầm lẫn. o Tính trực quan Trước hết, tính trực quan của mô hình thể hiện ở chỗ ta có thể dễ dàng nhận biết qua các giác quan. Ta có thể cảm giác, tri giác trực tiếp trên mô hình mà nhiều khi không thể làm được điều đó trên các đối tượng thực tế. Tính trực quan của mô hình còn được thể hiện ở chỗ ta đã vật chất hóa những tính chất, những quan hệ không thể trực tiếp tri giác được. Ví dụ như lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động (lực Lorentz) được ta biểu diễn bằng một vectơ lực… Khái niệm trực quan còn được mở rộng trong trường hợp mô hình không trực tiếp diễn tả hiện tượng thực tế mà so sánh với một hiện tượng thực tế khác mà ta có thể tri giác được bằng các giác quan. Ví dụ như ta dùng mô hình sóng nước để diễn tả sự giao thoa của sóng ánh sáng… Làm như vậy ta có thể hình dung được một cách cụ thể hiện tượng giao thoa của sóng ánh sáng dù sóng ánh sáng hoàn toàn khác sóng nước. o Tính quy luật riêng Khi xây dựng mô hình, người ta dựa vào sự tương tự của nó với tình huống vật lý mà nó phản ánh. Nhưng, bản thân mô hình cũng có những tính chất riêng của nó được quy định bởi tính chất của các phần tử và mối quan hệ giữa các phần tử ấy. Mối quan hệ ấy tuân theo quy luật riêng, nhiều khi không giống với những quy luật chi phối mối quan hệ giữa các phần tử trong tình huống vật lý nữa. Chẳng hạn như những mô hình kí hiệu toán học tuân theo những quy luật toán học. Từ sự vận động của những quy luật riêng này có thể rút ra những kết luận mới có khả năng chuyển tải sang tình huống vật lý (vật gốc). Đương nhiên sự tương đoán này có tính chất giả thuyết, cần phải kiểm tra lại. 13
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp Giá trị nhận thức của mô hình tuân theo quy luật riêng của nó. Nhờ tính chất này mà với mô hình, ta không chỉ dừng lại ở sự mô tả, tìm hiểu các tình huống vật lý mà còn phát hiện ra những tính chất mới, cung cấp những thông tin mới. o Tính lý tưởng Mô hình xuất phát từ thực tiễn, phản ánh thực tiễn. Nhưng khi ta mô hình hóa một vật, một mối quan hệ nào đó, ta đã thực hiện một sự trừu tượng hóa, khái quát hóa, phản ánh các đặc tính của vật thể, hiện thực khách quan ở mức độ hoàn thiện cao, loại bỏ tất cả những ảnh hưởng nhiễu trong nhận thức. Như vậy, mô hình nào cũng có tính chất lí tưởng ít hay nhiều. Nói cách khác, không có mô hình nào giống hệt thực tiễn bởi nếu mô hình hoàn toàn giống thực tế khách quan thì nó không còn tính cách là vật đại diện, thay thế nữa. Một mô hình vật lý chỉ phản ánh đến một mức độ nhất định một vài mặt của một sự vật, hiện tượng vật lý. Tính chất lí tưởng của mô hình càng cao thì mô hình càng khái quát và càng giúp ta nhận thức được những nét chung nhất của hiện tượng và bao trùm được một số càng lớn hiện tượng. Nhưng càng khái quát, càng có tính lí tưởng cao thì khi sử dụng mô hình để nghiên cứu thực tế càng gặp nhiều khó khăn vì ta phải bổ sung vào cấu trúc chung của mô hình rất nhiều yếu tố cụ thể phù hợp với các đối tượng cần nghiên cứu. 1.2.2 Vai trò của mô hình trong dạy học vật lý 1.2.2.1 Vai trò của mô hình trong nghiên cứu Tầm quan trọng của mô hình đã được lĩnh hội một cách thấu đáo trong hầu như tất cả các ngành khoa học kỹ thuật từ nhiều thế kỷ nay. Bất kỳ ở đâu, khi muốn xây dựng một vật thể nào đó, đầu tiên người ta tạo nên các bản vẽ để quyết định cả ngoại hình lẫn phương thức hoạt động của nó. Các bản vẽ kỹ thuật thường gặp là một dạng mô hình quen thuộc. Ngoài ra, một mô hình có thể được chia thành nhiều hướng nhìn, mỗi hướng nhìn trong số chúng sẽ mô tả một khía cạnh riêng biệt của sản phẩm hay đối tượng cần được nghiên cứu. Một mô hình cũng có thể được xây dựng trong nhiều giai đoạn và ở mỗi giai đoạn, mô hình sẽ được bổ sung thêm một số chi tiết nhất định. Nói tóm lại, mô hình hóa một hệ thống nhằm mục đích: 14
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp o Chỉ rõ cấu trúc hoặc ứng xử của hệ thống. o Tạo một khuôn mẫu hướng dẫn nhà phát triển trong suốt quá trình xây dựng hệ thống. o Ghi lại các quyết định của nhà phát triển để sử dụng sau này. Trong thực tế, do kích thước, do mức độ phức tạp của đối tượng hay do các yếu tố khách quan khác, không phải lúc nào ta cũng có thể nghiên cứu trực tiếp trên đối tượng. Khi đó, việc xây dựng một mô hình là hết sức cần thiết. Khi sự phức tạp của đối tượng càng tăng, thì nó càng đòi hỏi kỹ thuật mô hình hóa tốt hơn.Việc phát triển một mô hình cho một đối tượng cũng cần thiết như là việc thiết lập một bảng thiết kế cho một tòa nhà lớn. Mô hình giúp ta tiết kiệm được thời gian, công sức cũng như tiền bạc. Mô hình tốt giúp cho việc nghiên cứu đối tượng được thuận lợi hơn. Việc xây dựng mô hình giúp ta hiểu rõ hơn về đối tượng chúng ta đang nghiên cứu. Hình dung đối tượng theo thực tế hay theo mong muốn của chúng ta. Mô hình cung cấp cho ta một khuôn mẫu về thế giới thực, giúp ta có thể định hướng trong quá trình nghiên cứu, có thể tính toán các chi phí, xác định các rủi ro cũng như tiên liệu được những “phản ứng” của đối tượng. 1.2.2.2 Vai trò của mô hình trong dạy học vật lý Trong nghiên cứu khoa học vật lý, mô hình và phương pháp mô hình có chức năng nhận thức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tính mới, hiện tượng mới, quy luật mới. Nếu xem xét quá trình học tập của học sinh là một quá trình hoạt động nhận thức thì mô hình cũng có chức năng như trong nghiên cứu khoa học vật lý. Ngoài ra, trong dạy học, nhiều khi học sinh không đủ khả năng xây dựng mô hình để thay thế vật gốc trong nghiên cứu nhưng giáo viên có thể sử dụng mô hình với mục đích sư phạm như một phương tiện trực quan nhằm làm cho học sinh hiểu rõ một vấn đề nào đó. Trong nghiên cứu khoa học, những mô hình vật chất có vai trò rất hạn chế vì nó ít mang lại những thông tin mới khi thao tác trên mô hình. Nhưng trong dạy học, nhiều mô hình lại có tác dụng quan trọng làm học sinh hiểu những cái không quan sát trực tiếp được. Ví dụ như mô hình cấu tạo bên trong của động cơ nổ, mô hình chuyển động Brao. Dù ta có cho học sinh trực tiếp quan sát một động cơ nổ thực 15
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp còn nguyên vẹn thì học sinh cũng không thể thấy được cấu tạo bên trong của nó và hoạt động của các van, các bugi khi động cơ vận hành. Bởi thế, trong dạy học, ta dùng mô hình động cơ đốt trong bổ dọc. Còn với chuyển động Brao, ta vừa không thể quan sát được các phân tử nước chuyển động va chạm vào các hạt phấn hoa, vừa khó hình dung vì sao hạt phấn hoa lại có thể chuyển động hỗn loạn. Mô hình chuyển động Brao dùng các viên bi sắt nhỏ được một cơ chế làm cho bắn lung tung hỗn loạn trong một hộp thủy tinh, còn hạt phấn hoa là một vật tròn lớn. Quan sát vật tròn bị các viên bi nhỏ đập vào hỗn độn theo mọi phía, học sinh dễ dàng hiểu được cơ chế chuyển động Brao, do đó mà hình dung được cấu tạo phân tử của nước. Như vậy, mô hình vật chất cũng có vai trò quan trọng trong việc dạy học. Đặc biệt là các mô hình về các quá trình có nhiều giai đoạn liên tiếp hay mô hình trên phim ảnh (được sử dụng ngày càng rộng rãi). Với mô hình lí tưởng, tuy rất có tác dụng trong hoạt động nhận thức nhưng nhiều khi đòi hỏi ở học sinh một trình độ tư duy trừu tượng cao, một cơ sở thực nghiệm phong phú và kinh nghiệm bản thân dồi dào mới có thể xây dựng được mô hình. Bởi vậy, trong dạy học ở trường phổ thông, khuôn khổ bài học không cho phép chúng ta tổ chức quá trình học tập sao cho học sinh hoàn toàn tự lực “khám phá lại” các định luật vật lý, xây dựng các mô hình nhưng cũng hoàn toàn đủ để cho học sinh “trải qua” các giai đoạn của sự phát minh khoa học, hiểu được ý nghĩa của các sự kiện xuất phát, vai trò của các mô hình, tầm quan trọng của việc kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả lí thuyết. Như đã nói ở trên, vật lý là một ngành khoa học thực nghiệm, nó nghiên cứu sự vận động của vật chất. Mà sự vận động này vô cùng phong phú và đa dạng. Trong khi đó, không phải hiện tượng vật lý nào giáo viên cũng có thể mô tả bằng lời nói mà học sinh có thể hình dung được. Do đó, giáo viên cần phải có các mô hình thí nghiệm, sử dụng các phương tiện hỗ trợ hình ảnh, âm thanh,… như máy vi tính, các phần mềm mô phỏng hiện tượng và các thiết bị khác. Cũng đã nói ở trên, trong vật lý học, mô hình có 3 chức năng chính: mô tả sự vật - hiện tượng, giải thích các sự kiện và hiện tượng có liên quan tới đối tượng và 16
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp tiên đoán các sự kiện và hiện tượng mới. Trong quá trình thực hiện các chức năng đó, mô hình cũng thể hiện vai trò của mình, đặc biệt là trong dạy học vật lý. Nhờ mô hình, giáo viên có thể giúp học sinh phát hiện được hiện tượng, giúp học sinh nghiên cứu các tính chất của sự vật, hiện tượng vật lý. Trong tự nhiên và kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vật lý xảy ra dưới dạng thuần khiết. Hơn nữa, một số đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người, hoặc con người rất khó để có thể tri giác được, ta sử dụng các thí nghiệm mô hình để trực quan hóa các hiện tượng, quá trình vật lý, nhằm cung cấp cho học sinh các biểu tượng về các hiện tượng, các quá trình này. Mô hình còn được sử dụng khi nghiên cứu các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật nhằm giới thiệu nguyên tắc hoạt động, cấu tạo của các ứng dụng đó. Từ đó có thể dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau. Có thể nói, mô hình là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lý. Mô hình cùng với việc thực hiện một số thí nghiệm trên nó là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu được những thông tin về hiện tượng và các quá trình vật lý. Không chỉ vậy, việc sử dụng mô hình của giáo viên còn có thể tăng cường tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh. Sử dụng mô hình nhằm tăng cường tính tích cực của học sinh. Nhà tâm lí học nổi tiếng Liên Xô Rubinshtein đã viết: “Tư duy, cũng như bất cứ một hoạt động nào khác của con người luôn luôn bắt nguồn từ những sự thôi thúc nào đó. Chừng nào chưa có những sự thôi thúc nào đó thì chừng đó chưa thể có hoạt động mà chúng có thể dẫn tới… Nói chung, để làm cho nó (quá trình tư duy) trở nên hoàn thiện cần phải có những động cơ nào đó thôi thúc con người suy nghĩ” Khi nghiên cứu vấn đề tính quy luật của quá trình nhận thức các kiến thức mới và nguồn gốc của tư duy sáng tạo trong tâm lí học hiện đại, M.I Makhmutop đã chứng minh rằng: một trong những tính quy luật quan trọng nhất của quá trình nhận thức các kiến thức mới là việc nêu vấn đề. Có nhiều cách để nêu vấn đề: đặt câu hỏi, giải các bài tập vào lúc mở đầu bài học, tạo tình huống mâu thuẫn với các kiến thức vốn có của học sinh,… Ngoài ra, ta cũng có thể sử dụng các mô hình để nêu vấn đề 17
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Ngọc Thảo Luận văn tốt nghiệp với học sinh. Cách làm này không chỉ đơn giản là đặt vấn đề, tạo tình huống cho học sinh mà còn là cách đặt vấn đề đầy hấp dẫn, lôi cuốn sự chú ý của học sinh, tạo cho học sinh niềm hứng thú trong học tập. Hứng thú là yếu tố có ý nghĩa to lớn không chỉ trong quá trình dạy học mà cả đối với sự phát triển toàn diện và sự hình thành nhân cách của trẻ. Hứng thú là yếu tố dẫn tới sự tự giác. Hứng thú và tự giác là hai yếu tố tâm lý đảm bảo tính tích cực, tự lực, sáng tạo trong học tập của học sinh. Ngược lại, học tập độc lập, sáng tạo cũng có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển hứng thú cũng như sự giác của học sinh. Để hình thành, phát triển hứng thú nhận thức của học sinh, cần phải: o Phát huy tối đa hoạt động tư duy tích cực của học sinh hay nhất là tổ chức tình huống có vấn đề đòi hỏi nêu dự đoán giả thuyết, tranh luận giữa những ý kiến trái ngược. o Tiến hành dạy học ở những mức độ thích hợp nhất đối với trình độ phát triển của học sinh. o Tạo điều kiện thuận lợi cho lớp học, làm cho học sinh thích thú được đến lớp, mong đợi đến giờ học. Việc quan sát những hiện tượng mới, đôi khi là những hiện tượng kì lạ sẽ tạo cho học sinh sự hứng thú. Từ đó, thôi thúc hoạt động nhận thức tích cực của học sinh, kích thích lòng mong muốn say sưa tìm hiểu bản chất của hiện tượng. Ví dụ, khi giảng dạy về hiện tượng cảm ứng điện từ, nếu giáo viên cho học sinh quan sát “hiện tượng kì lạ”: kim điện kế bị lệch khi ta đưa nam châm lại gần hay ra xa ống dây thì học sinh sẽ cảm thấy rất hứng thú, sẽ bị kích thích và sẵn sàng tích cực để tìm hiểu hiện tượng này hơn nhiều so với những học sinh chỉ biết hiện tượng qua sự mô tả bằng lời của giáo viên. Cùng với các mô hình và việc sử dụng hiệu quả các mô hình đó, giáo viên không chỉ có thể gây hứng thú cho học sinh, làm lớp học thêm sôi nổi, hăng hái, kiến thức thu được do đó cũng sâu sắc hơn, học sinh nhớ lâu hơn mà còn có thể khơi gợi tiềm năng sáng tạo trong học sinh. Không chỉ vậy, giáo viên còn có thể tổ chức, hướng dẫn cho học sinh tự mình tìm kiếm kiến thức, không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn hình thành phương pháp học trong đó cốt lõi là phương pháp tự học. 18

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1253 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.