Định luật bảo toàn lớp 10

Định luật bảo toàn lớp 10

,,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ THỊ TUYẾT MAI

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TỰ LỰC – SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” LỚP 10 THPT BAN

CƠ BẢN

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp

dạy học môn Vật Lý

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN MẠNH HÙNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2008

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn:

Thầy hướng dẫn, TS Nguyễn Mạnh Hùng – người đã trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng dẫn tôi thực hiện hoàn thành đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách nhiệm

Quý thầy cô trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, khoa Vật Lí, thư viện , phòng Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, quý thầy cô trong thư viện Khoa Học Tổng Hợp Thành Phố Hồ Chí Minh đã khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài

Ban Giám Hiệu, quý thầy cô trong bộ môn Vật lí trường THPT Vĩnh Hưng Quý thầy cô bộ môn Vật lí các trường THPT Tân Hưng, THPT Mộc Hóa, THPT Tân Thạnh, Thạnh Hóa đã giúp đỡ cho tôi hoàn thành đề tài

Tác giả

Võ Thị Tuyết Mai

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chúng ta nhận thấy rằng cách dạy chủ yếu của đa số giáo viên từ nhiều năm nay là: thuyết trình có kết hợp đàm thoại Thầy chủ quan truyền đạt, trò thụ động ghi nhớ Phương pháp dạy học truyền thống này tuy đã đạt được những thành tựu quan trọng và có vị trí trong một thời kì nhất định Nhưng hiện nay đã có ý kiến thống nhất về việc dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng chưa đáp ứng nhu cầu phát triển tư duy, năng lực sáng tạo và khả năng thích ứng của học sinh với nhịp điệu phát triển nhanh của cuộc sống

Mà mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay đã được xác định

rõ tại Hội nghị ban chấp hành Trung Ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ 2 (khoá 8) Một trong những mục tiêu đó là đào tạo thế hệ trẻ có phẩm chất và năng lực sau: “Có ý thức cộng đồng và phát huy tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại Có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức và kỷ luật ”

Và ở điều 24 về nội dung và phuơng pháp giáo dục phổ thông khẳng định

“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”

Còn trong phương hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đã có sự thống nhất về việc cần thiết phải thực hiện nguyên tắc dạy học trong hoạt động và bằng hoạt động Và theo nguyên tắc này thì giáo viên phải tổ chức, hướng dẫn cho học sinh hoạt động học tập trong quá trình dạy học nhằm lĩnh hội kiến thức và hình thành nhân cách Đặc biệt là hình thành năng lực tự học và năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học

Chính những điều nói trên cho thấy việc cần thiết phải đổi mới nội dung và phương pháp dạy học, trong đó có dạy học vật lí đã trở thành vấn đề cấp thiết Do

đó, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài “Tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo

của học sinh trong dạy học chương “các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban

cơ bản” nhằm góp phần vào công cuộc đổi mới dạy học vật lí trong trường phổ

thông trong giai đoạn hiện nay

2 Tổng quan về các nghiên cứu có liên quan đến đề tài

Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứu nói

về việc dạy học nhằm phát triển năng lực tự học và sáng tạo của học sinh như các

đề tài nghiên cứu sau: đề tài “Tổ chức hoạt động học tập tự lực cho học sinh trong dạy học chương “Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng” vật lí 10 THPT” của tác giả Nguyễn Thục Uyên; đề tài “Tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh chiếm lĩnh kiến thức khi giảng dạy một số bài học của chương từ trường lớp 11 THPT” của tác giả Trần Thị Thanh Trúc; đề tài “Tổ chức hoạt động học tập của học sinh khi giảng dạy một số bài học của phần “Tĩnh học” lớp 10 THPT của tác giả Hoàng Thị Huyền Trang; đề tài “Tổ chức hoạt động học tập vật lí cho học sinh PTTH theo quan điểm nhận thức luận hiện đại và vận dụng vào chương “Định luật bảo toàn động lượng” của tác giả Bùi Thị Thanh Loan; đề tài “Nghiên cứu, tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tích cực, tự lực , chiếm lĩnh kiến thức trong quá trình học chương “Từ trường” lớp 11” của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Diễm; đề tài “Phát huy tính tích cực, tự lực của sinh viên trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” thuộc chương trình vật lí cao đẳng sư phạm thông qua việc thiết kế và sử dụng website hỗ trợ dạy học” của tác giả Huỳnh Thị Kim Thoa; đề tài “Phát huy tính tích cực, tự lự và sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” lớp 12 THPT của tác giả Thái Văn Vinh

Chúng ta nhận thấy rằng để rèn luyện năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh thì cần phải tổ chức và tạo điều kiện cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn Cụ thể, trong dạy học vật lí là tổ chức cho học sinh tự lực giải

quyết các vấn đề của vật lí học theo cách nghiên cứu của các nhà khoa học Việc nghiên cứu về cơ sở lí luận cũng đã được bàn luận nhiều nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với việc dạy từng kiến thức cụ thể của chương trình mới, cho từng đối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ Ví dụ như: chưa có đề tài nghiên cứu về việc tổ chức hoạt động học tập để rèn luyện năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh khi dạy chương “các định luật bảo toàn” ở chương trình vật lí 10 THPT ban cơ bản (đây là chương trình mới) đối với đối tượng học sinh vùng sâu, vùng xa như học sinh các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An Do

đó, tôi tiếp tục hướng nghiên cứu tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí và vận dụng cụ thể vào chương “các định luật bảo toàn” của chương trình mới, của lớp 10 thuộc ban cơ bản, đối với đối tượng học sinh của các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An Các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An là các huyện còn khó khăn nhiều về kinh tế, điều kiện cơ sở vật chất của trường học còn nhiều thiếu thốn Còn về phía học sinh thì cũng có cả những học sinh yếu, kém, lười học nhưng cũng có học sinh cần cù, chăm chỉ, thông minh, học giỏi

3 Mục tiêu nghiên cứu

Vận dụng lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực -sáng tạo của học sinh để xây dựng được các tiến trình dạy học trong chương “ các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản nhằm đạt mục tiêu phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

4 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu xây dựng được các tiến trình dạy học phù hợp với quan điểm lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực - sáng tạo thì có thể phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về việc thiết kế các tiến trình dạy học vật lí theo hướng tổ chức hoạt động học tập tự lực- sáng tạo của học sinh

- Xây dựng các tiến trình dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình và sau đó rút kinh nghiệm

để hoàn thiện chúng

6 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tư liệu về cơ sở lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực - sáng tạo của học sinh

- Nghiên cứu tư liệu về nội dung, con đường hình thành kiến thức, mục đích, yêu cầu giảng dạy chương “các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản

- Quan sát, điều tra về thực trạng dạy học phần các định luật bảo toàn ở các trường THPT thuộc các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An

- Dựa trên thực trạng đã biết rồi vận dụng lí luận để xây dựng các tiến trình dạy học cụ thể

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi và hoàn thiện các tiến trình dạy học đó

7 Đối tượng nghiên cứu

Quá trình tổ chức hoạt động học tập cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT

8 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban cơ bản cho học sinh THPT ở các huyện Đồng Tháp Mười của Tỉnh Long An

“Năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặt dù bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao”

Tâm lí học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa

có nhân cách Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển năng lực là một vấn đề phức tạp, tuân theo quy luật chung của sự phát triển nhân cách Mà nhân cách được hình thành và phát triển trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu giữa con người với con người

1.1.1.2 Tự học và năng lực tự học

Theo tác giả Nguyễn Cảnh Toàn:Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, ) và có khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ) cùng các phẩm chất của cá nhân như: động cơ, tình cảm, nhân sinh quan (trung thực, khách quan, không ngại khó, có ý chí, kiên trì, nhẫn nại, ý chí muốn thi đỗ, lòng say mê khoa học, biết biến khó khăn thành thuận lợi, ) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến nó thành sở hữu của mình Tự học là nội lực của người học, là nhân tố quyết định sự phát triển bản thân người học, có tự học mới phát triển được tư duy độc lập, từ chỗ có tư duy độc lập mới có tư duy phê phán, có khả năng phát hiện vấn đề và nhờ đó mới có tư

duy sáng tạo “Cốt lõi của học là tự học Hễ có học là có tự học vì không ai có thể học hộ người khác được”

Mặt dù có những cách phân loại các dạng hoạt động tự học khác nhau nhưng nhìn chung lại , ta có thể phân ra hai dạng hoạt động tự học là tự học có sự hướng

dẫn của thầy và tự học hoàn toàn Trong phạm vi của đề tài tôi đề cập chủ yếu đến

hoạt động tự học có sự hướng dẫn của thầy Trong tự học có sự hướng dẫn của thầy, giáo viên phải dạy cho học sinh cách tìm lấy kiến thức và làm chủ kiến thức

Nói về tự học có sự hướng dẫn của thầy thì tác giả Nguyễn Cảnh Toàn cho rằng học giáp mặt có khơi được khả năng tự học hay không là tùy ở nhận thức của thầy và trò, nếu nhận thức đúng về vai trò trung tâm của học, nhất là tự học thì sẽ sáng tạo ra được những cơ chế khác cơ chế hiện hành để khơi khả năng tự học ra như giảm bớt thuyết giảng của thầy, tăng cường các công tác đòi hỏi độc lập tư duy, độc lập nghiên cứu của trò Khi vận dụng đối với trẻ em còn nhỏ thì người lớn phải giúp các em học phải ý thức làm sao để các em không vi phạm phương châm

“học viên phải huy động hết mọi nguồn lực có trong tay và trong tầm tay trước khi

sử dụng sự hỗ trợ từ bên ngoài.”

Nếu xem nội lực là nhân tố quyết định sự phát triển của bản thân người học thì năng lực tự học (việc học) được xem là có ý nghĩa quyết định, việc học (tự học) được lấy làm trung tâm.Trò là chủ thể, trung tâm, tự mình chiếm lĩnh tri thức, chân

lí bằng hành động của mình, sự phát triển từ bên trong.Thầy là tác nhân, hướng dẫn,

tổ chức, đạo diễn cho trò tự học Người thầy giỏi là người dạy cho trò biết tự học Người học giỏi là người biết tự sáng tạo suốt đời Song, tự học không có nghĩa là học một mình, đơn thân độc mã, mà học trong sự hợp tác với các bạn, trong môi

trường xã hội, dưới sự hướng dẫn của thầy Sẽ kém hiệu lực nếu không phát huy

được năng lực tự học của người học.Vấn đề đặt ra là không thể nhấn mạnh một chiều nội lực hay ngoại lực mà là kết hợp mật thiết chặt chẽ nội và ngoại lực, nhằm tiến tới một trình độ cao của chất lượng phát triển là cộng hưởng nội lực và ngoại lực với nhau để đặt mục tiêu đào tạo con người lao động tự chủ, năng động và

sáng tạo, có năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự học [48, tr.151-152]

1.1.1.3 Sáng tạo, năng lực sáng tạo và những đặc trưng của năng lực

sáng tạo

* Sáng tạo

“Sáng tạo là loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay

vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị”

Cụ thể hơn “sáng tạo là hoạt động tạo ra những cái mới chưa từng có trong tự

nhiên hay trong xã hội Những cái mới này phải mang lại lợi ích và hiệu quả cho

con người.Trong dạy học người ta phân biệt hai cấp độ của sáng tạo là sáng tạo cái

mới chỉ đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại.Trong quá trình học

tập vật lí của học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là sáng tạo khoa học tự nhiên

chủ yếu là cấp độ thứ 1 Nó thể hiện dưới nhiều hình thức như: sáng tạo xây dựng

các kiến thức vật lí (các khái niệm, định luật, ),sáng tạo vận dụng các kiến thức vật

lí như giải các bài tập vật lí, lập các mô hình vật lí, các thiết bị ứng dụng các nguyên

lí vật lí , sáng tạo để cải tiến những cái cũ ”[26, tr.4]

* Năng lực sáng tạo

“Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị về vật chất và

tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những

hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới.”

Nói cách khác “năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể tạo ra những cái

mới đáp ứng những đòi hỏi của cuộc sống mà bằng những kinh nghiệm và những

cái đã biết không đủ để đáp ứng được”, “năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng giải

quyết vấn đề mà thực tiễn cuộc sống đặt ra”

* Những đặc trưng của năng lực sáng tạo

Theo I.Ia.Lecne thì năng lực sáng tạo thường thể hiện qua các đặc trưng sau:

- Trong rất nhiều trường hợp, quá trình sáng tạo hầu như bao giờ cũng đòi hỏi

phải có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới Sự liên hệ

giữa tình huống mới và tri thức cũ càng xa thì mức độ sáng tạo càng cao

- Nhìn thấy những vấn đề mới trong các điều kiện quen biết “đúng quy cách”

- Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

- Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu.Thực chất của năng lực này là bao quát nhanh chóng, các bộ phận, các yếu tố của đối tượng trong mối tương quan giữa chúng với nhau

- Kĩ năng nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán.Thực chất kĩ năng này là hướng tâm lí chấp nhận những lời giải khác nhau, là khả năng xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn lẫn nhau

- Kĩ năng kết hợp những phương thức giải đã biết thành một phương thức mới

- Kĩ năng sáng tạo một phương thức giải độc đáo tuy đã biết những phương thức khác [26, tr.5], [32, tr 17 - 22]

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng thì ngoài các đặc trưng đã nêu năng lực sáng tạo còn có thêm các đặc trưng nữa là:

- Biết kiểm tra, đánh giá hiệu quả cách giải quyết vấn đề của bản thân và của những người khác

“- Biết điều chỉnh các phương án giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng và phù hợp với điều kiện thực tiễn

- Tự chủ, tin tưởng vào khả năng giải quyết các vấn đề của bản thân Không nản chí trước một vấn đề khó mà tìm mọi cách để tìm ra một phương án tốt nhất Không thể lĩnh hội sáng tạo nhờ thu nhập thông tin truyền miệng hay xem biểu diễn phương thức hành động Đối với quy trình sáng tạo không thể lập được thuật toán, không thể xây dựng hệ thống hành động nào để học sinh xem, chỉ có cách cho họ xem sản phẩm, xem bản thân kết quả hành động Để sáng tạo, học sinh bắt buộc phải hoạt động “Vai trò của trực giác và tưởng tượng trong sáng tạo là rất quan trọng Khi nói về đặc điểm của trực giác thì phần lớn các nhà khoa học cho rằng nó cho ta một kết quả mới về nguyên tắc trong nháy mắt, không cần có sự tuần tự”

1.1.2 Phát triển năng lực học tập tự lực và sáng tạo của học sinh trong dạy

học vật lí ở trường THPT

1.1.2.1 Cơ sở tâm lí và giáo dục

Thành tựu quan trọng nhất của tâm lí học phát triển, dùng làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược dạy học mới, phương pháp dạy học mới hiện nay là hai lí thuyết phát triển nhận thức của Jean piaget và Lep Vưgôtski

Lí thuyết của piaget nhấn mạnh rằng: “học sinh giữ vai trò rất tích cực trong việc thích nghi với môi trường”, “thiết lập lại trạng thái cân bằng giữa chủ thể và môi trường.Chính sự thích nghi với môi trường là hoạt động thực tiễn của học sinh” Ông đã xác định có ba thời kỳ phát triển trí khôn ở trẻ em Trong đó, trẻ em ở lứa tuổi 14, 15 đã có khả năng tư duy logic (thao tác hình thành), trẻ em ở lứa tuổi này có khả năng kết hợp các mệnh đề giả thiết với diễn dịch và kiểm tra chúng bằng thực nghiệm thì “lý đương nhiên nhà trường có trách nhiệm phát triển và định hướng những năng lực như vậy để từ đấy rút ra một sự giáo dục và một sự giảng dạy các khoa học vật lí nhấn mạnh vào việc tìm tòi và khám phá hơn là sự lặp lại”

“Piaget đã đi vào quá trình phát triển trí tuệ với phương pháp tiếp cận duy vật biện chứng, tạo nên một cơ sở khoa học khá chắc chắn cho tâm lí học phát triển: tri thức nảy sinh từ hành động”

Vấn đề dạy học và sự phát triển trí tuệ trong lứa tuổi học sinh đã được Vưgôtski giải quyết một cách độc đáo và có hiệu quả dựa trên lí luận về “vùng phát triển gần” do ông đề xuất Vưgôtski cho rằng sự phát triển nhận thức có nguồn gốc xã hội, chủ yều thông qua sử dụng ngôn ngữ, đặc biệt trong bối cảnh tương tác với những người khác Theo ông, có ích nhất hai trình độ phát triển của trẻ em là “ trình độ phát triển hiện thời và vùng phát triển gần” “Vùng phát triển gần” là “chỗ trẻ em có khả năng thực hiện với sự giúp đỡ của người lớn” Nói cách khác “vùng phát triển gần” là “khoảng nằm giữa trình độ phát triển hiện tại được xác định bằng trình độ độc lập giải quyết vấn đề và trình độ gần nhất mà các em có thể đạt được với sự giúp đỡ của người lớn hay bạn hữu khi giải quyết vấn đề ” Chỗ tốt nhất cho

sự phát triển nhận thức là vùng phát triển gần

Lý thuyết hoạt động được Vưgôtsti khởi xướng và A.N.Lêônchiep phát triển Theo lý thuyết này, bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự sinh thành ra mình, tạo dựng và phát triển ý thức và nhân cách của mình Vận dụng vào dạy học, việc học tập của học sinh có bản chất hoạt động: bằng hoạt động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ Theo quan điểm này, “ dạy học là liên tiếp tổ chức cho học sinh tự lực hoạt động để giải quyết vần đề, qua đó mà chiếm lĩnh kiến thức”

Nhà giáo dục học I.Ia.Lecne, dựa trên các thành tựu tâm lí học hiện đại và đã khẳng định “bất cứ lúc nào và bất cứ ở nơi đâu, năng lực sáng tạo đều nảy sinh và phát triển trong quá trình giải quyết các vấn đề”

Như vậy, để phát triển năng lực học tập tự lực và sáng tạo của học sinh trong dạy học là tổ chức và tạo điều kiện cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn.Trong dạy học vật lí là tổ chức và tạo điều kiện cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của vật lí học Nhưng phải dạy học sinh giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí như thế nào? Đã có nhiều nghiên cứu và thống nhất về câu trả lời là phải tổ chức cho học sinh học tập theo phương pháp giải quyết vấn đề của vật lí học

1.1.2.2 Phương pháp giải quyết vấn đề của các nhà vật lí

Cũng như các môn khoa học tự nhiên khác, khoa học vật lí nghiên cứu thế giới tự nhiên nhằm phát hiện ra những đặc tính và quy luật khách quan của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên.Vấn đề then chốt đầu tiên phải đặt ra cho người nghiên cứu là làm thế nào để tìm ra chân lí, làm thế nào để biết được những điều mà nhà nghiên cứu tìm ra là đúng chân lí khách quan? Vấn đề này được V.I.Lênin diễn

tả một cách khái quát như sau: “từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, và từ

tư duy trừu tượng đến thực tiễn đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân

lí, của sự nhận thức thực tại khách quan”

Anhstanh viết “bằng sơ đồ,tôi hình dung những vấn đề đó như sau:

Hình 1.1 Con đường sáng tạo khoa học vật lí theo Anhstanh

-Chúng ta có những dữ kiện E, những dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm giác của chúng ta

- A là những tiên đề mà từ đó ta rút ra những kết luận Về mặt tâm lí, A dựa trên cơ sở của E Nhưng không có một con đường logic nào dẫn từ E đến A Chỉ có một mối liên hệ trực giác (tâm lí) luôn luôn được tái diễn lại

- Từ các tiên đề A rút ra một cách logic những khẳng định bộ phận S với mức

phỏng đoán này hay điều phỏng đoán khác sinh ra từ đâu là hoàn toàn không quan trọng, chỉ quan trọng là nó phải phù hợp với thực nghiệm và có thể được xác định”,

“nghệ thuật phỏng đoán các định luật của tự nhiên Đó thực sự là một nghệ thuật.” V.G.Razumôpxki trên cơ sở khái quát hóa những lời phát biểu giống nhau của những nhà vật lí nổi tiếng như A.Anhstanh, M.Plăng, M.Boocnơ, I.Kapitsa, đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình như hình 1.2:

Hình 1.2 Chu trình sáng tạo khoa học vật lí theo V.G.Razumôpxki

Chu trình gồm bốn giai đoạn chính:từ việc khái quát hóa những dữ kiện xuất phát đi đến xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng (mô hình trừu tượng của hiện tượng) Từ mô hình dẫn đến việc rút ra các hệ quả lí thuyết (bằng suy luận lí thuyết hay suy luận toán học), rồi từ hệ quả lí thuyết đến kiểm tra bằng thực nghiệm Nếu những dữ kiện thực nghiệm không phù hợp với những dự đoán lí thuyết thì phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại hoặc thay đổi Nếu những dự kiện thực tiễn phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lí khoa học, một định luật, một thuyết vật lí và kết thúc một chu trình Mô hình trừu tượng được xác nhận trở thành nguồn tri thức mới, tiếp tục được dùng để suy ra những hệ quả mới hoặc giải thích những sự kiện thực nghiệm mới phát hiện Và mỗi mô hình, mỗi lí thuyết chỉ phản ánh một số mặt của thực tế cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ đến một lúc nào đó gặp những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với hệ quả suy từ mô hình đó, nghĩa là không giải thích được những sự kiện thực nghiệm mới

Mô hình giả thuyết

Những sự kiện khởi

Đến lúc đó phải bổ sung, chỉnh lí mô hình cũ cho phù hợp hoặc phải bỏ đi mà xây dựng mô hình mới bắt đầu một chu trình mới của quá trình nhận thức Như vậy, chu trình nhận thức khoa học không khép kín mà được mở rộng dần dần, làm giàu có thêm cho kiến thức khoa học Bằng cách đó, con người ngày càng tiếp cận hơn với chân lí khách quan

Tóm lại:

* Vật lí học là một khoa học mô hình hóa Con đường sáng tạo ra các mô hình

lí thuyết là một nghệ thuật và không có sự lặp lại trong lịch sử Chúng rất đa dạng Trong đó vai trò của thí nghiệm vật lí là không thể thay thế và ngày càng có chức năng sáng tạo hơn

* Các mô hình kiến thức là một công cụ lí thuyết cho phép biểu diễn, giải thích, tiên đoán các tình huống Chúng là hệ thống tất cả các kí hiệu mà chúng ta có thể sáng tạo ra để biểu diễn thế giới thực Nếu là một mô hình vật lí thì đó là hệ thống những tín hiệu như các hình vẽ, những đồ thị, những kí hiệu toán học, những mệnh đề tạo nên từ những từ và được nhà nghiên cứu xây dựng nên

* Không thể đồng nhất giữa thực tế khách quan với mô hình biểu diễn nó

* Một mô hình hợp thức là mô hình được xây dựng sau nhiều lần tác động qua lại giữa lí thuyết và thực nghiệm, trong đó có những giai đoạn cơ bản:

-Suy đoán: một tình huống được đặt ra để phân tích rồi xuất phát từ các cơ sở

dự kiện ban đầu để xây dựng (dự đoán) một mô hình giả thuyết nhằm giải quyết tình huống thực tiễn nào đó trong phạm vi tác dụng của nó

-Tiên đoán:từ mô hình giả thuyết, phải dự đoán các thí nghiệm cho phép thử

và tiên đoán các sự kiện Điểm xuất phát của các dự đoán là các dữ kiện thu thập được Có hai loại dữ kiện cơ bản:là các dữ kiện của thực tiễn thu thập được qua quan sát,thực nghiệm và các dữ kiện thu thập từ các mô hình trừu tượng đã có (từ các kiến thức lí thuyết đã được xây dựng)

-Xác nhận: mô hình được xác nhận từ những đáp số thực nghiệm có được Sự

so sánh các giá trị tính được trong mô hình với các giá trị đo được trong thí nghiệm cho ta đánh giá chủ yếu về tính hợp thức hóa của mô hình Khi một mô hình giả

thuyết bị bác bỏ có thể có ba hướng giải quyết: xét lại các điều kiện của thí nghiệm, xét lại mô hình lí thuyết ban đầu, xét lại cấu trúc của mô hình giả thuyết bị loại bỏ, đặc biệt xem lại nó có thích nghi với phạm vi thực nghiệm mà nó phải được đối chiếu không

-Qui nạp: cần phân tích các sai khác giữa mô hình đã được xác nhận và mô hình giả thuyết, tiến hành những thay đổi cần thiết ở mô hình giả thuyết ban đầu hoặc thay các mô hình lí thuyết ban đầu Khái quát hóa mô hình cho một loạt các đối tượng cùng loại

1.1.2.3 Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình sáng

tạo khoa học vật lí

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng sơ đồ nhận thức khoa học một kiến thức vật

lí được diễn tả như hình 1.3:

Hình 1.3 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình sáng tạo

khoa học theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng

DỮ LIỆU (những tri thức đã có và những dữ kiện thu thập được)

VẤN ĐỀ

PHƯƠNG ÁN VÀ DỮ

LIỆU THỰC NGHIỆM

MÔ HÌNH GIẢ THUYẾT

HỆ QUẢ LOGIC KIỂM CHỨNG

VẤN ĐỀ

Các giai đoạn sáng tạo cao trong tiến trình:

-Giai đoạn phát hiện vấn đề từ một tình huống được tạo ra Trong giai đoạn này, học sinh phải thấy được tính chất mới của hiện tượng mà những kiến thức, kinh nghiệm đã có không thể giải quyết được

- Giai đoạn dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề Trong giai đoạn này, học sinh phải đưa ra được phương án giải quyết vấn đề dưới dạng giả định, nghĩa là phải tìm kiếm các kiến thức lí thuyết làm công cụ

- Giai đoạn hợp thức hóa kiến thức Trong giai đoạn này, học sinh phải tìm kiếm các phương án kiểm tra kiến thức vừa xây dựng, nghĩa là xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực tiễn

1.1.2.4 Bản chất của hoạt động dạy học vật lí

* Đặc điểm của hoạt động học

Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm “Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học” Hoạt động nào cũng có đối tượng Thông thường, các hoạt động khác có đối tượng là một khách thể, hoạt động hướng vào làm biến đổi đối tượng Nhưng hoạt động học lại làm biến đổi chính chủ thể là người học Nhờ có hoạt động học mà xảy ra sự biến đổi bản thân của học sinh, sản phẩm hoạt động học là những biến đổi của chính bản thân chủ thể trong quá trình thực hiện hoạt động Học trong hoạt động, học bằng hoạt động học Những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà người học tái tạo lại không có gì mới đối với nhân loại, nhưng những biến đổi trong bản thân người học,

sự hình thành những phẩm chất và năng lực ở người học thực sự là những thành tựu mới, chúng giúp cho người học sau này sáng tạo ra được những giá trị mới

* Cấu trúc của hoạt động học

Theo lí thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thành phần, có quan hệ và tác động lẫn nhau như hình 1.4:

Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó Hoạt động có đối tượng cấu thành từ các hành động Hành động gồm các thao tác Hành động có mục đích, điều kiện, phương tiện cụ thể

trì, phát triển hoạt động học, đưa đến kết quả cuối cùng là thỏa mãn được lòng khao khát mong ước của người học.Muốn thỏa mãn động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động để đạt được những mục đích cụ thể Mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác, sắp xếp theo một trình tự xác định.Ứng với mỗi thao tác trong những điều kiện cụ thể là những phương tiện, công cụ thích hợp

Động cơ học tập có thể được kích thích, hình thành từ những kích thích bên ngoài người học, nhưng quan trọng nhất, có khả năng thường xuyên được củng cố

và phát triển,có hiệu quả bền vững là sự kích thích bên trong bằng mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiệm vụ mới phải giải quyết và khả năng hạn chế hiện có của học sinh, cần có một sự cố gắng vươn lên tìm kiếm một giải pháp mới, xây dựng một kiến thức mới “động cơ tự hoàn thiện bản thân mình” Việc thường xuyên tham gia vào việc giải quyết những mâu thuẫn này sẽ tạo ra thói quen, lòng ham thích hoạt động, hoạt động tự giác và tích cực, hoạt động càng có kết quả thì động cơ càng được củng cố

Mục đích của hoạt động học được thể hiện ở nhiệm vụ cụ thể của mỗi môn học, mỗi phần của môn học và cụ thể nhất là ở mỗi bài học Đó là mục tiêu cụ thể

mà học sinh phải đạt được sau mỗi bài học, mỗi chương, mỗi phần, mỗi môn học

mà ta có thể đánh giá được Để thực hiện mỗi mục đích cụ thể, phải thực hiện những hành động tương ứng Nhiệm vụ bài học thường được diễn đạt dưới dạng các

“ bài toán nhận thức” hay “vấn đề nhận thức” mà nếu giải được nó thì học sinh sẽ đạt được mục đích đề ra Trong các hành động, có hành động vật chất và hành động trí tuệ

Trong khi thực hiện một hành động, ta phải sử dụng một số phương tiện, trong những điều kiện cụ thể Khi sử dụng những phương tiện, điều kiện đó là đã thực hiện những thao tác.Tương ứng với hành động vật chất và hành động trí tuệ có hai loại thao tác là thao tác tay chân và thao tác trí tuệ Trong thao tác tay chân thì

sử dụng những công cụ, phương tiện vật chất như mắt, tay, dụng cụ thí nghiệm, máy đo, đối với loại thao tác này thì ta có thể quan sát được quá trình thực hiện chúng nên có thể can thiệp trực tiếp vào quá trình đó để uốn nắn, rèn luyện làm cho học sinnh có kĩ năng, kĩ xảo thực hiện chúng một cách đúng đắn, có hiệu quả Còn thao tác trí tuệ hoàn toàn diễn ra trong óc, sử dụng những khái niệm, những phương pháp suy luận đối với loại thao tác này thì ta chỉ biết được kết quả khi học sinh thông báo ý nghĩ của họ Những thao tác trí tuệ có vai trò to lớn,quyết định trong nhận thức khoa học nên việc rèn luyện cho học sinh có kĩ năng, kĩ xảo thực hiện các thao tác tư duy trong học tập vật lí luôn luôn là vần đề thời sự, còn nhiều khó khăni41, tr.30-36]

* Những hành động phổ biến trong hoạt động nhận thức vật lí

Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm thì có nhiểu hành động khác nhau trong nghiên cứu vật lí Nhưng trong học tập vật lí ở trường phổ thông thì có những hành động phổ biến sau:

- Quan sát, nhận biết dấu hiệu đặc trưng của sự vật hiện tượng

- Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản

- Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng

- Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật hiện tượng

- Bố trí một thí nghiệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện xác định

- Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng

- Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật, hiện tượng

- Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng

- Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái niệm, những mô hình lí tưởng để sử dụngchúng làm công cụ của tư duy

- Đo một đại lượng vật lí

-Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượngvật lí, biểu diễn bằng công cụ toán học

- Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác định

-Giải thích một hiện tượng thực tế

- Xây dựng một giả thuyết

- Từ giả thuyết suy ra một hệ quả

- Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết (hệ quả)

- Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định luật vật

lí

- Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động

- Đánh giá kết quả hành động

- Tìm phương pháp chung để giải quyết một loạt vấn đề

Để thực hiện những hành động vật lí trên thì học sinh cần dùng những thao tác phổ biến sau:

- Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm

- Thay đổi các điều kiện thí nghiệm

Thao tác tư duy:

Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quá hóa, cụ thể hóa, suy luận quy nạp, suy luận diễn dịch, suy luận tương tự [26,tr 24 - 25], [41, tr.36 - 38]

* Hoạt động dạy học vật lí

“Mục đích của hoạt động dạy là làm cho học sinh lĩnh hội những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm xã hội, đồng thời hình thành và phát triển ở họ phẩm chất và năng lực” “Hoạt động dạy của giáo viên là tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho học sinh thực hiện thành công các hành động học của họ” “Theo quan điểm hiện đại, dạy vật lí là tổ chức, hướng dẫn cho học sinh thực hiện các hành động vật lí ”

“Để họ tái tạo được kiến thức, kinh nghiệm xã hội và biến chúng thành vốn liếng của mình, đồng thời làm biến đổi bản thân học sinh, hình thành và phát triển những phẩm chất năng lực của họ”

Để thực hiện tốt mục đích của hoạt động dạy thì giáo viên cần phải nghiên cứu hoạt động học, căn cứ vào đặc điểm hoạt động của mỗi đối tượng cụ thể để định

ra những hành động dạy thích hợp mà trước hết là những hành động để tạo ra những điều kiện thuận lợi giúp cho học sinh có thể tự lực thực hiện tốt các hành động học tập

Những hành động chủ yếu của giáo viên trong dạy học vật lí:

- Xây dựng tình huống vấn đề

- Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp

- Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản, một số hành động nhận thức phổ biến

Xây dựng tình huống có vấn đề có thể tạo ra hứng thú ban đẩu Nhưng muốn duy trì được hứng thú, tính tích cực,t ự giác trong suốt quá trình hoạt động thì cần phải giúp đỡ học sinh sao cho họ có thể thành công trong khi thực hiện các hành động Càng thành công, học sinh càng cố gắng vươn lên thực hiện các nhiệm vụ khó

khăn hơn, phức tạp hơn Nếu thất bại liên tiếp, học sinh sẽ sinh ra chán nản, mất tự tin

- Cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức được sử dụng rộng rãi trong hoạt động nhận thức vật lí Xu hướng hiện đại ngày nay trên thế giới coi kiến thức về phương pháp hoạt động là một loại kiến thức cơ bản quan trọng, kiến thức công cụ

- Hướng dẫn, tạo điều kiện để học sinh phát biểu, trao đổi, tranh luận về các kết quả hành động của mình, động viên khuyến khích kịp thời

- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần thiết để thực hiện các hành động [ 41, tr 8-45]

Vậy nếu học là hành động của học sinh xây dựng kiến thức cho bản thân mình và vận dụng kiến thức của mình thì dạy học là dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) Vì vậy trong dạy học, giáo viên cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của học sinh để qua đó học sinh chiềm lĩnh được tri thức, đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình Và việc tổ chức hoạt động học tập vật lí cho học sinh là tổ chức các hành động tương ứng với các hành động thành tố trong tiến trình nhận thức khoa học Tuy nhiên, để giúp học sinh hoạt động học tập tự lực - sáng tạo có thể lựa chọn và vận dụng một số hành động cơ bản như sau:

- Phát hiện vấn đề mới trong một tình huống cụ thể

- Dự đoán một phương thức tìm tòi một thuộc tính, một mối quan hệ (suy đoán giải pháp)

- Tìm các thuộc tính, các mối quan hệ của sự vật, hiện tượng bằng suy luận logic hoặc suy luận toán học (giải pháp lí thuyết), bằng con đường quan sát, thí nghiệm (giải pháp thực nghiệm), từ trực giác trên cơ sở các quan sát, thí nghiệm, suy luận đề xuất giả thuyết

- Thiết kế một phương án thí nghiệm nhằm kiểm một giả thuyết (hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết), một kết luận được khái quát hóa

- Đánh giá kết quả đạt được trong việc thiết kế thí nghiệm,kiểm tra giả thuyết

- Vận dụng kiến thức xây dựng để giải quyết những vấn đề thực tiễn,cụ thể như:giải thích, tiên đoán hiện tượng, giải những bài tập vật lí

- Hành động giải toán, phát biểu :định nghĩa, ý nghĩa vật lí của đại lượng vật lí hay định luật vật lí

- Đo một đại lượng vật lí

Tóm lại kiến thức của mỗi người là do bản thân mình xây dựng, là kết quả hoạt động của bộ óc của chủ thể phản ánh thực tế khách quan, đồng thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn và nhân cách của người học Việc học phải là quá trình hình thành và phát triển các dạng hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống Và trong quá trình dạy học học sinh phải được hoạt động trong sự hợp tác giữa giáo viên với học sinh và giữa học sinh với nhau Giáo viên là người tạo ra các điều kiện khách quan giúp cho học sinh độc lập, tích cực, chủ động, sáng tạo trong nhận thức, là người giúp đỡ, định hướng, điều chỉnh hoạt động của học sinh

1.2 Tổ chức hoạt động học tập vật lí nhằm phát triển năng lực tự học và năng lực sáng tạo của học sinh

Để thực hiện nhiệm vụ phát triển năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh thì giáo viên cần phải tạo động cơ học tập cho các em để từ đó học sinh thích thú học tập và do có sự thích thú học tập thì mới dẫn đến sự tự giác và chủ động trong học tập, nghĩa là các em tích cực học tập, từ đó có được tư duy độc lập

và năng lực sáng tạo.Bằng cách nào thực hiện được nhiệm vụ này?

1.2.1 Định hướng hành động học tập vật lí cho học sinh

1.2.1.1 Theo tác giả Phạm Hữu Tòng thì có ba kiểu định hướng cơ bản đó là:

* Định hướng tái tạo Đó là kiểu định hướng mà người dạy hướng học sinh

vào việc huy động áp dụng những kiến thức, cách thức học sinh đã nắm được hoặc

đã được người dạy chỉ ra một cách tường minh để học sinh có thể thực hiện được nhiệm vụ mà họ đảm nhận nghĩa là học sinh cần tái tạo lại những hành động mà giáo viên đã chỉ dẫn hoặc lặp lại những hành động quen thuộc đã làm nhiều lần trong những tình huống tương tự Trong kiểu định hướng này lại có thể chia ra hai

trình độ khác nhau là định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ: học sinh theo dõi, bắt chước lặp lại các thao tác theo mẫu cụ thể do giáo viên chỉ ra và định hướng tái tạo angorit: giáo viên chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để học sinh tự giải quyết

* Định hướng tìm tòi Đó là kiểu định hướng mà giáo viên chỉ đề ra mục

đích cần đạt đến và vạch ra phương pháp chung nhất, những gợi ý tổng quát để học sinh tự lực hành động đạt đến mục đích cuối cùng (giáo viên chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ đảm nhận chứ không cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động mà đòi hỏi học sinh tự xác định hành động thích hợp trong tình huống không phải là đã quen thuộc với họ)

* Định hướng khái quát chương trình hóa Đó là kiểu định hướng hành

động theo từng bước, được chương trình hóa liên tiếp theo một trình tự chặt chẽ, phù hợp với trình độ của học sinh, nó giúp học sinh biết hành động từng bước cụ thể rõ ràng Kiểu định hướng này phối hợp các đặc điểm của định hướng tái tạo và định hướng tìm tòi Nghĩa là trước hết giáo viên cũng gợi ý cho học sinh tự tìm tòi, nhưng chú ý giúp học sinh ý thức được đường lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề và sự định hướng được chương trình hóa theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với học sinh : từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận; từ tìm tòi đến tái tạo, sao cho thực hiện được một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất, vừa sức học sinh

Chúng ta nhận thấy rằng, với kiểu định hướng khái quát chương trình hóa thì những học sinh khá, giỏi có thể tích cực, tự lực tìm tòi để giải quyết vấn đề từ sự định hướng tổng quát ban đầu, còn những học sinh yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể

1.2.1.2 Mặt khác, để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học

vật lí thì giáo viên cần định hướng tiến trình xây dựng kiến thức vật lí của học sinh

phỏng theo tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức vật lí Tiến trình định

hướng hoạt động học theo tiến trình nhận thức khoa học một kiến thức vật lí được tác giả Nguyễn Mạnh Hùng diễn tả qua sơ đồ như hình 1.5:

Hình 1.5 Sơ đồ tiến trình dạy học một kiến thức vật lí theo tiến trình xây dựng

kiến thức vật lí theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng

Theo sơ đồ trên hình 1.5 thì tiến trình dạy học một kiến thức vật lí gồm các giai đoạn cơ bản sau:

VẤN ĐỀ

VẤN ĐỀ CƠ

BẢN

KẾT QUẢ GIẢI TOÁN

Giai đoạn 1:Tạo ra cho học sinh một tình huống mở đầu (xuất phát từ thực

tiễn hoặc từ khảo sát các mô hình kiến thức đã có) Tình huống này đặt ra vấn đề (câu hỏi) thực tiễn hoặc lí thuyết cần giải quyết Công cụ để giải quyết vấn đề đó là kiến thức cần xây dựng Tình huống này tập cho học sinh hành động phát hiện vấn

đề và tạo động cơ nhận thức, kích thích học sinh hứng thú tích cực tư duy và cho học sinh nhận thấy được vai trò công cụ của các kiến thức là chúng xây dựng nhằm mục đích giải quyết một vấn đề thực tiễn hoặc lí luận Nhưng phạm vi của tình huống này tương đối rộng nên thường học sinh chưa tìm được giải pháp để giải quyết vấn đề Tuy nhiên, trong một số trường hợp có thể bỏ qua tình huống mở đầu

Giai đoạn 2: Tạo ra tình huống vật lí cơ bản Tình huống này dẫn đến vấn đề

(câu hỏi) nhằm trúng kiến thức cần xây dựng (câu trả lời chính là kiến thức cần xây dựng) Đây là một vấn đề mà học sinh chưa có đủ dữ kiện để giải quyết Việc tìm kiếm dữ kiện để giải là hành động dự đoán giải pháp tìm tòi xây dựng kiến thức mới Nó có tác dụng chỉ ra mục đích của hành động làm cho học sinh tự hành động

và hành động có sáng tạo để đi xây dựng kiến thức mới

Giai đoạn 3: Tình huống được đặt ra với hình thức gọi là “bài toán”, nó bổ

sung dữ kiện còn thiếu cho vấn đề cơ bản ở trên Hình thức của nó là một bài toán

có dữ kiện và yêu cầu tìm kiếm Tình huống này dẫn học sinh đến hành động giải các bài toán thực tiễn Đến bước này, học sinh đã có đủ dữ kiện đã cho tường minh rồi, chỉ cần thêm sự nổ lực của cá nhân và sự sáng tạo trong phạm vi nhất định thì

họ sẽ tự mình tìm ra được lời giải cho bài toán Khái quát hóa kết quả bài toán vừa giải để trở thành kiến thức mới

Giai đoạn 4:Tạo tình huống vật lí kiểm chứng Kiến thức được khái quát hóa

từ kết quả của bài toán vừa giải cần phải được kiểm chứng bằng sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm.Và kết quả sau khi kiểm chứng sẽ dẫn đến kiến thức được gọi là “hợp thức hóa” Ở bước này có hai giai đoạn:

-Bước 1: Giáo viên tạo tình huống để học sinh có thể thiết lập phương án

kiểm chứng Tình huống này thể hiện dưới hình thức “bài toán phương án kiểm chứng", nó cung cấp cho học sinh mục đích, phương tiện kiểm chứng và yêu cầu

thiết kế các phương án khác nhau Ở giai đoạn này lại có hai bài toán đó là bài toán

lí thuyết (tìm điều cần kiểm chứng) và bài toán thực hành (tìm phương án kiểm chứng) Nghĩa là học sinh phải đi tìm điều cần kiểm chứng và phương án kiểm chứng

-Bước 2: Học sinh thực hiện hành động thực hành kiểm chứng và nhận xét về

sự phù hợp giữa điều phải kiểm chứng với kết quả thực nghiệm Từ đó rút ra kết luận về kiến thức mới

Giai đoạn 5: Cung cấp các bài tập vận dụng kiến thức đã được hợp thức hóa

Việc này vừa cho thấy vai trò công cụ của kiến thức là giải thích, tiên đoán thực tiễn, vừa là bước kiểm tra tiếp tục các kiến thức mới

Ứng với các bước trên là các tình huống chính Việc cung cấp các dữ kiện được tiến hành từng bước, tạo ra các tình huống phụ, các tình huống này được tổ chức một cách linh hoạt và phụ thuộc vào đối tượng học sinh, vào từng kiến thức cụ thể Dữ kiện bổ sung có thể thu thập được từ quan sát, thực nghiệm, từ các kiến thức đã có và có khi là một hệ tiên đề được xây dựng nhờ trực giác,

Vậy để phát triển năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh chúng tôi chọn cách xây dựng kiến thức vật lí cho học sinh phỏng theo tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức vật lí

Để học sinh có thể hành động tự lực được chúng tôi sẽ phối hợp các kiểu định hướng từ mức độ cao nhất là định hướng sáng tạo, đến mức độ thấp hơn là khái quát chương trình hóa và làm mẫu, tái tạo Tuy nhiên, do đặc điểm của đối tượng là học sinh vùng sâu và xa nên chúng tôi chỉ có thể đặt yêu cầu hành động tìm tòi sáng tạo ở một số khâu cơ bản của tiến trình xây dựng kiến thức như phát hiện vấn đề, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, lập phương án kiểm chứng Chủ yếu chúng tôi sẽ

sử dụng kiểu định hướng chương trình hóa, làm mẫu, tái tạo cho các giai đoạn còn lại Như vậy, sẽ đảm bảo tất cả đối tượng học sinh có thể tự lực học tập trên lớp Ngay cả khi nếu kiểu định hướng sáng tạo không dẫn học sinh đến hành động được,

Muốn vậy, giáo viên phải chuẩn bị nhiều tình huống có vấn đề đưa ra cho học

sinh tự lực xử lí Ứng với mỗi tình huống sẽ có các hành động học tập tự lực thông thường hay tự lực sáng tạo thích hợp như : phát hiện vấn đề, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, tìm kiếm phương án kiểm chứng kiến thức vừa xây dựng, hành động giải toán, phát biểu: định nghĩa, ý nghĩa vật lí của đại lượng vật lí hay định luật vật lí , thảo luận nhóm, tiến hành thí nghiệm, từ giả thuyết suy ra một hệ quả, giải thích một hiện tượng thực tế, quan sát, nhận biết dấu hiệu đặc trưng của sự vật hiện tượng, mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái niệm, đo một đại lượng vật lí, đánh giá kết quả hành động, vận dụng kiến thức để giải bài tập

1.2.1.3 Tình huống học tập vật lí

“Tình huống học tập là những tác động dưới mọi hình thức của giáo viên vào học sinh nhằm chỉ ra mục đích hành động, cung cấp những dữ liệu cần thiết cho học sinh, tạo các điều kiện, tạo hứng thú, để họ có thể dựa vào đó tự lực hành động trong một lĩnh vực nào đó” Tình huống phải phù hợp với logic nhận thức của học sinh (phù hợp với trình độ nhận thức, với các kinh nghiệm và kiến thức hiện có, ) Một tình huống học tập trong dạy học vật lí có thể gọi là “tình huống học tập vật lí " hay “tình huống vật lí”.Cụ thể:

- Tình huống học tập vật lí là một tập hợp các tác động vật thể, mô hình hoặc tinh thần do giáo viên tổ chức nhằm mục đích làm cho học sinh tiếp nhận vấn đề vật

lí, tạo được tâm lí hưng phấn và các điều kiện ở các mức độ khác nhau nhằm giúp học sinh hành động giải quyết vấn đề

- Vấn đề vật lí là một nhiệm vụ nhận thức (một kiến thức, kĩ năng vật lí) đặt ra trước học sinh trong học tập, nhưng họ không thể giải quyết chúng bằng những kiến thức cũ, kinh nghiệm đã có và kĩ năng đã biết mà muốn thực hiện được thì bắt buộc phải có thêm kiến thức mới, kĩ năng mới Nghĩa là phải có sự sáng tạo trong quá trình giải quyết vấn đề

- Và về bản chất, tình huống vật lí là một bài toán nên phải có ít nhất một cái chưa biết, phải có những cái đã biết và những dữ kiện đã cho, phải có những điều

kiện qui định mối liên hệ giữa những cái đã biết và cái chưa biết Tức là phải có đủ những điều kiện để chủ thể có thể hành động được [26, tr 30 - 31]

Mặc dù bản chất của mỗi tình huống vật lí là một bài toán nhưng chúng khác nhau ở dữ kiện được cung cấp và do đó có độ khó khác nhau Bài toán có vấn đề (bài toán) là tình huống có độ khó thấp nhất, tức là dữ kiện đã có đầy đủ và tường minh

1.2.1.4 Hệ thống câu hỏi định hướng mục đích hành động cho học sinh

trong tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức mới

Trong các tình huống vật lí, để chỉ rõ mục đích hành động cần phải có các lệnh hoặc các câu hỏi Việc đặt các câu hỏi thích hợp và rõ ràng rất quan trọng vì nó chỉ

rõ mục đích hành động, nó làm cho học sinh phải hành động chứ không phải thực hiện các thao tác Chính vì thế nó có tác dụng làm cho học sinh tự lực vì nó định hướng cho học sinh hành động

- Loại câu hỏi phát hiện vấn đề: “Tại sao không làm được điều này? Tại sao không giải thích được điều này? Đã có cách làm việc này chưa?”

- Loại câu hỏi tạo tình huống có vấn đề: “Vì sao như thế? Có tác dụng gì? Giải thích thế nào? Sẽ thế nào nếu ? Phải thế nào để ? Làm thế nào tạo ra được trong thực tế?”

- Loại câu hỏi cơ bản, nêu vấn đề cần giải quyết: “Có tính chất nào chi phối ?

Có nguyên lý nào chi phối ? Có mối quan hệ nào chi phối ?”

- Loại câu hỏi giải quyết vấn đề: “Có thể rút ra tính chất (mối quan hệ) đó từ điều đã biết hoặc từ điều giả định như thế nào? Làm thế nào để có thể quan sát, đo đạt cái gì cần cho sự xác lập tính chất hoặc mối quan hệ và từ đó rút ra kết luận như thế nào?”

- Khảo sát lí thuyết: “Có thể suy ra điều này từ lí thuyết (điều đã biết hoặc từ điều giả định nào đó) như thế nào? Có thể giả sử điều đó như thế nào?”

- Khảo sát thựcnghiệm: “Có thể thiết lập thí nghiệm như thế nào? Cần phải đo đại lượng nào và đo như thế nào?”

- Câu hỏi yêu cầu diễn đạt chính xác, cô đọng kiến thức xây dựng được: “Nội dung của kiến thức đã xác lập được diễn đạt một cách chính xác, cô đọng như thế nào?” Có thể định nghĩa khái niệm, đại lượng đó như thế nào? Có thể phát biểu về mối liên hệ (định luật) đó như thế nào?

1.2.2 Quy trình tổ chức hoạt động học tập vật lí nhằm phát triển năng lực

tự học và năng lực sáng tạo của học sinh

1.2.2.1 Quy trình chuẩn bị bài học của giáo viên

* Lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lí cần dạy

Để có thể định hướng hành động học tập của học sinh, cần thiết phải lập sơ

đồ tiến trình xây dựng kiến thức như hình 1.6 Sơ đồ này nêu rõ các giai đoạn cụ thể

và quan trọng nhất của việc xây dựng một kiến thức cụ thể Dựa vào sơ đồ này có thể xác định các mục tiêu dạy học, phương tiện dạy học, tổ chức các tình huống, xác định cách định hướng…

Theo sơ đồ, có hai giai đoạn quan trọng cần xác định rõ:

* Giai đoạn1: Xây dựng bài toán cơ bản Giai đoạn này đòi hỏi phải xác định

được vấn đề cơ bản (câu hỏi) và các dữ kiện cần cung cấp cho việc tìm giải pháp Đây là hai yếu tố của “bài toán” Đồng thời còn phải xác định phương pháp giải toán để tìm kiếm kiến thức cần dạy

* Giai đoạn 2: Xây dựng bài toán kiểm chứng Giai đoạn này yêu cầu thể

hiện được vấn đề kiểm chứng và dữ liệu cần cung cấp cho việc lập phương án và thực hành kiểm chứng Để giải bài toán này có hai bước:

- Bước 1: Giải bài toán lí thuyết Nghĩa là từ kết quả của bài toán cơ bản rút

ra điều cần kiểm chứng (có thể quan sát, đo đạc, tính toán được)

- Bước 2: Giải bài toán thực hành Nghĩa là phải tìm ra phương án thực hành

để quan sát, đo đạc, tính toán điều cần kiểm chứng Sau đó, so sánh, đáng giá sự phù hợp giữa điều cần kiểm chứng với kết quả cần kiểm chứng

Hình 1.6 Sơ đồ tiến trình xây dựng một kiến thức vật lí theo tác giả Nguyễn

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN BẰNG QUAN SÁT- THÍ NGHIỆM TÍNH TOÁN

BÀI TOÁN CƠ BẢN

KẾT QUẢ THỰC HÀNH

KẾT LUẬN CHUNG (kiến thức được xác lập)

Để tìm câu trả lời cho vần đề cơ bản có các giải pháp sau:

- Khảo sát lí thuyết: xuất phát từ những điều đã biết, thông qua suy luận dẫn đến câu trả lời

- Khảo sát thực nghiệm: lập phương án thí nghiệm, tiến hành thu thập các dữ liệu cần thiết, xử lí dữ liệu dẫn đến câu trả lời

- Lập mô hình giả thuyết, bài toán lí thuyết - thí nghiệm: lập mô hình giả thuyết trả lời câu hỏi, rút ra hệ quả logic và tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính xác thực của hệ quả đó [26, tr 42]

Để xác nhận tính hợp thức của kiến thức được xây dựng có các giải pháp sau:

- Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập hoặc hệ quả của nó với kết quả thực nghiệm, với kết quả quan sát thực tiễn

- Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập với những kiến thức đã có hoặc giữa hệ quả của chúng

- Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác nhận hoặc hệ quả mà nó tiên đoán

với thực tiễn [26, tr 42]

* Xác định mục tiêu của bài học

Căn cứ vào chương trình và sách giáo khoa và sơ đồ để xác định mục tiêu bài học, đây là một khâu quan trọng bậc nhất không thể thiếu Vì nó vừa là cái đích hướng tới, vừa là yêu cầu cần đạt của giờ học, nó giúp giáo viên xác định rõ các nhiệm vụ phải làm (dẫn dắt học sinh tìm hiểu, vận dụng những kiến thức, kĩ năng nào, mức độ đến đâu, qua đó giáo dục cho học sinh những bài học gì )

Để dạy học một kiến thức vật lí cần xác định rõ hai mục tiêu cơ bản sau:

Mục tiêu thao tác là mục tiêu về các hành vi mà học sinh thể hiện ra được

và có thể kiểm tra đánh giá thông qua một số tiêu chuẩn cụ thể Mục tiêu này chỉ rõ những hành động học sinh cần đạt được trong giờ học

Mục tiêu về kết quả mà học sinh cần đạt được khi học kiến thức mới (kiến

thức, kĩ năng, kĩ xảo, tư duy,…) Chúng ta cũng nhận thấy rằng việc thực hiện mục tiêu thao tác sẽ dẫn đến mục tiêu thứ hai là mục tiêu về kết quả

Với đề tài này tôi đang quan tâm chủ yếu đến việc phát triển các hành động học tập tự lực - sáng tạo của học sinh, tức là đến mục tiêu thao tác Mà giữa mục tiêu thao tác và mục tiêu về kết quả lại có mối quan hệ biện chứng nên để xác định mục tiêu dạy học một kiến thức vật lí cụ thể chúng ta cần phải xác định cho được: -Trong giờ học: học sinh phải đạt được những hành động nào? Và những hành động này chúng ta có thể đánh giá được ngay trong từng tiết dạy, từng bài học

- Sau giờ học: học sinh có những kiến thức, kĩ năng, thái độ gì?

Việc xác định rõ mục tiêu dạy học giúp cho việc xác định các tiêu chí để đánh giá kết quả của hoạt động dạy học Có những cách phân loại mục tiêu trong lĩnh vực nhận thức theo các mức độ khác nhau Nhưng theo Benjamin S.Bloom chia mục tiêu trong lĩnh vực nhận thức thành sáu mức độ khác nhau như sau:

- Mức độ nhận biết: ghi nhớ và nhắc lại những gì được ghi nhớ (khả năng ghi nhớ và nhận biết thông tin) Nhận biết các tri thức bộ phận như là các thuật ngữ, các

sự kiện riêng lẻ Nhận biết cách thức và những phương tiện tiếp cận với các tri thức riêng lẻ như là các thí nghiệm đã tiến hành, phân đoạn bài giảng Nhận biết các biểu thị trừu tượng Các hành động liên quan đến nhận biết là xác định, phân loại, nhớ lại, định nghĩa, mô tả, gọi tên, kể ra, phát biểu, lựa chọn,…

- Mức độ thông hiểu: là khả năng chuyển đổi (chuyển dịch) thông tin từ dạng ngôn ngữ này sang ngôn ngữ khác (nói,viết); diễn đạt: chất liệu của thông tin được giới thiệu dưới quan điểm mới, theo một trật tự mới Trong quá trình chuyển đổi và diễn đạt, nội dung của thông tin được giữ nguyên, nhưng hình thức thay đổi Người học phải có khả năng nhận biết và nắm được ý chính của thông tin và hiểu được quan hệ giữa các ý trong nội dung Ngoại suy: mở rộng các khuynh hướng của các

dữ kiện đã cho để xác định các ẩn ý, các hệ quả,…phù hợp với các điều kiện được

mô tả trong thông tin nguyên thủy Các hành động liên quan đến thông hiểu là giải thích, cắt nghĩa, tóm tắt, trình bày, phân biệt, cho thí dụ, so sánh, minh họa, suy luận, mô tả,…

- Mức độ áp dụng: sử dụng các khái niệm trừu tượng (ở các dạng tư tưởng tổng quát, các phương pháp được khái quát hóa, các nguyên tắc, các ý tưởng và lí

thuyết) vào các hoàn cảnh riêng biệt, cụ thể Các hành động liên quan đến áp dụng

là vận dụng, sử dụng tính toán, giải quyết, chứng minh, hoàn thiện, tìm ra, dự đoán,…

- Mức độ phân tích: tách một yếu tố của một thông tin sao cho làm xuất hiện trật tự và quan hệ giữa các yếu tố, là khả năng nhận biết chi tiết, phát hiện các yếu

tố cấu thành của một tình huống hay một tài liệu, những cách lí giải của tác giả để

đi tới kết luận Phân tích có thể là tìm các yếu tố, tìm mối quan hệ, tìm các nguyên tắc tổ chức, các hành động liên quan đến phân tích có thể là phân tích, tổ chức, chỉ

ra sự khác biệt, so sánh, suy luận, phân chia, phân loại, chọn ra,…

- Mức độ tổng hợp: tập hợp các yếu tố nhằm hình thành một tổng thể, là cách sắp xếp và kết hợp các yếu tố nhằm lập ra một kế hoạch hay cấu trúc để nhận xét sự kiện rõ ràng hơn, là khả năng hợp nhất nhiều thành phần để tạo thành sự vật lớn Tổng hợp có thể là xây dựng một kế hoạch hành động (chẳng hạn: nêu các giai đoạn cần có để tiến hành thí nghiệm), tổng hợp các mối quan hệ trừu tượng, đưa ra nhiều giải pháp cho cùng một vấn đề…

- Mức độ đánh giá: đưa ra các phán xét về số lượng và chất lượng trên cơ sở các tiêu chuẩn bên ngoài, các dấu hiệu bên trong Các hành động học liên quan đến đánh giá có thể là đánh giá, phê phán, cân nhắc, tranh luận, bảo vệ, lựa chọn, quyết định,… [8, tr 145 - 146]

Để dễ vận dụng chúng ta chọn cách phân loại theo Benjamin S.Bloom

* Xây dựng các tình huống vật lí và hệ thống câu hỏi

Các tình huống được xây dựng sẽ là cơ sở để định hướng cho học sinh hành động học tập tự lực - sáng tạo Ứng với mỗi giai đoạn của tiến trình là một tình huống học tập chính được xây dựng và đồng thời với nó là những câu hỏi định hướng hành động Các tình huống chính cần phải xây dựng:

- Tình huống mở đầu (trong một số trường hợp có thể bỏ qua bước này):

Xuất phát từ kiến thức cần dạy, tạo ra tình huống xuất hiện vấn đề mà để giải quyết

nó thì cần phải có kiến thức mới Từ đó đặt vấn đề mở đầu

- Tình huống vấn đề cơ bản (tình huống cơ bản):Dựa vào vấn đề cơ bản và

vấn đề mở đầu (nếu có) để xây dựng tình huống cơ bản

- “Bài toán”: dựa vào giải pháp xây dựng kiến thức để xây dựng bài toán

- Tình huống vấn đề kiểm chứng (tình huống kiểm chứng): Dựa vào giải

pháp hợp thức hóa kiến thức vừa xây dựng để tạo tình huống kiểm chứng Ở tình huống này phải dẫn đến việc tìm hệ quả kiểm chứng và thiết lập phương án kiểm chứng

- Xây dựng bài tập vận dụng theo mục tiêu: đây là những tình huống mới

tiếp tục kiểm chứng kết luận

Với mỗi bài học giáo viên phải chuẩn bị cho học sinh một hệ thống các tình huống vật lí và các câu hỏi theo các yêu cầu từ cao đến thấp, từ tổng quát đến cụ thể, từ tìm tòi đến tái tạo để học sinh tự tìm hiểu kiến thức mới ở nhà trước khi đến lớp

* Xác định các phương tiện dạy học, hình thức tổ chức dạy học và các hình thức đánh giá thích hợp nhằm giúp học sinh học tập tích cực,

tự lực, chủ động và sáng tạo

Để dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức vật lí thì vai trò của thiết bị dạy học là rất quan trọng Các thiết bị dạy học chủ yếu là các thiết bị thí nghiệm Mà chúng ta biết rằng thí nghiệm vật lí là yếu tố không thể thiếu được trong quá trình nhận thức vật lí

Về phương tiện thí nghiệm thì chúng ta có thể sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đã có nhưng vào mục đích khác hoặc cải tiến các dụng cụ thí nghiệm đã có theo mục đích sử dụng của chúng ta

Về hình thức tổ chức dạy học thì giáo viên sẽ phát trước cho học sinh các phiếu hệ thống các tình huống vật lí và các câu hỏi theo các yêu cầu từ cao đến thấp, từ tổng quát đến cụ thể, từ tìm tòi đến tái tạo của mỗi bài để học sinh tự tìm hiểu kiến thức mới ở nhà trước khi đến lớp Khi đến lớp thì giáo viên kiểm tra việc soạn bài trước ở nhà của học sinh thay cho việc kiểm tra miệng trước đây và tổ chức cho học sinh trao đổi, trình bày vấn đề, phát biểu ý kiến cá nhân và thảo luận

nhóm, trình bày ý kiến nhóm, tranh luận bảo vệ ý kiến cá nhân và nhóm Khi học sinh gặp khó khăn thì giáo viên có thể bổ sung thêm dữ kiện hoặc những gợi ý thích hợp để giúp các em tự lực giải quyết được vấn đề và là người cho kết luận cuối cùng đối với mỗi vấn đề nghiên cứu

Về cách thức đánh giá thì giáo viên có thể cho điểm ngay đối với những ý kiến hay, với những hành động thành công khi xây dựng kiến thức mới như: vận dụng kiến thức cũ giải toán để tìm kiến thức mới, vận dụng kiến thức mới Cộng điểm khuyến khích cho những học sinh chuẩn bị bài tốt ở nhà,

* Xác định khả năng đáp ứng các nhiệm vụ nhận thức của học sinh

Giáo viên phải xác định những kiến thức, kĩ năng mà học sinh đã có và cần

có, dự kiến những khó khăn và những tình huống có thể nảy sinh và các phương án giải quyết Cần phải làm công việc này là vì tính khả thi của giáo án phụ thuộc vào trình độ và năng lực học tập của học sinh Do đó, dù mất công nhưng ở mỗi giờ học giáo viên nên dành thời gian để kiểm tra việc soạn bài của học sinh trước giờ học để có thể dự kiến trước khả năng đáp ứng các nhiệm vụ nhận thức cũng như phát huy tích cực vốn kiến thức, kĩ năng đã có của học sinh

* Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học từng đơn vị kiến thức vật lí cụ thể

Sau khi hoàn thiện quy trình chuẩn bị một bài học cụ thể thì giáo viên bắt tay vào viết kịch bản cho tiến trình dạy học một kiến thức vật lí cụ thể (soạn thảo một giáo án chi tiết) dựa trên quy trình đã vạch ra Kịch bản này phải thể hiện rõ được ý định của giáo viên trong việc tồ chức, kiểm tra, định hướng hành động của học sinh một cách chi tiết, cụ thể Đồng thời, phải dự đoán những hành động mà học sinh có thể và không thể thực hiện được để có những bước định hướng tiếp Nó phải thể hiện được nhiệm vụ tổ chức của người giáo viên Tuy nhiên, đây không phải là một kịch bản cứng nhắc, các hành động cứ diễn ra một cách tuần tự như đã định trước

mà nó chỉ là một bản hướng dẫn giáo viên hành động Tùy từng đối tượng học sinh

cụ thề, từng điểu kiện môi trường cụ thể,…mà giáo viên có những thay đổi cho phù

hợp để phát huy tác dụng đến mức cao nhất hoạt động học tập tích cực, tự lực - sáng tạo của học sinh

1.2.2.2 Quy trình chuẩn bị bài học của học sinh

* Học sinh tự tìm hiểu kiến thức mới ở nhà theo sự định hướng của giáo viên

Học sinh tìm hiểu kiến thức mới theo theo hệ thống các tình huống và câu hỏi được giáo viên chuẩn bị sẵn trên phiếu phát cho học sinh

* Học sinh tự xây dựng kiến thức mới trên lớp theo sự tổ chức, định hướng của giáo viên

Học sinh trả lời câu hỏi, trình bày vấn đề, phát biểu ý kiến cá nhân, trao đổi

và thảo luận nhóm, trình bày ý kiến nhóm, tranh luận bảo vệ ý kiến cá nhân và nhóm Khi học sinh gặp khó khăn thì giáo viên có thể bổ sung thêm dữ kiện hoặc những gợi ý thích hợp để giúp các em tự lực giải quyết được vấn đề và là người

cho kết luận cuối cùng đối với mỗi vấn đề nghiên cứu

1.3 Thực tiễn dạy và học chương “Các định luật bảo toàn” ở các trường THPT thuộc khu vực Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An hiện nay

Tháng 4 năm 2007, tôi có khảo sát 21 GV dạy bộ môn vật lí và 400 HS lớp

10 ở các trường THPT Vĩnh Hưng, THPT Tân Hưng, THPT Mộc Hóa, THPT Tân Thạnh, THPT Thạnh Hóa thì tôi nhận thấy rằng khi dạy và học chương “ các định

trình dạy học, sau đó cho HS làm bài tập vận dụng kiến thức Không có GV nào chuẩn bị cho học sinh một hệ thống các tình huống vật lí và các câu hỏi để định hướng hoạt động học của HS phỏng theo tiến trình nhận thức khoa học một kiến thức vật lí và để học sinh tự tìm hiểu kiến thức mới ở nhà trước khi đến lớp.Về phía HS thì hoạt động học tập của các em rất thụ động vì có gần 94% HS chủ yếu đợi nghe GV giảng và ghi chép bài Còn giờ bài tập thì thường giáo viên giải mẫu rồi học sinh làm theo

Chương 2 SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”

2.1 Cấu trúc chương trình của chương “Các định luật bảo toàn”

Chương “ các định luật bảo toàn” thuộc chương IV trong chương trình vật lí lớp 10 ban cơ bản Chương này gồm năm bài học sau: “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”, “Công và công suất”, “Động năng”, “Thế năng”, “Cơ năng” và học trong thời gian 10 tiết

Ở bài “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” nói đến đại lượng động lượng và định luật bảo toàn động lượng Bài “Công và công suất” đề cập đến hai đại lượng công và công suất Bài “Động năng” nói đến đại lượng động năng và định lí động năng Bài “Thế năng” đề cập đến thế năng và định lí thế năng Bài “Cơ năng” nói đến đại lượng cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng (trường hợp riêng của định luật bảo toàn năng lượng)

2.2 Quan niệm hiện nay về định luật bảo toàn năng lượng và các đại lượng có liên quan

Quan điểm hiện nay cho rằng: thế giới vật chất luôn luôn vận động và biến đổi dưới nhiều hình thức khác nhau, mức độ vận động của chúng cũng rất khác nhau Để đặc trưng cho mức độ vận động của vật chất thì người ta đưa ra khái niệm năng lượng Năng lượng là số đo mức độ vận động chung nhất của vật chất Nó phụ thuộc vào trạng thái của vật chất ở các thời điểm khác nhau và là một hàm của trạng thái Trong vật lí có các dạng vận động khác nhau và tương ứng với các dạng vận động đó sẽ có những dạng năng lượng khác nhau.Ví dụ: tương ứng với vận động cơ học của các vật vĩ mô thì thì có dạng năng lượng cơ năng, ứng với vận động nhiệt của các phân tử nguyên tử có dạng năng lượng là nhiệt năng, ứng với vận động của các trường điện từ có điện năng, ứng với vận động của các hạt ánh sáng có quang năng, ứng với vận động của các hạt vi mô bên trong nguyên tử và hạt nhân có năng