Xây dựng một số mô hình vật lý trên máy tính nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Chất khí Vật lý 10 nâng cao

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MÔ HÌNH TRÊN MÁY TÍNH NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THPT...6 1.1... Có thể thấy ngay rằng, việc sử dụng MVT với

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS MAI VĂN TRINH

NGHỆ AN, NĂM 2013

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của quý thầy cô, gia đình và các bạn Với lòngkính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:

- PGS.TS Mai Văn Trinh, người đã định hướng nghiên cứu, hết lònghướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luậnvăn

- Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học, quý thầy cô giáo khoa Vật lýtrường Đại học Vinh; Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học trường Đạihọc Vinh; Ban giám hiệu, Phòng tổ chức cán bộ trường Đại học Sài Gòn; Bangiám hiệu và đồng nghiệp trường THPT Tam Phước đã tạo điều kiện thuậnlợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, bạn hữu đồng khoa

Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý K19, những người thân vàgia đình đã luôn ở bên cạnh động viên, chia sẽ khó khăn giúp tôi hoàn thànhluận văn này./

TP Hồ Chí Minh Ngày 24 tháng 5 năm 2013

Người viết

Nguyễn Hà Bích Lớp Cao học LL&PPDH bộ môn Vật lý – K19

CNH - HĐH : Công nghiệp hóa - hiện đại hóaCNTT : Công nghệ thông tin

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Đóng góp của luận văn 5

8 Cấu trúc của luận văn 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MÔ HÌNH TRÊN MÁY TÍNH NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THPT 6

1.1 Mục tiêu và một số định hướng của việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý THPT hiện nay 6

1.1.1 Mục tiêu dạy học vật lý ở trường THPT 6

1.1.2 Định hướng đổi mới chương trình vật lý THPT 8

1.2 Cơ sở lý luận của dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 10

1.2.1 Tính tích cực và tính tích cực nhận thức của học sinh 10

1.2.2 Các phương pháp dạy học tích cực 15

1.3 Mô hình trong dạy học vật lý 20

1.3.1 Khái niệm mô hình 20

1.3.2 Chức năng của mô hình 21

1.3.3 Tính chất của mô hình 22

1.3.4 Các loại mô hình sử dụng trong vật lý học 25

1.3.5 Phương pháp mô hình trong dạy học vật lý 29

1.4 MVT hỗ trợ xây dựng mô hình trong dạy học vật lý 38

1.4.1 Mô hình vật lý trên máy tính là gì? 38

1.4.2 Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý 38

1.4.3 Các bước xây dựng tiến trình dạy học vật lý có sử dụng mô hình vật lý trên máy tính theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 40

Kết luận chương 1 42

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ MÔ HÌNH VẬT LÝ HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” 43

2.1.Phân tích nội dung chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao 43

2.1.1 Vai trò, vị trí của chương 43

2.1.2 Cấu trúc của chương 47

2.1.3 Mục tiêu cần đạt được khi dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao 48

2.2.2 Tình hình học tập của HS 50

2.3 Xây dựng một số mô hình vật lý hỗ trợ dạy học chương “Chất khí” 50

2.3.1 Mô hình trong bài “Thuyết động học phân tử chất khí Cấu tạo chất” 50

2.3.2 Mô hình trong bài định luật Bôi-lơ–Ma–ri-ốt 55

2.3.3 Mô hình trong bài định luật Gay Luy-xác 58

2.4 Xây dựng tiến trình dạy học một số bài trong chương với sự hỗ trợ của mô hình 60

2.4.1 Tiết 62 : Thuyết động học phân tử chất khí Cấu tạo chất 60

2.4.2 Tiết 63 : Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt 75

2.4.3 Tiết 65: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng Định luật Gay Luy-xác 84

Kết luận chương 2 91

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 93

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 93

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 93

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 93

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 94

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 94

Kết luận chương 3 109

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Bước sang thế kỉ XXI, trước xu thế hội nhập và toàn cầu hoá, nền kinh

tế tri thức hình thành và phát triển mạnh tạo ra thời cơ và cả những tháchthức lớn đối với mỗi quốc gia Vấn đề đặt ra cho giáo dục là phải đổi mớichiến lược đào tạo con người, đặc biệt cần đổi mới PPDH theo hướng đàotạo nguồn nhân lực năng động, sáng tạo góp phần thúc đẩy CNH-HĐH đấtnước

Nhằm đáp ứng yêu cầu của thời kì CNH-HĐH đất nước, đưa nước ta về

cơ bản, trở thành một nước công nghiệp vào năm 2020 Đại hội Đảng toàn

quốc lần thứ XI đã khẳng định: "Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá và hội nhập quốc tế, trong đó đổi mới

cơ chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt" Luật giáo dục đã ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông

phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phùhợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tựhọc, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tìnhcảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Đổi mới giáo dụcbao gồm đổi mới mục tiêu, nội dung, phương pháp, đổi mới kiểm tra, đánhgiá thì đổi mới phương pháp là khâu then chốt, là điểm nhấn quan trọngnhất Đổi mới PPDH là vấn đề sống còn của giáo dục Việt Nam hiện nay.Tuy nhiên, cho đến nay, sự chuyển biến về đổi mới PPDH trong cácloại hình nhà trường còn chậm, chủ yếu vẫn là cách dạy truyền thống: thầythuyết trình – trò ghi chép một cách thụ động Một số PPDH tích cực được

sử dụng nhưng mức độ thành công chưa cao, do đó vẫn chưa phát huy đượctính tự lực và sáng tạo của học sinh Một trong những nguyên nhân quantrọng dẫn đến hiện trạng trên là do sự thiếu thốn về phương tiện dạy học

như: thiết bị thí nghiệm, mô hình vật lý hỗ trợ dạy học, các phương tiện nghenhìn,

Vật lý học là một môn khoa học thực nghiệm Nhờ các chương trình

mô phỏng, minh hoạ, MVT làm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú họctập và tạo sự chú ý ở mức độ cao đối với học sinh, giúp cho giáo viên giảmthời gian thuyết trình, không mất nhiều thời gian vào việc biểu diễn, thể hiệnthông tin trong giờ học Với các thí nghiệm có tính nguy hiểm đối với conngười, hoặc các thí nghiệm có thời gian diễn ra rất nhanh (hoặc rất chậm) thìviệc thay thế chúng bằng những thí nghiệm ảo trên MVT là một cách làm tối

ưu Có thể thấy ngay rằng, việc sử dụng MVT với tư cách là một PTDH hiệnđại trong dạy học vật lí có rất nhiều ưu điểm nổi trội, nó có thể được ứngdụng trong nhiều giai đoạn của quá trình dạy học, từ việc xây dựng tìnhhuống học tập, nghiên cứu giải quyết vấn đề, xây dựng kiến thức mới đếnviệc củng cố, vận dụng kiến thức,… Tuy nhiên, cũng cần nhận thức rằng,MVT không phải là một phương tiện dạy học vạn năng, có thể thay thế toàn

bộ các PTDH truyền thống khác; MVT dù hiện đại đến đâu, cũng không thểthay thế toàn bộ cho người giáo viên, mà giáo viên luôn là người có vai trò

tổ chức, thiết kế quá trình dạy học, là người quyết định lựa chọn phươngtiện, lựa chọn thời điểm sử dụng, hình thức sử dụng và phạm vi sử dụngMVT nhằm đạt hiệu quả cao nhất của hoạt động dạy học

Làm thế nào để tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh? Trongquá trình tìm tòi phương pháp nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho họcsinh, nhiều nhà sư phạm đã khẳng định: muốn phát huy tính tích cực, tự lực,sáng tạo cho học sinh thì tốt hơn hết phải tổ chức cho học sinh hoạt độnghọc tập theo con đường sáng tạo của các nhà khoa học Phải tạo các điềukiện cho học sinh tự học và sáng tạo Một trong những điều kiện giúp họcsinh học tập tích cực, tự lực, sáng tạo là sử dụng các mô hình

Ưu điểm của việc sử dụng mô hình là giáo viên có thể giúp học sinh

hiểu rõ đối tượng nghiên cứu, vì mô hình mang tính trực quan, sinh động, dễgây ấn tượng và thích thú cho học sinh, có thể kích thích sự tìm tòi, say mênghiên cứu để suy luận ra kiến thức vật lý mới, từ đó có thể phát triển đượcnăng lực sáng tạo cho học sinh.

Trong chương trình vật lý 10 THPT, chương “Chất khí” được khảo sát

về vi mô, có nhiều kiến thức phải đi sâu vào cơ chế phân tử, nguyên tử hoặc

mô tả tổng quát Vì vậy, việc sử dụng các mô hình dạy học trong chươngtrình này có rất nhiều tác dụng trong việc tạo điều kiện cho học sinh hoạtđộng tích cực nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “Xây dựng một số mô hình vật lý trên máy tính nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao”.

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng mô hình vật lý trên máy tính thiết kế 7 mô hìnhtrong 3 bài thuộc chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao nhằm tích cực hóahoạt động nhận thức của học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng

- Hoạt động dạy học chương “Chất khí” Vật lý lớp 10 nâng cao

- PPMH: Trong nghiên cứu vật lý và trong dạy học vật lý

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng các mô hình vật lý trên máy tính một cáchhợp lý thì sẽ tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, từ đó nâng caochất lượng dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu lý luận về MH và PPMH trong nghiên cứu vật lý và trong

dạy học vật lý.

- Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa vật lý phần nhiệt học.

- Tìm hiểu thực trạng nhận thức về PPMH và sử dụng PPMH trongdạy học vật lý ở trường phổ thông

- Xây dựng một số MH vật lý trên máy tính hỗ trợ dạy học chương

“Chất khí” Vật lý 10 nâng cao

- Thiết kế các phương án dạy học chương “Chất khí” theo PPMH đã

xây dựng nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức

độ phù hợp, đánh giá tính hiệu quả của từng tiến trình dạy học và sau đó rútkinh nghiệm để hoàn thiện các tiến trình đã xây dựng

6 Phương pháp nghiên cứu

6 1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các tạp chí giáo dục, các tài liệu về lý luận dạy học, cáctài liệu về bồi dưỡng đổi mới phương pháp giảng dạy cho GV

sư phạm tại trường THPT

6.3 Phương pháp điều tra

- Tìm hiểu điều kiện học tập, cách học của HS, các cơ sở vật chất

phục vụ cho đề tài

- Theo dõi, quan sát, ghi lại quá trình học tập để kiểm tra lại các địnhhướng của GV và các hành động của HS có diễn ra đúng như định hướng dựkiến không

6.4 Phương pháp thống kê

- Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học.

7 Đóng góp của luận văn

- Xây dựng, thiết kế các giáo án chương “Chất khí” theo PPMH

- Xây dựng được một số mô hình vật lý trên máy tính để vận dụng vàodạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao

8 Cấu trúc của luận văn

- MỞ ĐẦU (5 trang)

- CHƯƠNG 1: Cơ sở lý luận của việc vận dụng mô hình trên máy tínhtrong dạy học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinhtrong dạy học (37 trang)

- CHƯƠNG 2: Xây dựng một số mô hình vật lý hỗ trợ dạy họcchương “Chất khí” (50 trang)

- CHƯƠNG 3: Thực nghiệm sư phạm (18 trang)

- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (2 trang)

- TÀI LIỆU THAM KHẢO (3 trang)

- PHỤ LỤC (9 trang)

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MÔ HÌNH TRÊN MÁY TÍNH NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THPT 1.1 Mục tiêu và một số định hướng của việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý THPT hiện nay

1.1.1 Mục tiêu dạy học vật lý ở trường THPT [8]

Mỗi một quốc gia, nhà nước căn cứ vào nhu cầu phát triển của kinh tế,văn hóa, xã hội của đất nước vào thời điểm hiện tại và tương lai, đều có mộtmục tiêu giáo dục chung cho quốc gia của mình Như vậy, mục tiêu này sẽthay đổi theo mỗi giai đoạn phát triển của đất nước Tuy nhiên, nền giáo dục

ở bất kì nước nào cũng phải nhằm đào tạo thế hệ trẻ trở thành những người

có năng lực tích cực tham gia vào công cuộc xây dựng và phát triển đấtnước

Hiện nay, đất nước ta đang bước vào thời kì CNH - HĐH đất nước, hòanhập với cộng đồng trong khu vực Đông Nam Á và thế giới Đứng trướctình hình đó, nhằm đáp ứng được mục tiêu chung của sự nghiệp giáo dụcnước nhà, môn học vật lý cũng có những mục tiêu cụ thể cho mỗi cấp họctrong giai đoạn mới

Mục tiêu giáo dục THPT, trong điều 23 có định hướng: “Mục tiêu giáodục phổ thông là giúp HS phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất,thẩm mỹ và các kĩ năng cơ bản nhằm hình thành và phát triển nhân cách conngười Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm côngdân, chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động , thamgia xây dựng và bảo vệ tổ quốc” Về nội dung thì điều 24 cũng nêu rõ:

“Phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủđộng sáng tạo của HS, phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng

HS, điều kiện từng lớp học, bồi dưỡng cho HS phương pháp tự học, khảnăng hợp tác, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động

đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho HS”.

Do đó, mục tiêu cụ thể của môn học vật lý ở phổ thông trung học đề ra cónhiều yêu cầu toàn diện

1.1.1.1 Kiến thức

Cần thiết cho cuộc sống hằng ngày, cho nhiều ngành lao động trong xãhội (gồm chủ yếu là vật lý cổ điển và một số lĩnh vực vật lý hiện đại: điện tửhọc, vật lý hạt nhân, vật lý chất rắn, vũ trụ, vật lý lượng tử,…)

1.1.1.2 Kỹ năng, năng lực tư duy

- Có khả năng thu thập thông tin quan sát được, điều tra, tra cứu vàkhai thác thông tin qua mạng

- Xử lý thông tin: khái quát hóa rút ra kết luận, lập bảng biểu, vẽ đồthị, sắp xếp hệ thống hóa và lưu giữ thông tin

- Có khả năng truyền đạt thông tin bằng lời nói

- Phát hiện, nêu vấn đề, đề xuất giải quyết và phương pháp giải quyếtvấn đề

- Biết sử dụng các dụng cụ đo lường phổ thông, lắp ráp thực hiện thínghiệm

- Vận dụng kiến thức một cách sáng tạo để giải quyết vấn đề học tập

và thực tế

- Khả năng tự học, sáng tạo, tự chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng

1.1.1.3 Định hướng phương pháp dạy học

Dạy học bằng hành động thông qua hoạt động, theo hướng phát hiện vàgiải quyết vấn đề, nêu giả thiết, kiểm chứng bằng thực nghiệm, sử dụngphương pháp mô hình và tương tự, khắc phục hiểu biết sai và chưa đầy đủ,tăng cường dạy học theo nhóm và các thể hóa, đa dạng hóa hành động họctập trong và ngoài lớp học

 Kết luận

Để đáp ứng được mục tiêu giáo dục của môn học vật lý phổ thông trung

học trong giai đoạn mới, yêu cầu cấp thiết lúc này là phải đổi mới chươngtrình giáo dục THPT, trong đó có đổi mới phương pháp giảng dạy.

1.1.2 Định hướng đổi mới chương trình vật lý THPT

- Có một tỉ lệ phù hợp giữa lý thuyết và thực hành, vì vật lý phổ thông

về căn bản vẫn là một khoa học thực nghiệm

- Cấu trúc của chương trình phải phù hợp với trình độ phát triển tưduy của HS, do đó không nhất thiết phải đi theo trình tự cổ điển từ Cơ học,Nhiệt học đến Điện học, Quang học và Vật lý hạt nhân

- Chương trình, nhất là SGK vật lý, phải tạo điều kiện tốt cho việc ápdụng các PPDH hiện đại, nhằm phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạocủa HS trong học tập

- Chương trình vật lý phải đảm bảo ở mức độ tốt nhất mối quan hệliên môn với các chương trình của các môn Toán học, Hóa học, Sinh học vàCông nghệ Đồng thời, cũng đảm bảo sự kế thừa và liên thông với cácchương trình vật lý trung học cơ sở và chương trình vật lý của các trườngchuyên nghiệp

1.1.2.2 Những định hướng cụ thể [26]

 Về kiến thức

Chương trình vật lý phổ thông có mục tiêu bước đầu làm quen với kiếnthức phổ thông để đi vào các ngành khoa học kĩ thuật và để sống thích nghi

trong một xã hội công nghệ hiện đại Cụ thể:

- Những khái niệm tương đối chính xác về các sự vật, hiện tượng và cácquá trình vật lý thường gặp trong đời sống và trong sản xuất

- Những định luật và nguyên lí vật lý cơ bản được trình bày phù hợpvới năng lực toán học và năng lực suy luận lôgic của HS

- Những nét sơ lược của các thuyết vật lý quan trọng nhất

- Những hiểu biết sơ lược về phương pháp thực nghiệm và phươngpháp tương tự trong vật lý

- Những nguyên tắc cơ bản của các ứng dụng quan trọng thuộc vật lýtrong đời sống và sản xuất

- Kĩ năng xử lí thông tin về vật lý: lập bảng, biểu đồ, vẽ đồ thị

- Kĩ năng truyền đạt thông tin về vật lý: viết báo cáo, thảo luậnnhóm…

- Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng, giải bài tập vậtlý

- Kĩ năng thực hành vật lý: sử dụng được các dụng cụ đo vật lý đơngiản, biết lắp ráp thí nghiệm,…

- Tác phong làm việc khoa học, trung thực trong khoa học.

- Tinh thần hợp tác trong học tập, nghiên cứu…

1.2 Cơ sở lý luận của dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh [13], [22]

1.2.1 Tính tích cực và tính tích cực nhận thức của học sinh

1.2.1.1 Tính tích cực

Tính tích cực là trạng thái hoạt động của các chủ thể, nghĩa là củangười hành động chỉ đề cập trong quá trình nhận thức, thuộc mục đích trướcmắt (I.F.Khalamop)

1.2.1.2 Tính tích cực nhận thức là gì?

Theo quan điểm triết học, tính tích cực nhận thức thể hiện thái độ cảitạo của chủ thể nhận thức, nghĩa là con người không chỉ hiểu được các quyluật của tự nhiên, xã hội mà còn nghiên cứu cải tạo chúng phục vụ lợi íchcủa con người

Theo tâm lí học, tính tích cực nhận thức của HS tồn tại với tư cách là

cá nhân với toàn bộ nhân cách của nó Cũng như bất kì một hoạt động nàokhác, hoạt động nhận thức được tiến hành trên cơ sở huy động các chứcnăng nhận thức, tình cảm và ý chí, trong đó chức năng nhận thức đóng vaitrò chủ yếu Các yếu tố tâm lí kết hợp với nhau một cách hữu cơ, tác độngqua lại lẫn nhau tạo nên tâm lí hoạt động nhận thức Sự tác động này khôngcứng nhắc mà trái lại luôn luôn biến đổi tạo nên rất nhiều dạng khác nhaucủa các nhiệm vụ nhận thức cụ thể mà HS phải thực hiện Sự biến đổi nàycàng linh hoạt bao nhiêu thì HS càng dễ thích ứng với nhiệm vụ nhận thứckhác nhau và tính tích cực nhận thức càng thể hiện ở mức độ cao

Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởikhát vọng học tập, cố gắng và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiếnthức Nói cách khác, là thái độ cải tạo của chủ thể đối với khách thể thông

qua sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lí nhằm giải quyết nhữngvấn đề học tập - nhận thức Tính tích cực của HS có mặt tự phát và tự giác:

- Mặt tự phát của tính tích cực là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thểhiện ở tính tò mò, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ởtrẻ đều có, trong mức độ khác nhau

- Mặt tự giác của tính tích cực là trạng thái tâm lí, tính tích cực có mụcđích và đối tượng rõ rệt, do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó.Tính tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tư duy, trí tò mòkhoa học…

Tính tích cực nhận thức và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽvới nhau, nhưng không phải là đồng nhất

1.2.1.3 Biểu hiện của tính tích cực nhận thức

Trong học tập, HS chỉ chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được tưduy của mình khi họ tích cực, nỗ lực hoạt động nhận thức Hoạt động nhậnthức là yếu tố xuyên suốt quá trình học tập của HS Thông qua hoạt độngnhận thức, HS chiếm lĩnh được kiến thức và năng lực tư duy cũng đồng thờiđược phát triển Để phát hiện được các em có tích cực trong học tập haykhông, có thể dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

- Các em có chú ý học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động học tậpkhông? (thể hiện ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép…)

- Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao không?

- Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

- Có hiểu bài không? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngônngữ riêng không?

- Có vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

- Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không?

- Tốc độ học tập có nhanh không?

- Có hứng thú trong học tập không hay vì một ngoại lực nào đó màphải học?

- Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

- Có sáng tạo trong học tập không?

Trong hoạt động học tập nói chung, trong dạy học vật lý nói riêng,tính tích cực hoạt động nhận thức của HS thường thể hiện ở:

- Hoạt động trí tuệ: tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trìtìm cho được lời giải hay của một bài toán khó

- Hoạt động chân tay: say sưa lắp ráp tiến hành thí nghiệm

Hai hình thức biểu hiện này thường đi kèm nhau, tuy có lúc biểu hiệnriêng lẻ với những dấu hiệu thường thấy như sau: HS khao khát tự nguyệntham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung các câu trả lời của bạn và thíchđược phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề nêu ra; hay thắc mắc và đòi hỏigiải thích cặn kẽ những vấn đề trình bày chưa rõ; chủ động vận dụng linhhoạt những kiến thức, kĩ năng đã có để nhận thức các vấn đề mới; mongmuốn được đóng góp với thầy; với bạn những thông tin mới nhận từ cácnguồn kiến thức khác nhau có thể vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học

1.2.1.4 Mức độ tích cực nhận thức

Về mức độ tích cực của HS có thể dựa vào một số dấu hiệu sau:

- Có tự giác học tập không? Hay bị bắt buộc bởi những tác động bênngoài (gia đình, bạn bè, xã hội…)?

- Thực hiện nhiệm vụ của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa

- Tích cực nhất thời hay thường xuyên, liên tục?

- Tích cực ngày càng tăng dần hay giảm dần?

- Có kiên trì, vượt khó hay không?

Hoạt động học tập của HS là hoạt động đòi hỏi phải có tính khoa họcthực sự, được tổ chức bởi GV cùng với sự tham gia tích cực của HS Vì vậy,

để HS có thể tích cực, tự lực nắm vững kiến thức là yêu cầu quan trọng của

quá trình dạy học Quá trình này không phải là tự phát mà hoàn toàn tự giác;

có mục đích, có kế hoạch và có tổ chức chặt chẽ Trong đó HS được pháthuy đến mức tối đa tính tích cực, tự lực sáng tạo trong giải quyết các vấn đềhọc tập

Mức độ tích cực tham gia xây dựng kiến thức trong học tập của HSphụ thuộc vào các yếu tố:

- Ý thức được nhu cầu học tập của bản thân, thái độ học tập

- Cách thức tổ chức hoạt động nhận thức của GV

- Có suy nghĩ đúng đắn, tích cực hơn những kiến thức, kinh nghiệm

đã tích lũy được có liên quan đến giải quyết các tình huống học tập

- Tính tích cực phải được phát huy thường xuyên, liên tục và có chiềuhướng tăng, đồng thời phải có tính kiên trì vượt qua được mọi khó khăn củabài học

1.2.1.5 Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức của HS tuy nảy sinh trong quá trình học tậpnhưng nó lại là kết quả của nhiều nguyên nhân: có những nguyên nhân phátsinh lúc học tập, có những nguyên nhân được hình thành từ quá khứ, thậmchí từ lịch sử lâu dài của nhân cách Nhìn chung, tính tích cực nhận thức phụthuộc vào những nhân tố sau đây:

dưới ảnh hưởng của rất nhiều tác động.

Như vậy, việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS đòi hỏi một

kế hoạch dài lâu và toàn diện khi phối hợp hoạt động gia đình, nhà trường,

xã hội

1.2.1.6 Hứng thú và vấn đề tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động nhằm làm chuyển biến vịtrí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thứcsang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập

Để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, hứng thú là vấn đề quantrọng cần được GV quan tâm vì:

- Nó có thể hình thành ở HS một cách nhanh chóng và bất cứ lúc nàotrong quá trình dạy học

- Có thể gây hứng thú cho HS ở mọi lứa tuổi

- Điều quan trọng hơn cả là nó nằm trong tầm tay của GV Người GV

có thể điều khiển hứng thú của HS qua các yếu tố của quá trình dạy học: nộidung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức; qua các bước lên lớp:

mở bài, giảng bài mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức; qua mối quan

hệ thầy trò…

 Vấn đề kích thích hứng thú học tập

Mọi người đều biết, hứng thú là sự phản ánh thái độ (mối quan hệ)chủ thể đối với thực tiễn khách quan - đây là sự phản ánh có chọn lọc Thựctiễn rất rộng lớn, nhưng con người chỉ hứng thú những cái gì cần thiết, quantrọng, gắn liền với kinh nhiệm và sự phát triển tương lai của họ Nói cáchkhác, muốn kích thích hứng thú thì quan trọng nhất là phải nắm được khảnăng, nhu cầu, nguyện vọng và định hướng giá trị của HS

Muốn cho HS cố gắng đem hết sức mình để hoạt động nhận thức, cầntạo ra ở họ nhu cầu, hứng thú hoạt động học tập Động cơ hứng thú học tập

có thể xuất hiện do tác động của những nguyên nhân ở bên ngoài môn học

như: nhu cầu của xã hội đòi hỏi phải hoạt động có hiệu quả trong một lĩnhvực nào đó của đời sống xã hội, quyền lợi của xã hội giành người có trình độhọc vấn cao, khả năng được lựa chọn việc nếu học giỏi , sự ngưỡng mộ củacộng đồng, vinh dự của gia đình đối với những người có tài năng,… Cónhững nguyên nhân bên trong xuất hiện ngay trong quá trình học tập, tácđộng thường xuyên đến HS, đó là mâu thuẫn nhận thức, là khó khăn, trởngại giữa nhiệm vụ mới phải giải quyết và khả năng hạn chế hiện có của HS,cần có một sự cố gắng vươn lên tìm kiếm một giải pháp mới, xây dựng mộtkiến thức mới “động cơ tự hoàn thiện bản thân mình” Những yếu tố đó kíchthích tính tò mò vốn có ở lứa tuổi HS, muốn thỏa mãn được nhu cầu hoạtđộng của lứa tuổi, đem lại niềm vinh dự, tự hào nếu giải quyết thành côngnhững mâu thuẫn, trở ngại trên Hoạt động càng có hiệu quả thì động cơcàng được củng cố.

Ở vị trí người GV, có nhiều khả năng sử dụng những yếu tố tác độngbên trong, thường bằng cách xây dựng tình huống có vấn đề GV xây dựngtình huống có vấn đề, phát triển thành bài toán nhận thức để đưa HS vàotrạng thái tâm lí hào hứng, sẵn sàng đem hết sức mình giải quyết vấn đề

1.2.2 Các phương pháp dạy học tích cực

1.2.2.1 Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

- Dạy học thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập của HS

Nét đặc thù của hoạt động dạy học là: HS vừa là đối tượng vừa là chủthể của quá trình dạy học HS không chỉ tiếp thu những kiến thức từ ngườidạy, mà phải thông qua hoạt động tự lực để chiếm lĩnh nó và làm biến đổibản thân Tâm lí học sư phạm cũng khẳng định rằng: nhân cách của trẻ đượchình thành và phát triển thông qua các hoạt động có ý thức của chủ thể Vìvậy, có thể nói hoạt động học là cách tốt nhất để làm biến đổi chính ngườihọc Dạy học không còn là sự truyền thông tin từ thầy sang trò, thầy khôngcòn là người truyền thông tin mà phải là người tổ chức, hướng dẫn, điều

khiển các hoạt động học tập của HS.

- Chú trọng rèn luyện phương pháp tự học hơn là việc truyền thụ kiến thức

Diesteweg viết: “Người thầy giáo tồi truyền đạt chân lí, người thầy giáo giỏi dạy cách tìm ra chân lí” Rèn luyện cho HS phương pháp tự học

không chỉ là biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là mục tiêucủa dạy học Con người được đào tạo trước hết phải là con người năng động,

có tính tích cực, có khả năng tự học, tự nghiên cứu để tự hoàn thiện mình.Trong thời gian ngắn nhà trường không thể trang bị kịp cho HS những kiếnthức cần thiết của nhân loại đang ngày một phong phú thêm Do vậy, GVphải tìm cách hình thành ở HS phương pháp và năng lực tự học, tự nghiêncứu để có thể tự chiếm lĩnh kiến thức và hoàn thiện bản thân sau này

- Tăng cường tính tự lực của cá nhân HS đồng thời chú trọng phối hợp tương tác GV-HS và tương tác nhóm.

PPDH tích cực đòi hỏi sự cố gắng và nỗ lực của mỗi HS trong quátrình tự chiếm lĩnh kiến thức mới Vì vậy, phải chú ý đến vai trò của từng cánhân trong hoạt động dạy học Tuy nhiên, vai trò cá nhân chỉ có thể phát huytốt thông qua sự tương tác giữa GV và HS, giữa HS và HS và tương tác giữacác nhóm với nhau, đó chính là phương pháp học tập hợp tác Trong phươngpháp này, người ta đề cao vai trò giao tiếp giữa HS và HS Để phát huy vaitrò của HS, người ta thường tổ chức việc học tập hợp tác theo kiểu nhóm, tổ

từ 4 đến 6 người Học tập nhóm, tổ tạo cho HS có nhiều cơ hội bộc lộ suynghĩ, hiểu biết và thái độ của mình, cũng như biết cách bảo vệ ý kiến củamình Đó là cách tốt nhất để hình thành cho HS tính tích cực, độc lập vàsáng tạo trong suy nghĩ, cũng như hành động

- Kết hợp đánh giá của GV và tự đánh giá của HS

Quá trình dạy học bao gồm hoạt động dạy và học, với hai chủ thể là

GV và HS Trong quá trình này luôn có sự điều chỉnh và tự điều chỉnh Vì

vậy, ngoài sự đánh giá của GV, phải có sự tự đánh giá của HS Qua tự đánhgiá, HS sẽ đưa ra những nhận định về bản thân và tự điều chỉnh cách học củamình cho phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả học tập Trong PPDH tích cực,người ta chú trọng đến việc dạy cho HS cách tự học đi kèm theo là năng lực

tự đánh giá của HS Thiếu năng lực này HS không thể tự điều chỉnh cáchhọc của mình và không hoàn chỉnh được phương pháp tự học Như vậy,năng lực tự học luôn gắn liền với năng lực tự đánh giá, tự điều chỉnh , mà tựhọc là dấu hiệu của phương pháp tích cực Do vậy, khả năng rèn luyện nănglực tự đánh giá của HS cũng là một dấu hiệu của phương pháp dạy học tíchcực

HS, hình thành cho các em khả năng độc lập, năng động, sáng tạo trong việctiếp thu và xử lí thông tin, cũng như trong việc giải quyết những công việc

Phương pháp thuyết trình gồm các bước:

+ Đàm thoại tái hiện.

+ Đàm thoại gợi mở hay vấn đáp tìm tòi

c Dạy học theo nhóm

Theo cách dạy này, lớp học được chia thành nhiều nhóm nhỏ, mỗinhóm từ 4 đến 6 HS Tùy vào mục đích sư phạm và vấn đề học tập mà GVphân nhóm cho thích hợp Nhóm được duy trì ổn định hay thay đổi theo từngtiết học, các nhóm được giao cùng một nhiệm vụ hoặc giao những nhiệm vụkhác nhau Trong mỗi nhóm có nhóm trưởng, nhóm trưởng chịu trách nhiệmphân chia công việc cho các nhóm viên thực hiện một phần công việc củanhóm Trong thực hiện công việc, các thành viên trong nhóm làm việc tíchcực và tạo không khí thi đua với các nhóm khác GV cần có biện pháp để tạo

ra không khí thi đua này Kết quả làm việc của mỗi nhóm sẽ đóng góp vàokết quả chung của cả lớp Mỗi nhóm sẽ trình bày kết quả của mình trướctoàn lớp và các nhóm có thể trao đổi, tranh luận với nhau về kết quả củanhóm khác cũng như kết quả của nhóm mình

Tiến trình dạy học theo nhóm (có thể là một phần tiết học, mỗi tiếthọc…) gồm những bước sau:

+ Bước 1: GV làm việc chung với cả lớp.

+ Bước 2: HS làm việc theo nhóm

+ Bước 3: Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp

d Dạy học theo lí thuyết kiến tạo

- Cơ sở của lí thuyết kiến tạo

+ Học trong hoạt động.

Học là một hoạt động đặc thù của con người, trong đó người học vừa

là chủ thể, vừa là đối tượng tác động Bởi vậy, cách học tốt nhất là học tronghoạt động và thông qua hoạt động Do đó, thầy giáo phải tổ chức tình huống

để đưa HS vào hoạt động, qua đó HS kiến tạo được kiến thức, phát triển trítuệ và nhân cách

+ Học là sự vượt qua khó khăn về nhận thức.

Những quan niệm sai lầm thường tạo nên những trở lực cho HS trongquá trình nhận thức Vì thế, người ta nói rằng dạy học là xây dựng cái mớitrên nền cái cũ

+ Học trong sự tương tác.

Thông qua sự tương tác, giúp cho HS hiểu rõ và nắm vững hơn cáckiến thức khoa học Do đó, việc học của HS sẽ thuận lợi và hiệu quả hơn.Thông qua thảo luận, tranh luận kiến thức đến với HS sẽ tự nhiên hơn,không áp đặt và gượng ép

+ Học thông qua hoạt động giải quyết vấn đề

Thường trước những vấn đề được HS chấp nhận, thì các em có hứngthú và nhu cầu tìm cách giải quyết Chính sự tò mò đã tạo cho các em quyếttâm tìm tòi câu trả lời Đây là yếu tố tạo nên sự tích cực của hoạt động nhậnthức ở HS

- Tiến trình dạy học theo lí thuyết kiến tạo

Dạy học theo lí thuyết kiến tạo gồm ba pha:

+ Pha chuyển giao nhiệm vụ

+ Pha hành động giải quyết vấn đề.

+ Pha tranh luận hợp thức hóa kiến thức và vận dụng kiến thức mới

- Hoạt động của GV trong dạy học theo lí thuyết kiến tạo

+ Tạo không khí học tập

+ Tạo điều kiện để HS bộc lộ quan niệm riêng

+ Tổ chức cho HS tranh luận về những quan niệm của mình

+ Trọng tài trong những trường hợp ý kiến tranh luận không ngã ngũ.+ Tạo điều kiện và giúp HS nhận ra các quan niệm sai lầm của mình

và tự giác khắc phục chúng

+ Trình bày tính hiển nhiên của các quan niệm khoa học

+ Tổ chức cho HS vận dụng kiến thức thu nhận

Các PPDH tích cực hình thành và phát triển từ lâu, tuy nhiên donhững yêu cầu đổi mới giáo dục nhằm đào tạo thế hệ trẻ thành những conngười phát triển, năng động và sáng tạo, nên các phương pháp này ngàycàng được đặc biệt quan tâm hơn Trong các PPDH tích cực, người ta đề caovai trò hoạt động của HS, nhưng không hề hạ thấp hay giảm nhẹ vai trò của

GV Trái lại, GV càng có vai trò quan trọng hơn và được chuyển đổi từ vaitrò là người truyền đạt kiến thức sang vai trò là người tổ chức, điều khiển,hướng dẫn hoạt động nhận thức của HS

1.3 Mô hình trong dạy học vật lý [6], [27]

1.3.1 Khái niệm mô hình

Khái niệm MH được sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ thông dụnghàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau Trong các môn khoa học tựnhiên HS thường gặp MH tế bào, MH lò cao, MH động cơ đốt trong, tức làvật chất có cấu tạo không gian giống như vật mà ta cần nghiên cứu MHphân tử, MH nguyên tử lại mô tả những vật thể mà ta chỉ biết được nhữngtính chất của chúng chứ không quan sát trực tiếp được MH quá trình dạyhọc, MH bài học lại không phản ánh một vật thể nào cả mà phản ánh một sự

kiện trừu tượng MH con người mới, MH nhà trường phổ thông được hiểu làmẫu mực mà ta phải vươn tới chứ không phải là phỏng theo một thực thểđang tồn tại.

Trong vật lý học, V.A Stôphơ đã 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 đó phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô hình sẽ cung cấp cho ta những thông tin mới về đối tượng” [4].

Còn theo Halbwachs thì định nghĩa “Những dấu hiệu bao gồm trong các hình vẽ, các giản đồ, các ký hiệu toán học hay đơn giản hơn, những mệnh đề được thành lập bởi các từ, những hệ thống sẽ được dùng để biểu diễn cảnh huống Với một hệ thống các dấu hiệu như thế, chúng ta gọi là một mô hình”[5].

1.3.2 Chức năng của mô hình

Như chúng ta đã thấy, vai trò của một MH vật lý nhằm đảm bảo cho

sự thấu hiểu khoa học một đối tượng vật lý nào đó Như vậy, trong vật lýhọc MH có ba chức năng chính sau đây:

- Mô tả sự vật, hiện tượng.

- Giải thích các sự kiện và hiện tượng có liên quan tới đối tượng.

- Tiên đoán các sự kiện và hiện tượng mới

Một MH không phải chỉ dùng để mô tả và giải thích các hiện tượngvật lý mà hơn thế nữa, nó còn được dùng để tiên đoán những hiện tượngmới Không có chức năng tiên đoán này, MH mất đi vai trò quan trọng của

nó trong khoa học Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng MH đường cảm ứng từtrong dạy học về từ trường và hiện tượng cảm ứng điện từ (lớp 11) MHđường cảm ứng từ không những biểu diễn được hướng mà còn cả độ lớn củalực từ ở mỗi điểm xung quanh nam châm Sử dụng MH đường cảm ứng từgiúp ta phát hiện ra định luật cảm ứng điện từ: dòng điện cảm ứng xuất hiện

trong một khung dây dẫn kín khi từ thông qua thiết diện của khung dây biếnthiên Bằng MH đường cảm ứng từ ta còn có thể phát hiện ra một điều quantrọng là: không gian xung quanh dòng điện cũng tồn tại từ trường.

Sự tương tự có thể thuộc loại cấu trúc, khi đó sự tương tự chủ yếu ởmối quan hệ giữa các phần tử của hai hệ thống Ví dụ MH ảnh của một vậttrên võng mạc: quan hệ giữa phần này và phần kia của ảnh phản ánh đúngquan hệ giữa hai phần tương ứng của vật Cũng có thể là sự tương tự về chứcnăng, nghĩa là các phân tử tương ứng của hai hệ thống có chức năng giốngnhau nhưng cấu trúc có thể khác nhau Ví dụ MH ảnh tạo bởi thấu kính hội

tụ và gương cầu lõm dưới những điều kiện giống nhau là giống nhau và lạibiết: có thể sử dụng một thấu kính hội tụ làm vật kính trong chế tạo kínhthiên văn Từ đó, cũng có thể sử dụng gương cầu lõm làm vật kính trong

MH kính thiên văn Sự tương tự cũng có thể giống nhau hay na ná giốngnhau ở kết quả các quá trình trong hai hệ thống Thuộc loại cuối cùngthường thấy khi so sánh một hệ thống vật chất thực và sự diễn tả toán họccủa nó Các phần tử thuộc hai hệ thống này không có điểm nào giống nhaunhưng kết quả thu được trong quá trình biến đổi toán học lại phù hợp với kếtquả thu được bằng thực nghiệm Ví dụ MH toán học diễn tả dao động điềuhoà: sự tương tự giữa quy luật biến đổi của điện tích q trong mạch cũnggiống như quy luật biến đổi của ly độ x trong dao động của con lắc lò xo

Trong dạy học vật lý, tính chất tương tự với vật gốc của MH có ýnghĩa quan trọng: sử dụng tính chất này khi xây dựng MH, HS được rènluyện một loạt các thao tác tư duy, được phát triển niềm tin vào mối liên hệ

có tính khái quát, có tính quy luật của các sự vật, hiện tượng tự nhiên đađạng, phong phú Sử dụng tính chất này còn góp phần nâng cao hiệu quả giờhọc, thể hiện trước hết ở tính sâu sắc, tính hệ thống của các kiến thức vì nótạo điều kiện cho HS liên hệ cái chưa biết với cái đã biết, phát hiện nhữngmối liên hệ giữa các hệ thống khác nhau ở các phần khác nhau của vật lýcũng như những dấu hiệu giống nhau và khác nhau của chúng

b Tính đơn giản

Như ta đã biết, thực tế khách quan vô cùng đa dạng và phong phú.Mỗi MH chỉ phản ánh được một mặt nào đó của thực tế Nhiều khi một hệthống thực thể khách quan phải dùng đến nhiều MH để phản ánh Trong khixây dựng MH ta phải thực hiện các thao tác trừu tượng hóa, khái quát hóanhững thao tác ấy bao giờ cũng dẫn đến một sự đơn giản hóa vì rằng ta đãtước bỏ những chi tiết thứ yếu, chỉ còn lại những thuộc tính và những mốiliên hệ bản chất Như vậy tính đơn giản của MH là một tất yếu khách quan

Mặt khác cũng nhờ tính đơn giản này của MH mà nhà nghiên cứu cóthể nắm chắc những vấn đề cơ bản nhất của thực tế khách quan, khái quáthóa chúng mà rút ra những quy luật Nếu không dùng những MH đơn giản

để nghiên cứu mà nghiên cứu ngay những hiện tượng thực tế phức tạp thìnhiều trường hợp quy luật bị lu mờ và nhà nghiên cứu có thể bị nhầm lẫn

c Tính trực quan

Trước hết tính trực quan của MH thể hiện ở chỗ dễ dàng nhận biếtbằng các giác quan Ta có thể cảm giác, tri giác trực tiếp trên MH, nhưngnhiều khi không làm được việc đó trên các hiện tượng thực tế

Tính trực quan cũng thể hiện ở chỗ ta đã vật chất hóa những tính chất,những quan hệ không thể trực tiếp tri giác được Ví dụ lực hút, lực đẩy giữa

các phân tử được biểu diễn trên MH bằng cách gạch nối đậm hay mảnh,hoặc quy luật chuyển động được biểu diễn bằng đồ thị vận tốc.

Khái niệm trực quan còn được mở rộng trong trường hợp MH khôngtrực tiếp diễn tả hiện tượng thực tế mà so sánh với một hiện tượng thực tếkhác mà ta có thể tri giác bằng giác quan được Ví dụ như dùng MH sóngnước để diễn tả sự giao thoa của sóng ánh sáng mặc dù sóng ánh sáng hoàntoàn khác sóng nước Rõ ràng mức độ trực giác gián tiếp loại này còn phụthuộc vào vốn hiểu biết của chính chủ thể, do chủ thể đã tích lũy được từtrước

Ý nghĩa của tính trực quan của MH trong dạy học thể hiện ở chỗ, làmcho HS dễ hình dung các hiện tượng vật lý không thể quan sát trực tiếp được(Ví dụ: sử dụng con lắc lò xo để trực quan hoá quá trình xảy ra và sự biếnđổi của các đại lượng vật lý trong mạch dao dộng điện LC), dễ hiểu hơn cáckhái niệm trừu tượng (ví dụ khi minh hoạ các khái niệm dòng điện và hiệuđiện thế, có thể dùng dùng hình ảnh dòng nước chảy để trực quan hoá cáckiến thức trên)

d Tính quy luật riêng

Khi xây dựng MH, người ta dựa vào sự tương tự của nó với tìnhhuống vật lý mà nó phản ánh Nhưng bản thân MH có những tính chất riêngcủa nó được quy định bởi tính chất của các phần tử của nó và mối quan hệgiữa các phần tử ấy Mối quan hệ ấy tuân theo quy luật riêng, nhiều khikhông còn giống những quy luật chi phối mối quan hệ giữa các phần tửtrong tình huống vật lý nữa Chẳng hạn như MH ký hiệu toán học tuân theonhững quy luật toán học Từ sự vận động của những quy luật riêng này cóthể rút ra những kết luận mới có khả năng chuyển tải sang tình huống vật lý(vật gốc) Đương nhiên rằng sự tiên đoán này có tính chất giả thuyết, cầnđược kiểm tra lại

Đây là giá trị nhận thức của MH Nhờ tính chất này mà với MH ta

không chỉ dừng lại ở sự mô tả, tìm hiểu các tình huống vật lý mà còn pháthiện ra những tính chất mới, cung cấp những thông tin mới.

e Tính lý tưởng

MH xuất phát từ thực tiễn, phản ánh thực tiễn Nhưng khi ta MH hóamột vật, một mối quan hệ nào đó ta đã thực hiện một sự trừu tượng hóa, kháiquát hóa, phản ánh các thuộc tính của vật thể, hiện tượng khách quan ở mức

độ hoàn thiện cao, loại bỏ tất cả những ảnh hưởng nhiễu trong nhận thức.Như vậy MH nào cũng có tính chất lý tưởng ít hay nhiều Nói cách kháckhông có MH nào giống hệt thực tiễn bởi nếu MH hoàn toàn giống thực tếkhách quan thì nó không còn tính cách là vật đại diện, thay thế nữa Một MHvật lý chỉ phản ánh đến một mức độ nhất định một vài mặt của một tìnhhuống vật lý

Tính chất lý tưởng của MH ngày càng cao thì MH càng khái quát vàgiúp ta nhận thức được những nét chung nhất của hiện tượng và bao trùmđược một số càng lớn hiện tượng Nhưng càng khái quát, càng có tính lýtưởng cao thì khi sử dụng MH để nghiên cứu thực tế càng gặp nhiều khókhăn vì ta phải bổ sung vào cấu trúc chung của MH rất nhiều yếu tố cụ thểphù hợp với các tính chất đối tượng nghiên cứu

1.3.4 Các loại mô hình sử dụng trong vật lý học

Ta có thể phân các mô hình vật lý ra làm hai loại [24, tr.130], [19, tr.27]

là những tính chất bên ngoài của hiện tượng, của đối tượng thực

* Mô hình lý tưởng (hay mô hình lý thuyết)

Là những MH trừu tượng, trên đó về nguyên tắc người ta chỉ áp dụngnhững thao tác tư duy lý thuyết Các phần tử của MH và đối tượng nghiêncứu thực tế có thể có bản chất vật lý hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt độngtheo những quy luật giống nhau Các MH lý thuyết có thể có rất nhiều loạitùy theo mức độ trừu tượng khác nhau.

a Mô hình ký hiệu

Là dạng cụ thể nhất của MH lý tưởng Đó là hệ thống những ký hiệudùng với tư cách là MH: hình vẽ, sơ đồ, đồ thị, chữ cái, các công thức,phương trình toán học Chúng tôi chú ý đặc biệt đến hai loại MH ký hiệu là

MH toán học và MH đồ thị

a1 Mô hình toán học

Là những mô hình có bản chất khác với vật gốc, chúng diễn tả nhữngđặc tính của vật gốc bằng một hệ thức toán học Chẳng hạn như tất cả nhữngđại lượng q biến thiên thỏa mãn phương trình: q”+2q = 0 đều biến thiêntheo một quy luật dao động điều hòa Bởi vậy có thể dùng công thức đó là

MH của mọi dao động điều hòa không phụ thuộc vào bản chất của dao động.Mục đích của MH hóa là thay thế đối tượng nghiên cứu bằng phương trìnhsao cho có thể thu được những thông tin cần thiết một cách dễ dàng nhất.Bởi vậy có thể ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức xuất phát từ nhữngyếu tố quan sát được (lực đàn hồi) để xây dựng MH dao động cơ học, sau đódùng MH để nghiên cứu dao động điện không quan sát trực tiếp được

Tuy MH toán có ưu điểm về sự chặt chẽ của toán học, có thể xét tớinhững yếu tố ảnh hưởng nhỏ nhất tham dự vào quá trình thực nghiệm, song

sự chặt chẽ này đồng thời lại là nhược điểm của mô hình toán, vì nó cókhoảng cách khá xa với tính linh hoạt của các quá trình thực, nhất là các quátrình xã hội [3]

a2 Mô hình đồ thị

Chúng tôi đặc biệt quan tâm đến MH đồ thị, là một loại MH rất thông

dụng trong nghiên cứu vật lý, đặc biệt là trong nghiên cứu thực nghiệm,nhưng chưa được hiểu và sử dụng đúng mức.

Vai trò của đồ thị thể hiện rất rõ: Đồ thị biểu diễn một mối quan hệgiữa hai hoặc ba đại lượng vật lý mô tả hiện tượng tự nhiên

Nếu chỉ dừng lại ở việc giải thích hiện tượng theo quan điểm vĩ mô(theo hiện tương luận) thì trong nhiều trường hợp, có thể dựa vào đồ thị đểgiải thích sự diễn biến của hiện tượng Chẳng hạn, người ta thường dựa vàođặc tuyến vôn- ampe của tranzito để chọn điểm làm việc của nó Ngược lạivới một điểm làm việc nhất định, thì dựa vào đặc tuyến vôn- ampe ta có thểbiết tranzito hoạt động ở chế độ tuyến tính hay không tuyến tính

Mỗi đồ thị không những chỉ phản ánh đơn thuần mối liên hệ hàm sốgiữa hai đại lượng vật lý, mà nó mang nhiều thông tin quý báu ngoài mốiliên hệ đó Đó chính là chức năng tiên đoán của đồ thị Đồ thị của đườngđẳng tích và đường đẳng áp đã cho ta tiên đoán sự tồn tại của độ không tuyệtđối

Nếu một đồ thị có một cực đại (hay một cực tiểu) thì nó sẽ cho ta thấy

có hai yếu tố trái ngược nhau chi phối hiện tượng mà ta xét Đó chẳng hạn làtrường hợp đồ thị thực nghiệm của sự phụ thuộc năng suất phát xạ đơn sắccủa vật đen tuyệt đối và bước sóng

Như vậy, đồ thị vật lý hoàn toàn có đủ tư cách là một MH lý thuyếtcủa hiện tượng vật lý Để cho đồ thị có ý nghĩa như một MH độc lập chứkhông phải chỉ là một dạng để biểu diễn một công thức toán học, cần nói rõcách xây dựng và sử dụng riêng của đồ thị

a3 Mô hình lôgic- toán

Mô hình này dựa trên ngôn ngữ toán học MH này được sử dụng rộngrãi trên các máy tính điện tử Có thể coi MH dùng trong máy tính điện tử là

mô hình ký hiệu đã được vật chất hóa Những hiện tượng hoặc quá trình cầnnghiên cứu được MH hóa dưới dạng chương trình của máy tính, nghĩa là hệ

thống quy luật đã được mã hóa theo ngôn ngữ của máy, chương trình này cóthể coi như algorit của các hành vi của đối tượng nghiên cứu.

b Mô hình biểu tượng

MH biểu tượng là dạng trừu tượng nhất của MH lý tưởng Những MHbiểu tượng không tồn tại trong không gian, trong thực tế mà chỉ có trong tưduy của ta Ta chỉ nêu algôrit đã tạo ra MH rồi hình dung nó trong óc chứkhông cần làm ra MH cụ thể Với sự hình dung đó người ta có thể hiểu đượchành vi của MH (và do đó của đối tượng cần nghiên cứu) bằng cách suy luậnlôgic Ví dụ MH phân tử trong thuyết động học phân tử của chất khí MHnày mang nhiều đặc tính không thể diễn tả bằng một vật cụ thể hay một kýhiệu (quả cầu đàn hồi, có lực hút, lực đẩy, chuyển động hỗn loạn v.v )

MH lý thuyết nhiều khi được vật chất hóa dưới một dạng nào đó để hỗtrợ cho quá trình tư duy Ví dụ MH cấu tạo chất: vật chất được cấu tạo từnhững hạt nhỏ bé, riêng biệt, giữa các hạt có khoảng cách Hiện tượng quansát được trên mô hình “ngô - vừng” khi chúng được trộn lẫn vào nhau có thểchuyển sang vật gốc “rượu - nước” Trong vật lý học những MH lý thuyết cótác dụng to lớn đối với quá trình nhận thức nên chúng giữ một vị trí quantrọng MH ký hiệu và MH biểu tượng trong sáng tạo khoa học vật lý liênquan mật thiết với nhau và có ảnh hưởng đến sự phát triển của nhau

Tóm lại, chúng ta có thể xây dựng sơ đồ các loại mô hình như sau:

1.3.5 Phương pháp mô hình trong dạy học vật lý [6], [16], [27]

1.3.5.1.Vai trò của mô hình trong dạy học vật lý

Ở nhà trường phổ thông, chúng ta có thể sử dụng PPMH như mộtphương pháp độc lập trong dạy học một số kiến thức vật lý Việc giảng dạyvật lý không chỉ giới hạn trong việc truyền thụ cho HS những tri thức của bộmôn này, mà điều quan trọng hơn là qua đó hình thành ở họ năng lực nhậnthức sáng tạo đối với thế giới tự nhiên, năng lực phản ánh thế giới hiện thực

Theo Jacques Desautels: “Người thầy dạy khoa học không chỉ truyền cho học sinh một số vốn liếng lý thuyết mà còn hợp thức hoá và giá trị hoá ngay chính hoạt động khoa học”[5] Do đó cần phải tạo điều kiện để cho hoạt

động học tập càng giống càng tốt đối với tiến trình xây dựng tri thức của cácnhà khoa học vật lý Làm được như vậy, HS sẽ vừa tiếp nhận được tri thức,vừa tiếp nhận con đường và nhập cuộc vào con đường xây dựng tri thức vật

lý Họ sẽ không mơ hồ trong việc phải vượt qua những trở lực khoa học đểhiểu đúng đắn bản chất và vai trò của các lý thuyết khoa học và biết kiến tạo

lý thuyết đó, nhằm hiểu được thế giới xung quanh Xuất phát từ những quanniệm trên đây, các nhà khoa học cho rằng cần vận dụng PPMH đã và đangđược dùng trong các lý thuyết bộ môn vật lý vào việc giảng dạy bộ môn nàytrong nhà trường

Trong nghiên cứu khoa học vật lý, MH và PPMH có chức năng nhậnthức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tính mới, hiện tượng mới, quy luậtmới Nếu xem xét quá trình học tập của HS là một quá trình hoạt động nhậnthức thì MH cũng có chức năng như trong nghiên cứu khoa học vật lý.Ngoài ra trong dạy học, nhiều khi HS không đủ khả năng xây dựng MH đểthay thế vật gốc trong nghiên cứu nhưng GV có thể sử dụng MH với mụcđích sư phạm như một phương tiện trực quan nhằm làm cho HS hiểu rõ mộtvấn đề nào đó

Ví dụ như trong nghiên cứu khoa học, những MH vật chất có vai tròrất hạn chế vì nó ít mang lại những thông tin mới khi thao tác trên MH.Nhưng trong dạy học, nhiều MH lại có tác dụng quan trọng làm cho HS hiểuđược những cái không quan sát trực tiếp được Ví dụ như MH cấu tạo bêntrong của động cơ nổ, MH chuyển động Braonơ Dù ta có cho HS trực tiếpquan sát một động cơ nổ còn nguyên vẹn thì họ cũng không thể thấy đượccấu tạo bên trong của nó và hoạt động của các van và bugi trong khi động cơvận hành Bởi thế trong dạy học, ta dùng MH động cơ đốt trong bổ dọc Cònvới chuyển động Braonơ, vừa không quan sát được các phân tử nước chuyểnđộng va chạm vào các hạt phấn hoa, vừa khó hình dung tại sao hạt phấn hoalại chuyển động hỗn loạn MH chuyển động Braonơ dùng các viên bi sắt nhỏđược một cơ chế làm cho bắn lung tung hỗn loạn trong một hộp thuỷ tinh,còn hạt phấn hoa là một vật tròn lớn Quan sát vật tròn bị các viên bi nhỏđập vào hỗn loạn theo mọi phía, HS dễ dàng hiểu cơ chế chuyển độngBraonơ, do đó hình dung được cấu tạo phân tử của nước Như vậy MH vậtchất cũng có vai trò quan trọng trong dạy học, đặc biệt là các MH vật thể

động, MH vẽ nhiều giai đoạn liên tiếp hay MH trên phim ảnh (được sử dụngngày càng rộng rãi).

Còn đối với các MH lý tưởng, tuy rất có tác dụng trong hoạt độngnhận thức nhưng nhiều khi đòi hỏi ở HS một trình độ tư duy trừu tượng cao,một cơ sở thực nghiệm phong phú và kinh nghiệm bản thân dồi dào mới cóthể xây dựng được MH V.G.Razumôpxki khi bàn về PPMH trong dạy học

cũng nhận định rằng: “Ở giai đoạn xây dựng MH, vì việc tìm ra những đối tượng trừu tượng thích hợp có thể thay thế cho sự vật, quá trình, hiện tượng nghiên cứu là rất khó, nên thông thường thì HS không thể tự làm được việc

đó, tính tự lực của họ trong giai đoạn này bị hạn chế”.

Bởi vậy, trong dạy học ở trường phổ thông, trong khuôn khổ bài họckhông cho phép chúng ta tổ chức quá trình học tập sao cho HS hoàn toàn tựlực “khám phá lại” các định luật vật lý, xây dựng các MH, nhưng cũng hoàntoàn đủ để cho họ được “trải qua” những giai đoạn của sự phát minh khoahọc, hiểu được ý nghĩa của các sự kiện xuất phát, vai trò của MH, tầm quantrọng của sự kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả lý thuyết Nói cáchkhác, trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, ta ít có điều kiện áp dụng đầy

đủ các giai đoạn của PPMH để giải quyết một vấn đề nhận thức Tuỳ theohoàn cảnh cụ thể về trình độ HS, nội dung vấn đề, phương tiện thí nghiệm

mà định ra mức độ tham gia của HS một cách hợp lý vào các giai đoạn củaPPMH

1.3.5.2 Tổ chức dạy học theo phương pháp mô hình

Nghiên cứu đặc điểm của hoạt động sáng tạo, chúng tôi thấy cần phảichuẩn bị cho HS những điều kiện sau đây khi dạy học theo PPMH

 Về mặt tâm lý

Gây hứng thú, nhu cầu nhận thức, sẵn sàng đem hết sức mình vào giảiquyết nhiệm vụ nhận thức Trong lý luận dạy học ta nói là đưa HS vào tìnhhuống có vấn đề Vấn đề này được đề cập đến nhiều trong những công trình

về dạy học nêu vấn đề.

 Về mặt vốn hiểu biết

Xây dựng MH thực tế là dùng một hệ thống đã biết để mô tả nhữngđặc tính của đối tượng gốc Như vậy muốn xây dựng được MH, HS khôngthể không có một vốn hiểu biết cần thiết về những vấn đề có liên quan.Chính GV là người đã biết trước muốn xây dựng MH cần phải có những

“vật liệu” nào, do đó có thể có biện pháp hợp lý để chuẩn bị trước cho họcsinh đến mức cần thiết nhưng tuyệt đối không phải là chuẩn bị một MH đã

có khả năng thu hẹp chỗ trống đó đến mức thích hợp để mỗi người có thểthực hiện một bước nhảy vượt qua được Tuy nhiên cũng phải dũng cảm tựlực thực hiện một số lần (có thể thất bại), sau đó mới có kinh nghiệm thựchiện được mau lẹ, vững chắc hơn, thực hiện những bước nhảy xa hơn

1.3.5.3 Các mức độ sử dụng phương pháp mô hình

Như đã phân tích ở trên, PPMH được sử dụng rộng rãi trong nghiêncứu vật lý, nhưng đồng thời cũng còn rất nhiều khó khăn đòi hỏi ở học sinhmột trình độ tư duy phát triển, một vốn hiểu biết rộng rãi V.G.Razumopxki

nhận xét rằng “Trong khuôn khổ bài học, không cho phép 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 họ được “trải qua” những giai đoạn của những phát hiện khoa học, hiểu được ý nghĩa của những sự kiện xuất phát, vai trò của các mô hình, tầm quan trọng của việc kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả lý thuyết” Lời nhận định đó cho

đến nay vẫn còn nguyên giá trị Vấn đề là ở chỗ vận dụng những lý thuyếtmới về sự phát triển tâm lý HS và những kỹ thuật dạy học mới, chúng ta cóthể nâng cao dần mức độ HS tham gia vào các quá trình trên

Khi đưa vào dạy học ở trường phổ thông, ta thường không áp dụngđầy đủ các khâu của PPMH để giải quyết trọn vẹn một vấn đề Trong trườnghợp này, ta chỉ quan tâm đến việc xây dựng MH của một hiện tượng và dừnglại ở việc sử dụng MH để giải thích hiện tượng đó Trong trường hợp khác,

ta lại chú ý đến việc giải thích một hiện tượng mới dựa vào một MH đã cósẵn mà HS không có khả năng xây dựng được Sở dĩ ta phải làm như vậy làvì:

- Có sự khác nhau cơ bản giữa mục đích nghiên cứu của nhà vật lý và

mục đích dạy học của người GV Mục đích nghiên cứu của nhà vật lý là phảitìm cho được cái mới, còn mục đích dạy học là bước đầu tập luyện cho HScách suy nghĩ sáng tạo, rèn luyện kỹ năng, giáo dục thái độ v.v Cho nên cóthể làm từng bước, từng phần tùy theo hoàn cảnh cụ thể

- Do sự khống chế của thời gian, điều kiện trang bị vật chất của nhà

trường, trình độ khoa học của GV và HS Bởi vậy chúng tôi nêu ra nhữnghình thức khác nhau sử dụng PPMH trong dạy học vật lý phổ thông theomức độ yêu cầu cần đạt đối với HS từ thấp đến cao

Mức độ 1: Giáo viên trình bày các sự kiện thực tế mà HS không thể

giải thích được bằng kiến thức cũ của họ, sau đó đưa ra MH mà các nhàkhoa học đã xây dựng và vận dụng MH để giải thích các sự kiện trên HS cóphần thụ động tiếp thu, chỉ yêu cầu họ biết phân biệt MH lớp 9 khi học về

điện, sau khi nêu một số hiện tượng gọi là nhiễm điện, GV giới thiệu một sốđiểm sơ bộ về MH cấu tạo nguyên tử và sử dụng MH đó để giải thích hiệntượng nhiễm điện và dẫn điện.

Mức độ 2: HS sử dụng MH mà GV đã đưa ra để giải thích một số

hiện tượng đơn giản tương tự với hiện tượng đã biết Ví dụ : sau khi đã biết

MH hai loại điện tích dương và âm, sự tương tác giữa chúng, GV có thểhướng dẫn HS vận dụng để giải thích vì sao hai lá của điện nghiệm lại xòe rakhi tích điện cho điện nghiệm hoặc hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng,bản chất của dòng điện

Mức độ 3: HS sử dụng MH mà GV đã đưa ra để dự đoán hiện tượng

mới và đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra Ví dụ: HS có thể sử dụng môhình cấu tạo chất, có thể tiên đoán nguyên nhân gây ra áp suất của chất khí

và làm được thí nghiệm để kiểm tra Hoặc khi vận dụng MH về áp lực lênmột mặt ở trong lòng chất lỏng, học sinh có thể tính được lực đẩy của chấtlỏng tác dụng lên một hình hộp chữ nhật nằm trong đó và tổ chức thí nghiệm

để kiểm tra lực đó

Mức độ 4: HS dưới sự hướng dẫn của GV tham gia vào cả bốn giai

đoạn của PPMH, do đó nắm vững tính năng của MH và sử dụng được MH

để giải quyết nhiệm vụ nhận thức Ví dụ: HS có thể tham gia xây dựng MHcấu tạo phân tử của chất và vận dụng nó để giải thích một số hiện tượng vềchất khí, chất lỏng và chất rắn Đầu tiên GV cho HS quan sát một số hiệntượng thực tế không thể giải thích được bằng tính chất cấu tạo liên tục củacác chất, gợi cho HS ý tưởng về cấu tạo gián đoạn của chúng, chẳng hạn nhưhiện tượng khuyếch tán của chất khí, chất lỏng, chất rắn Đặc biệt là chuyểnđộng Braonơ chỉ có thể giải thích được nếu ta thừa nhận chất lỏng được cấutạo bởi một số lớn các phân tử nhỏ bé, luôn chuyển động hỗn loạn đến vachạm vào hạt phấn hoa từ mọi phía Những sự kiện đó dẫn đến ý tưởng xâydựng một MH để phản ánh hai đặc tính của các chất: các chất có cấu tạo từ

những hạt vô cùng nhỏ bé chuyển động hỗn loạn không ngừng GV thôngbáo thêm là các nhà bác học giả định thêm rằng: các hạt nhỏ bé gọi là phân

tử đó chuyển động và tương tác với nhau theo các định luật của cơ họcNiutơn Tiếp tục quan sát chuyển động Braonơ, HS thấy rằng các hạt Braonơchuyển động nhanh hơn khi ta tăng nhiệt độ; hiện tượng khuyếch tán cũngxảy ra nhanh hơn khi ta tăng nhiệt độ HS có thể phát hiện ra một đặc tínhmới của các chất và thể hiện trên MH: vận tốc chuyển động của các phân tửtăng lên khi nhiệt độ tăng Một hiện tượng khác chỉ có thể giải thích đượcnếu ta thừa nhận giữa các phân tử có lực tương tác: nếu ta nén một chất đểthu nhỏ thể tích lại thì gặp phải một lực đẩy chống lại lực nén Ngược lại nếu

ta kéo dãn một vật thì gặp phải một lực kéo lại Tổng hợp tất cả các sự kiệntrên đây dẫn đến MH cấu tạo phân tử của chất MH này mới chỉ phản ánhđược bốn tính chất (cấu tạo gián đoạn, chuyển động hỗn loạn không ngừng,

có khoảng cách và lực tương tác, vận tốc tăng theo nhiệt độ) Rõ ràng cònnhiều tính chất khác của chất chưa được phản ánh trong MH trên

Sau khi xây dựng xong MH (được phát biểu dưới dạng “thuyết độnghọc phân tử”), GV hướng dẫn HS vận dụng MH để giải thích hoặc dự đoánmột số hiện tượng mới Điều đó có tác dụng khẳng định thêm giá trị nhậnthức, phát hiện cái mới của PPMH Ví dụ như chất khí và chất lỏng gây ápsuất lên mọi phía của thành bình, sự giãn nở của các chất theo nhiệt độ, cácđịnh luật về khí lý tưởng, Trong nhiều trường hợp, có thể tổ chức cho HSquan sát thí nghiệm kiểm tra những dự đoán trên

Mức độ 5: HS tự lực xây dựng lấy MH để giải quyết nhiệm vụ nhận

thức của mình Ví dụ như HS tự lực xây dựng MH đồ thị để xác định côngcủa lực đàn hồi, nhờ thế mà lập được công thức tính thế năng trọng trường,hợp lực đàn hồi trong khi chưa biết phép tính vi phân, tích phân

1.3.5.4 Ưu - nhược điểm của PPMH trong dạy học vật lý

a Những ưu điểm