Chương I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỀN CỦA VIỆC TÔ CHỨC DAY HQC THEO HUONG TANG CUONG VAN DUNG KIEN THUC VAT Li VAO THYC TIEN luận của việc tổ chức dạy học theo hướng tăng cường vận dụng, kiến thức vật lí vào thực tiễn 1.1 Mãi lên hệ giữa Vật í với thực tiễn Ngày nay, trong bối cảnh của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại, công nghiệp hoá gắn liền với hiện đại hoá được xem là nắc thang đánh dấu trình độ. phát triển mới của nền văn minh nhân loại. Chúng ta không thể phủ nhận những thành tựu về khoa học trên lĩnh vực Vật lí. Chẳng hạn, việc sử dụng năng lượng.
nguyên tử, năng lượng mặt trời đã làm giảm sự phụ thuộc của con người vào nguồn năng lượng khoáng sản, việc chế tạo ra các tên lửa với công suất cực lớn. dùng nhiên liệu hoá học, hỗn hợp ở dạng lỏng hoặc rắn. Với hệ thống động lực. mới này, con người đã tạo ra được tốc độ vũ trụ cắp một (7,9km/s), phóng vệ tỉnh.
nhân tạo đầu tiên của trái đất (năm 1957), tốc độ vũ trụ cắp hai (1 1,2 km/s) phóng. các tàu vũ trụ thám hiểm các hành tỉnh thuộc hệ mặt trời như mặt trăng, Sao hoa, Sao kim (năm 1959) và đặc biệt là đưa con người đặt chân lên mặt trăng (năm 1981) mỡ ra kỷ nguyên chiến lược chỉnh phục vũ trụ. Su ra đời của các vật liệu tổng hợp không những giúp con người giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên không tái sinh được mà cung cấp cho con người nguồn vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn va tái sinh được. Do đó vấn đề đặt ra cho mỗi quốc gia trên con đường thực hiện công nghiệp hoá- hiên đại hoá là ở chỗ cần nắm bắt xu thế phát triển tắt yếu, khách quan của thời đại, khai thác tối đa những thời cơ, thuận lợi và hạn chế đến mức thấp nhất mọi nguy cơ, bắt lợi để thực hiện thành công nghiệp sự nghiệp đó.
Các nghiên cứu của Vật lí đều hướng tới việc ứng dụng vào kỹ thuật và phục vụ đời sống. Và ngược lại chính sự phát triển của kỹ thuật đã tạo điều kiện cho sự nghiên cứu Vật lí, Ngay cả thuyết tương đối Einsteins lúc đầu người ta thấy hình như chẳng hễ có ứng dụng gì rong kỹ thuật, nhưng sau một thời gian không lâu nó được ứng dụng trong máy gia tốc, lò phản ứng hạt nhân và các lĩnh vực. khác của kỹ thuật. Trước đó, Galile Galileo không chứng minh được sự rơi như nhau của các vật thể trong chận không, nhưng nhờ kỹ thuật phát triển, nhất là kỹ: thuật chân không, với thí nghiệm “Sng Newton” méi chứng minh được định luật rơi tự do đã được phỏng đoán trước đó.
Cũng nhờ kỹ thuật chân không phát triển, mà Giôn Tôm ~ xơn mới thực sự chính minh được sự tồn tại của điện tử và xây. dung nên mẫu nguyên tử đầu tiên 8] Mối quan hệ giữa Vật lí và đời sống càng thể hiện rõ nét khi mà khoảng. thời gian từ lúc phát minh, đến ứng dụng vào kỹ thuật và đời sống ngày cảng được. Vật lí được coi là một môn khoa học cơ bản nhất của khoa học tự nhiên.
Nó giải quyết các thành phần cơ bản nhất của vật chất và các tương tác của chúng. cũng như nghiên cứu về các nguyên tử và việc tạo thành phân tử và chất rắn. Vật lí cổ gắng đưa ra những mô tả thống nhất về tính chất của vật chất và bite xa, bao quát rất nhiều loại hiện tượng. “Trong lịch sử Vật lí các nhà khoa học nị triển của khoa học Vật lí như một thể thống nhất.
Nó trình bày các sự kiện Vật lí có chọn lọc và có hệ thống nhằm tái hiện toàn bộ quá trình của khoa học Vật l Các nghiên cứu của vật lý hầu hết đều hướng tới việc ứng dụng vảo kỹ thuật và phục vụ đời sống nhằm đáp ứng sự phát triển khoa học. Điều đó đã được chứng mình qua sự phát triển khoa học công nghệ. Tir thé ki 20 đã chứng kiến một sự tăng trưởng bủng phát của khoa học và công nghệ, cũng với chính trị, kinh t hóa. khoa học đã đặt những dấu ấn quan trọng trong lịch sử nhân loại.
Sự phát triển của khoa học thế kỷ XX không những mạnh mẽ mà còn đồng đều trên nhiều. lĩnh vực cả lý thuyết và ứng dụng, một trong ba ngành đạt được nhiều thành tựu. trong sự phát triển khoa học đó là vật lý với những ứng dụng kỹ thuật liên quan và ứng dụng trong đời sống hằng ngảy [8] Những thập niên đầu thế kỷ XX là thành tựu rực rỡ trong lĩnh vực nghiên cứu thế giới vi mô. Những công trình cia Planck,Einstein, Hese, Bohr, Pauli, Heiseengerg, Curie.
đã xây dựng một hê thốngtư duy mới Những năm 60 và 70 cuộc chạy đua kinh tế, quân sự, khoa học giữa hai cường quốc Liên Xô và Mỹ đã mang lại bước tiến lớn cho khoa học vũ trụ: những. vệ tỉnh nghiên cứu vũ trụ, con người di vào không gian (1961), lên mặt trăng (1969). đó thập niên 80 và. 90 đã chứng kiến cuộc cách mạng mạnh mẽ và tông tãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin mà cơ sở là sự ra đời và lớn mạnh của kỹ thuật vật liệu bán dẫn và vi mach điện từ.
'Trong cuộc sống luôn có những việc bắt ngờ đến với chúng ta. Trong khoa học cũng chính từ những bắt ngờ mà đã dẫn đến rất nhiều phát minh nỗi tiếng của các nhà khoa học. Và sau này chúng được ứng dụng rất nhiều trong kỹ thuật và. Trong thế ki 20, những nghiên cứu của các nhà khoa học đã đưa ra nhiều thuyết Vật lí và đã được ứng dụng trong kỹ thuật và đời sống, nhưng sự phát triển này chưa mạnh mẽ đến khoảng thời gian sau này sự phát triển này mới bùng nỗ và dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão của khoa học, mặc dù sự phát triển ngành Vật lí tác động tích cực hàng ngày của nó lên đời sống của chúng ta ngày cảng tăng.
Nhiễu nhà khoa học cũng nhạy cảm với những vấn đề này. Bằng phương pháp, tghiệm, khoa học không còn thụ động quan sát, ma chủ động can thiệp vào tự nhiên. Nhưng, dù “thí nghiệm là bước đầu tiên để áp dụng kỹ thuật” (Gehlen), thí nghiệm và áp dụng kỹ thuật vẫn là hai chuyên khác nhau. Kỹ thuật áp dụng kết quả đã biết, còn thí nghiệm đi tìm cái chưa biết.
Ứng dụng kỹ thuật hướng đến thực tiễn, trong những điều kiện bình thường. Những phát minh mới gồm có tàu vũ trụ, chip may tinh, laser, và ADN tổ hợp đã mở ra lộ trình cho những lĩnh vực mới như khoa học vũ trụ, công nghệ sinh học, và công nghệ nano. Các máy ghi địa chắn hiện đại và tàu ngằm đã mang lại cho các nhà khoa học trái đất và đại dương cái nhìn sâu sắc vào những bí ẩn sâu. thắm nhất và tối tăm nhất của hành tỉnh chúng ta.
Những thập kỉ phát triển của khoa học khí hậu, được hỗ trợ bởi những quan sắt vệ tỉnh và mô hình máy tính, giờ đã đưa ra những dự báo dài hạn, mang tính toàn cầu với xác suất đúng rất cao. Lúc mới bắt đầu thế ki, khoa học và công nghệ có ít tác động lên đời sống hàng ngày. của đa số mọi người, điều này đã thay đổi hoàn toàn vào năm 2000 [25]. Sự phát triển của khoa học — kỹ thuật một cách trực tiếp hay gián tiếp đều có thể mang lại cuộc sống tốt đẹp hơn, mặc khác cũng chính những thành tưu này.
cũng trở thành phương tiện tội ác thảm học cho chính con người. Hàng triệu tấn bom đã trút xuống trái đất trong Đại chiến thé giới lần thứ nhất (1914- 1918), lần thứ hai (1939 - 1945) Và sau khi bom nguyên tử thả xuống Hiroshima và Nagasaki bị phá hủy trong ít phút bởi những quả bom nguyên tử mả cơ sở chế tạo. dự trên những công trình vĩ đại của Einstein, Curie, Rutherford, Chadwich Giaham.đó là một trong những ứng dụng của kỹ thuật mà nguồn gốc của nó. chính là ứng dụng mối quan hệ giữa Vật lí và thực tiễn.
Cũng chính từ đó một số. nhà khoa học lỗi lạc đã chuyển sang nghiên cứu khoa học sự sống. Vật lí học có những đóng góp quan trong qua sự tiến bộ của khoa học công, nghệ mới đạt được do những phát kiến lý thuyết trong Vật lí. Ví dụ, sự tiến bộ.
trong hiểu biết về Điện từ học hoặc Vật lí hạt nhân đã trực tiếp dẫn đến sự phát mình và phát triển những sản phẩm mới, thay đổi đáng kể bộ mặt xã hội ngày nay, như tỉ vi, may vi tính, laser, internet, các máy móc dân dụng, hay vũ khí hạt nhân; những tiến bộ trong nhiệt động lực học dẫn tới sự phát tiền cách mạng công nghiệp; và sự phát triển của ngành cơ học thúc đầy sự phát triển phép tính vi tích. phân Mặc dù Vật lí bao hàm rất nhiều hiện tượng trong tự nhiên, nhưng các nhà ‘Vat li chỉ cần một số lý thuyết để miêu tả những hiện tượng này. Những lý thuyết này không những được kiểm tra bằng thực nghiệm rất nhiều lần với kết quả đúng. xắp xỉ trong những phạm vi nhất định mà còn mang lại nhiều ứng dụng cho xã hội.
Vi du, co học cổ điển miêu tả chính xác chuyển động của những vật vĩ mô lớn hơn nguyên tử nhiều lần và đi chuyển ví vận tốc nhỏ hơn nhiều tốc độ ánh sáng. Những lý thuyết này vẫn còn được nghiên cứu áp dụng cho tới ngày nay, và một nhánh của cơ học cổ điển là lý thuyết hỗn loạn mới chỉ hình thành tir thé ky 20 và ba thế kỷ sau khi cơ học cổ điển ra đời từ những công trình của Isaac Newton (1642-1727), 1905 Albert Einstein công bố công trình vẻ thuyết tương đối hẹp. 1907 cũng là Albert Einstein rút ra công thức liên hệ giữa năng lượng và khối lượng E= me” công thức này có ý nghĩ cự kỳ quan trọng là cơ sở của vật lý hạt nhân và sau này đó là những ứng dụng sáng chế ra bom nguyên tử. 1912 Victor Eranz Hess khám phá ta tia vũ trụ Sự tổn tại của tia vũ trụ khẳng định sự biển hóa tương hỗ liên tục giữa các nguyên.
tố và các hạt cơ bản. 1913 Niels Bohr (Đan mạch) đưa ra mẫu nguyên tir hydro 1913 Iohannes (Đức) phát hiện ra sự tách các phổ trong điện trường, 1915 Albert Einstein (Đức) công bố thuyết tương đối rộng. 'Thuyêt tương đối của Einstein bên cạnh ý nghĩa to lớn đổi với Vật lý, còn có giá trị triết hoe.Schawartzchild dự đoán sự tôn tại các lỗ đen trong vũ trụ Khám phá này của K.