Rèn luyện kỹ năng làm việc với kênh hình trong dạy học Vật lý cho học sinh Trung học Phổ thông

129 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 68, 2011 RÈN LUYỆN KỸ NĂNG LÀM VIỆC VỚI KÊNH HÌNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Lê Công Triêm, Đỗ Văn Năng Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế TÓM TẮT Kênh hình trong sách giáo khoa (SGK) Vật lý là một kênh thông tin quan trọng trong bài vật lí. Chức năng chủ yếu của kênh hình là nguồn tri thức. Kênh hình không chỉ dừng lại ở chức năng minh họa cho kênh chữ mà còn tăng tính trực quan về đối tượng nhận thức. Kiến thức cơ bản không phải chỉ có ở phần kênh chữ, mà còn nằm ở kênh hình, ẩn chứa trong các sơ đồ, hình ảnh, bảng số liệu,... Nếu biết cách làm việc với kênh hình ở SGK, học sinh sẽ rất thuận lợi trong việc nắm bắt kiến thức, tự học tập vật lý từ tài liệu. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi thống kê các kênh hình của chương “Điện tích. Điện trường” và của cả SGK Vật lý 11 Nâng cao; trình bày các kỹ năng làm việc với kênh hình trong SGK Vật lý 11 Nâng cao và cách rèn luyện các kỹ năng đó. Kênh hình trong sách giáo khoa (SGK) Vật lý là một kênh thông tin quan trọng trong bài vật lý với chức năng chủ yếu là nguồn tri thức. Với cách biên soạn theo hướng "mở", SGK Vật lý đã trình bày một số kiến thức "ẩn" vào trong hình, kèm theo câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm tòi, khám phá các tri thức từ đó. Kênh hình trong SGK Vật lý bao gồm các hình vẽ, ảnh chụp, biểu bảng, đồ thị, sơ đồ, Có thể nói kênh hình được thể hiện trong SGK rất đa dạng và phong phú (xem thống kê kênh hình trong SGK Vật lý 11 Nâng cao qua bảng thống kê 1.1 và 1.2 dưới đây). Từ các bảng này, có thể nhận thấy SGK chứa một lượng lớn các kênh hình bổ trợ nội dung bài học. Kênh hình không chỉ dừng lại ở chức năng minh họa cho kênh chữ, tăng tính trực quan về đối tượng nhận thức; kiến thức cơ bản không phải chỉ có ở kênh chữ, mà còn nằm ở kênh hình, ẩn chứa trong các sơ đồ, ảnh, bảng số liệu,... Điều đó, đòi hỏi, khi học với SGK Vật lý, học sinh phải có nhiệm vụ khai thác kiến thức từ kênh hình; giáo viên khi dạy, phải tổ chức, hướng dẫn cho học sinh làm việc với kênh hình để thu nhận những kiến thức từ đó. Nếu biết cách làm việc với kênh hình ở SGK sẽ rất thuận lợi để học sinh (HS) nắm bắt kiến thức, tự học tập vật lý từ tài liệu; giúp tổ chức tốt hoạt động dạy học vật lý của giáo viên (GV). Tuy nhiên, thực tế dạy học vật lý THPT hiện nay cho biết, GV chưa quan tâm rèn luyện cho HS kỹ năng làm việc toàn diện với SGK nói chung và kênh hình nói riêng, cả GV và HS sử dụng SGK một cách tùy tiện đã làm lãng phí vai trò và chức năng của loại phương tiện dạy học đặc biệt này. 130 Bảng 1.1. Bảng thống kê các kênh hình trong SGK Vật lý 11 Nâng cao STT Các kênh hình toàn SGK Vật lý 11 NC Số lượng 1 Hình vẽ Số hình, ảnh trung bình trên 01 trang 270 1,2 2 Ảnh chụp 87 3 Bảng số liệu 22 4 Đồ thị 19 Tổng 398 Bảng 1.2. Bảng thống kê các kênh hình trong chương “Điện tích. Điện trường” SGK Vật lý 11 Nâng cao STT Các kênh hình chương “Điện tích. Điện trường” Vật lý 11 NC Số lượng 1 Hình vẽ 38 2 Hình ảnh 11 3 Bảng biểu 01 4 Đồ thị 03 Tổng 53 Dưới đây, chúng tôi đề cập về các kỹ năng làm việc với kênh hình trong SGK Vật lý 11 Nâng cao và cách rèn luyện các kỹ năng đó cho HS. + Kỹ năng khai thác thông tin từ tranh ảnh: Tranh ảnh trong SGK Vật lý chứa đựng một lượng thông tin cô đọng và cần thiết của việc vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống, hoặc mang tính thông tin, tính tư duy hình ảnh trực giác cao. Việc khai thác thông tin từ tranh ảnh nên bắt đầu từ việc quan sát toàn cảnh của tranh, tiếp đến là các điểm nhấn của tranh, từ đó dùng phản xạ, kinh nghiệm và tư duy trực giác của mình kết hợp với lĩnh vực kiến thức đang đề cập tới để phát hiện thông tin liên quan tới tranh ảnh đó. + Kỹ năng khai thác thông tin từ bảng biểu, đồ thị, sơ đồ: Bảng biểu, đồ thị, sơ đồ có vai trò quan trọng trong việc tóm lược, so sánh, biện luận các kiến thức, các quy luật vật lý. Từ bảng biểu ta có thể thấy, được sự tóm tắt các thông tin liên quan đến các đối tượng, các đại lượng vật lý. Khi làm việc với loại kênh thông tin này chúng ta nên xem xét chúng bao gồm những cột, dòng thông tin nào (bảng được lập theo dạng hàng - cột), 131 hoặc các khối thông tin nào, bảng này nói về cái gì, các thông tin nào là thông tin mà ta đang quan tâm. - Với đồ thị, chúng ta cần biết nó được vẽ ra để thể hiện mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý nào (căn cứ vào các trục của đồ thị, số trục của đồ thị, đơn vị tính,). Cần xem xét dạng đường của đồ thị để biết tính chất biến thiên của các đại lượng (tuyến tính, phi tuyến tính,). Trong nhiều bài toán chúng ta không cần phải mất thời gian để giải nó hoặc giải bằng phương pháp thông thường sẽ gặp không ít bất lợi, trong khi nếu khai thác tốt đồ thị ta có thể đưa ra kết quả nhanh và chính xác. - Sơ đồ trong SGK Vật lý giúp tóm lược một hệ thống kiến thức, hoặc mô tả ngắn gọn và sơ lược một đặc trưng nào đó của bài học theo ý đồ sư phạm của tác giả, phần học hay kiến thức vật lý. Khi làm việc với kênh thông tin này, chúng ta cần xác định sơ đồ này được lập ra để làm gì, cho phần kiến thức nào, dạng tóm tắt hay so sánh. Nếu tóm tắt hay so sánh thì tóm tắt hay so sánh nội dung gì. Có thể tóm lược các bước rèn luyện kỹ năng làm việc với một số kênh hình trong SGK Vật lý 11 Nâng cao như Bảng 1.3 dưới đây. Bảng 1.3. Bảng tóm lược các bước rèn luyện kỹ năng làm việc với một số kênh hình ở SGK Vật lý Loại kênh hình Các bước tiến hành làm việc với kênh hình Hình vẽ Bước 1: quan sát toàn diện hình vẽ Bước 2: phân tích, nhận định hình này nói về nội dung gì Bước 3: nhận định nội dung kiến thức ẩn trong hình là gì và liên quan thế nào với vấn đề đang cần giải quyết Bước 4: lựa chọn nội dung cần thiết phục vụ yêu cầu học tập, nghiên cứu Bước 5: sử dụng giải quyết nhiệm vụ nhận thức Hình ảnh Bước 1: quan sát toàn diện hình, tìm điểm nhấn Bước 2: phân tích, nhận định hình này mô tả vật hoặc hiện tượng gì trong thực tế Bước 3: nhận định nội dung kiến thức ẩn trong hình là gì và liên quan gì đến vấn đề đang cần giải quyết Bước 4: lựa chọn nội dung cần thiết phục vụ yêu cầu học tập, nghiên cứu Bước 5: đàm thoại, thảo luận về hình ảnh và khái quát nội dung bằng ý kiến của riêng mình Bảng biểu Bước 1: xem ghi chú về bảng biểu đang quan sát Bước 2: xem thông tin tổng quát về nội dung các cột, các dòng Bước 3: mô tả quan hệ giữa thông tin ở các dòng và cột 132 q1 (µC) F(N) r2 r1 1 O 4 5 (II) (I) Bước 4: thiết lập quan hệ giữa thông tin ở các dòng và cột với nội dung đang cần giải quyết Bước 5: khái quát hóa nội dung thể hiện ở bảng biểu Đồ thị Bước 1: quan sát số lượng và tên gọi các trục của đồ thị, đơn vị tính Bước 2: nhận xét đồ thị có dạng là đường gì, tính chất biến thiên của các đại lượng là gì Bước 3: viết ra công thức, phương trình nào thể hiện rõ nhất quan hệ giữa các đại lượng Bước 4: phát biểu khái quát hóa quan hệ giữa các đại lượng liên hệ trong đồ thị Ví dụ: Khi giải bài tập sau đây: Cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực tĩnh điện giữa hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng lần lược là r1, r2 trong chân không vào giá trị q1 như hình vẽ. Hãy tìm mối liên hệ giữa r1 và r2 biết rằng độ lớn điện tích điểm q2 không đổi. Vận dụng các bước ở Bảng 1.3. trên đây để rèn luyện cho HS kỹ năng làm việc với đồ thị. Cụ thể: Bước 1: Quan sát đồ thị đã cho thấy, có hai trục tọa độ và đơn vị tính. Trục F (N) cho biết lực tương tác của hai điện tích, đơn vị tính là Niutơn; trục q1(µC) cho biết giá trị điện tích q1, đơn vị tính là µC. Bước 2: Đồ thị (I) và (II) đều có dạng là đường thẳng; lực F biến thiên tuyến tính theo điện tích q1. Bước 3: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm được tính bởi biểu thức định luật Cu-lông: 1 22 q q F k r = . Từ đồ thị đã cho, khi F = 5N ứng với khoảng cách r1 thì q1 = 4µC, ứng với khoảng cách r2 thì q1 = 1µC. Do đó, viết ra: r1 = 2r2. Bước 4: kết luận: r1 = 2r2. Việc rèn luyện cho HS kỹ năng làm việc với kênh hình ở SGK có thể tiến hành bằng nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào đối tượng HS, nội dung kiến thức và “tài nghệ” tổ chức của GV. Có thể tiến hành bằng cách tổ chức cho HS đàm thoại gợi mở với hình, tranh luận với hình, thảo luận với hình, chơi trò chơi học tập với hình, Điều quan trọng là tổ chức bằng cách nào thì GV cũng là người phải dày công, chịu khó thiết kế, tổ chức để các em làm việc một cách hiệu quả nhất. Việc làm này phải được tiến hành một cách thường xuyên và bền bỉ. Có như vậy, HS mới hình thành được kỹ năng làm việc với kênh hình trong SGK Vật lý một cách tốt nhất mang lại hiệu quả cao khi sử 133 dụng loại phương tiện đặc biệt này, góp phần nâng cao nhận thức về vật lý, cũng như khả năng tự lực học tập cho các em. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Phạm Thị Phú, Sách giáo khoa Vật lý 11 phân ban với việc hiện thực hóa các chức năng của sách giáo khoa hiện đại, Tạp chí Giáo dục, 210 (2-3), (2009), 46 – 48. [2]. Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ, Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, Nxb. Đại học Sư phạm, 2004. [3]. Ngô Thị Hải Yến, Một số kỹ năng sử dụng kênh hình trong giảng dạy môn Địa lý ở trường phổ thông, Tạp chí Thiết bị giáo dục, 2009, 25 – 28. IMPROVING THE WORKING SKILLS WITH ILLUSTRATIONS IN TEXTBOOKS FOR STUDENTS IN TEACHING PHYSICS AT HIGH SCHOOLS Le Cong Triem, Do Van Nang College of Pedagogy, Hue University SUMMARY The illustrations in Physics textbooks is an important information channel in every lesson as a source of knowledge. Illustrations not only illustrate the text but also provide knowledge to learners. This knowledge is conveyed in the diagrams, pictures, graphs and charts. If students know how to work with illustrations in textbooks, they will have some advantage in learning physics from documents by themselves. In this paper, we listed the illustrations in the whole 11th grade Advanced Physics textbook and in the chapter "Electric charge. Electric field "; we presented the skills to work with illustrations in 11th grade Advanced Physics and how to hone those skills.