ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠYHỌC VẬT LÍ Phương pháp dạy học vật lí là một ngành của khoa học giáo dục, nghiên cứu quá trình dạy học môn vật lí. Việc xác định những đặc điểm, bản chất, qui luật vận động của quá trình đó sẽ giúp người giáo viên vật lí có thể điều khiển được diễn biến của nó nhằm đạt được mục đích của việc dạy học môn vật lí. Trong quá trình dạy học, có hai loại nhân vật hoạt động đồng thời: giáo viên dạy, học sinh học. Giữa hai loại nhân vật này có nhiều mối quan hệ như quan hệ giữa giáo viên và cá nhân mỗi học sinh, quan hệ giữa giáo viên với tập thể học sinh trong lớp, giữa học sinh với nhau. Hoạt động của hai loại nhân vật này đều nhằm chung một mục đích cuối cùng là làm cho mỗi cá nhân lĩnh hội được nội dung môn học bao gồm cả kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, những năng lực và phẩm chất đạo đức có liên quan đến môn học. Trong quá trình dạy học, muốn biến nội dung môn học thành vốn liếng của cá nhân học sinh thì phải xét sự vận động của nội dung dạy học trong mối liên hệ với mục đích dạy học và phương pháp dạy học:Mục đích → Nội dung → Phương pháp Mục đích dạy học là phẩm chất nhân cách mà xã hội đòi hỏi. Nội dung dạy học ở đây là môn vật lí học. Phương pháp dạy học ở đây là cách thức hoạt động và phối hợp hành động của giáo viên và học sinh để đạt được mục đích đề ra. Ba thành phần này tác động lẫn nhau, qui định lẫn nhau, trong đó mục đích dạy họcgiữ vai trò chủ đạo. Sự phân tích đặc điểm của quá trình dạy học như trên dẫn đến việc xác định nhiệm vụ của môn phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông như sau: a) Căn cứ vào nhiệm vụ chung của trường phổ thông và đặc điểm của môn vật lí, xác định những nhiệm vụ của việc dạy học vật lí và đề ra đường lối thực hiện những nhiệm vụ ấy. b) Xác định nội dung và trình tự sắp xếp các vấn đề rút ra từ khoa học vật lí đưa vào môn vật lí ở trường phổ thông sao cho đáp ứng được yêu cầu đào tạo con người mới và phù hợp với lứa tuổi, với trình độ học sinh ở từng cấp học. c) Nghiên cứu những phương pháp dạy học vật lí (cách thức hoạt động và ứng xử của giáo viên, cách thức hoạt động của học sinh và mối quan hệ giữa các hoạt động đó) nhằm đạt được mục đích dạy học vật lí. d) Vận dụng lí luận chung ở trên để xác định tiến trình dạy học các đề tài cụ thể của giáo trình vật lí ở trường phổ thông. Nói tóm lại, môn phương pháp dạy học vật lí nghiên cứu giải quyết ba vấn đề cơ bản:· Dạy học vật lí để làm gì? · Dạy học những gì trong môn vật lí? · Dạy học vật lí như thế nào ở trường phổ thông? 2. MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ VÀ CÁC MÔN KHOA HỌC KHÁC Trong dạy học vật lí, ta phải xử lí nhiều mối quan hệ thuộc nhiều lĩnh vực nên môn phương pháp dạy học vật lí phải sử dụng những thành tựu của các môn khoa học khác để giải quyết những vấn đề có liên quan của bản thân nó.2.1. TRIẾT HỌC DUY VẬT BIỆN CHỨNG Triết học duy vật biện chứng nghiên cứu những qui luật chung nhất của sự phát triển tự nhiên, xã hội và tư duy con người. Nó là cơ sở phương pháp luận cho mọi khoa học, trong đó có phương pháp dạy học vật lí. Nó chỉ cho ta con đường đúng đắn để nhận thức chân lí khách quan (nhận thức luận), hiểu được giá trị của phương pháp nhận thức vật lí, giúp hình thành thế giới quan duy vật biện chứng ở thế hệ trẻ. Nó cung cấp cho phương pháp dạy học vật lí phương pháp nghiên cứu đúng đắn: xem xét những hiện tượng giáo dục nói chung và dạy học vật lí nói riêng trong quá trình phát triển và trong mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau, tuân theo qui luật mâu thuẫn thống nhất, qui luật lượng biến đổi dẫn đến chất đổi. 2.2. VẬT LÍ HỌC Dĩ nhiên, phương pháp dạy học vật lí có liên hệ chặt chẽ với khoa học vật lí. Phương pháp dạy học vật lí phải lựa chọn trong kho tàng vô cùng phong phú của vật lí học những kiến thức cơ bản nhất, cần thiết nhất và sắp xếp thành hệ thống hợp lí để đưa vào trường phổ thông. Những kiến thức đó cũng phải thu tiện để có thể rèn luyện cho học sinh cả những phương pháp nghiên cứu điển hình được các nhà vật lí học sử dụng rộng rãi. Mặc dù vật lí học đưa vào trường phổ thông đã là một dạng biến đổi của khoa học vật lí cho phù hợp với trình độ học sinh, mục đích dạy học và điều kiện của nhà trường, nhưng phải luôn luôn đảm bảo tính chính xác, phản ánh được những thành tựu mới nhất của vật lí học trong từng lĩnh vực. Vật lí học phát triển nhanh như vũ bão. Ngày càng có nhiều sự kiện mới được phát hiện dẫn đến việc xây dựng những khái niện mới, những định luật mới, lí thuyết mới. Đã có nhiều trường hợp các nhà khoa học phát hiện ra một lí thuyết cũ đã sai lầm, không giải thích được một số hiện tượng thực tế mới, phải xây dựng lí thuyết mới thay thế. Trong quá trình đó, nội dung của môn vật lí ở trường phổ thông phải được thay đổi kịp thời. 2.3. GIÁO DỤC HỌC Quá trình dạy học môn vật lí là một bộ phận của quá trình giáo dục nói chung, tuân theo những qui luật chung của giáo dục. Dạy học vật lí không phải đơn thuần là truyền thụ cho học sinh những kiến thức vật lí mà thông qua dạy học môn vật lí phải góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, nhân cách toàn diện cho học sinh. Bởi vậy, phương pháp dạy học vật lí phải vận dụng những kết quả nghiên cứu của giáo dục học vào việc xác định mục đích, nhiệm vụ môn vật lí trong toàn hệ thống giáo dục, xác định những hình thức và cách thức hoạt động của giáo viện và học sinh trong giờ học vật lí phù hợp với phương pháp chung hình thành nhân cách học sinh. 2.4. TÂM LÍ HỌC Theo quan điểm hiện đại, dạy học thực chất là hình thành và phát triển nhân cách học sinh. Muốn làm tốt điều đó thì nhất thiết phải hiểu biểu những đặc điểm tâm lí của học sinh và những qui luật của sự phát triển nhân cách, trong đó có năng lực trí tuệ. Nói cách khác, cần phải biết tâm lí học lứa tuổi, tâm lí học dạy học và giáo dục (nghiên cứu những biến đổi của nhân cách dưới tác động của hoạt động sư phạm), qui luật của sự phát triển hoạt động nhận thức. Thực tế ngày càng chứng tỏ rằng: những thành tựu mới của tâm lí học trở thành nguồn gốc, là cơ sở của những phương pháp dạy học mới hữu hiệu. 2.5. TOÁN HỌC Vật lí học là một khoa học chính xác. Đa số các khái niệm, định luật vật lí được diễn đạt bằng những công thức toán học. Đặc biệt là việc biến đổi những công thức toán học đó có thể dẫn tới dự đoán được những diễn biến của hiện tượng vật lí hoặc những hiện tượng, những đặc tính mới của thế giới vật chất. Có thể nói: toán học là một công cụ không thể thiếu được trong nghiên cứu vật lí học. Sự thiếu hiểu biết về toán học nhiều khi gây ra những khó khăn lớn trong học tập vật lí không thể vượt qua được. Sự chuẩn bị cho học sinh không đầy đủ về vốn kiến thức toán học là một trong những nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng học tập vật lí. 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Với tư cách là một ngành của khoa học giáo dục, phương pháp dạy học vật lí sử dụng những phương pháp chung của khoa học giáo dục vận dụng vào phương pháp dạy học vật lí. Cơ sở phương pháp luận chung của mọi khoa học là triết học duy vật biện chứng. Nó cung cấp cho ta những quan điểm cơ bản về con đường nhận thức thế giới, nhận thức chân lý. Những tư tưởng của triết học duy vật biện chứng cần được quán triệt trong phương pháp nghiên cứu phương pháp dạy học vật lí là: - Xem xét những quá trình và hiện tượng trong mối quan hệ nhiều mặt và tác động qua lại giữa chúng. - Xem xét những quá trình và hiện tượng trong sự vận động và phát triển, chỉ ra những bước chuyển hoá từ sự biến đổi về lượng sang sự biến đổi về chất. - Phát hiện những mâu thuẫn nội tại và sự đấu tranh giữa các mặt đối lập để tìm ra những động lực phát triển. - Coi thực tiễn là nguồn gốc nhận thức và là tiêu chuẩn của chân lí. Những phương pháp nghiên cứu cụ thể của phương pháp dạy học vật lí gồm: a) Nghiên cứu lí luận: Trong nghiên cứu lý luận, người ta dựa vào những tài liệu đã có, những lí thuyết đã được khẳng định, những thành tựu của nhân loại trên nhiều lĩnh vực khác nhau, những văn kiện chỉ đạo của Đảng và Nhà nước để xem xét vấn đề và tìm ra giải pháp hợp lí, có sức thuyết phục, xây dựng một lí thuyết hoàn toàn mới bổ sung, cụ thể hoá lí thuyết cũ. b) Quan sát sư phạm : Quan sát có mục đích diễn biến thực của các hiện tượng sư phạm, hiện tượng giáo dục để thu thập những tài liệu, dấu hiệu, số liệu cụ thể đặc trưng cho quá trình diễn biến của hiện tượng mà ta dự định khảo sát. Trước khi quan sát, cần xác định rõ mục đích, đối tượng, nội dung, và cả tiêu chí đánh giá, đo lường các kết quả quan sát. Trong khi quan sát thực tiễn sư phạm, cũng có khi tình cờ người ta phát hiện ra những sự kiện, hiện tượng sư phạm mới ngoài dự kiến đòi hỏi phải nghiên cứu. c) Tổng kết kinh nghiệm: Tổng kết kinh nghiệm thực chất là đánh giá và khái quát hoá những kinh nghiệm đã thu thập được trong hoạt động thực tiễn, từ đó phát hiện ra những vấn đề cần khẳng định để đưa ra áp dụng rộng rãi hoặc cần tiếp tục nghiên cứu hay loại bỏ. Đặc biệt quan trọng là: việc tổng kết kinh nghiệm nhiều khi dẫn đến khám phá ra những mối liên hệ có tính qui luật của những hiện tượng giáo dục.Tổng kết kinh nghiệm cần phải có lí luận để soi sáng, giải thích tính chất hợp lí, phù hợp với những qui luật đã được khẳng định thì mới tránh khỏi tính chất ngẫu nhiên, lộn xộn, hời hợt của kết luận. d) Thực nghiệm sư phạm Trong thực nghiệm sư phạm, người ta chủ động gây những tác động vào quá trình dạy học và giáo dục để xem xét kết quả của những tác động đó. Những tác động đó xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế, điều chỉnh, thay đổi được, ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu nhiên khác. Thực nghiệm sư phạmthường được dùng để kiển tra (khẳng định hoặc bác bỏ) tính đúng đắn của một giả thuyết được rút ra từ nghiên cứu lí luận. Thực nghiệm sư phạm là một phương pháp nghiên cứu rất có hiệu lực, song việc thực hiện nó rất công phu và có nhiều khó khăn. Nguyên nhân của những khó khăn đó vì nhà sư phạm thực hiện một tác động lên những con người cụ thể, kết quả thu được có thể không giống nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố tâm lí. Đối với mỗi học sinh cụ thể cũng khó có thể cô lập được các yếu tố không tác động khác, để chỉ xem xét ảnh hưởng của yếu tố tác động. Như vậy, những kết quả thực nghiệm thường chỉ có ý nghĩa xác suất, phải xử lí bằng phương pháp thống kê. Nhưng muốn sử dụng phương pháp thống kê lại cần phải đo lường được, lượng hoá được các dấu hiệu. Đó cũng là một việc rất khó khăn. Thông thường, những phương pháp nghiên cứu trên được kết hợp với nhau, làm cho các kết quả thu được vừa có sức thuyết phục về mặt lí luận, vừa có ý nghĩa thực tiễn. Thí dụ như: qua nghiên cứu lí luận kết hợp với quan sát, tổng kết kinh nghiệm, người ta đề xuất ra một giả thuyết, rồi dùng thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết đó. Sau đó, lại dùng lí luận để lí giải kết luận và khái quát lên một trình độ cao hơn, tổng quát hơn. 2. NHIỆM VỤ CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủ yếuthông qua việc dạy học các môn học. Mỗi môn học do các đặc điểm của mình có thể thực hiện các nhiệm vụ chung đó bằng những cách khác nhau hoặc có thuậnlợi hơn trong việc thực hiện một số nhiệm vụ. Căn cứ vào mục tiêu nhiệm vụ chung và đặc điểm riêng của môn học, ta xác định nhiệm vụ cụ thể của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông .1.2.1. Đặc điểm của môn vật lí ở trường phổ thônga) Vật lí học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất,cho nên những kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên, nhấtlà của hoá học và sinh học.b) Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm. Phươngpháp của nó chủ yếu là phương pháp thực nghiệm. Đó là phương pháp nhận thứccó hiệu quả trên con đường đi tìm chân lí khách quan. Phương pháp thực nghiệmcó xuất xứ từ vật lí học nhưng ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiềungành khoa học tự nhiên khác.c) Vật lí học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nênnhiều kiến thức vật lí có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học,tạo điều kiện phát triển thế giới quan khoa học ở học sinh.d) Vật lí học là cơ sở lí thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị dùngtrong đời sống và sản xuất.e) Vật lí học là một khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kĩ năng quansát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm, vừa phải có tư duylôgic chặc chẽ, biện chứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lí.1.2.2. Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thônga) Trang bị cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại, cóhệ thống, bao gồm:- Các khái niệm vật lí Các định luật vật lí cơ bản Nội dung chính của các thuyết vật lí Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và trong sản xuất Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lí.b) Phát triển tư duy khoa học ở học sinh: rèn luyện những thao tác, hànhđộng, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến hức vật lí, vận dụngsáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này.c) Trên cơ sở kiến thức vật lí vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho họcsinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, thái độ đối vớilao động, đối với cộng đồng và những đức tính khác của người lao động.d) Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh, làmcho học sinh nắm được những nguyên lí cơ bản về cấu tạo và hoạt động của cácmáy móc được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân. Có kỹ năng sử dụngnhững dụng cụ vật lí, đặc biệt là những dụng cụ đo lường, kĩ năng lắp ráp thiết bịđể thực hiện các thí nghiệm vật lí, vẽ biểu đồ, xử lí các số liệu đo đạc để rút rakết luận. Những kiến thức, kĩ năng đó giúp cho học sinh sau này có thể nhanhchóng thích ứng được với hoạt động lao động sản xuất trong giai đoạn côngnghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.Những nhiệm vụ trên không tách rời nhau mà luôn luôn gắn liền với nhau,hỗ trợ lẫn nhau, góp phần đào tạo ra những con người phát triển hài hoà, toàndiện. Thí dụ như: kiến thức mà học sinh thu nhận được chỉ có thể sâu sắc, vữngchắc khi họ có trình độ tư duy phát triển. Muốn có kiến thức vững chắc, học sinhkhông phải chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máy móc mà phải tích cựctự lực hoạt động, tham gia vào quá trìh xây dựng và vận dụng kiến thức. Ngượclại, học sinh chỉ có thể phát triển trí thông minh, sáng tạo khi có một vốn kiếnthức vững chắc, thường xuyên vận dụng chúng để giải quyết những nhiệm vụmới, vừa củng cố vừa mở rộng và phát hiện ra những chỗ chưa hoàn chỉnh củachúng để tiếp tục sáng tạo ra những kiến thức mới, bổ sung hoàn chỉnh thêm vốnkiến thức của mình.Thế giới quan khoa học chỉ có thể được hình thành và phát triển trên cơ sởvốn kiến thức khoa học của mỗi cá nhân. Thế giới quan là kết quả của sự kháiquát hoá cao những hiểu biết của con người về những đặc tính và qui luật vậnđộng của thế giới vật chất. Sự khái quát ấy chỉ có thể trở thành niềm tin sâu sắchi ta thực sự tin ở những qui luật cụ thể của vật lí học, của khoa học mà tanghiên cứu. Ngược lại, cũng nhờ có thế giới quan khoa học mà nhiều nhà khoahọc kiên trì, dũng cảm đi sâu tìm kiếm những định luật vật lí dù gặp phải một sốhiện tượng mà trước đây ta chưa biết guyên nhân, nhờ thế mà đạt được nhữngthành công rực rỡ. Mặt khác, không có trình độ tư duy phát triển thì khó có thểthực hiện sự khái quát hoá cao, do đó khó có v1 = 1 . s r hể có thế giới quan khoa học vữngchắc.Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm, trong đó có sựkết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lí thuyết để đạt đượcsự thống nhất giữa lí luận và thực tiễn. Bởi vậy, việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảothực hành thí nghiệm sẽ hỗ trợ rất tốt cho việc phát hiện những đặc tính, qui luậtcủa tự nhiên cũng như kiểm tra tính đúng đắn của các kiến thức lí thuyết. Nhữngứng dụng trong kĩ thuật của vật lí không những phục vụ o nhu cầu đời sống vàsản xuất mà còn phục vụ cho chính công việc nghiên cứu vật lí học, nâng cao khảnăng hoạt động của chính người nghiên cứu, học tập vật lí. - s )= 3 .m3. 2 .m= a = lim