Tổ chức hoạt động nhận thức sáng tạo theo con đường sáng chế trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để góp phần thực hiện được mục tiêu của chương trình, sách giáo khoa môn Vật lí phổ thông mới sau năm 2018. Bài viết trình bày một biện pháp dạy học ở môn Vật lí phổ thông “Dạy học theo con đường sáng chế” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tổ chức hoạt động nhận thức sáng tạo theo con đường sáng chế trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

UED Journal of Social Sciences, Humanities & Education – ISSN 1859 - 4603 TẠP CHÍ KHOA HỌC XÃ HỘI, NHÂN VĂN VÀ GIÁO DỤC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC SÁNG TẠO THEO CON ĐƯỜNG SÁNG CHẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nhận bài: 11 – 05 – 2018 Nguyễn Văn Giang Chấp nhận đăng: 27 – 08 – 2018 Tóm tắt: Để góp phần thực hiện được mục tiêu của chương trình, sách giáo khoa môn Vật lí phổ thông http://jshe.ued.udn.vn/ mới sau năm 2018, nhiệm vụ căn bản của mỗi giáo viên (GV) dạy Vật lí phổ thông là phải thật sự đổi mới hình thức, phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá nhằm hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực, đặc biệt là lực năng sáng tạo của học sinh (HS). Bài báo trình bày một biện pháp dạy học ở môn Vật lí phổ thông “Dạy học theo con đường sáng chế” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS. Từ khóa: dạy học; năng lực; sáng tạo; sáng chế; Vật lí. HS THCS, vì hầu hết kiến thức vật lí ở THCS cũng đòi 1. Mở đầu hỏi có ứng dụng vào thực tiễn, mà ứng dụng là phải Theo Chương trình Giáo dục phổ thông mới sẽ sáng chế ra một dụng cụ, thiết bị mới để làm được một được áp dụng từ năm học 2019-2020, ở cấp THCS môn việc cụ thể nào đó trong thực tiễn. Vật lí hiện nay được tích hợp trong môn bắt buộc là Năng lực sáng tạo của HS trong HĐNT là năng lực môn Khoa học tự nhiên (KHTN), còn ở bậc THPT vẫn phát hiện và tìm ra vấn đề, nhiệm vụ mới; đề xuất là môn Vật lí (môn tự chọn). Mục tiêu mới trọng tâm phương án, ý tưởng mới về cách giải quyết vấn đề, của môn Vật lí phổ thông là hình thành và phát triển nhiệm mới đó; vận dụng kiến thức, kinh nghiệm đã có phẩm chất, năng lực, đặc biệt là năng lực sáng tạo của để thực hiện các phương án, ý tưởng nhằm phát minh lại học sinh (HS). những kiến thức mà nhân loại đã có hoặc sáng chế lại Để HS đạt được mục tiêu mới của Chương trình (có thể sáng chế mới) các thiết bị, máy móc có thể sử môn Vật lí ở phổ thông, điều căn bản nhất là giáo viên dụng vào trong thực tiễn. (GV) phải có khả năng thiết kế và tổ chức các hình thức hoạt động nhận thức (HĐNT) sáng tạo cho HS (như 2. Nội dung hoạt động giải quyết vấn đề trên lớp, hoạt động ngoại 2.1. Các con đường nhận thức sáng tạo khóa, trải nghiệm sáng tạo, thực hiện đề án khoa học, Theo các nhà khoa học giáo dục, biện pháp có hiệu khởi nghiệp,...) [1]. HĐNT sáng tạo của HS trong học quả nhất để phát triển năng lực sáng tạo của HS trong tập Vật lí ở trường phổ thông có những đặc điểm cơ học tập là GV phỏng theo con đường nhận thức sáng tạo bản, đó là: sáng tạo lại cái mà loài người đã biết; thực của nhà khoa học để tổ chức HĐNT cho HS. Trong chất của sự sáng tạo là tập dượt sáng tạo; cái cần đạt khoa học vật lí có hai con đường nhận thức sáng tạo đó được trong HĐNT của HS không chỉ là kiến thức, kĩ là phát minh và sáng chế. năng mới mà quan trọng hơn là hình thành ở các em phẩm chất và năng lực sáng tạo [3]. Hoạt động sáng tạo 2.1.1. Phát minh là tìm được cái tồn tại sẵn có trong sáng chế có nhiều cơ hội tổ chức cho HS, nhất là trong tự nhiên nhưng trước đây người ta chưa biết. Ví dụ các định luật khoa học vật lí như định luật Acsimet, các định Niutơn, định luật Ôm, Jun-Lenxơ, * Liên hệ tác giả Faraday,... là các phát minh. Hoạt động nhận thức sáng Nguyễn Văn Giang Trường Cao đẳng Cộng đồng Kon Tum, tỉnh Kon Tum tạo theo con đường phát minh có đặc điểm cơ bản đó là: Email: vangiang.c36@moet.edu.vn đối tượng nhận thức là một vấn đề (một mâu thuẫn) về Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018), 11-16 | 11
Nguyễn Văn Giang một sự vật, hiện tượng hay quá trình vật lí xảy ra trong pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí). Còn dạy cho tự nhiên mà chưa tìm ra một quy luật, nguyên tắc vật lí HS HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế thì chưa nào giải quyết được. Để giải quyết vấn đề này, đầu tiên được chú ý, mà thường coi việc này là nhiệm vụ của nhà phát minh phải đề xuất giả thuyết, rồi từ giả thuyết môn Công nghệ (ở phần Kĩ thuật công nghiệp). Thực đó, dùng suy luận lô-gic rút ra hệ quả có thể kiểm tra tiễn dạy cho thấy, dạy học sáng tạo theo con đường sáng được bằng thực nghiệm. Nếu kết quả thực nghiệm phù chế có nhiều cơ hội hơn dạy học sáng tạo theo con hợp với hệ quả thì giả thuyết đó trở thành một chân lí đường phát minh. Vì hầu hết các kiến thức vật lí ở khoa học (một khái niệm, định luật hay thuyết vật lí). trường phổ thông (nhất là ở bậc THCS) đều có ứng Chân lí khoa học đó chính là sản phẩm của hoạt động dụng. Mà ứng dụng là phải sáng chế ra một dụng cụ, sáng tạo bằng con đường phát minh [4]. thiết bị (hay bộ phận của thiết bị) mới để làm được một 2.1.2. Sáng chế là đưa ra cái, trước đây chưa việc cụ thể nào đó trong thực tiễn. Việc ứng dụng kiến có con người thì chưa có. Ví dụ sáng chế ra các thức ở đây có thể hiểu là tìm ra giải pháp để nâng cao loại máy mới, bóng đèn điện, ô tô, điện thoại, ti vi, chiếc hiệu quả các kiến thức vật lí để có thể sử dụng vào trong bàn, chiếc ghế mới,... đầu tiên. Sáng chế hiểu theo nghĩa thực tiễn. Do vậy, HĐNT sáng tạo theo con đường sáng pháp lí là giải pháp kĩ thuật có tính mới, khác cơ bản với chế phù hợp hơn với trình độ năng lực của HS, tận dụng cái đã biết, đem lại lợi ích. Nhận thức sáng tạo theo con được nhiều kinh nghiệm thực tiễn của HS. Dạy học theo đường sáng chế có các đặc điểm cơ bản, đó là: con đường sáng chế, HS còn có nhiều cơ hội thực hiện các loại bài tập sáng chế, còn dạy học theo con đường + Đối tượng nhận thức: thường là một nhiệm vụ kĩ phát minh thì HS ít hoặc không có cơ hội để làm các bài thuật đặt ra cần phải nghiên cứu, giải quyết. tập phát minh. Đặc biệt là trong kỉ nguyên của Cuộc + Hình thành ý tưởng. Để hình thành ý tưởng, người cách mạng 4.0 hiện nay, phải dạy HS có khả năng ứng sáng chế phải trải qua một quá trình vận dụng tổng hợp dụng các kiến thức vật lí vào lĩnh vực kĩ thuật và công các loại kiến thức (cả kiến thức cơ bản và kiến thức kĩ nghệ mới (nhất là tự động hoá). thuật), nhiều kinh nghiệm đã có. Ý tưởng đó thường được Tuy nhiên, khi tổ chức cho HS thực hiện HĐNT thể hiện bằng các sơ đồ thiết kế bằng hình vẽ. sáng tạo theo con đường sáng chế GV cần xem xét kĩ sự + Chu trình nhận thức: Không có tính khép kín. Vì khác biệt giữa quá trình HĐNT sáng tạo của HS với quá mỗi thiết bị có nhiều nhiệm vụ khác nhau. Tuy nhiên, trình sáng tạo của nhà khoa học gồm những vấn đề sau: một nhiệm vụ có thể có nhiều phương án thiết kế khác - Về nội dung: Nhà khoa học phải chế tạo ra thiết bị nhau (dựa trên một phát minh đã có). mới trước đó nhân loại chưa có, còn HS thì dưới sự tổ + Sản phẩm của hoạt động sáng chế: là các thiết bị, chức, hướng dẫn của GV, các em chủ yếu tìm cách thiết máy móc, một thành phẩm vật chất, một công cụ hay kế, chế tạo ra các thiết bị, máy móc mà nhân loại đã có vật dụng được sản xuất để sử dụng trong thực tiễn. Sản (tập sáng chế lại). Tuy nhiên, cũng có trường hợp khi phẩm này bằng chính sự nội lực của người sáng chế sản HS tự sáng chế ra các thiết bị mà nhân loại chưa hề có xuất ra mà trước đây chưa có trong thực tiễn. Ngoài giá (thực tiễn đã có nhiều sản phẩm mới thuộc lĩnh vực vật trị về vật chất, sản phẩm mới tạo ra còn chứa đựng yếu lí - kĩ thuật của HS tham gia các cuộc thi sáng tạo). tố sáng tạo về mặt tư duy của người sáng chế. Do vậy, - Về thời gian: Nhà khoa học có thời gian dài để từ ý tưởng ban đầu đến khi đưa ra sản phẩm có khi phải sáng chế và có thể làm đi làm lại nhiều lần, còn HS thì làm đi làm lại nhiều lần và có khi bị thất bại. chỉ có thời gian rất ngắn trên lớp, hoặc nghiên cứu ở nhà + Về thời gian tồn tại của sản phẩm: Có thể tiêu nên chủ yếu là hình thành ý tưởng sáng chế. vong theo sự tiến bộ của khoa học và công nghệ. - Về nguyên tắc sáng chế: Nhà khoa học có thể vận Dạy học theo con đường phát minh và con đường dụng rất nhiều nguyên tắc sáng chế (G.S Altshuller đã sáng chế đều rất quan trọng để phát triển năng lực sáng đưa ra 40 nguyên tắc cơ bản) [3]. Còn HS chủ yếu chỉ tạo của HS. Tuy nhiên, về mặt lí luận và thực tiễn dạy tập sáng chế trong một số trường hợp đơn giản nên học Vật lí ở trường phổ thông hiện nay chỉ chú trọng thường chỉ dùng một số nguyên tắc như: nhiều đến tổ chức HĐNT sáng tạo cho HS theo con đường phát minh khoa học (chính là áp dụng phương 12
ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018), 11-16 + Nguyên tắc phân nhỏ: Chia đối tượng cần sáng 2.2. Quy trình và kĩ thuật tổ chức HĐNT sáng chế thành các phần nhỏ độc lập, làm cho đối tượng trở tạo theo con đường sáng chế trong dạy học nên tháo lắp được với nhau. Ví dụ: để HS thiết kế các Vật lí ở trường phổ thông nhà máy phát điện thì GV phải định hướng HS phân nhỏ Thực chất của dạy học sáng tạo theo con đường nhà máy thành các bộ phận thành phần chính như máy sáng chế là sau khi HS học một định luật, một khái phát điện, tuabin, cánh quạt, nồi hơi, lò đốt,... niệm, tính chất, nguyên tắc vật lí; GV giao cho HS một + Nguyên tắc chứa trong: Một đối tượng được đặt nhiệm vụ đòi hỏi HS phải nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng để sáng chế ra một thiết bị máy móc hay một bộ phận thứ 3. Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong của các thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả của hiện đối tượng khác. Ví dụ, ở máy phát điện rôto thường đặt tượng, nguyên tắc, tính chất vật lí đã học để có thể sử bên trong stato; ở các nhà máy phát điện tuabin phải dụng vào trong đời sống, sản xuất. Ở đây, hiện tượng, được đặt trong hộp kín để khỏi văng nước ra ngoài. quá trình hay định luật vật lí chi phối hoạt động của các thiết bị, máy móc đó HS đã biết dưới dạng tổng + Nguyên tắc trung gian: Sử dụng đối tượng làm quát. Trong phạm vi dạy học Vật lí ở trường phổ bộ phận trung gian, chuyển tiếp. Ví dụ: cánh quạt là bộ thông, chúng ta chỉ chú ý nhiều đến hiện tượng, quá phân trung gian biến đổi động năng của gió thành động trình vật lí chủ yếu xảy ra khi vận hành các thiết bị năng của rôto máy phát điện, tuabin là bộ phận trung máy móc, mà không chú ý nhiều đến các chi tiết giải gian biến đổi động năng của hơi nước, của nước thành pháp kĩ thuật phức tạp nhằm nâng cao hiệu quả của động năng của rôto trong máy phát điện. thiết bị máy móc. Ví dụ, để tổ chức cho HS sáng chế ra + Nguyên tắc tăng cường độ của một đại lượng nào các mô hình nhà máy hay trạm phát điện (như trạm đó đến mức độ đủ lớn để có thể sử dụng được trong sản phát điện gió, nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt xuất. Ví dụ, để máy phát điện gió tạo ra dòng điện có nhân, điện mặt trời, một thiết bị đưa nước từ dưới thấp công suất sử dụng nhất định thì một trong những cách là lên cao mà không tốn năng lượng) thì GV chỉ yêu cầu thiết kế cánh quạt nhẹ, hơi nghiêng so với hướng gió để HS thiết kế dưới dạng các sơ đồ kết cấu (chỉ ra các cơ tận dụng được tối đa sức gió. cấu chuyển hóa năng lượng). HS chỉ dựa vào những + Nguyên tắc đảm bảo sự xuất hiện liên tục của kiến thức về năng lượng, sự bảo toàn và chuyển hóa một hiện tượng. Ví dụ, để máy phát điện gió hoạt động năng lượng, về máy phát điện, về áp suất đã học và liên tục theo mọi hướng gió thì phải có thêm bộ phận lái dựa trên những kinh nghiệm thực tế để thiết kế được cánh quạt. cánh quạt, tuabin, sắp xếp các bộ phận chính mà HS + Nguyên tắc điều khiển để hiện tượng xảy ra theo không cần phải chú ý đến vật liệu, kích thước,... của một hướng, ở một thời điểm có lợi cho công việc mà ta các bộ phận của nhà máy. mong muốn. Ví dụ, ở đập của nhà máy thủy điện phải có Dựa vào quá trình hoạt động sáng tạo trong sáng hệ thống điều tiết nước vào nhà máy để điều khiển công chế của nhà khoa học, chúng tôi đề xuất quy trình và kĩ suất của nhà máy theo lượng nước trên đập. thuật tổ chức HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế + Nguyên tắc chuyển được hiệu quả của hiện tượng trong dạy học Vật lí gồm 5 giai đọan như sau [2]: xảy ra trong thiết bị ra ngoài để sử dụng. Ví dụ, đối với Giai đoạn 1: Xây dựng tình huống có vấn đề, xác pin mặt trời điện năng sản xuất ban ngày được nạp vào định nhiệm vụ sáng chế ắcqui để sử dụng vào ban đêm,... GV tạo tình huống có vấn đề gần với kiến thức, - Về phương tiện: Nhà khoa học có các thiết bị, kinh nghiệm sống của HS bằng một trong những cách máy móc hiện đại, còn HS, trong điều kiện của trường sau: kể một câu chuyện, làm một TN biểu diễn, tạo phổ thông chỉ có những thiết bị đơn giản. HS chủ yếu một hiện tượng vật lí xảy ra trong đời sống, kĩ thuật, chỉ cần biết nguyên tắc sử dụng và thực hiện lắp ráp, yêu cầu HS trình bày một vấn đề đã học, một kinh vận hành thiết bị (GV đã chuẩn bị) chứ không đi sâu nghiệm đã biết... rồi nêu câu hỏi làm nảy sinh ở các em vào chi tiết, vật liệu kĩ thuật. mâu thuẫn nhận thức tạo được nhu cầu nhận thức, những bất ngờ, hứng thú và lôi cuốn HS vào vấn đề 13
Nguyễn Văn Giang cần giải quyết. Từ đó HS phát hiện vấn đề cần phải rôto) máy phát điện? Bằng kiến thức và kinh nghiệm giải quyết và xác định nhiệm vụ học tập là phải nghiên thực tế, HS có thể đề xuất được một kết cấu mới là gắn cứu sáng chế ra một thiết bị có thể ứng dụng trong đời chong chóng vào trục rôto máy phát điện và nêu chức sống, sản xuất. năng của chong chóng là chuyển động năng của gió Ví dụ: Dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm rất yếu, thành động năng của rôto. Như vậy, HS đã đề xuất được làm thế nào để dòng điện đó mạnh lên để đủ thắp sáng ý tưởng mới là biến chuyển động của gió thành chuyển đèn hay chạy máy? Chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất động quay của rôto. rắn nhiều lần. Điều đó liệu có thể giúp gì cho ta trong GV hướng dẫn HS đề xuất phương án thiết kế thiết việc phát hiện sự biến đổi nhiệt độ trong môi trường bị cần sáng chế hiệu quả nhất. Đối chiếu hiện tượng do xung quanh? Làm thế nào để đưa được nước từ dưới các định luật, quy tắc vật lí dự đoán được các hiện dòng suối lên ruộng cao mà không cần phải tốn năng tượng yêu cầu thiết bị cần tạo ra để đưa ra các phương lượng, máy móc? án thiết kế thiết bị với những bộ phận đã đề xuất và Giai đoạn 2: Đề xuất ý tưởng thiết kế thiết bị cần chọn phương án thiết kế hợp lí nhất. Ở đây, HS cần sáng chế hướng dẫn HS vận dụng ngững nguyên tắc sáng chế để tìm sơ đồ thiết kế thiết bị phù hợp nhất. Đây là giai đoạn quan trọng nhất, đòi hỏi nhiều sáng tạo của HS. Để tổ chức cho HS sáng tạo đề xuất Nếu nhiệm vụ giải quyết quá phức tạp thì GV nên được ý tưởng thiết kế một thiết bị hợp lí GV có thể tìm cách chia thành những nhiệm vụ thành phần đơn hướng dẫn HS trải qua những bước sau: giản hơn, cho phù hợp với trình độ của HS. Bước 1. Xác định rõ những kiến thức (quy tắc, định Giai đoạn 3: Vẽ sơ đồ thiết kế thiết bị luật,...) vật lí (thường là những kiến vừa mới học) sẽ Kĩ thuật tổ chức: Dựa vào ý tưởng thiết kế thiết bị phải sử dụng để thiết kế một kết cấu, thiết bị mới. đã chọn, GV hướng dẫn HS vẽ sơ đồ thiết kế có các bộ Kĩ thuật tổ chức: GV nêu câu hỏi để HS nhớ lại con phận chính đã chọn, sắp xếp theo một cách thích hợp. đường chiếm lĩnh kiến thức (quy tắc, định luật) trừu Để rèn cho HS kĩ năng này cần thực hiện theo trình tượng, khái quát, từ đó HS có thể tìm ngược lại con tự sau: đường đi từ những quy tắc, định luật khái quát đến hiện + Thứ nhất, phải rèn cho HS xây dựng những kí tượng cụ thể mà ta cần tạo ra trong thiết bị cần thiết kế. hiệu, những hình vẽ phác thảo để thể hiện ý tưởng thiết Ví dụ, để sáng chế máy phát điện chạy bằng năng lượng kế của mình. Các yêu cầu của hình vẽ phác thảo là phải gió, GV nêu câu hỏi: muốn máy phát điện hoạt động thể hiện được kết cấu chính của thiết bị, phải đơn giản, (quay) sản xuất điện năng thì phải làm thế nào (phải dễ hiểu, có thể vẽ nhanh. cung cấp cho nó cái gì)? HS sẽ nhớ lại: phải cung cấp + Thứ hai, là vận dụng kiến thức đã có của mình để cơ năng (động năng của gió) cho máy phát điện để làm lí giải hoạt động của thiết bị, phân tích chuỗi những diễn quay rôto. Điều đó sẽ định hướng cho HS đề xuất ý biến của hiện tượng, từ tác động ban đầu đặt lên một bộ tưởng sáng chế một máy phát điện chạy bằng năng phận của thiết bị cho đến hiệu quả cuối cùng. Nếu phát lượng gió bằng cách chuyển động năng của gió thành hiện thấy có chỗ hoạt động nào của thiết bị mà dự đoán động năng rôto của máy phát điện. không phù hợp với những quy tắc, tính chất, định luật Bước 2. Đề xuất ý tưởng thiết kế các kết cấu của vật lí đã biết thì phải điều chỉnh lại thiết kế. thiết bị và nêu tên, chức năng của các kết cấu tạo nên + Thứ ba, là đưa ra nhiều cách bố trí các bộ phận thiết bị cần sáng chế. của thiết bị để chọn lấy một cách bố trí gọn gàng, khả Kĩ thuật tổ chức: GV đưa ra một nhiệm vụ mới cụ thi và hiệu quả nhất. thể hơn (thường là một câu hỏi) để HS có thể đề xuất Giai đoạn 4: Lắp ráp và vận hành thiết bị vật chất được một hoặc một số bộ phận mới của thiết bị sáng theo sơ đồ thiết kế chế. Ví dụ, sau khi HS đề xuất được ý tưởng sáng chế một máy phát điện chạy bằng năng lượng gió (như đã Dựa trên mẫu thiết kế bằng hình vẽ, HS lắp ráp một nêu trên), GV nêu tiếp câu hỏi: làm thế nào để biến thiết bị thật và vận hành thiết bị để quan sát hiệu quả thu động năng của gió thành động năng của rôto (quay được 14
ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018), 11-16 được, kiểm tra tính đúng đắn, khả thi của thiết kế. Đây Nếu HS không trả lời được thì GV giới thiệu cái đồ chính là giai đoạn thử nghiệm sản phẩm. chơi chong chóng rồi yêu cầu HS cho biết những cách Kĩ thuật tổ chức: GV giới thiệu các bộ phận thật để làm chong chóng quay được? Trong đó cách đơn của thiết bị đã chuẩn bị sẵn cho HS (GV đã ước lượng giản mà HS có thể nêu ra ngay là cho hơi (gió) thổi trước phương án của HS). Các bộ phận có thể do GV mạnh vào chong chóng. hoặc do HS chuẩn bị trước ở nhà. Yêu cầu các nhóm - GV: Chong chóng có kết cấu như thế nào mà lại phân công nhiệm vụ lắp ráp các dụng cụ theo hình vẽ quay được khi có gió thổi vào? thiết kế. Trước khi vận hành thiết bị, GV yêu cầu các - HS trả lời: chong chóng có các cánh đặt hơi nhóm kiểm tra, chỉnh sửa cho hợp lí. nghiêng so với hướng của gió thổi vào. Đối với một số thiết bị không thể lắp ráp được ngay - GV giới thiệu hệ thống cánh quạt thật và nêu câu trên lớp, GV có thể dùng các mô phỏng, đoạn phim để hỏi: bây giờ có cánh quạt rồi thì cần làm gì tiếp để cho trình chiếu cho HS quan sát. Ví dụ nhà máy điện hạt nhân. rôto của máy phát điện quay? Giai đoạn 5: Kiểm tra, bổ sung, điều chỉnh trên - HS trả lời: Gắn cánh quạt vào trục quay của rôto. thiết bị sáng chế để tăng thêm tính hiệu quả và hoàn Giai đoạn 3: Vẽ sơ đồ thiết kế thiết bị chỉnh sáng chế - GV: Yêu cầu các nhóm thảo luận vẽ sơ đồ thiết kế Kĩ thuật tổ chức: GV có thể đưa ra một thiết bị hay một máy phát điện gió cần có những bộ phận nào và mô hình cùng loại (cùng chức năng) đang được sử dụng hoạt động như thế nào để biến năng lượng gió thành trong đời sống, kĩ thuật yêu cầu HS quan sát, phân tích điện năng? làm rõ một số chi tiết khác với sản phẩm đã sáng chế để bổ sung, điều chỉnh hoàn chỉnh sản phẩm. Thiết bị hay - HS thảo luận nhóm hoàn thành nhiệm vụ được giao. mô hình đưa ra có thể bằng vật thật hoặc bằng mô Giai đoạn 4: Lắp ráp và vận hành thiết bị vật chất phỏng hoặc là một đoạn phim về hoạt động của thiết bị theo sơ đồ thiết kế trong đời sống. - GV: yêu cầu, hướng dẫn các nhóm nhận dụng cụ Tóm tắt tiến trình dạy học nội dung "Máy phát và tiến hành lắp máy phát điện gió theo sơ đồ thiết kế. điện gió" Vật lí lớp 9 theo con đường sáng chế Sau đó vận hành cho máy phát điện gió hoạt động bằng Giai đoạn 1: Đặt vấn đề cách thổi mạnh hơi vào cánh quạt để cánh quạt quay tạo ra dòng điện làm đèn LED sáng. - GV: Máy phát điện cho ta dòng điện nghĩa là cho ta điện năng. Vậy muốn thu được điện năng ta phải làm Giai đoạn 5: Kiểm tra, bổ sung, điều chỉnh trên gì? Phải cung cấp cho máy phát điện năng lượng gì? thiết bị sáng chế để tăng thêm tính hiệu quả và hoàn chỉnh sáng chế - HS trả lời: Phải làm cho rôto quay, nghĩa là phải cung cấp cho nó động năng. - GV giới thiệu mô hình thật và video về máy phát điện gió đang hoạt động tại Kon Tum. Giai đoạn 2: Đề xuất ý tưởng thiết kế thiết bị cần sáng chế - HS đối chiếu với sơ đồ thiết kế và máy phát điện gió của mình để điều chỉnh cho hợp lí hơn. - GV: Trong thiên nhiên, ở đâu có nguồn năng lượng dồi dào? Có cái gì luôn luôn chuyển động, nhất là Kết quả thực nghiệm: Quá trình hướng dẫn một số ở miền núi chúng ta? GV vận dụng quy trình dạy học này dạy thử nghiệm một số nội dung ở môn Vật lí THCS tại một số trường - HS trả lời: Có gió trời và nước ở sông, suối. THCS trên địa bàn tỉnh Kon Tum và qua việc bồi dưỡng - GV: Đúng. Vậy làm thế nào để biến động năng biện phát dạy học này cho giáo viên cốt cán môn Vật lí của gió thành động năng của rôto máy phát? Nói cách THCS hè 2016 tại tỉnh Kon Tum; chúng tôi đã thu được khác, làm thế nào để gió (từ chuyển động thẳng) có thể những kết quả ban đầu rất khả quan. Hầu hết GV đều làm quay rôto (chuyển động quay)? cho rằng biện pháp dạy học này phù hợp với yêu cầu đổi - HS dựa vào kinh nghiệm nêu ra: Cho gió thổi vào mới phương pháp dạy học hiện nay theo hướng phát huy các cánh chong chóng được gắn vào trục quay. tính tích cực, phát triển phẩm chất, năng lực sáng tạo 15
Nguyễn Văn Giang khoa học của HS. HS vận dụng kiến thức giải quyết thực hiện nghiên cứu khoa học (một đề tài, dự án, một ý được nhiều vấn đề trong thực tế. Đặc biệt, GV có thể tưởng khởi nghiệp) liên quan đến nội dung vật lí. vận dụng linh hoạt quy trình dạy học này để hướng dẫn Để thực hiện được ý tưởng dạy học này, ngoài việc HS thực hiện các dự án, các ý tưởng sáng tạo tham gia phải nắm vững quy trình nêu trên, GV phải có năng lực các hội thi sáng tạo khoa học kĩ thuật dành cho thanh sư phạm (nhất là năng lực định hướng HS đề xuất được thiếu niên nhi đồng do các cấp tổ chức. ý tưởng thiết kế) và chuẩn bị đầy đủ, hợp lí các phương tiện học tập của HS. Để áp dụng quy trình dạy học sáng 3. Kết luận và đề nghị tạo theo con đường sáng chế đạt được hiệu quả cao thì Thực tế cho thấy, vật lí luôn gắn liền với đời sống cần tiếp tục có những nghiên cứu sâu sắc phù hợp với và sản xuất. Do vậy, trong dạy học theo chương trình thực tiễn hơn. Quy trình tổ chức HĐNT sáng tạo theo mới phải luôn chú ý đến mặt ứng dụng của vật lí trong con đường sáng chế sẽ được tiếp tục nghiên cứu, áp đời sống, sản xuất. Hiện nay, việc dạy học ứng dụng vật dụng trong đào tạo sinh viên ngành Vật lí ở trường đại lí vào các lĩnh vực chủ yếu chỉ bằng con đường thông học, cao đẳng. báo. Như vậy, là đã bỏ qua rất nhiều cơ hội HĐNT sáng tạo của HS. Mà sáng tạo theo con đường sáng chế lại rất Tài liệu tham khảo thường gặp trong lao động, sản xuất thuộc mọi lĩnh vực [1] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Vụ Giáo dục Trung học, hiện nay (nhất là kỉ nguyên Cuộc cách mạng công Dự án phát triển giáo dục phổ thông giai đoạn 2 nghiệp 4.0 và khởi nghiệp). Do vậy, quy trình tổ chức (2015). Tài liệu tập huấn tổ chức hoạt động tải HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế được đề xuất nghiệm sáng tạo khoa học kĩ thuật và cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học. ở trên có thể coi là một biện pháp dạy học mới nhằm [2] Nguyễn Văn Giang (2009). Tổ chức hoạt động phát triển năng lực sáng tạo của HS, góp phần thực hiện nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh mục tiêu mới của giáo dục. trong dạy học chương “Sự bảo toàn và chuyển hóa Quy trình tổ chức HĐNT sáng tạo theo con đường năng lượng vật lí lớp 9”. Luận án tiến sĩ Khoa học sáng chế ở trên được áp dụng tổ chức dạy cho HS sáng Giáo dục, ĐHSP Hà Nội. chế ra một thiết bị mới hoàn chỉnh. Trong thực tiễn dạy [3] Phan Dũng (1992). Sổ tay sáng tạo: Các thủ thuật (nguyên tắc) cơ bản. Ủy ban Khoa học và Kĩ thuật học Vật lí phổ thông, GV có thể dựa theo đó mà soạn Thành phố Hồ Chí Minh. thảo một số bài tập sáng chế đơn giản hơn, phù hợp với [4] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm từng nội dung cụ thể và đa số HS. HS có thể cải tiến Xuân Quế (2002). Phương pháp dạy học Vật lí ở một cơ cấu, một thiết bị vật lí để khắc phục nhược điểm trường phổ thông. NXB ĐHSP Hà Nội. nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng trong thực tiễn. GV cũng có thể dựa vào quy trình này để hướng dẫn HS THE IMPLEMENTATION OF CREATION CONCEIVABILITY FOLLOWING INVENTION METHODOLOGY IN TEACHING AND STUDYING PHYSICS IN JUNIOR HIGH SCHOOLS AND HIGH SCHOOLS Abstract: In order to achieve the goals of physics program, the new physics textbooks in Junior high schools and High schools after 2018; the main mission of physics teachers is to innovate the forms and methods of teaching, testing and evaluation. Hence, it aims to establish and develop the competencies and especially creative abilities of students. This paper examines a teaching and studying solution of physics in Junior high schools and high schools: "Teaching and Studying following the invention methodology" to enhance creative abilities of junior and high school students. Key words: teaching and studying; competency; creation; invention; physics. 16