Vai trò của phương tiện dạy học

"Phương tiện dạy học là các phương tiện sư phạm đối tượng - vật chất do giáo viên hoặc (và) học sinh sử dụng dưới sự chỉ đạo của giáo viên trong quá trình dạy học, tạo những điều kiện cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học".

        Chức năng chủ yếu của phương tiện dạy học là tạo điều kiện cho học sinh nắm vững chính xác, sâu sắc kiến thức, phát triển năng lực nhận thức và hình thành nhân cách của học sinh. Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng, phương tiện dạy học đã chứng tỏ vai trò to lớn của mình ở tất cả các khâu: tạo động cơ, hứng thú học tập của học sinh; cung cấp các cứ liệu thực nghiệm nhằm khái quát hoá hoặc kiểm chứng các kiến thức về các khái niệm, định luật vật lý, mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lý vi mô, đề cập các ứng dụng của các kiến thức vật lý trong đời sống và kỹ thuật; sử dụng trong việc ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá kiến thức, kỹ năng của học sinh; hỗ trợ việc kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng...

Theo lý luận dạy học hiện đại, phương tiện dạy học hỗ trợ hoạt động của giáo viên và học sinh ở tất cả các pha của tiến trình giải quyết nhiệm vụ nhận thức.

          Ở pha chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề, phương tiện dạy học trước hết là công cụ hỗ trợ cho giáo viên xây dựng tình huống vấn đề, tạo hứng thú nhận thức và động cơ hoạt động của học sinh. Khi đã nhận nhiệm vụ, phương tiện dạy học lại là công cụ để học sinh hoạt động giải quyết nhiệm vụ được giao. Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ, nếu học sinh gặp trở ngại thì chính phương tiện dạy học lại có tác dụng hỗ trợ để học sinh ý thức được vấn đề cần giải quyết. Chẳng hạn, giáo viên có thể sử dụng các thiết bị quen thuộc giao cho học sinh tiến hành các thí nghiệm đơn giản, có tính nghịch lý chỉ ra các hiện tượng, quá trình vật lý mới mẻ mà học sinh không thấy trong cuộc sống hàng ngày để kích thích tính tò mò tự nhiên của học sinh. Các vật thật, mô hình vật chất, tranh ảnh, các thí nghiệm định tính mở đầu mô tả một quá trình vật lý, một hiện tượng vật lý nào đó trái với quan niệm ban đầu của học sinh có thể được giáo viên thiết kế thành một nhiệm vụ nhận thức giao cho học sinh tiến hành nhằm tạo ra cho học sinh nhu cầu tìm hiểu, giải thích...

        Sau khi học sinh đã ý thức được vấn đề, trong pha hành động độc lập, tự chủ, phương tiện dạy học đóng vai trò quyết định đến sự thành công của học sinh trong hoạt động tìm tòi giải quyết vấn đề đó. Trong quá trình hoạt động, học sinh sử dụng các phương tiện truyền thống để lập phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ và bố trí thí nghiệm, tiến hành đo đạc, thu thập, xử lý số liệu thực nghiệm nhằm xây dựng và kiểm tra giả thuyết. Thông qua việc quan sát học sinh hoạt động tự chủ với các phương tiện dạy học, giáo viên có thể phát hiện được những khó khăn trở ngại mà học sinh gặp phải để động viên kịp thời và đưa ra những định hướng cần thiết giúp học sinh vượt qua. Khi cần thiết, các phương tiện dạy học có tác dụng hỗ trợ để giáo viên đưa ra những định hướng có hiệu quả cao. Đối với việc xây dựng những kiến thức không thể tiến hành thí nghiệm thực, mô hình vật chất có vai trò rất quan trọng trong hoạt động nhận thức của học sinh. Trong dạy học, giáo viên tổ chức cho học sinh xây dựng mô hình, thao tác với mô hình để xây dựng và kiểm tra giả thuyết nhằm hình thành kiến thức mới.

           Trong pha tranh luận, thể chế hóa và vận dụng tri thức mới, phương tiện dạy học là công cụ để học sinh trình bày, tranh luận và bảo vệ kết quả hoạt động của mình hoặc của nhóm. Đặc biệt là ở khâu vận dụng tri thức mới, phương tiện dạy học đóng một vai trò quan trọng như trong các bài tập thí nghiệm, các bài thí nghiệm thực hành...Cũng trong quá trình vận dụng tri thức mới vừa xây dựng được với việc sử dụng các phương tiện thực nghiệm sẽ tiếp tục làm nảy sinh vấn đề mới và đi đến một nhiệm vụ nhận thức tiếp theo của tiến trình dạy học.

Tóm lại, ở tất cả các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, các phương tiện dạy học truyền thống đều đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hoạt động nhận thức của học sinh cũng như hoạt động của giáo viên. Tuy nhiên, theo lý luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh thì các phương tiện truyền thống bộc lộ nhiều nhược điểm:

Khi cần tái hiện lại một hiện tượng, quá trình vật lý phức tạp hoặc có diễn biến nhanh thì các phương tiện truyền thống không thực hiện được. Ví dụ như khi nghiên cứu các dạng chuyển động nhanh trong cơ học, chỉ bằng một thí nghiệm đơn giản về chuyển động rất nhanh của một vật (như chuyển động rơi tự do, chuyển động ném ngang, ném xiên, va chạm, sóng...) thì bằng mắt thường học sinh khó có thể quan sát được những biến đổi tọa độ theo thời gian của chuyển động đó, vì vậy mà cũng không thể tạo được một động cơ thích hợp cho hoạt động của học sinh. Để giúp học sinh trong việc quan sát các quá trình có diễn biến nhanh như trên, các phương tiện nghe nhìn hiện đại như phim video có một vai trò lớn. Nhờ các đoạn phim quay chậm quá trình rơi tự do của một vật, học sinh có thể sơ bộ nhận thấy được sự chuyển động nhanh dần của nó, qua đó mới tạo cho học sinh nhu cầu muốn nghiên cứu cụ thể quy luật chuyển động của nó, xem đó có phải là chuyển động nhanh dần đều hay không. Cũng nhờ phim video quay chậm lại sự va chạm giữa hai vật mà học sinh có thể thấy được sự biến đổi chuyển động của chúng sau va chạm, nảy sinh động cơ nghiên cứu quy luật của sự biến đổi ấy...Tuy nhiên, tác dụng của đoạn phim quay chậm còn rất hạn chế và không có khả năng hỗ trợ để học sinh hoạt động tự chủ khám phá quy luật đó.

           - Với những quá trình cơ học biến đổi nhanh thì việc thiết kế và tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ truyền thống gặp nhiều khó khăn, nhiều khi không thực hiện được. Đối với các quá trình có thể tiến hành thí nghiệm thì lại đòi hỏi nhiều thời gian thu thập số liệu, tính toán, vẽ đồ thị và thời gian kiểm tra sự đúng đắn của các giả thuyết. Trong thời gian của tiết học, học sinh không có đủ thời gian để tiến hành các hoạt động tư duy như dự đoán, đề xuất giả thuyết... Giải pháp sử dụng phim video quay chậm thì học sinh chỉ chủ yếu được quan sát lại quá trình một cách định tính mà không được tham gia vào quá trình hoạt động xây dựng kiến thức. Nhằm giải quyết những khó khăn đó, hiện nay trong dạy học người ta đã sử dụng ngày càng nhiều hơn sự hỗ trợ của máy vi tính và các phần mềm.