III. SỬ DỤNG KẾT HỢP THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN HIỆN ĐẠI TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
3.1. Kết hợp thí nghiệm với các phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn
Trong dạy học VL, việc khai thác và sử dụng TN có thể được thực hiện theo nhiều hướng khác nhau, trong đó việc sử dụng phối hợp TN với các phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn là một hướng đi đang được triển khai có hiệu quả.
Để TN phát huy đầy đủ các chức năng của nó trong dạy học VL thì việc sử dụng TN phải tuân theo một số yêu cầu chung về mặt kĩ thuật và về mặt phương pháp dạy học. Đối với các TN biểu diễn (hình thức chiếm tỉ lệ cao trong toàn bộ các TN ở chương trình phổ thông) hiện tượng xảy ra rất khó quan sát vì dụng cụ TN thường có kích thước không lớn lắm, máy chiếu sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc phóng to TN một cách trực tiếp.
Để làm nổi bật vai trò của TN và tính hiệu quả của nó trong dạy học VL, các phương tiện nghe nhìn như tranh vẽ, ảnh chụp, phim đèn chiếu, phim nhựa, phim video, mô hình... cũng nên được sử dụng kết hợp với TN, chúng không chỉ tạo nên tính trực quan cao nhờ vào khả năng phóng to hoặc thu nhỏ các hình ảnh mà còn đảm bảo độ an toàn cho một số TN, nhất là các TN đắt tiền, thiếu an toàn hoặc quá cồng kềnh không thể thực hiện được trong điều kiện của trường phổ thông.
Có những quá trình VL xảy ra quá nhanh ta không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường, lại có những quá trình xảy ra rất chậm mà chỉ trong một tiết học không đủ thời gian để quan sát. Trường hợp này các TN không thể trình bày hoàn chỉnh các hiện tượng, sự vật và chỉ có thể giải quyết bằng việc vận dụng phối hợp các phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn để đạt hiệu quả cao. Camera hỗ trợ TN bằng cách ghi lại các hiện tượng, quá trình VL thực cần nghiên cứu. Việc ghi quá trình VL thực vào băng hình và quay chậm lại tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho việc quan sát đối tượng nghiên cứu. Tuy nhiên tổ hợp TN với camera còn gặp nhiều khó khăn, thường mất nhiều thời gian nhất trong việc thu thập số liệu, thực hiện các phép tính toán trong khi phân tích và xử lí số liệu cũng như việc trình bày các kết quả xử lí đó.
Các phương tiện nghe nhìn hiện đại có khả năng phân tích và thiết lập các màu sắc phù hợp với các sự kiện thực hoặc nhờ màu sắc để làm nổi bật những chi tiết đặc biệt cần tập trung sự chú ý quan sát của HS. Ngoài ra, việc phối hợp hình ảnh và âm thanh trong TN để dạy học cũng như đồng bộ hoá các quá trình của TN có tác dụng làm cho giờ học trở nên sinh động, hấp dẫn và gây được hứng thú cho HS.
3.2. Kết hợp thí nghiệm với máy vi tính
Hiện nay, xu hướng khai thác và sử dụng MVT trong dạy học VL chú trọng đến việc tiến hành các TN với sự hỗ trợ của máy vi tính. TN với sự hỗ trợ của máy tính thường áp dụng đối với những TN không thể tiến hành theo cách thông thường, nếu có tiến hành được đi nữa cũng mất nhiều thời gian và đây là điều mà không thể thực hiện thành công trong một tiết học. Trong tổ hợp TN với MVT, các TN vẫn sử dụng thông thường nhưng việc xử lí số liệu được thực hiện nhanh chóng bằng MVT với sự hỗ trợ của các phần mềm đã cài đặt trong MVT.
Một hướng kết hợp khác giữa TN và MVT là sử dụng MVT với chức năng mô phỏng và minh hoạ, nó mô phỏng các quá trình động như quá trình phân rã hạt nhân... Các chương trình mô phỏng thường được xây dựng trên một mô hình toán học, một phương trình mô tả quy luật vận động biến đổi của đối tượng nghiên cứu. Một số quá trình trong thực tế diễn ra quá nhanh hoặc quá chậm do đó gây nhiều khó khăn cho quá trình quan sát trực tiếp và chỉ có thể khắc phục bằng việc mô phỏng lại quá trình bởi MVT. Đôi khi có thể là quá trình thực được quay lại trực tiếp, nhưng bằng MVT có thể điều chỉnh tốc độ để quan sát hiện tượng một cách trung thực và rõ ràng.
Trong dạy học VL, có nhiều trường hợp cần phải minh hoạ bằng hình vẽ, MVT có thể hoàn thành công việc một cách nhanh chóng và đảm bảo sự trực quan. Chẳng hạn như các bài toán về mạch điện, mạng tinh thể... Hầu hết các TN mô phỏng và minh hoạ bằng MVT đều đạt hiệu quả cao cả về độ chính xác lẫn mức độ thẩm mỹ,
Khi kết hợp MVT với video, camera, có thể tạo nên một hệ thống phương tiện nghe nhìn hiện đại và tỏ ra hữu hiệu trong dạy học VL. Ngoài ra, MVT còn thực hiện các chức năng tự động hoá các TN giáo khoa VL. Khi MVT được ghép nối với các thiết bị như thiết bị đo, bộ chuyển đổi tương tự số, bộ khuyếch đại, ... kết quả TN thông qua MVT và các thiết bị ghép nối sẽ được xử lí và hiện lên màn hình ngay trong quá trình tiến hành TN. Thực tế cho thấy, với sự trợ giúp của MVT trong TN, nhiều vấn đề sẽ được giải quyết với kết quả nhanh chóng và chính xác mà các TN thông thường hiện nay chưa thể đạt được.
KẾT LUẬN
Trong dạy học VL, việc khai thác hiệu quả vai trò của TN là một trong những vấn đề hết sức cần thiết, vì TN có vai trò hết sức quan trọng trong khoa học nói chung và trong dạy học VL nói riêng. TN là nguồn cung cấp thông tin chính xác, dễ hiểu về các sự vật và hiện tượng, là phương tiện tốt để kiểm tra tính đúng đắn của các kiến thức VL, là phương tiện rèn luyện sự khéo léo cho HS. TN góp phần đánh giá năng lực và phát triển khả năng tư duy, giúp củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc cho HS. TN có tác động mạnh đến giác quan của HS, thông qua TN và bằng TN có thể tạo ra trong HS sự hứng thú tích cực trong học tập.
Để TN phát huy đầy đủ chức năng của nó trong dạy học VL thì việc sử dụng TN phải tuân theo một số yêu cầu chung về mặt kĩ thuật và về mặt phương pháp dạy học. Theo đó, việc xác định rõ lôgic của tiến trình dạy học, coi việc sử dụng TN như một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức là hết sức quan trọng.
Mặc dù TN trực diện chiếm một tỉ lệ cao trong toàn bộ các TN ở trường phổ thông, nhưng bản thân GV cũng phải ý thức được rằng, thí nghiệm biểu diễn vẫn rất cần thiết phải sử dụng trong dạy học VL, nhất là đối với các TN quá phức tạp, mất nhiều thời gian hoặc không đảm bảo an toàn đối với HS. Việc sử dụng TN biểu diễn phải tránh tình trạng lạm dụng TN, chỉ sử dụng TN như là một sự trình diễn đơn thuần, mà phải tuân thủ các yêu cầu của việc đặt kế hoạch TN, chuẩn bị TN, bố trí TN, tiến hành và xử lí kết quả TN.
Như đã phân tích ở phần nội dung, cùng với các thiết bị TN, việc sử dụng các phương tiện dạy học trong dạy học VL là hết sức cần thiết, nhất là trong giai đoạn hiện nay, khi khoa học kĩ thuật phát triển thì việc tăng cường sử dụng các phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học VL là một hướng đi đúng đắn nhằm nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông. Về mặt nguyên tắc, chỉ có thể thâu tóm đầy đủ chức năng của phương tiện dạy học trong dạy học VL nếu xem xét việc sử dụng phương tiện dạy học trên nhiều quan điểm khác nhau, nhưng dù xét theo quan điểm nào đi nữa, chức năng chủ yếu của phương tiện dạy học cũng vẫn là tạo điều kiện cho HS nắm vững một cách chính xác, sâu sắc các kiến thức và phát triển năng lực nhận thức và hình thành nhân cách cho HS.
Trên cơ sở phân tích chức năng của phương tiện dạy học (đã nêu trong phần nội dung) có thể rút ra một số định hướng chung sau đây về mặt phương pháp cho việc sử dụng phương tiện dạy học trong dạy học VL ở trường phổ thông:
Thứ nhất, cần sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học trên các bình diện khác nhau của hoạt động nhận thức ở các khâu của quá trình dạy học.
Thứ hai, nên gắn việc sử dụng các phương tiện dạy học với các hoạt động trí tuệ – thực tiễn của HS, tạo ra kích thích đa dạng về mặt cơ học, âm học, quang học … với mối tương quan phù hợp trong quá trình thu nhận và chế biến thông tin của HS, kích thích sự tranh luận tích cực của HS với các đối tượng nhận thức.
Thứ ba, việc sử dụng phương tiện dạy học trong quá trình hình thành và vận dụng kiến thức phải góp phần làm sáng tỏ tính biện chứng giữa cái chung và những cái riêng; cái giống nhau và cái khác nhau của các hiện tượng hay các quá trình VL.
Thứ tư, việc sử dụng phương tiện dạy học phải góp phần làm tăng tính chính xác và tính hệ thống của các kiến thức mà HS lĩnh hội.
Thứ năm, phải xem việc tăng cường sử dụng các phương tiện hiện đại trong dạy học VL là một trong những nhiệm vụ quan trọng, mang tính chiến lược lâu dài, chú trọng đến việc phối hợp sử dụng TN với các phương tiện hiện đại để hiện đại hoá các phương tiện dạy học, từng bước nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông.
Điểm qua các xu hướng khai thác và sử dụng TN VL trong dạy học VL, cần phải nhận thấy rằng, tổ hợp TN với các phương tiện hiện đại đã ngày càng làm cho bộ môn VL càng hấp dẫn, lôi cuốn và kích thích người học. Đó cũng chính là một trong những mục tiêu mà chúng ta cần hướng tới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tô Xuân Giáp (2000), Phương tiện dạy học, NXB Giáo Dục.
2. Nguyễn Ngọc Hưng (1994), Một số định hướng và phơưng pháp sử dụng thiết bị dạy học VL, Tạp chí NCGD số 5.
3. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học VL ở trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà nội.
4. Phạm Hữu Tòng, (2005), Lí luận dạy học VL 1, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội.
5. Lê Công Triêm (2004), Những vấn đề cơ bản của giáo dục phổ thông hiện nay, Bài giảng cho học viên cao học, Đại học sư phạm Huế.
6. Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông, NXB Giáo dục.
7. Trần Đức Vượng (2004), Lí luận dạy học hiện đại, Bài giảng cho học viên cao học, Đại học sư phạm Huế.
TS. Nguyễn Thanh Hải
Khoa Cơ bản - ĐH Phạm Văn Đồng