Mục tiêu
- Lựa chọn và sử dụng thích hợp các mode biểu diễn dạng số, dạng kí hiệu, dạng biểu bảng và dạng lí giải để truyền đạt thông tin khoa học.
- Phân tích và tổng hợp thông tin trong quá trình phát triển các kĩ năng giải quyết vấn đề.
Từ khóa
- tổ chức vấn đề
Các kĩ năng giải quyết vấn đề thật quan trọng trong cuộc sống hàng ngày, ở trường học, và tại nơi làm việc. Một số vấn đề, thí dụ như quyết định xem nên đi bộ hay đi xe đạp, thì dễ giải quyết hơn những vấn đề khác. Tuy nhiên, trong mỗi trường hợp, bạn hãy phát triển một quá trình giúp bạn đưa ra quyết định của mình. Trong vật lí học, việc tìm hiểu rõ một khái niệm thì quan trọng hơn là việc đơn giản chỉ làm toán; vì thế đòi hỏi sự sáng tạo và linh hoạt. Khi bạn áp dụng các chiến lược giải quyết vấn đề trình bày trong quyển sách giáo khoa này, hãy nhớ rằng câu trả lời của bạn cho bất kì một câu hỏi nào luôn kém quan trọng hơn sự lí giải mà bạn sử dụng.
Hình 1.7 Cờ vua là một trò chơi chiến thuật phức tạp. Chiến thắng luôn thuộc về người nào có khả năng hình dung trò chơi sẽ diễn tiến như thế nào trong vài bước đi tiếp sau đó.
Tổ chức vấn đề
Tổ chức vấn đề là một phương pháp thiết lập các thông số (các ranh giới quan trọng) và tổ chức chúng theo một kiểu thích hợp nhất cho một vấn đề đặc biệt nào đó. Hiếm khi nào chỉ có duy nhất một phương pháp để tổ chức một vấn đề, và bạn làm như thế nào là tùy thuộc vào mỗi tình huống cụ thể; bạn phải xác định xem phương pháp nào là tốt nhất đối với bạn, và đối với mỗi vấn đề. Thường thì việc tổ chức vấn đề sẽ giúp cho lời giải trở thành hiển nhiên đối với bạn.
Tổ chức vấn đề, cho dù đó là một câu hỏi vật lí hay một vấn đề nội trợ tiêu biểu, là một quá trình sáng tạo và có hệ thống được thiết kế để làm sáng tỏ cái đã biết, cái hạn chế tồn tại, và mục tiêu cuối cùng là gì. Đa số mọi người đều có một phương pháp tổ chức thông tin ưa thích của mình. Thông thường, phương pháp sử dụng để tổ chức thông tin là đề tài đặc biệt hơn sở thích cá nhân.
Hình 1.9 Tổ chức vấn đề và phát triển các chiến lược giải là có thể áp dụng cho mọi loại vấn đề.
Hình 1.8 Ghi nhận các mode tổ chức mà bạn ưa thích sẽ giúp bạn phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề của mình.
Ví dụ 1: Tổ chức dữ liệu bằng văn bản
Bạn có thể biểu diễn quá trình tư duy của mình dưới dạng các câu hỏi.
Theo cách này, bạn đã tổ chức vấn đề bằng cách đưa ra các câu hỏi chủ chốt trong thời gian mà bạn có. Lời giải của bạn phải phù hợp với những thông số này.
{loadposition article}
Một vấn đề điển hình
Một người bạn gọi đến cho bạn lúc 6 giờ tối hôm thứ ba và hỏi bạn có muốn cùng hai người bạn khác nữa tham gia vào một cuộc chơi hai tiếng rưỡi đồng hồ, để chơi một trò mà tất cả các bạn trong nhóm đều rất thích. Bạn của bạn lên kế hoạch bắt đầu lúc 7 giờ tối. Bạn biết mình còn có hai bài tập về nhà phải hoàn thành trước ngày hôm sau. Trước khi cho câu trả lời, bạn cần phải quyết định xem bạn có đủ thời gian để hoàn thành bài tập ở nhà và đi ra ngoài chơi hay không. Bạn cũng cần phải dành ưu tiên cho cảm giác của mình về những lợi ích của việc ra ngoài chơi.
Kịch bản này được tổ chức bằng sơ đồ, sử dụng những chiến lược khác nhau. Khi bạn khảo sát chúng, hãy xét đến tính hiệu quả của chúng. Hãy phát triển những chiến lược riêng của bạn để tổ chức vấn đề, và thiết lập các thông số hoạt động tốt nhất đối với bạn.
(a) Văn bản viết
Tôi thích chơi trò chơi. Đó là một sự nghỉ ngơi thú vị, nhưng tôi còn có hai bài tập phải làm xong trước sáng ngày mai. Bạn của tôi dự tính chơi trò chơi trong bao lâu chứ? Hai tiếng rưỡi đồng hồ cơ. Bài tập ở nhà của tôi cần bao nhiêu thời gian chứ? Vật lí: ba mươi phút. Toán: chẳng có bài tập nào cho đêm nay. Tiếng Anh: 30 phút. Tôi phải có mặt ở nhà lúc 11 giờ tối.
(b) Danh sách liệt kê
- Trò chơi đang diễn ra
- Vui, và mang lại sự thư giãn
- Làm bài tập ở nhà
- Ba mươi phút làm bài tập Vật lí
- Ba mươi phút làm bài tập Tiếng Anh
- Hai tiếng rưỡi đồng hồ
- Có mặt ở nhà lúc 11 giờ tối
Ví dụ 2. Tổ chức dữ liệu bằng sơ đồ
Bạn tổ chức vấn đề bằng cách phác thảo sơ đồ (a) và vạch ra các thông số (b). Đáp án của bạn phải phù hợp với những thông số này.
(a) Sơ đồ dạng cây
(b) Sơ đồ thời gian
Các bài toán mẫu
Trong suốt tài liệu này, bạn sẽ bắt gặp một đặc điểm gọi là Bài toán Mẫu. Mỗi một bài toán mẫu trình bày một vấn đề vật lí đặc biệt nào đó và lời giải của nó. Các bài toán mẫu tuân theo phương pháp từng bước giải, giống hệt như bài toán mẫu dưới đây. Hãy làm quen với những bước giải này và tích hợp chúng vào ngân hàng chiến lược giải quyết vấn đề của riêng bạn. Trong tài liệu này, sau các bài toán mẫu là các bài tập giúp bạn rèn luyện các kĩ năng của mình. Hãy trả lời các câu hỏi này tại cuối phần Ôn tập chương.
Bài toán mẫu: Nêu một vấn đề
Tổ chức vấn đề
Phần này mô tả vấn đề và xác định các thông số của lời giải. Hãy xét các phát biểu đưa ra trong phần này thật thận trọng.
Nhận dạng mục tiêu
Thu hẹp sự chú ý của bạn và xác định mục tiêu chính xác.
Các biến số
Có liên quan trong vấn đề
Liệt kê các biến đã đề cập trong phần tổ chức vấn đề.
Đã biết
Liệt kê các biến mà thông tin đã biết rõ hoặc đã có gợi ý.
Chưa biết
Liệt kê các biến chưa biết và phải đi tìm trong lời giải.
Chiến lược
Mô tả từng bước các phép tính toán học có liên quan.
Tính toán
Sử dụng các dữ liệu bạn tích góp được để hoàn thành lời giải. Tối giản các đơn vị cần thiết trong câu trả lời cuối cùng của bạn.
Một phát biểu kết luận xác thực rằng mục tiêu đã được hoàn tất. Số chữ số có nghĩa trong đáp án phải khớp với số chữ số có nghĩa trong đề bài.
Xác thực
Phần này cung cấp cơ hội làm sáng tỏ các bước dùng trong tính toán ra đáp án. Việc xác thực đáp án giúp khắc phục sai số và sai sót trong suy luận.
Gợi ý bài toán
Thường thì bạn sẽ tìm thấy các gợi ý có trong bài toán mẫu. Các gợi ý được thiết kế nhằm chỉ dẫn các chiến lược giúp bạn định hướng thành công một loại vật chất đặc biệt nào đó.
SGK vật lý 11, McGraw-Hill Ryerson
