Bài viết giới thiệu kết quả nghiên cứu việc định hướng hoạt động nhận thức các kiến thức và kỹ năng vật lý đại cương với tiếp cận nghiên cứu khoa học cho sinh viên bằng tiến trình dạy học theo hướng phối hợp kiểu thông báo - tái hiện với kiểu đặt vấn đề - giải quyết từng phần. Để nắm nội dung mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1Tạp chí Khoa học-Công nghệ Thủy sản Số 2/2006 Trường Đại học Thủy sản
HƯỚNG TIẾP CẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO SINH VIÊN BẰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO HƯỚNG PHỐI HỢP KIỂU “THÔNG BÁO - TÁI HIỆN” VỚI
KIỂU “ĐẶT VẤN ĐỀ - GIẢI QUYẾT TỪNG PHẦN”
TS Lê Phước Lượng
Khoa Khoa học Cơ bản, Trường Đại học Thuỷ sản Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu việc định hướng hoạt động nhận thức các kiến thức và kỹ năng vật lý đại cương với tiếp cận NCKH cho sinh viên bằng tiến trình dạy học theo hướng phối hợp kiểu"thông báo -Tái hiện" với kiểu "Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần"
I- MỞ ĐẦU
Việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp
dạy học (PPDH) mới vào thực tiễn dạy học luôn
luôn là những vấn đề vừa mang tính thời sự vừa
đáp ứng được yêu cầu thực tiễn dạy học của
các nhà trường hiện nay Tuy nhiên, hiện nay
đang có nhiều quan niệm và tổ chức triển khai
về hoạt động đổi mới, cải tiến PPdạy học với
các thái cực khác nhau: hoặc là bảo thủ với các
PPdạy học truyền thống hoặc là quá quan trọng
hóa đối với các PPdạy học mới Qua điều tra và
tìm hiểu cụ thể về hoạt động dạy học môn Vật lý
đại cương (VLĐC) nói chung và VLĐC(A1) nói
riêng tại trường và một số trường đại học khác,
chúng tôi nhận thấy: đa số các giảng viên chỉ
dạy học theo các tiến trình dạy học (TTDH) cũ
tức là chỉ sử dụng kiểu phương pháp “Thông
báo - Tái hiện” thụ động truyền thống, không
hoặc rất ít khi sử dụng hay kết hợp các kiểu
PPDH khác, không có các thí nghiệm kể cả thí
nghiệm minh họa, không sử dụng các biện pháp
sư phạm tích cực khác để nâng cao chất
lượng dạy học (khảo sát ban đầu một số cán bộ
quản lý, giảng viên, sinh viên ở ĐH Thuỷ sản,
ĐH Đà lạt, ĐH Kỹ thuật Đà nẵng, ĐH Sư phạm
Đà Nẵng, ĐH Khoa học Huế, ĐH Sư phạm
Huế thì hầu hết (92%) đều cho rằng: đây là
thực trạng chung của hoạt động dạy học bộ môn
VLĐC hiện nay) Ngoài ra, một số nơi các giảng
viên lại “quá” mạnh dạn nghiên cứu và áp dụng
các PPDH mới, nhất là đối với việc sử dụng các
thiết bị dạy học và công nghệ thông tin vào dạy
học mà hiệu quả dạy học lại không cao, thậm
chí đôi khi còn phản tác dụng đối với mục tiêu
dạy học hiện nay
Để trả lời giả thuyết của đề tài: “Có thể vận dụng
tổ chức định hướng hoạt động chiếm lĩnh tri
thức của sinh viên bằng TTDH phối hợp giữa
kiểu phương pháp “Thông báo-Tái hiện” với kiểu
phương pháp “Đặt vấn đề - Giải quyết từng
phần” để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn
và giúp sinh viên tiếp cận với nghiên cứu khoa
học (NCKH)” ?, chúng tôi đã đề xuất các TTDH
cụ thể của VLĐC(A1) nhằm thử nghiệm để làm
cơ sở so sánh và đánh giá chất lượng dạy học
của các TTDH mới Từ đó có kết luận xác đáng cho việc đổi mới, cải tiến PPDH bộ môn
Mục đích, yêu cầu chung đặt ra khi đề xuất các TTDH là:
1- Các TTDH mới nhằm để thực nghiệm sư phạm với suy nghĩ bước đầu góp phần đổi mới
và cải tiến dạy học
2- Các TTDH mới sẽ làm thay đổi PPDH diễn giảng truyền thống hiện nay
3- Các TTDH mới được phân bố đều ở các nội dung dạy học phần cơ, nhiệt, điện, quang đồng thời phải đa dạng về thể loại, vừa lý thuyết vừa kết hợp bài tập
4- Các TTDH mới nhằm từng bước dẫn dắt sinh viên biết chủ động, hăng hái tham gia tìm kiếm, giải quyết các “vấn đề” đặt ra; qua đó tăng cường ở họ các kiến thức, kỹ năng; đặc biệt là tăng cường các khả năng phân tích và tổng hợp
5- Qua thảo luận các “vấn đề" giữa các sinh viên
và các nhóm sinh viên, tính cộng tác tập thể và khả năng khám phá khoa học của họ được nâng cao; đồng thời kích thích được niềm say mê tự học và tiếp cận với NCKH của sinh viên
6- Các TTDH mới góp phần đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học môn VLĐC(A1)
Căn cứ thực trạng dạy học môn VLĐC(A1) và các cơ sở, yêu cầu nêu trên, chúng tôi đã đề xuất thử nghiệm cải tiến PPDH môn VLĐC(A1)
theo hướng: Tổ chức định hướng hoạt động
chiếm lĩnh tri thức VLĐC(A 1 ) của sinh viên bằng TTDH theo hướng phối hợp kiểu phương pháp “Thông báo - Tái hiện” với kiểu phương pháp “Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần”
II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU II.1 Phương hướng tổ chức định hướng hoạt động chiếm lĩnh tri thức Vật lý đại cương (A 1 )
1) Trong quá trình dạy học người giảng viên có vai trò quan trọng trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động học tập của sinh viên theo một chiến lược dạy học hợp lý và có hiệu quả, sao cho sinh viên tự chủ xây dựng được kiến thức khoa học của mình, đồng thời từng bước phát triển năng lực nhận thức và tiếp cận NCKH của họ
Trang 22) Phân biệt và vận dụng các kiểu định hướng
khác nhau, tương ứng và phù hợp với mục tiêu
học tập, rèn luyện khác nhau, đòi hỏi sinh viên
hoạt động nhận thức với các trình độ khác nhau
Các tiêu chí về định hướng học tập của sinh
viên là:
a Định hướng phải nhằm trúng mục tiêu kiến
thức, kỹ năng sinh viên cần đạt
b Định hướng phải phù hợp với con đường tiếp
cận khoa học, phương pháp giải quyết vấn đề,
nhiệm vụ đặt ra một cách hợp lý
c Định hướng vừa sức và gây được động cơ
thúc đẩy sinh viên hành động hiệu quả
d Công cụ định hướng hành động đồng thời là
phương tiện cho phép kiểm soát được hành
động học tập, để có thể điều chỉnh, bổ sung định
hướng học tập hiệu quả
3) Dạy học theo các pha của TTDH giải quyết
vấn đề
Nhằm phát huy cao độ vai trò của sinh viên
trong việc tự chủ xây dựng kiến thức, vai trò của
giảng viên trong việc tổ chức tình huống học tập
và định hướng hoạt động tìm tòi xây dựng tri
thức của sinh viên; đồng thời phát huy vai trò
tương tác xã hội (nhóm, lớp) đối với quá trình
nhận thức của mỗi cá nhân sinh viên và giúp họ
làm quen với quá trình xây dựng, bảo vệ cái mới
trong NCKH chúng ta có thể thực hiện tiến trình
dạy học theo các pha, phỏng theo tiến trình xây
dựng, bảo vệ tri thức mới trong NCKH Tiến
trình dạy học giải quyết vấn đề này có thể được
thực hiện theo các pha sau đây:
Pha 1: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri
thức, phát biểu vấn đề Pha 2 : sinh viên hành
động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi giải quyết
vấn đề Pha 3 : Tranh luận, thể chế hóa, vận
dụng tri thức mới
II.2 Biện pháp tổ chức định hướng và chương
trình hóa hoạt động chiếm lĩnh tri thức Vật lý của
sinh viên
Để định hướng có hiệu quả, người giảng viên
cần phải nắm vững và vận dụng một cách hợp lý
công cụ định hướng bằng hệ thống các câu hỏi
đề xuất vấn đề theo tiến trình khoa học xây
dựng kiến thức mới có tác dụng thiết thực sau:
1 Câu hỏi kích thích sinh viên có nhu cầu kiến
thức để giải quyết vấn đề
2 Câu hỏi định hướng nội dung kiến thức cần
xác lập
3 Câu hỏi yêu cầu xác định giải pháp tìm tòi,
xác lập kiến thức cần xây dựng, vận dụng
4 Câu hỏi yêu cầu diễn đạt chính xác, cô đọng
kiến thức xác lập được
5 Câu hỏi yêu cầu vận dụng kiểm tra kiến thức
đã xác lập
Tuỳ thuộc vào trình độ, năng lực của sinh viên
chúng ta có thể chương trình hóa định hướng
hoạt động nhận thức của sinh viên như sau:
1 Khi tình huống đã tạo ra khiến sinh viên phải
tự đặt câu hỏi: mối liên hệ nào chi phối mà từ đó
sẽ suy ra lời giải đáp? Khi đó giảng viên đưa
sinh viên tới tình thế lựa chọn, thúc đẩy họ lựa
chọn mô hình có thể vận hành được, để rút ra lời giải
2 Nếu lời giải đáp suy ra được từ mô hình của sinh viên không phù hợp với thực tế hoặc với kết quả quan sát, thí nghiệm; hoặc nếu sinh viên chưa có được lời giải đáp, vì chưa xác định được mô hình cần thiết, thì chính khi đó sinh
viên ở vào tình thế không phù hợp, tình thế bất ngờ hoặc tình thế bế tắc Khi đó, nó đòi hỏi sinh
viên phải sửa đổi mô hình hoặc tìm một mô hình mới
3 Nếu trường hợp sinh viên vẫn không vượt qua được khó khăn, không đưa ra được mô hình thích hợp để vận hành thì giảng viên có thể
giúp đỡ họ bằng cách dẫn dắt họ tới tình thế phán xét Khi đó, nó đòi hỏi sinh viên xem xét,
thử hợp thức hóa các mô hình được giảng viên giới thiệu, gợi ý, để có thể bác bỏ mô hình không hợp thức và lựa chọn, chấp nhận mô hình hợp thức khác
4 Nếu cuối cùng vẫn không có khả năng xác định được mô hình thích hợp thì giảng viên giúp
đỡ sinh viên bằng cách giới thiệu cho họ mô
hình thích hợp và sự hợp thức hóa mô hình đó
5 Có thể tiếp tục tạo tình huống thứ cấp để sinh
viên ở vào tình thế đối lập Khi đó, nó đòi hỏi
sinh viên bác bỏ quan niệm sai lầm (mô hình sai
lầm) để củng cố tri thức (mô hình hợp thức)
III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN III.1 Xây dựng các tiến trình dạy học vật lý đại cương (A 1 ) theo hướng phối hợp kiểu phương pháp “Thông báo - Tái hiện” với kiểu phương pháp “Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần” a- Các biện pháp thực hiện cho các TTDH học mới
1- Nội dung dạy học của các chủ đề được giảng dạy theo phương pháp tổ chức định hướng hành động chiếm lĩnh tri thức của TTDH “Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần”
2- Do hạn chế của thiết bị và thời gian dạy học trên lớp; đồng thời do sinh viên các lớp đầu khóa chưa quen với môi trường đào tạo mới nên
để phù hợp với điều kiện thực tế của trường, chúng tôi đã lựa chọn và thiết kế các nội dung dạy học bằng các TTDH theo hướng kết hợp kiểu phương pháp “Thông báo - Tái hiện” với kiểu phương pháp “Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần”
3- Giảm thuyết trình, độc thoại một chiều của giảng viên, tăng cường sử dụng các thí nghiệm minh họa để đặt vấn đề và giải quyết vấn đề; hoặc giải quyết bài toán tổng hợp và có ứng dụng thực tế có liên quan đến nội dung dạy học; hoặc mở rộng, khái quát hóa một bài toán
Trang 3Tạp chí Khoa học-Công nghệ Thủy sản Số 2/2006 Trường Đại học Thủy sản
nhận thức; hoặc giải bài tập có tính tổng hợp để
củng cố, rèn luyện kỹ năng cho sinh viên
4- Tổ chức phân nhóm học tập và thảo luận theo
nhóm dưới sự điều khiển của các nhóm trưởng
và giảng viên trên lớp hoặc ngoài lớp học để
tăng cường khả năng tự học
b- Xây dựng các chủ đề dạy học cụ thể theo
TTDH phối hợp giữa kiểu phương pháp
"Thông báo - Tái hiện " với kiểu phương
pháp " Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần "
Chúng tôi đã nghiên cứu và biên soạn được
6 TTDH theo hướng đổi mới nói trên Sau
đây chúng tôi xin minh họa tóm tắt một nội
dung dạy học về “Các hiện tượng mặt ngoài
của chất lỏng” theo TTDH phối hợp như sau:
♦ Mục đích, yêu cầu: Hiểu được các khái
niệm, nguyên nhân gây nên áp suất phân tử,
năng lượng mặt ngoài và sức căng mặt ngoài;
hiểu và giải thích được các hiện tượng làm ướt
và không làm ướt; biết vận dụng kiến thức để
giải thích một số hiện tượng liên quan đến mặt
ngoài chất lỏng
♦ Biện pháp thực hiện:Sử dụng kiểu phương
pháp “Thông báo - Tái hiện”, kết hợp suy luận,
liên hệ thực tế, giải quyết vấn đề từng phần
thích hợp; củng cố, rèn luyện bằng bài tập
* Nội dung “Áp suất phân tử”
- Giảng viên khái quát một số kiến thức về chất
lỏng bằng phương pháp “Thông báo - Tái hiện”
truyền thống: đặc điểm của phân tử chất lỏng so
với chất khí và chất rắn (gần nhau hơn, lực hút
lớn hơn/chất khí, có thể tích riêng, dao động
quanh vị trí cân bằng và dịch chuyển, lực hút
giảm mạnh theo r; từ đó dẫn khái niệm mặt cầu
bảo vệ)
- Giảng viên đặt vấn đề - Giải quyết từng phần:
- Giảng viên: yêu cầu sinh viên xét các lực của
các phân tử chất lỏng tác dụng lên các phân tử
A, B, C, trong một bình đựng chất lỏng với d≤ R
= 15 10-10m ?
- Sinh viên: Từ khái niệm mặt cầu tác dụng,
phân tích và trả lời cho từng phân tử A, B, C:
(Phân tử A: ở trong lòng chất lỏng nên lực hút
đều cho mọi hướng Phân tử B và C: lực hút
không đều nên lực tổng hợp tác dụng lên chúng
sẽ hướng vào lòng chất lỏng - Đó là nguyên
nhân gây nên áp suất phân tử)
- Giảng viên kết luận: Áp suất gây bởi tổng các lực hút trên mặt chất lỏng, hướng vào chất lỏng
- gọi là áp suất phân tử
- Giảng viên đặt vấn đề: Có thể đo áp suất phân
tử của chất lỏng không?
- Sinh viên: Có thể/Không thể Gắn một áp kế
để đo ?
- Giảng viên: Không Phân tích cho sinh viên thấy rõ lực tác dụng lên màng áp kế khi đo Từ
đó, kết luận: lực tổng hợp do các phân tử chất lỏng tác dụng luôn luôn hướng vào trong lòng chất lỏng mà không tác dụng vào thành bình chứa, nên ta không thể đo trực tiếp được áp suất phân tử của chất lỏng
* Nội dung “Năng lượng mặt ngoài của chất lỏng”
- Giảng viên đặt các câu hỏi cho sinh viên tái hiện, suy luận từ kiến thức đã có:
+ Công để dịch chuyển các phân tử trong lòng chất lỏng (ví dụ phân tử A)?
+ Công để dịch chuyển các phân tử trong lòng chất lỏng ra mặt ngoài?
- Yêu cầu sinh viên trả lời (Kiến thức sinh viên cần đạt): [Trong chất lỏng, lực hút tác dụng lên các phân tử gần như đều nhau theo mọi hướng nên lực tổng hợp bằng 0, do đó chúng dịch chuyển tự do trong lòng chất lỏng mà không cần phải cung cấp công (phân tử A) Để dịch chuyển phân tử từ trong lòng chất lỏng ra mặt ngoài cần tốn một công để thắng lực hút của các phân tử bên trong]
- Giảng viên nêu các kết luận và sau đó:
• Nêu tình huống vấn đề: Tại sao các giọt nước nhỏ lại có dạng hình cầu ?
• Giải thích và tiên đoán: Để từng bước hướng dẫn sinh viên giải thích được vấn đề trên, giảng viên có thể lần lượt nêu các câu hỏi gợi ý:
- Giảng viên: Các phân tử chất lỏng trên mặt ngoài chất lỏng có năng lượng không?
- Sinh viên: Có Vì các phân tử chất lỏng này có (kiến thức mong đợi):
+ Thế năng Wt do công dịch chuyển nó từ trong ra ngoài biến thành
+ Động năng Wđ do nó chuyển động nhiệt hỗn loạn (như phân tử bên trong)
- Giảng viên kết luận: do có thế năng lớn hơn so với các phân tử ở phía trong nó; do đó các phân
tử mặt ngoài có năng lượng tổng cộng lớn hơn
so với các phân tử phía trong Phần năng lượng lớn hơn đó được gọi là năng lượng mặt ngoài của chất lỏng ∆ E(nguyên nhân có năng lượng mặt ngoài)
- Giảng viên: Mối quan hệ giữa năng lượng mặt ngoài với diện tích mặt ngoài ?
- Sinh viên: Vì diện tích mặt ngoài (∆ S) tỷ lệ với
số các phân tử mặt ngoài (n) nên năng lượng
•
•
•
B
C
A
Trang 4mặt ngoài (∆ E) phải tỷ lệ thuận với diện tích
mặt ngoài (∆ S)
- Giảng viên nêu biểu thức về năng lượng mặt
ngoài ∆ Edựa trên mối quan hệ tỉ lệ thuận giữa
diện tích mặt ngoài ∆ S với năng lượng mặt
ngoài ∆ E: ∆ E = σ ∆ S, vớiσ- là hệ số căng
mặt ngoài của chất lỏng
• Thực nghiệm xác nhận: Sau đó, để tiếp tục
gợi ý cho sinh viên suy nghĩ, giảng viên có thể
kết hợp trình bày kết quả của các thí nghiệm
thực tế sau đây:
Thả các giọt dầu không tan, có cùng tỉ trọng vào
trong dung dịch rượu, kết quả cho ta các giọt
dầu hình cầu lơ lửng trong rượu; hoặc chọc
thủng bên trong một vòng dây chỉ được thả
trong một màng xà phòng, kết quả cho ta một
vòng dây chỉ có dạng hình tròn sau khi đã ổn
định (cân bằng bền) (giảng viên lưu ý: hình cầu
và đường tròn trong toán học)
- Sinh viên cần liên hệ từ biểu thức ∆ E = σ ∆ S
để trả lời (Kiến thức mong đợi):
+ Các vật có cùng thể tích V thì hình cầu có diện
tích mặt ngoài nhỏ nhất
+ Diện tích mặt ngoài của chất lỏng cực tiểu
Smin, thì năng lượng mặt ngoài sẽ cực tiểu
min
E
∆ Khi đó hệ chất lỏng (giọt nước nhỏ) có
xu hướng cân bằng bền (ổn định) Do đó, các
giọt nước nhỏ trên có dạng hình cầu
Nếu sinh viên chưa trả lời được thì giảng viên có
thể gợi ý bằng cách liên hệ với hệ cơ học ở
trạng thái cân bằng bền (giống như giọt nước -
hệ chất lỏng ở trên) khi thế năng của nó đạt đến
cực tiểu, từ đó suy luận cho câu trả lời ở trên
• Thể chế hóa kiến thức: giảng viên kết luận:
Năng lượng mặt ngoài của chất lỏng tỷ lệ với
diện tích mặt ngoài của nó (∆ E = σ ∆ S) Đối
với các giọt nước nhỏ (khối lượng nhỏ) sẽ ở
trạng thái cân bằng khi ∆ E mintức khi diện tích
mặt ngoài cực tiểu ∆Smin và lúc này mặt ngoài
của nó phải có dạng mặt cầu
• Vận dụng kiến thức:
- Giảng viên nêu câu hỏi cho sinh viên: giọt
nước lớn không có dạng hình cầu ? Và yêu cầu
các nhóm sinh viên thảo luận sau đó cho đại
diện các nhóm trả lời để đạt được kết quả suy
luận theo nội dung của bài học
- Giảng viên có thể gợi ý để hướng sinh viên đi
đến kết luận (kiến thức cần đạt được ở sinh
viên):
+ Khi kích thước tăng lên thì thể tích V tăng
nhanh (R3) còn diện tích mặt ngoài của nó tăng
chậm hơn (R2 )
+ Thế năng Wt của vật trong trường hấp dẫn
biến thiên theo kích thước nhanh hơn so với
năng lượng mặt ngoài Do đó, giọt nước nhỏ thì
năng lượng mặt ngoài ∆ Echiếm ưu thế, còn
giọt nước lớn do tác dụng của lực hấp dẫn mạnh hơn nên nó sẽ bẹt ra và sẽ không có dạng hình cầu nữa Khi khối chất lỏng lớn thì mặt thoáng sẽ nằm ngang
- Giảng viên cho bài tập về nhà, các nhóm sinh viên trao đổi để củng cố kiến thức như sau:
Có nhiều (n) giọt nước nhỏ đường kính d1 tụ lại thành một giọt nước lớn có đường kính d2 Hệ
số căng mặt ngoài của nước là σ, khối lượng riêng của nước làρ và nhiệt dung riêng của nước là c Hỏi: + Quá trình đó toả nhiệt hay thu nhiệt ? Hãy tìm biểu thức để tính năng lượng đó
? + Biểu thức xác định độ tăng nhiệt độ của giọt nước đó ?
* Nội dung “Sức căng mặt ngoài của chất lỏng”
- Giảng viên sử dụng kiểu phương pháp “Thông báo - Tái hiện” kết hợp với trao đổi, suy luận:
Từ biểu thức ∆ E = σ ∆ S và nguyên lý thế năng cực tiểu suy ra chất lỏng luôn có xu hướng thu hẹp diện tích mặt ngoài để biến đổi đến trạng thái cân bằng Vậy lực tác dụng (F r) nào đã làm thay đổi ∆ S ?
Chúng ta nghiên cứu thí nghiệm sau (chuẩn bị sẵn thí nghiệm, giảng viên mô tả):
+ Màng chất lỏng giới hạn bởi khung giây thép,
có thanh MN di động được
+ Xét quá trình màng chất lỏng biến đổi từ trạng thái chưa cân bằng đến cân bằng Giảng viên yêu cầu các nhóm sinh viên suy nghĩ, phán đoán
để trả lời các nội dung sau :
Mô tả hiện tượng quá trình xẩy ra?, Lực F r? , Năng lượng biến đổi như thế nào?, Suy ra lực
F r?, Đặc điểm của lực tác dụng F r (phương? chiều? độ lớn?)
- Đại diện cho các nhóm sinh viên trả lời
- Giảng viên chỉnh lý và kết luận chung về sức căng mặt ngoài của chất lỏng
- Giảng viên cho các bài tập để củng cố và vận dụng kiến thức, ví dụ như:
Một ống mao dẫn có đường kính φ = 1 mm Hỏi khối lượng m của giọt nước bằng bao nhiêu thì
nó không bị rơi xuống ? Yêu cầu sinh viên phải (Kiến thức mà sinh viên cần đạt được):
F
∆x
N
l
M
φ
Trang 5Tạp chí Khoa học-Công nghệ Thủy sản Số 2/2006 Trường Đại học Thủy sản
Phân tích các lực tác dụng lên giọt nước ? Lực
tác dụng tổng hợp ? Phân tích phương, chiều
của từng lực ? Điều kiện giọt nước không rơi ?
(FC≥P ∏
g g
R 2 m mg
R
- Kết thúc phần sức căng mặt ngoài chất lỏng,
giảng viên có thể nêu câu hỏi cho các nhóm sinh
viên trao đổi và thảo luận (ngoài lớp) để tăng
cường khả năng phân tích và tổng hợp cũng
như khả năng tự học ở họ như: Hiện tượng một
chiếc kim khâu có bôi dầu (không ướt) nổi ở trên
mặt nước? Giải thích? Hiện tượng đổ nước qua
tấm lưới nhỏ, nước không chảy qua được? Giải
thích?
* Nội dung” Hiện tượng làm ướt và không làm
ướt”
Với kiến thức sinh viên đã có, giảng viên sử
dụng kiểu phương pháp “Thông báo - Tái hiện”
kết hợp với các lập luận logíc để dạy học:
- Giảng viên: + Đưa một vài ví dụ về hiện tượng
một chất lỏng làm ướt và không làm ướt một vật
rắn (sinh viên thí nghiệm giọt nước làm ướt tấm
thuỷ tinh mà không làm ướt lá môn)
+ Khi nghiên cứu hiện tượng trên các mặt phân
cách với các môi trường khác nhau thì năng
lượng mặt
ngoài của một chất lỏng phụ thuộc vào những
yếu tố nào ? (loại chất lỏng? chất bao bọc chất
lỏng?)
+ Xét một hệ các phân tử chất lỏng (giọt nước)
tiếp xúc với chất rắn và chất khí theo sơ đồ sau
đây:
Với F rrl, F rrkvà F rlklà các lực căng mặt ngoài của
môi trường rắn - lỏng, rắn - khí và lỏng - khí lên
đoạn nhỏ l∆
- Giảng viên: Điều kiện để phân tử chất lỏng ở
l
∆ nằm cân bằng ?
- Sinh viên: Tổng hợp các lực căng lên chúng
theo phương mà chúng có thể chuyển động
được (phương xy) phải bằng 0, tức là:
0 F
F
Frrk +rrl+rlk =
- Giảng viên: Yêu cầu sinh viên viết phương
trình cân bằng ở dạng đại số và rút ra điều kiện
về góc mép ? (
lk
rl rk
cos
σ
σ
− σ
=
của cosφlà cos φ ≤ 1 )
- Giảng viên: Các trường hợp nào mà hệ chất lỏng này không cân bằng ?
- Sinh viên: Trái với điều kiện cân bằng trên tức
là cosφ >1⇒σrk−σrl >σlk ⇒dẫn đến hai trường hợp:
+ σrk > σrl + σlk : Khi đó, ứng với góc nhỏ nhất của φlà 0, F rrkvẫn lớn hơn tổng của hai lực kia và làm cho chất lỏng chảy loang ra mãi trên vật rắn (sự dính ướt toàn phần)
+ σrl > σrk + σlk: Khi đó, góc φcó đạt 180o thì
rl
F r vẫn lớn hơn tổng hai lực kia và làm cho chất lỏng co lại mãi cho tới khi mặt tiếp xúc thu về một điểm - giọt chất lỏng coi như tách khỏi vật rắn (sự không dính ướt toàn phần)
- Giảng viên: Trong thực tế thì 0o< φ < 180o, nên khi φ nhọn ta có hiện tượng dính ướt một phần, còn khi φ tù ta có hiện tượng không dính ướt một phần
- Giảng viên: Yêu cầu các nhóm sinh viên vận dụng kiến thức để trao đổi và giải thích một số hiện tượng trong thực tế sau đây (bài tập về nhà cho sinh viên, nhóm sinh viên thảo luận):
Mặt thoáng chất lỏng (nước) không vuông góc với thành bình nhỏ tại nơi tiếp xúc ? Giọt nước tròn trên lá cây (lá môn)? Tay ướt lau vào len hay lụa thì khó khô ?
III 2 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm
Chúng tôi đã thực nghiệm sư phạm trên 2 lớp sinh viên của khóa 46 khoa Cơ khí (46DL-lớp thực nghiệm, 46 CT-lớp đối chứng theo phương pháp chọn mẫu tương đương) theo TTDH mới
đề xuất và bước đầu thu được kết quả sau đây:
1 Đánh giá định tính: thăm dò sự đáp ứng của
các sinh viên lớp thực nghiệm cho thấy: đa số sinh viên (87%) lớp thực nghiệm rất hứng thú với các TTDH mới và cho rằng thông qua các TTDH mới với việc trao đổi nhóm, sinh viên chủ động hơn trong việc chiếm lĩnh kiến thức, thông hiểu kiến thức một cách sâu sắc và đặc biệt là quen dần với hoạt động NCKH
2 Đánh giá định lượng: sử dụng phần mềm
SPSS 10.0 và Excel để xử lý bài kiểm tra của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm cho thấy: điểm trung bình X của lớp thực nghiệm cao hơn so với lớp đối chứng một cách có ý nghĩa
về mặt thống kê theo các số liệu sau đây:
φ
F rk ∆ l F rl
F lk
Trang 6Lớp N X S m X ± m
Kiểm định thống kê Student tính toán được: với
bậc tự do f = 155, mức ý nghĩa: 0.05,
t = 4, 36 > t =1, 65α
IV KẾT LUẬN
1 Trong điều kiện thực tế ở các nhà trường hiện
nay việc nghiên cứu và áp dụng các PPDH mới
phối hợp với PPDH truyền thống là rất cần thiết
và có hiệu quả
2 Việc tổ chức định hướng học tập cho sinh
viên bằng TTDH bộ môn phối hợp phương
pháp “Thông báo - Tái hiện” với phương pháp
“Đặt vấn đề - Giải quyết từng phần” một cách
hợp lý đã góp phần tạo cơ hội và động cơ học
tập tốt cho sinh viên để họ tự chủ chiếm lĩnh
kiến thức, kỹ năng và nâng cao chất lượng dạy
học
3 Với TTDH mới, ngoài việc nâng cao chất
lượng và hiệu quả quá trình nhận thức của sinh
viên, đồng thời giảng viên còn giúp họ có điều kiện tiếp cận dần với phương pháp NCKH
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TRẦN LUẬN (1999), “Một hướng triển khai nghiên cứu dạy học nêu vấn đề vào thực tiễn”,
Tạp chí NCGD số 4/1999
[2] PHẠM HỮU TÒNG (1999), Vận dụng các phương pháp nhận thức khoa học trong dạy học Vật lý, NXB Giáo dục
ABSTRACT
This article refers to the result of research for the application of learning - teaching process with a combined module between “imparting knowledge - warming - up” and “problem - based
- partly solved” approach aimed at enhancing the quality of learning - teaching to General Physics and leading college students adjacent to the scientific research