Những bất ổn về nội dung bắt buộc trong dự thảo chương trình Vật lí mới

Nhiều nội dung quan trọng nhìn từ yêu cầu của mục tiêu môn học Vật lí đã bị thiếu hoặc có những không đầy đủ, khiến học sinh không có đủ kiến thức để tìm hiểu.

ảnh minh họa

LTS: Tiếp tục đưa ra những góp ý chi tiết và cụ thể về chương trình môn Vật lí mới, Tiến sĩ Lê Thị Thanh Thảo (Đại học sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh) chỉ ra những bất ổn trong nội dung của dự thảo chương trình môn học này.

Tòa soạn trân trọng gửi đến cùng độc giả.

Với kiểu chương trình xây dựng theo tiếp cận mục tiêu thì mục tiêu là cơ sở định hướng việc lựa chọn nội dung và kiểu cấu trúc chương trình.

Với mục tiêu: “Hình thành và phát triển Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí” và “Hình thành và phát triển thế giới quan khoa học”, ta nhận thấy, “tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí” cũng chính là đối tượng và nhiệm vụ của khoa học vật lí.

Với nhiệm vụ này, khoa học vật lí đã tiến hành:

- Khám phá các quy luật vận động của thế giới vật chất ở cả ba thể, từ đó thiết lập được các quy luật đơn giản cho những dạng vận động khác nhau của vật chất và xây dựng hiểu biết khoa học về các loại sự vật, hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên.

- Khám phá các loại tương tác trong tự nhiên , qua đó thiết lập các định luật, nguyên lý, thuyết vật lí mô tả mối quan hệ giữa từng loại tương tác với sự biến đổi trạng thái của vật chất.

Cùng với mục tiêu “tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí” thì chương trình vật lí xuyên suốt các cấp học phải chứa đựng tương đối đầy đủ hai nội dung cơ bản trên (đề cập ở mức độ khoa học phù hợp với học sinh phổ thông).

Tức là nội dung kiến thức vật lí bậc phổ thông phải bao gồm hai mảng:

Kiến thức khoa học vật lí về các loại sự vật, hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra trong thế giới tự nhiên (cơ, nhiệt, điện, quang), các quy luật vận động đơn giản của của thế giới vật chất tồn tại ở cả ba thể: Rắn, lỏng, khí.

Các định luật, nguyên lý, thuyết vật lí (ở mức độ đơn giản phù hợp) mô tả các loại tương tác cơ bản của vật chất trong tự nhiên (tương tác cơ, tương tác điện, tương tác từ, tương tác phân tử, tương tác bên trong nguyên tử, hạt nhân) là nguyên nhân dẫn đến sự vận động và biến đổi trạng thái của vật chất (nguyên nhân của các hiện tượng, quá trình cơ, nhiệt, điện, quang).

Ngoài ra còn có mảng kiến thức vật lí là cơ sở cho những phát minh kỹ thuật quan trọng đã mang đến những tiến bộ cho văn minh nhân loại như: Động cơ nhiệt, dòng điện, hiện tượng điện từ, sóng điện từ, …

Đây là mảng kiến thức không tương ứng với mục tiêu môn học lần này, nhưng trong chương trình học mới này vẫn có và các bộ sách giáo khoa từ trước tới nay đều có vì tầm quan trọng của nó.

Chúng ta thử đối chiếu các mảng kiến thức này với nội dung của chương trình vật lí mới bậc phổ thông:

Thứ nhất, v ề các loại sự vật, hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra trong thế giới tự nhiên và quy luật vận động đơn giản của vật chất tồn tại ở cả ba thể: Rắn, lỏng, khí:

Điểm qua nội dung vật lí ở cả các cấp học cho thấy:

a) Chuyển động cơ:

Thiếu hẳn kiến thức vật lí về các quy luật vận động (cơ) của hai trong ba thể của vật chất:

Thiếu Cơ học chất lỏng và khí (chất lưu):

Ảnh hưởng đối với học sinh khi thiếu phần kiến thức này:

Thiếu kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lí liên quan đến sự vận động của chất lỏng, chất khí, chiếm phần thế giới tự nhiên vô cùng rộng lớn (chất lỏng bao phủ 2/3 mặt đất và không khí lấp đầy toàn bộ không gian);

Thiếu đi phần kiến thức rất quan trọng cần phải tích hợp vào các môn khoa học tự nhiên khác để:

- Giải thích các hiện tượng liên quan đến sự vận động của chất lỏng và khí trong các cơ thể sống (động, thực vật);

- Giải thích và tiên đoán về các hiện tượng địa lý tự nhiên có nguồn gốc là sự vận động của không khí và nước mà ngày nay đang ngày càng ảnh hưởng to lớn đến nhân loại.

Tức là bỏ đi phần kiến thức quan trọng cần tích hợp vào khoa học tự nhiên khác.

Phần Động học chất điểm (mô hình của vật rắn):

Không đề cập đến các quy luật của chuyển động có vị trí như kiến thức quan trọng nhất mà chủ yếu tập trung vào các công thức và việc đo các đại lượng động học như vận tốc, gia tốc.

Đặc biệt, không đề cập đến tính tương đối của chuyển động cơ:

Ảnh hưởng đối với học sinh khi thiếu phần kiến thức này:

- Không thể hiểu về tính tương đối của chuyển động của các vật trong tự nhiên,

- Không thể hiểu luận điểm quan trọng của Triết học duy vật biện chứng: “Vận động là tuyệt đối, đứng yên là tương đối” mà các nhà vật lí một thời kỳ đã bỏ nhiều công sức để minh chứng (Galile, Newton, Lorentz…)

Phần kiến thức bổ sung cho cơ học để học sinh hiểu về các chuyển động cơ trong thực tiễn:

Phần “Vật lí nhiệt” lần này đưa xuống tận lớp 12 (trong khi từ xưa tới nay nó nằm ngay sau phần Cơ học).

b) Các hiện tượng, quá trình nhiệt :

Thiếu kiến thức về rất nhiều hiện tượng nhiệt của chất lỏng và chất khí trong tự nhiên và không đủ các hiện tượng tự nhiên liên quan đến sự chuyển thể.

c) Hiện tượng, quá trình điện :

Thiếu các hiện tượng điện và dòng điện trong chất lỏng, chất khí:

Ảnh hưởng đối với học sinh khi thiếu phần kiến thức này:

- Không thể hiểu nhiều hiện tượng tự nhiên và các ứng dụng kỹ thuật từ hiểu biết về dòng điện trong chất lỏng và khí, đặc biệt là dòng điện trong chất khí như các hiện tượng quang điện xảy ra trong chất khí, điển hình là các phương tiện chiếu sáng, …

- Không thể tiếp cận với giá trị khoa học của những nghiên cứu dòng điện trong chất khí đã dẫn vật lí đến phát hiện sự tồn tại của electron, mở ra cánh cửa đầu tiên về thế giới hạ nguyên tử, đưa khoa học vật lí vào một kỷ nguyên phát triển mới vô cùng ấn tượng và quan trọng:

Kỷ nguyên phát triển của vật lí học hiện đại mà những ứng dụng từ nó đã làm cho nền văn minh nhân loại tiến những bước nhảy vọt.

Toàn bộ kiến thức về dòng điện xoay chiều đặt trong phần tự chọn:

Ảnh hưởng đối với học sinh:

Không chọn thì học sinh không có kiến thức về loại dòng điện gần như duy nhất mà ngày nay được sử dụng trong đời sống và trong mọi lĩnh vực khác nhau.

d) Về các hiện tượng quang và quang điện:

Học sinh không có đủ các kiến thức quang hình học để vận dụng tìm hiểu các dụng cụ quang học và quang học sóng thì chỉ như kiến thức thuần túy lý thuyết.

Không đủ kiến thức để hiểu các hiện tượng quang điện trong tự nhiên và trong các ứng dụng kỹ thuật.

e) Đặt toàn bộ phần kiến thức về nguyên tử vào chuyên đề tự chọn

Ảnh hưởng đối với học sinh:

Những hiểu biết của khoa học vật lý về nguyên tử có rất nhiều giá trị đối với học sinh:

- Giải thích nguyên nhân sâu xa của vô số hiện tượng điện, quang điện.

- Tìm đến được được nguyên nhân sâu xa, bản chất nhất của vô số hiện tượng trong các lĩnh vực khoa học tự nhiên khác như hóa học, sinh vật.

Vì thế đây là phần kiến thức có giá trị tích hợp quan trọng vào các môn khoa học tự nhiên khác.

Vì ta biết, tất cả vật chất, cho dù trong chúng xảy ra hiện tượng gì (vật lí, hóa học hay sinh học) thì rốt cục chúng đều được cấu thành từ các nguyên tử, nên rất nhiều trong số các hiện tượng đó có nguyên nhân sâu xa từ sự thay đổi trạng thái của nguyên tử.

Thứ hai, v ề các định luật, nguyên lý vật lí mô các tương tác cơ bản của vật chất trong tự nhiên :

Ta biết, vật lí đã nghiên cứu các tương tác xảy ra trong tự nhiên và đã phân loại chúng thành:

- Các tương tác cơ (hấp dẫn, đàn hồi, ma sát)

- Tương tác phân tử

- Tương tác điện

- Tương tác từ

- Tương tác giữa electron với hạt nhân nguyên tử

- Tương tác bên trong hạt nhân nguyên tử

Khoa học vật lí đã khám phá từng loại tương tác này:

- Xác định các lực đặc trưng cho từng loại tương tác,

- Đi tìm các điều kiện lý tưởng để thiết lập nên các mối quan hệ giữa từng loại tương tác (nguyên nhân) và sự biến đổi sự vật, hiện tượng (kết quả)

- Hay xây dựng các mô hình cấu trúc vật chất, nghiên cứu chúng và hình thành các lý thuyết vật lí.

Nhờ những hiểu biết khoa học đó chúng ta có thể giải thích và tiên đoán về sự từng dạng vận động (cơ, nhiệt, điện, quang) của vật chất trong tự nhiên.

Đối chiếu với nội dung vật lí qua các cấp học ta nhận thấy:

Không đề cập đến các loại tương tác cơ một cách nghiêm túc và đầy đủ:

Chủ yếu đặt quan tâm đến quan hệ giữa lực tác dụng và biến đổi chuyển động (gia tốc) dẫn đến học sinh không có đủ kiến thức vật lí về các loại lực cơ trong tự nhiên, khi chương trình học này đưa vào “các loại lực” mang tên gọi không hề “vật lí” (mà nhiều loại lực được gọi tên này đều có chung bản chất là lực đàn hồi),

Ảnh hưởng đối với học sinh khi thiếu phần kiến thức này:

Không thể sử dụng những quan niệm như thế về lực để tìm hiểu về các tương tác cơ trong tự nhiên.

Trong phần cơ học không có định luật Bảo toàn và biến đổi cơ năng

Ảnh hưởng đối với học sinh khi thiếu phần kiến thức này:

- Đây là định luật động lực học quan trọng mà thiếu nó không những học sinh không thể đi đến nguyên nhân sâu xa, bản chất nhất của sự biến đổi chuyển động cơ.

- Dẫn đến sai lầm về mặt nhận thức khi coi lực là nguyên nhân của chuyển động và biến đổi chuyển động.

- Thiếu định luật này và nhiều kiến thức liên quan đến sự biến đổi của các dạng năng lượng khác trong chương trình học ảnh hưởng lớn đến hiểu biết của học sinh về “Năng lượng và sự biến đổi” (Energy and changes) (chúng tôi sẽ đề cập đến ở bài viết khác).

Không đề cập đến tương tác bên trong nguyên tử : Giữa electron và hạt nhân: Tương tác điện

Không đề cập đến tương tác giữa các hạt biên trong hạt nhân nguyên tử : Tương tác mạnh

Thứ ba, những kiến thức vật lí làm cơ sở cho những phát minh kỹ thuật quan trọng:

Nội dung phần “Vật lí nhiệt” lần này không đề cập đến ứng dụng kỹ thuật quan trọng: Động cơ nhiệt (và cả các thiết bị làm lạnh)

Không có dao động điện từ và sóng điện từ, tức là không có cơ sở khoa học để hiểu vô vàn ứng dụng kỹ thuật trong lĩnh vực thông tin và truyền thông!?

Nội dung của chuyên đề “Dòng điện xoay chiều” không đề cập đến các ứng dụng kỹ thuật quan trọng: Động cơ điện, máy phát điện có mặt trong vô vàn máy móc, thiết bị điện trong đời sống và sản xuất.

Nội dung chuyên đề “Vật lí lượng tử”không quan tâm đến việc tìm hiểu các ứng dụng kỹ thuật quan trọng và phổ biến trong đời sống và trong các lĩnh vực khác nhau liên quan đến việc sử dụng nguồn năng lượng của các sóng điện từ phát xạ từ nguyên tử:

- Các máy phân tích quang phổ nguyên tử sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau,

- Các thiết bị, đồ dùng trong gia đình: Lò vi sóng, lò nướng, bếp hồng ngoại, các phương tiện chiếu sáng….) và trong các lĩnh vực khác nhau: Sản xuất, trong y sinh, …

Kết luận:

Nhiều nội dung quan trọng nhìn từ yêu cầu của mục tiêu môn học Vật lí đã bị thiếu hoặc có những không đầy đủ, khiến học sinh không có đủ kiến thức về “thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí” để tìm hiểu, khám phá nó như mục tiêu đề ra.

Không đặt quan tâm thích đáng đến các ứng dụng kỹ thuật vào đời sống, đến tích hợp kiến thức vật lí vào các môn khoa học khác, đến tính kế thừa giữa các chỉ đề đã làm giảm hay mật đi giá trị thực tiễn, giá trị khoa học và giá trị nhận thức vốn có của nhiều kiến thức vật lí.

Đồng thời, chính những không quan tâm ấy đã lấy đi mất “đất sống” cho các phương pháp học tích cực mà chương trình học muốn yêu cầu giáo viên áp dụng (chúng vốn là các phương pháp luôn chủ trương tích hợp và hướng người học đến tìm hiểu, khám phá để tìm ta những giá trị thực tiễn của kiến thức).

Còn “bức tranh vật lí” về thế giới tự nhiên của học sinh qua chương trình vật lí xuyên suốt các cấp học đã không còn rõ hình hài khi bị thiếu những mảng, miếng, những chi tiết quan trọng.

Theo Giaoduc.net