Nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT thông qua các biện pháp tổ chức hoạt động tự học cho HS

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Tổ chứchoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của bài tập vật lí chương chấ

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

3 Mục tiêu của đề tài 9

4 Giả thuyết khoa học 9

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

6 Đối tượng nghiên cứu 10

7 Phạm vi nghiên cứu 10

8 Phương pháp nghiên cứu 10

9 Cấu trúc của luận văn 10

NỘI DUNG 12

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH THEO HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÍ

12

1.1 Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học 12

1.1.1 Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học 12

1.1.2 Dạy học giải quyết vấn đề 13

1.2 Bài tập vật lí 21

1.2.1 Khái niệm bài tập vật lí 21

1.2.2 Phân loại bài tập vật lí 21

1.2.3 Vai trò của bài tập vật lí 21

1.3 Sử dụng bài tập vật lí hỗ trợ tổ chức hoạt động nhận thức cho

HS theo hướng dạy học giải quyết vấn đề 23

1.3.1 Sử dụng BTVL để tạo tình huống có vấn đề 23

1.3.2 Sử dụng BTVL hỗ trợ giải quyết vấn đề 24

1.3.3 Sử dụng BTVL trong việc vận dụng, củng cố kiến thức 25

1.4 Thực trạng vấn đề sử dụng BTVL để hỗ trợ quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS ở các trường THPT 27

1.4.1 Những thuận lợi trong việc dạy học GQVĐ và sử dụng BTVL để

hỗ trợ quá trình dạy học đó ở các trường THPT 27

1.4.2 Những khó khăn trong việc dạy học GQVĐ và sử dụng BTVL để

hỗ trợ quá trình dạy học đó ở các trường THPT 27

1.5 Kết luận chương 1 29

Chương 2 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH THEO HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ

CỦA BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG CHẤT KHÍ LỚP 10 NÂNG CAO

31

2.1 Đặc điểm của chương chất khí vật lí 10 nâng cao 31

2.2 Xây dựng và tuyển chọn BTVL hỗ trợ tiến trình dạy học GQVĐ 332.2.1 Một số nguyên tắc chung 33

2.2.2 Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi TCHĐNT cho HS 35

2.3 Hệ thống BTVL chương chất khí hỗ trợ tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hướng dạy học GQVĐ 39

2.6 Thiết kế bài giảng theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của bài tập chương chất khí 57

2.7 Kết luận chương 2 69

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 71

3.1.1 Mục đích 71

3.1.2 Nhiệm vụ 71

3.2 Đối tượng và nôi dung của thực nghiệm sư phạm 71

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 72

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 72

3.3.2 Quan sát giờ học 72

3.3.3 Các bài kiểm tra 73

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 73

3.4.1 Nhận xét về tiến trình dạy học 73

3.4.2 Kết quả kiểm tra, đánh giá 74

3.4.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 76

3.4.4 Kiểm định giả thuyết thống kê 77

3.5 Kết luận chương 3 79

KẾT LUẬN 78

1 Những kết quả đạt được 78

2 Một số kiến nghị 80

3 Hướng phát triển của luận văn 82

PHỤ LỤC

Sơ đồ 1.1 Các pha của tiến trình dạy học GQVĐ 17

Sơ đồ 1.2 Hệ thống câu hỏi định hướng tư duy GQVĐ 26

Hình 1.1 Giọt nước trên lá 24

Sơ đồ 2.1 Tóm tắt nội dung chương chất khí32

Sơ đồ 2.2 Tiến trình dạy học theo hướng GQVĐ 56

Sơ đồ 2.3 Tiến trình dạy học bài định luật Sác-lơ theo hướng GQVĐ 61Hình 2.1 Bơm xe đạp 39

Hình 2.2 Gói Snack 39

Hình 2.9 Lon kim loại nóng được bỏ vào nước lạnh 41

Hình 2.10 Thí nghiệm quả bóng đặt vào tủ lạnh 41

Hình 2.11 Thí nghiệm bỏ trứng vào chai 41

Hình 2.12 Thí nghiệm với ống thuỷ tinh và quả bóng 41

Hình 2.13 Thí nghiệm với bóng bàn 42

Hình 2.14 Số liệu thí nghiệm Gas Law 42

Hình 2.15 Thí nghiệm mô phỏng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 43

Hình 2.16 Quả trứng chui vào chai 43

Hình 2.17 Thí nghiệm Sác-lơ 43

Hình 2.18 Thí nghiệm Gay Luy-xác 44

Hình 2.19 Bài toán xây dựng phương trình trạng thái 44

Hình 2.20 Hoà đường vào nước 45

Hình 2.21 Bóng được buộc chặt 45

Hình 2.22 Ống thông hơi 45

Hình 2.23 Chơi súng hóp 49

Hình 2.24 Trái tim bằng sôcôla đặt trong bình có áp suất thấp 49

Hình 2.25 Gấu bằng kẹo mềm đặt trong bình có áp suất thấp 49

Hình 2.26 Người bằng kẹo mềm đặt trong bình có áp suất thấp 49

Hình 2.27 Thí nghiệm quả bóng bỏ vào nước sôi 50

Hình 2.28 Thí nghiệm quả bóng bỏ vào chảo nóng 50

Hình 2.29 Thí nghiệm quả bóng bỏ vào tủ lạnh 50

Hình 2.30 Thí nghiệm nước sôi trong bình không cung cấp nhiệt 50Hình 2.31 Bài toán về phương trình trạng thái 1 50

Hình 2.32 Bài toán về phương trình trạng thái 2 50

Hình 2.33 Thí nghiệm của Susan và Johnny 50

Hình 2.34 Đồ thị các đẳng quá trình 151

Hình 2.35 Đồ thị các đẳng quá trình 251

Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TN 72

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra 74

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 75

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích 75

Bảng 3.5 Bảng phân loại học lực của hai nhóm 76

Bảng 3.6 Các tham số thống kê77

Biểu đồ 3.1 Phân bố điểm của hai nhóm 74

Biểu đồ 3.2 Phân phối tần suất của hai nhóm 75

Biểu đồ 3.3 Phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 76

Biểu đồ 3.4 Phân loại học lực của hai nhóm 77

Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm 75

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 76

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thế kỉ 21, thế kỉ của nền kinh tế tri thức

và khoa học công nghệ, thế kỉ của xu thế toàn cầu hóa, hội nhập và cạnh tranh quyết liệt Để có thể đưa nước ta hội nhập quốc tế thắng lợi, sánh vai cùng các nước tiên tiến trên thế giới thì vai trò của giáo dục mang tínhquyết định Vì vậy, nhà nước ta rất quan tâm đến việc phát triển giáo dục.Điều này được thể hiện qua văn kiện Đại hội Đảng lần thứ X- 2006, Đảng

ta đã xác định: “Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu ” [3]

Hiện nay, sự phát triển nhanh và mạnh của tri thức mang lại nhiều thành tựu mới có khả năng ứng dụng cao vào thực tế Học vấn ở nhà trường phổthông không thể cung cấp hết được mọi tri thức mong muốn Vì vậy, ngành giáo dục phải coi trọng việc dạy phương pháp, dạy cách đi tìm tri thức của loài người, trên cơ sở đó mà HS tiếp tục học tập, học tập suốt đời

Nhà nước Việt Nam cũng đã đánh giá tầm quan trọng của vấn đề này Điều 28 của Luật Giáo dục 2005 bổ sung theo Nghị quyết 51/2001/QH10 ngày 25 tháng 12 năm 2001 của Quốc Hội khóa X, kỳ họp thứ 10: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc trưng của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học; khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm , đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” [15] Cho nên, ngành giáo dục nước

ta đã thực hiện việc đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và PPDH ở bậc THPT Việc đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là một nhiệm vụ quan trọng nhằm rèn luyện cho HS năng lực tư duy, năng lực nhận thức, năng lực GQVĐ Vì vậy quá trình dạy học phải

là quá trình TCHĐNT tự chủ, sáng tạo của HS Dạy học theo hướng GQVĐ là một trong số các biện pháp quan trọng, chủ đạo đáp ứng được yêu cầu của đào tạo như đã nêu trên

Ngành giáo dục chúng ta đã có nhiều cố gắng trong việc đổi mới PPDH Nhưng thực tiễn quá trình đổi mới này trong các nhà trường vẫn còn rất chậm, quá trình dạy học vật lí ở nhiều trường vẫn còn tiến hành theo lối thông báo, tái hiện, các PPDH tích cực vẫn chưa được sử dụng phổ biến [4,6]

BTVL là một yếu tố rất quan trọng của quá trình dạy học vật lí BT sẽ giúp HS thấy được những ứng dụng muôn màu muôn vẽ trong thực tiễn của các kiến thức đã học, sẽ giúp cho HS biết phân tích hiện tượng, phát triển tư duy sáng tạo Nhưng trong thực tiễn hiện nay , việc sử dụng BT

chưa phát huy hết tác dụng to lớn của chúng trong dạy học Nhiều GV không rõ BT nằm ở vị trí nào trong quá trình dạy học Họ thường sử dụngvào cuối những giờ học, khi ôn tập, vận dụng hay kiểm tra kiến thức BT

ít được sử dụng trong các khâu khác như mở bài, giảng bài mới để nâng cao hiệu quả học tập cho các em [28]

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Tổ chứchoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của bài tập vật lí chương chất khí lớp 10 nâng cao”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Nước ta đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về TCHĐNT cho

HS nhưng rất ít công trình nghiên cứu về cách sử dụng BTVL trong dạy học GQVĐ ở các trường THPT

Từ việc tham khảo các nguồn tài liệu khác nhau liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, chúng tôi nhận thấy:

- Các tác giả như: Phạm Hữu Tòng, Thái Duy Tuyên, Nguyễn Đức Thâm,Phạm Xuân Quế, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Mạnh Hùng, Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Thị Hồng Việt… khi nghiên cứu về đổi mới PPDH

đã đặt dạy học GQVĐ làm cốt lõi để rèn luyện các kĩ năng và tư duy cho người học nhưng không đi sâu vào việc dùng BT để hỗ trợ dạy học

GQVĐ

- Các luận văn Thạc sĩ: "Nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPTthông qua các biện pháp tổ chức hoạt động tự học cho HS" của Nguyễn Thị Thiên Nga , “Xây dựng và sử dụng BT hộp đen trong dạy học phần điện học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS” của Hà Thái Thủy Lê, đã hệ thống được cơ sở lí luận về tự học và nêu lên được một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học qua việc tổ chức hoạt động tự học cho HS trong đó có đề cập đến biện pháp sử dụng câu hỏi và

BT nhận thức Các luận văn khác như :“ Nghiên cứu sử dụng bài tập địnhtính và câu hỏi thực tế trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông” của Nguyễn Thanh Hải và “Xây dựng và sử dụng BT định tính trực quan trong dạy học Vật lí 10 trung học phổ thông” của Nguyễn Văn Thạnh đã

có chú ý đến việc xây dựng và sử dụng BT định tính và câu hỏi thực tế trong việc TCHĐNT cho HS nhưng tập trung chủ yếu xây dựng và

nghiên cứu BT định tính và câu hỏi thực tế phần chất điểm

Tuy nhiên, do xuất phát từ các mục đích khác nhau nên chưa có công trình nào nghiên cứu về việc sử dụng BTVL để TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ Trong phạm vi đề tài của mình, chúng tôi sẽ

kế thừa những kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây, đồng thời

sẽ nghiên cứu việc TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự

hỗ trợ của BTVL chương chất khí lớp 10 nâng cao

3 Mục tiêu của đề tài

Với tên đề tài “ Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL chương chất khí lớp 10 nâng cao” thì mục tiêu của đề tài được xác định là:

- Hệ thống hoá được cơ sở lí luận về TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL

- Khai thác và xây dựng được hệ thống BTVL hỗ trợ quá trình tổ chức dạy học theo hướng GQVĐ chương chất khí lớp 10 nâng cao

- Thiết kế được một số bài giảng mẫu để TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL chương chất khí lớp 10 nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

BTVL có thể được sử dụng để hỗ trợ TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ Nếu các giờ học vật lí được tổ chức theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL thì sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động của HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí nói chung và dạy học chương chất khí nói riêng ở trường THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến BTVL và sự hỗ trợ của nó trongquá trình TCHĐNT cho HS

- Điều tra cơ bản thực trạng về việc sử dụng BTVL để hỗ trợ TCHĐNTcho HS

- Nghiên cứu chương trình, SGK, sách BT và các tài liệu tham khảo về vật lí THPT

- Tuyển chọn và xây dựng hệ thống BTVL liên quan đến nội dung chương chất khí vật lí 10 nâng cao

- Xây dựng quy trình sử dụng các BTVL vào việc TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ

- Thiết kế các bài giảng để TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL chương chất khí lớp 10 nâng cao

- Tiến hành TNSP ở một số trường THPT để đánh giá kết quả và rút ra kết luận

6 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học vật lí ở trường phổ thông với việc TCHĐNT cho

HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL chương chất khí lớp 10 nâng cao

7 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu chương “chất khí ” trong chương trình vật lí lớp 10 nâng cao và tiến hành thực nghiệm ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Huế

8 Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, tạp chí Giáo dục, các tài liệu về lí luận dạy học, PPDH vật lí,

- Nghiên cứu tài liệu về TCHĐNT cho HS theo hướng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của BTVL chương chất khí lớp 10 nâng cao

- Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK vật lí 10 chương chất khí

• Phương pháp điều tra

- Điều tra thực trạng về việc sử dụng BTVL để hỗ trợ quá trình TCHĐNT cho HS

• Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Dạy thực nghiệm

- Quan sát, kiểm tra đánh giá hoạt động học của HS trong giờ học

• Phương pháp thống kê toán học

Xử lí các số liệu thống kê thu được từ phiếu điều tra và các kết quả

1.1.1 Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học

Mục tiêu của giáo dục hiện nay đặc biệt coi trọng đến việc bồi dưỡng cho

HS khả năng tư duy, năng lực sáng tạo, để từ đó bản thân họ có thể tự sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp mới, cách GQVĐ mới thích nghi với sự phát triển về mọi mặt của xã hội [16] Để thực hiện được điều

đó, thì việc TCHĐNT cho HS đóng vai trò quan trọng

Vấn đề đặt ra là trong quá trình dạy học, mỗi tiết học trên lớp cần tổ chức như thế nào để HS phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động một cách tốt nhất Hầu hết các nhà nghiên cứu giáo dục đều cho rằng, thành tựu quan trọng nhất của tâm lí học thế kỉ XX là lí thuyết hoạt động được Vưgôtxki khởi xướng và A.N.Lêônchiep phát triển Theo lí thuyết này, bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự tạo dựng, phát triển

ý thức và nhân cách của mình Vận dụng vào dạy học, việc học tập của

HS có bản chất hoạt động, HS bằng hoạt động, thông qua hoạt động mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ [16]

Nhiều nhà nghiên cứu giáo dục học cho rằng nhằm phát triển tiềm năng sáng tạo, phát triển hành động tự chủ tìm tòi GQVĐ của HS trong quá trình chiếm lĩnh tri thức thì trong dạy học cần tuân thủ một số điều sau:

- Cần thực hiện được chức năng mới của người GV: GV không truyền giảng áp đặt tri thức, mà phải chỉ đạo hoạt động của HS, GV là nhà tư vấncủa HS, với chức năng quan trọng là tổ chức tình huống học tập, kiểm tra,định hướng hoạt động học và chuẩn hóa tri thức

- Cần khêu gợi để HS suy nghĩ từ vốn kinh nghiệm hiểu biết của mình, đưa ra ý kiến, giải pháp của mình, đồng thời biết thu thập sử dụng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau và biết tự kiểm tra, đánh giá để xây dựng được những kết luận đáng tin cậy

- Cần tập cho HS có thói quen biết đặt câu hỏi trong quá trình học tập; cần khởi xướng được sự trao đổi, tranh luận trong lớp học Ở đó, HS sẽ được tham khảo, thảo luận ý kiến của người khác; biểu đạt tư tưởng của mình; đào sâu, chỉnh lí, hoàn thiện những suy nghĩ của mình

Có thể hình dung diễn biến chính về hoạt động của GV và HS trong một tiết học theo hướng TCHĐNT của HS như sau [18]:

- Ban đầu, GV tổ chức tình huống học tập bằng cách đặt vấn đề và giao nhiệm vụ cho HS HS hăng hái đảm nhận nhiệm vụ, trong quá trình giải quyết nhiệm vụ HS sẽ gặp khó khăn và nảy sinh vấn đề cần tìm tòi giải quyết Những khó khăn ban đầu của HS được GV gợi ý để các vấn đề được diễn đạt một cách chính xác, phù hợp với mục tiêu và các nội dung

cụ thể đã xác định

- Trong quá trình hoạt động nhận thức, GV theo dõi, định hướng, chỉ đạo

sự trao đổi, tranh luận của HS và có những gợi ý cần thiết; HS chủ động tìm tòi GQVĐ đặt ra theo một tiến trình hợp lí

- Sau cùng, GV chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận về kết quả của HS đối với những nhiệm vụ đã được đặt ra, bổ sung, tổng kết, khái quát hoá, chuẩn hoá kiến thức, kiểm tra kết quả, nhận xét, đánh giá

Như vậy, nét đặc trưng của hoạt động dạy là: tổ chức tình huống học tập; kiểm tra định hướng hành động học độc lập tự chủ sáng tạo, trao đổi, tranh luận của HS; bổ sung, chính xác hóa, khái quát hóa, chuẩn hóa tri thức Và nét đặc trưng của hoạt động học là: ý thức được vấn đề cần giải

quyết; độc lập suy nghĩ kết hợp với ghi nhận thông báo có kiểm tra phê phán để xác định giải pháp; tự chủ hành động giải quyết nhiệm vụ học, kết hợp với trao đổi, tranh luận để xây dựng được tri thức.

Bản chất của dạy học khoa học là dạy học GQVĐ phù hợp với cách tiếp cận của sự xây dựng tri thức khoa học mới

1.1.2 Dạy học giải quyết vấn đề

Dạy học GQVĐ là con đường quan trọng để phát huy tính tích cực của

HS, đặc biệt là trong xu hướng dạy học hiện đại, dạy học GQVĐ càng có

ý nghĩa trong việc phát huy tư duy độc lập sáng tạo của người học, là mộttrong những vấn đề GV chúng ta cần phải làm để đổi mới PPDH

Có nhiều tên gọi khác nhau đối với dạy học GQVĐ như dạy học nêu vấn

đề, dạy học nhận biết và GQVĐ, nhưng mục tiêu cơ bản đều nhằm rèn luyện năng lực GQVĐ, tất nhiên trong đó cần bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề Dạy học GQVĐ không phải là một PPDH cụ thể

mà là một quan điểm dạy học

- Cơ sở tâm lí học: Theo các nhà tâm lí học thì “Con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi nảy sinh nhu cầu tư duy” Khi có nhu cầu hiểu biết, có niềm say mê, hứng thú thì quá trình nhận thức có hiệu quả tăng lên rõ rệt

- Cơ sở giáo dục học: Dạy học GQVĐ dựa trên nguyên tắc tính tích cực,

tự giác, độc lập nhận thức của người học trong giáo dục bởi vì nó khêu gợi được động cơ học tập của HS Như vậy, sẽ có hiệu quả giáo dục cao hơn khi quá trình đào tạo được biến thành quá trình tự đào tạo

1.1.2.2 Định nghĩa, và bản chất của dạy học giải quyết vấn đề

Có nhiều định nghĩa khác nhau về dạy học GQVĐ, tuy nhiên chúng đều tương tự nhau và có thể định nghĩa như sau: dạy học GQVĐ là tập hợp những hành động như tạo ra tình huống có vấn đề, tổ chức, điều khiển, giúp đỡ HS phát hiện và GQVĐ, kiểm tra những phép giải đó và cuối cùng điều khiển quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức HS tích cực,chủ động, tự giác GQVĐ thông qua đó mà lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ xảo nhằm đạt được mục tiêu dạy học [14]

Hay nói ngắn gọn hơn: kiểu dạy học GQVĐ là kiểu dạy học mà GV tạo

ra tình huống có vấn đề và điều khiển HS phát hiện và GQVĐ, qua đó mà

HS lĩnh hội được tri thức, rèn luyện được kĩ năng, đạt được mục tiêu dạy học

Bản chất

HS được đặt vào tình huống có vấn đề chứ không phải được thông báo dưới dạng tri thức có sẵn HS tích cực, chủ động, tự giác tham gia hoạt động học, tự mình tìm ra tri thức cần học chứ không phải được thầy giảngmột cách thụ động, HS là chủ thể sáng tạo ra hoạt động học.

HS không những được học nội dung học tập mà còn được học con đường

và cách thức tiến hành dẫn đến kết quả đó HS được học cách phát hiện

và GQVĐ

1.1.2.3 Các khái niệm cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề

Trong dạy học GQVĐ có những khái niệm cơ bản là vấn đề, tình huống

có vấn đề

•Vấn đề

Theo từ điển Tiếng Việt, vấn đề là điều cần được xem xét, nghiên cứu, giải quyết Vấn đề là khái niệm dùng để chỉ mâu thuẫn nảy sinh trong cuộc sống Vấn đề được biểu thị bằng những câu hỏi hay bài toán Ta có thể hiểu vấn đề trong học tập là những yêu cầu mà:

- HS chưa trả lời được hay chưa thực hiện được được hành động

- HS cũng chưa được học 1 quy luật có tính thuật giải nào để trả lời câu hỏi hay thực hiện được hành động

Vấn đề ở đây không có nghĩa chỉ yêu cầu HS áp dụng một công thức nào

đó để giải Chẳng hạn, yêu cầu HS tính lực tác dụng lên vật với đầy đủ các yếu tố về khối lượng và gia tốc của vật, và khi đã học công thức tính lực là định luật II Newton thì không gọi là vấn đề

Vấn đề chỉ có tính tương đối, ở thời điểm này thì nó là vấn đề, nhưng ở thời điểm khác thì nó không còn là vấn đề nữa

•Tình huống có vấn đề

Tình huống có vấn đề là tình huống mà ở đó gợi cho người học những khó khăn về lí luận hay thực tiễn mà họ thấy cần thiết phải vượt qua và cókhả năng vượt qua nhưng không phải ngay tức thời nhờ một thuật giải màcần phải có quá trình tư duy tích cực, vận dụng, liên hệ những tri thức cũ liên quan [20]

Một tình huống được gọi là có vấn đề thì phải thoả mãn 3 điều kiện : phải

có mâu thuẫn, phải lí thú, và đảm bảo tính vừa sức

Hay nói cách khác tình huống có vấn đề là tình huống mà ở đó xuất hiện một vấn đề như đã nói ở trên và vấn đề này vừa quen, vừa lạ với người học [28]

- Quen vì có chứa đựng những kiến thức có liên quan mà HS đã được học trước đó

- Lạ vì mặc dù trông quen nhưng ngay tại thời điểm đó HS chưa thể giải được, trạng thái mờ mờ ảo ảo của cái vừa quen vừa lạ sẽ kích thích trí tò mò làm cho người học thích tìm tòi nghiên cứu, và có khả năng giải quyết được với sự giúp đỡ cần thiết

1.1.2.4 Cấu trúc dạy học giải quyết vấn đề

Dạy học GQVĐ được người ta xây dựng phỏng theo quá trình nghiên cứucủa các nhà khoa học Tuy nhiên, nhà khoa học tự lực nghiên cứu để phát hiện ra các chân lí khoa học mà chưa ai khám phá ra, còn người HS tự lựcnghiên cứu dưới sự hướng dẫn của GV để "tìm" ra chân lí khoa học mà loài người đã biết trước đó.

Sự ra đời của kiểu dạy học GQVĐ thực hiện được nhiệm vụ đưa phương pháp nghiên cứu vào nhà trường nhằm dẫn HS vào con đường tìm tòi sáng tạo

Xem sơ đồ 1.1 (trang 17)

Qua sơ đồ này chúng ta thấy rằng các bước của dạy học GQVĐ rất gần với quá trình nghiên cứu khoa học Về bản chất có thể nói đó là quá trình nghiên cứu khoa học vận dụng trong khuôn khổ của sự dạy học

1.1.2.5 Các giai đoạn (các pha) của dạy học giải quyết vấn đề

Quá trình dạy học GQVĐ gồm 3 giai đoạn: giai đoạn đề xuất vấn đề, giai đoạn nghiên cứu GQVĐ, giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức Nội dung mỗi giai đoạn phù hợp với những điều kiện của việc dạy học [28].Giai đoạn 1: Đề xuất vấn đề

Đề xuất vấn đề là giai đoạn GV đưa HS vào tình huống có vấn đề Mục đích của giai đoạn này là làm xuất hiện trong người học mâu thuẫn nhận thức, hướng dẫn họ xác định được nhiệm vụ nhận thức biến mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ quan và có nhu cầu đòi hỏi cần được giải quyết; kích thích HS hứng thú nhận thức và sẵn sàng GQVĐ

Khâu đầu tiên và quan trọng của giai đoạn này là tổ chức điều kiện nảy sinh tình huống có vấn đề Tuy nhiên, chỉ nên đặt trước HS những khó khăn vừa sức tạo điều kiện cho các em cố gắng suy nghĩ và tin tưởng rằngmình sẽ giải quyết được vấn đề đặt ra Tránh trường hợp GV đưa ra tình huống quá khó, nếu tình huống vượt quá xa so với khả năng của các em thì sẽ làm cho họ thờ ơ trước tình huống mà GV đặt ra

Giai đoạn 2: Nghiên cứu GQVĐ

Giai đoạn này bao gồm hai khâu cơ bản: xây dựng giả thuyết, và kiểm tra giả thuyết

Mục đích là qua hai khâu trên GV dẫn dắt HS vào con đường tự lực tìm tòi tri thức, cho họ quen dần với phương pháp khoa học trong nghiên cứu GQVĐ

Sở dĩ như vậy là vì HS chỉ có thể rèn luyện được năng lực nhận thức một cách tự lực và sáng tạo khi họ biết cách GQVĐ, mà việc nghiên cứu vấn

đề trong khoa học nhất thiết diễn ra theo con đường xây dựng và chứng minh giả thuyết Theo lôgic học: Giả thuyết là những giả định có căn cứ khoa học về nguyên nhân hay các mối quan hệ có tính quy luật của hiện tượng dữ kiện nào đó của tự nhiên, xã hội và tư duy [21] Giả thuyết là một luận đề giả sử, đề ra để giải thích một hiện tượng nào đó và đòi hỏi phải được xác minh bằng thí nghiệm hoặc những luận chứng khoa học Giả thuyết là một hình thức độc đáo của tư duy không những bao gồm một số khái niệm, phán đoán, suy lí giả định mà còn là chính bản thân quá trình xây dựng, chứng minh, phát triển những điều đã giả định Vì vậy, giả thuyết có một vai trò quan trọng trong việc rèn luyện tư duy khoahọc

Để thực hiện tốt giai đoạn nghiên cứu GQVĐ cần có các biện pháp sau đây:

- Huy động ở mức độ cao các thao tác tư duy như phân tích, tổng

hợp Kết hợp linh hoạt giữa nhận thức cảm tính và nhận thức lí tính

- Dùng các thí nghiệm để kiểm tra kết quả, gây lòng tin cho HS

Trong giai đoạn này HS thường không có khả năng hoàn toàn tự lực trongthời gian ngắn giải quyết trọn vẹn vấn đề như nhà khoa học Vì vậy cần

có sự hướng dẫn giúp đỡ của GV để HS có thể GQVĐ với mức độ tự lực cao nhất

Ban đầu HS có thể còn lúng túng trong phương thức GQVĐ nhưng qua quá trình rèn luyện họ sẽ quen dần và ngày càng vững vàng trong bước GQVĐ GV cần dựa vào lí thuyết về "vùng phát triển gần nhất" của Vưgôtxki để tạo điều kiện thuận lợi cho HS tập dượt những bước nhảy vọt đó Theo Vưgôtxki thì chỗ tốt nhất cho sự phát triển của trẻ em là vùng phát triển gần nhất [10] Vùng đó là khoảng cách giữa trình độ hiện tại của HS và trình độ cao hơn cần vươn tới Nói một cách hình ảnh đó là khoảng trống giữa nơi mà người GQVĐ đang đứng và nơi mà họ phải đạtđến và có thể vượt qua được với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hoặc người có khả năng hơn.

Giai đoạn 3: Củng cố và vận dụng tri thức

Ở giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học GQVĐ là vận dụng các kiến thức mới thu nhận được, làm cho kiến thức của HS được củng cố vững chắc hơn

Mục đích của giai đoạn này là thầy giáo cần khắc sâu kiến thức cơ bản đồng thời cho HS vận dụng sáng tạo kiến thức đó vào tình huống mới khác với tình huống đã được tiếp thu

Để thực hiện tốt giai đoạn này cần có những biện pháp sau đây:

- Ra các BT có tính sáng tạo, đảm bảo tính vừa sức và không quá phức tạp

- Đưa ra các hiện tượng mới lạ chưa được nghiên cứu trong bài học.1.1.2.6 Các mức độ trong dạy học giải quyết vấn đề

Từ thực tiễn dạy học có thể phân dạy học GQVĐ thành ba mức theo tính

tự lực học tập, tìm tòi tăng dần là: [28] trình bày nêu và GQVĐ,dạy học tìm tòi một phần, nghiên cứu (người học độc lập phát hiện và GQVĐ)

* Trình bày nêu và GQVĐ

Thực chất của dạng thức này là sau khi tạo những tình huống có vấn đề,

GV nêu vấn đề và chỉ rõ logic của quá trình suy nghĩ GQVĐ Tri thức được trình bày không phải dưới dạng có sẵn mà là một sự mô phỏng và rút gọn quá trình khám phá thực sự Cách trình bày này sẽ gợi cho HS nhu cầu theo dõi logic của phần trình bày

Nếu có một bước nào đó trong trình bày của GV thiếu nhất quán hoặc thiếu cơ sở thì sẽ nảy sinh hoài nghi trong HS Từ đó bồi dưỡng năng lực nhận thức vấn đề, tư duy có phê phán sáng tạo Mặt khác trong quá trình nghe một bài trình bày chặt chẽ HS có thể dự đoán được bước nghiên cứutiếp theo hoặc xây dựng bước đó theo cách riêng của mình Dạng thức này được vận dụng với những tình huống có vấn đề không vừa sức với HS

Trong thực tế có những tình huống có vấn đề, việc GQVĐ cần có sự can thiệp một phần nào đó của GV nghĩa là cần có sự giúp đỡ của GV để gợi

ý bước thứ nhất hoặc bước tiếp theo sau, các bước còn lại HS tự giải

quyết Nói cách khác với dạng thức này HS không hoàn thành tất cả các giai đoạn nghiên cứu tự học mà chỉ hoàn thành một phần của quá trình nghiên cứu tự học, vì vậy dạng thức này gọi là dạy học tìm tòi một phần.

* Dạy học tìm tòi một phần

Dạy học tìm tòi một phần là GV lập kế hoạch các bước cho nội dung nghiên cứu, lập kế hoạch cho quá trình đi đến lời giải của vấn đề nghiên cứu hoặc làm cho quá trình này dễ hơn, còn HS thì tự lực nghiên cứu mộtphần của vấn đề, những nội dung vừa sức trong vấn đề tự học Phương pháp tìm tòi một phần được thực hiện như sau:

Nếu HS không giải được vấn đề nghiên cứu th́ GV cần hướng dẫn xây dựng vấn đề nghiên cứu khác hẹp hơn hoặc chia vấn đề nghiên cứu thành những vấn đề nhỏ dễ giải quyết hơn Giải quyết được các vấn đề nhỏ xemnhư giải quyết được các vấn đề cơ bản

Phương pháp tìm tòi một phần còn được thể hiện qua đàm thoại có tính chất

phát kiến Đàm thoại phát kiến là hệ thống câu hỏi do GV xây dựng sao cho mỗi câu hỏi sau được suy ra từ câu hỏi trước để việc đặt nó trong cuộc đàm thoại là có lí do, đồng thời tất cả các câu hỏi gợi mở đó tập hợp lại có thể giải quyết được một vấn đề nào đó trong nội dung tự học và điều chủ yếu là làm sao cho đa số các câu hỏi hợp thành giải quyết nhữngvấn đề nhỏ để đi đến lời giải cho vấn đề nghiên cứu

Với đàm thoại phát kiến, yêu cầu câu hỏi phải rõ ràng logic chặt chẽ Tuynhiên, phương pháp tìm tòi một phần vẫn không đảm bảo cho HS năng lực GQVĐ trọn vẹn Vì vậy, dạy học GQVĐ phải bao gồm theo một hướng khác, trong đó HS tự GQVĐ một cách có hệ thống, có sự nghiên cứu đầu tư Đó là phương pháp nghiên cứu

* Mức độ nghiên cứu

Đây là mức độ cao nhất của dạy học GQVĐ Trong đó GV xây dựng vấn

đề dưới hình thức một chủ đề, có hình thức nghiên cứu trong một hệ thống lí thuyết nhất định, còn HS thì nghiên cứu các vấn đề lí thuyết mới hoàn toàn tự lực để chiếm lĩnh tri thức, tự mình GQVĐ [30]

Bản chất của phương pháp này được qui định bởi các chức năng của nó

Đó là nhiệm vụ bảo đảm cho HS nắm được phương pháp nhận thức khoa học trong quá trình nghiên cứu, hình thành những yếu tố hoạt động sáng tạo, hình thành hứng thú nhu cầu hoạt động Hay nói cách khác thực chất của phương pháp nghiên cứu là tổ chức hoạt động tìm tòi sáng tạo của HSnhằm giải quyết những lí thuyết mới đối với họ Các hình thức làm bài theo phương pháp nghiên cứu rất đa dạng có thể là bài nghiên cứu ở nhà, nghiên cứu ở lớp trong 1-2 giờ hoặc bài có qui định thời gian nhất định theo chủ đề Tuy nhiên đối với HS phổ thông, thời gian nghiên cứu

thường gói gọn trong một tiết học nên nhiệm vụ nghiên cứu không lớn [28]

1.2 BÀI TẬP VẬT LÍ

1.2.1 Khái niệm

Theo từ điển Tiếng Việt thì BT là bài ra cho HS làm để vận dụng những điều đã học Theo nghĩa rộng thì BT bao gồm câu hỏi, BT lí thuyết, BT thực hành, BT thí nghiệm, BT nhận thức, [28]

Theo GS TSKH Thái Duy Tuyên thì BT là một hệ thông tin xác định bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ và tác động qua lại với nhau:

-Những điều kiện là tập hợp những dữ liệu xuất phát, diễn tả trạng thái ban đầu của BT từ đó có thể tìm ra cách giải quyết, đó là “cái cho” hay

Như vậy, có thể hiểu BT là bài ra cho người học trong đó chứa đựng một

hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi người học phải giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không ở trạng thái có sẵn của người giải tại thời điểm mà BT được ra

BTVL trong dạy học được hiểu là BT được giải quyết nhờ suy luận logic,tính toán, làm thí nghiệm trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lí [22]

1.2.2 Phân loại BTVL

Do tính chất đa dạng và phong phú của BTVL nên có nhiều cách phân loại chúng Các tài liệu khác nhau đưa ra cách phân loại khác nhau nhưngtựu trung lại thì có các cách phân loại như sau:

• Phân loại theo độ khó: Có các loại BT như:

Trong dạy học, BT có vai trò rất quan trọng Nó là phương tiện giúp GV hoàn thành các chức năng giáo dục, giáo dưỡng, và phát triển dạy học

BT là phương tiện giúp các em nắm kiến thức sâu sắc, bền vững hơn; BT

là phương tiện rèn luyện ý chí, niềm tin vào khoa học; BT có khả năng phát triển trí tuệ, tình cảm của các em [28]

Thực vậy, trong dạy học vật lí, muốn TCHĐNT cho HS có hiệu quả, trước hết cần phải nắm được những hành động phổ biến, những thao tác cần dùng trong hoạt động nhận thức của họ, trên cơ sở đó người GV phải biết vận dụng những kiến thức nào và vận dụng như thế nào để những hành động và thao tác ấy ngày càng thành thạo, linh hoạt và chính xác Đối với HS THPT, về cơ bản, những hành động phổ biến trong hoạt độngnhận thức vật lí bao gồm:[16]

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

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

3 Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng

4 Tìm các dấu hiệu giống nhau của sự vật, hiện tượng

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

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

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

8 Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng

9 Mô hình hoá những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái niệm, những mô hình lí tưởng để dễ sử dụng chúng làm công cụ tư duy

10 Đo một đại lượng vật lí

11 Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lí, biểu diễn bằng công cụ toán học

12 Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong điều kiện thực tế, xác định

13 Giải thích một hiện tượng thực tế

14 Xây dựng một giả thuyết

15 Từ giả thuyết suy ra một hệ quả

16 Lập phương án thí nghiệm kiểm tra một giả thuyết

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

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

19 Đánh giá kết quả hành động

20 Tìm PP chung để giải quyết một loại vấn đề

Có thể thấy rằng hầu hết các hành động nhận thức vật lí nêu trên đều là những hành động nằm trong hệ thống những hành động cần có khi giải BTVL Như vậy, thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện cho HS khả năng thực hiện những hành động trong hoạt động nhận thức của mình Rõ

ràng, BTVL đóng vai trò là phương tiện để rèn luyện cho HS ngày càng hoàn thiện hơn những hành động nhận thức vật lí của họ.

1.3 SỬ DỤNG BTVL HỖ TRỢ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HS THEO HƯỚNG DẠY HỌC GQVĐ

Như đã nói ở mục trên 1.2.3, BT giữ vai trò rất quan trọng trong quá trìnhdạy học Nếu nói rằng: quá trình dạy học là một quá trình liên tục ra và giải BT thì về bản chất cũng không có gì là không đúng [28] Đồng thời, xuất phát từ cơ sở lí luận của dạy học GQVĐ, chúng tôi nhận thấy có thể

sử dụng BTVL hỗ trợ các pha khác nhau của tiến trình dạy học GQVĐ như sau:

1.3.1 Sử dụng BTVL để tạo tình huống có vấn đề

Việc đề xuất vấn đề nhằm định hướng tư duy của HS, kích thích tính tích cực nhận thức, khêu gợi hứng thú và sự chú ý của HS Do đó việc nêu vấn đề phải dựa trên kiến thức cần xây dựng, chỉ rõ được điều cần xác lập

là điều gì và câu hỏi để định hướng tìm tòi là câu hỏi thế nào Để vấn đề đặt ra có nghĩa đối với HS, thì GV phải chọn những BT được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề Yêu cầu của các BT ở bước này là phải ngắn gọn, súc tích mang yếu tố “tình huống” và hướng vào nội dung cơ bản của bài Để tạo ra tình huống có vấn đề có thể lựa chọn những BT mànội dung nó chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái chưa biết, mâu thuẫn đó phải vừa sức, tạo được cho HS hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được Tuỳ theo đối tượng HS và nội dung từng bài học cụ thể, có thể lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ; tình huống không phù hợp; tình huống xung đột; tình huống bác bỏ; hay tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra Ví dụ đểbắt đầu bài định luật bảo toàn động lượng ta có thể vào bài mới như sau: nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào thì nó nằm yên hoặc chuyểnđộng thẳng đều Vậy tại sao tên lửa lại chuyển động được trong không gian vũ trụ, mặc dù ta không thấy có lực nào tác dụng lên nó?

Ngoài ra, ta đặc biệt ưu tiên các BT thí nghiệm và các BT được thể hiện qua các hình ảnh, các đoạn phim video clip để nâng cao tính trực quan, làm cho HS dễ phát hiện ra vấn đề Ví dụ: Hãy nhận xét hình dạng của giọt nước trên là và giải thích

1.3.2 Sử dụng BTVL hỗ trợ giải quyết vấn đề

BTVL có thể được sử dụng để GQVĐ đặt ra, ta có thể chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành nhiều vấn đề nhỏ, mỗi vấn đề tương ứng với một BT Yêu cầu của BT ở giai đoạn này là phải nhằm định hướng cho

việc hình thành kiến thức mới Khi giải các BT này thì HS đã giải quyết được vấn đề đặt ra, lĩnh hội được kiến thức mới

Dưới sự hướng dẫn của GV, HS phải tiến hành quan sát các sự vật hiện tượng trong khuôn khổ của tình huống có vấn đề, từ đó vận dụng những tri thức có sẵn để xây dựng những giả thuyết Trong nhiều thường hợp, với cùng một tình huống nhưng HS có thể đề ra nhiều giả thuyết khác nhau, khi đó GV cần hướng dẫn HS chọn lọc có căn cứ và đi theo con đường đáng tin cậy nhất để GQVĐ Trong giai đoạn này có thể áp dụng các biện pháp cơ bản sau:

- Phân tích tình huống có vấn đề đã đặt ra ban đầu thành các BT nhỏ, lần lượt cho HS giải quyết từng câu hỏi nhỏ đó sau đó tổng hợp để làm nổi bật cái đã biết và cái cần giải quyết

- Dùng các BT có nội dung sát với tình huống đã nêu để định hướng cho

HS cách giải quyết mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái cần tìm, trên cơ sở

đó để HS xây dựng được giả thuyết hợp lí

1.3.3 Sử dụng BTVL trong việc vận dụng, củng cố kiến thức

Khi kết thúc bài học hoặc giao nhiệm vụ về nhà, GV có thể sử dụng BT

để HS củng cố, nắm vững được kiến thức của bài đồng thời rèn luyện cho

HS các kĩ năng vận dụng cụ thể BT ở khâu này rất đa dạng, có thể là những BT nhằm giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài, giải thích các hiện tượng thực tế liên quan kiến thức cơ bản vừa học, hoặc là những BT yêu cầu HS phải vận dụng sáng tạo

Trên cơ sở các bước của tiến trình hoạt động GQVĐ, chúng tôi thống nhất với quan điểm của một số nhà nghiên cứu giáo dục về cách lập ra một bảng hệ thống về dạng các câu hỏi định hướng tư duy GQVĐ và đề xuất bảng hệ thống các câu hỏi như sơ đồ 1.2.(trang 26)

Như vậy, muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động học tập vật lí của HS,

GV có thể sử dụng BTVL để hỗ trợ dạy học theo hướng GQVĐ nhằm khuyến khích HS tích cực, tự lực làm BT thông qua các hoạt động Bằng hoạt động giải BT, tức giải quyết mâu thuẫn nhận thức, thì HS đã xây dựng được kiến thức mới, phương pháp mới, kỹ năng mới Quá trình học tập của HS là quá trình liên tiếp giải quyết các vấn đề học tập, hoạt động nhận thức thực chất là hoạt động GQVĐ nhận thức [7]

1.4 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ SỬ DỤNG BTVL ĐỂ HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH TCHĐNT CHO HS Ở CÁC TRƯỜNG THPT

Như chúng tôi đã nói trên, muốn tổ chức tốt hoạt động nhận thức vật lí của HS thì ta có thể dạy học theo hướng GQVĐ với sự hỗ trợ của BT nhằm khuyến khích HS tích cực, tự lực BTVL như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới cho HS, đảm bảo HS lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc Để tìm hiểu thực trạng của việc

sử dụng BTVL theo hướng dạy học GQVĐ, chúng tôi đã tiến hành xây dựng bộ câu hỏi gồm 9 câu cho HS, 9 câu cho GV và tiến hành điều tra

402 HS, 23 GV tại 3 trường THPT (Nguyễn Huệ, Gia Hội, Phong Điền) trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế Qua điều tra cho thấy:

1.4.1 Những thuận lợi trong việc dạy học GQVĐ và sử dụng BTVL để

hỗ trợ quá trình dạy học đó ở các trường THPT

- Sự quan tâm, đầu tư của toàn xã hội cho sự nghiệp giáo dục tạo điều kiện về mọi mặt cho việc đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS Nhiều trường phổ thông đã được đầu tư trang bị khá đầy đủ về cơ sở vật chất, trang thiết bị đảm bảo cho GV có thể tổ chức các hoạt động dạy học theo hướng tích cực Ngoài ra, việc cải tiến

nội dung, chương trình, sách giáo khoa đòi hỏi GV phải thay đổi cách dạy

để nâng cao năng lực tự học, tự GQVĐ cho HS

- “Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010” đã xác định đổi mới PPDH

là khâu đột phá quan trọng trong tiến trình đổi mới giáo dục phổ thông

Vì thế, nhiều trường đã và đang thực hiện đổi mới PPDH có hiệu quả Một số GV đã biết lựa chọn và vận dụng một cách hợp lí các PPDH tích cực như dạy học GQVĐ, phương pháp thực nghiệm,

- Sự đa dạng của các nguồn BT tham khảo giúp GV có điều kiện lựa chọnnhiều BT hay, phù hợp với tiến trình dạy học GQVĐ Đặc biệt, trong thờiđại hiện nay ngoài các BT trong sách, báo, GV có thể tìm BT trên

internet, hệ thống BT rất phong phú lại được thể hiện rất sinh động và trực quan

1.4.2 Những khó khăn trong việc dạy học GQVĐ và sử dụng BTVL để

hỗ trợ quá trình dạy học đó ở các trường THPT

Ngoài những thuận lợi cơ bản như đã nêu trên, khi tổ chức dạy học theo hướng GQVĐ với sự hỗ trợ của BT còn gặp phải một số khó khăn nhất định như sau:

- Quá trình đổi mới PPDH ở các trường THPT hiện nay vẫn còn diễn ra rất chậm chạp, các PPDH tích cực như dạy học GQVĐ chưa được sử dụng nhiều Trong xu thế đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay, đa số GV đều nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới PPDH nhưng việc đổi mới chỉ theo thời vụ, và còn hình thức chưa thực sự chú ý nhấn mạnh đến tổ chức nhận thức cho HS Hết phong trào là đâu lại về đó, làm cho

HS chưa có thói quen tự lực tìm tòi, khám phá, phát hiện và GQVĐ, chưa

có kĩ năng vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn

- Về phía người học: HS phổ thông còn quen với cách học cũ, HS còn tâm lí e dè không thích phát biểu ý kiến riêng của mình vì sợ sai, HS chưa

có thói quen tranh luận và trình bày trước đám đông Mặt khác, một lớp học thường cũng khoảng 45 HS nên còn khó khăn cho việc tổ chức cho tất cả các HS cùng tranh luận, nêu và giải quyết một vấn đề Phần lớn HS nắm kiến thức chưa bền vững và sâu sắc, kiến thức học kì I thì kì II còn ít

em nhớ Tính tích cực, tự lực của HS còn hạn chế biểu hiện là nhiều em chưa biết vận dụng kiến thức vào thực tế, đứng trước vấn đề yêu cầu vận dụng sáng tạo là lười suy nghĩ, cho là vấn đề mới chưa học, tức là chưa

có kĩ năng GQVĐ

-Về phía GV:

• Hầu hết GV đều cho rằng dạy học GQVĐ là PP dạy học tích cực hiện nay, nhưng đa số GV chưa tổ chức hoặc tổ chức chưa tốt PPDH này.Việc dạy học cũng như ra BT cho HS còn theo lối mòn cũ: trên lớp GV truyền thụ kiến thức, về nhà yêu cầu HS giải các BT ở SGK là hoàn thànhnhiệm vụ

• Đa số GV thường sử dụng BT vào cuối bài học, khi ôn tập, và vận dụng kiến thức mới BT còn ít được sử dụng trong các khâu của quá trình dạy học như:

mở bài, giảng bài mới

• Còn nhiều hạn chế trong việc tuyển chọn và sử dụng BT nhằm định hướng hành động cho HS trong giờ học nhằm tích cực, chủ động trong việc chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện kĩ năng Để dạy học theo hướng GQVĐ với sự hỗ trợ của BT đòi hỏi GV phải tốn nhiều thời gian và công sức cho việc sưu tầm và tuyển chọn hệ thống BT phù hợp với các khâu của tiến trình dạy học GQVĐ Nhưng thực tế ở nhiều trường, GV còn phải dạy tăng giờ, và kiêm nhiệm các công việc khác Vì thế, GV không còn đủ thời gian và sức lực để sưu tầm các BT có chất lượng và sử dụng

nó để tổ chức có hiệu quả giờ dạy học vật lí Ngoài ra, để lôi cuốn HS tham gia vào các hoạt động nhận thức do GV tổ chức thì các BT trong các khâu của tiến trình dạy học phải được thể hiện phong phú, hấp dẫn, nhất là khâu tạo tình huống học tập Muốn vậy phải tăng cường các BT thí nghiệm, các hình ảnh, các đoạn phim video clip Điều này đòi hỏi GV phải nổ lực, phải thành thạo máy vi tính Nhưng thực tế khă năng sử dụngmáy vi tính của GV còn nhiều hạn chế, nhất là các GV lớn tuổi, thêm vào

đó trình độ ngoại ngữ của GV hiện nay còn thấp nên khó khai thác các

BT ở sách báo, các trang Web của nước ngoài Vì thế, BT còn đơn điệu, thiếu trực quan, không đủ hấp dẫn HS

- Việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập hiện nay chưa thật hợp lí với mục tiêu dạy học Mục đích của việc đổi mới PPDH nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tinh thần hợp tác, kĩ năng vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn, tạo niềm vui hứng thú trong học tập Nhưng việc kiểm tra, đánhgiá kết quả học tập ở nhiều trường THPT hiện nay vẫn còn theo kiểu truyền thống, chưa toàn diện, chưa chú trọng kiểm tra năng lực độc lập, sáng tạo, các kĩ năng tự lực GQVĐ của HS Vì vậy, GV chỉ truyền thụ những gì cần thiết cho việc thi cử, chứ không đào sâu phát triển tư duy sáng tạo, năng lực GQVĐ của HS

- Mặc dù các cấp chính quyền và xã hội có quan tâm nhưng nước ta còn nghèo nên không thể trang bị đầy đủ cơ sở vật chất, các phương tiện thiết

bị kĩ thuật hiện đại phù hợp cho đồng loạt nhiều trường gây khó khăn choviệc tổ chức học tập

Trước những khó khăn trở ngại đó, chúng ta cũng không nên do dự, ngại ngùng, vì như thế thì dạy học GQVĐ cũng không đi vào nhà trường được.Chúng ta không cầu toàn mà phải nỗ lực, không ngừng phát huy tính năng động sáng tạo trong quá trình hoạt động của mình, cố gắng vận dụng những vấn đề lí luận đã biết để tổ chức theo hướng dạy học GQVĐ khi đó trình độ tay nghề của GV sẽ dần được nâng lên, hiệu quả dạy học chắc chắn sẽ được cải thiện

trương dạy học làm cho HS nắm kiến thức trên cơ sở tổ chức, hướng dẫn

họ tìm tòi nghiên cứu chứ không phải bị động chờ GV truyền thụ cho Như thế HS sẽ không những nắm được kiến thức một cách bền vững và sâu sắc, mà còn giúp HS biết phương pháp, có kĩ năng và thói quen

nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo, những phẩm chất quan trọng nhất của con người hiện đại

Trên cơ sở nghiên cứu về BT, chúng tôi nhận thấy BT giữ vai trò rất quantrọng trong quá trình dạy học BTVL là một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới cho HS Về bản chất, chúng ta có thể nói rằng: quá trình dạy học là một quá trình liên tục ra và giải BT Ngoài

ra trên cơ sở phân tích những thuận lợi và khó khăn của dạy học GQVĐ, chúng tôi khẳng định rằng có thể sử dụng BT để hỗ trợ tổ chức dạy học theo hướng GQVĐ Có nhiều cách phân loại BT; theo hướng dạy học GQVĐ, chúng tôi phân thành các loại: BT hỗ trợ tổ chức tình huống học tập, BT hỗ trợ quá trình GQVĐ, BT hỗ trợ quá trình củng cố, vận dụng

Từ việc điều tra, khảo sát thực tế về quá trình dạy học vật lí ở các trường THPT của tỉnh Thừa Thiên Huế, có thể rút ra một số nhận định sau:

- Mặc dù đánh giá cao dạy học GQVĐ, nhưng đa số GV chưa tổ chức hoặc tổ chức chưa tốt kiểu dạy học này, và đặc biệt chưa khai thác sử dụng BTVL để tổ chức dạy học có hiệu quả Nguyên nhân chính là do nhiều GV còn ngại khó, và năng lực còn hạn chế

- Nhiều HS nắm kiến thức chưa bền vững và sâu sắc Phần lớn các em chưa biết phương pháp, chưa có kĩ năng và thói quen tự học, tự nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo, GQVĐ; những phẩm chất quan trọng cần thiết của con người mới mà xã hội đang cần Nguyên nhân chính là HS chưa được rèn luyện nhiều về các kĩ năng này, chưa được GV thường xuyên tổ chức học tập theo các PPDH tích cực mà tiêu biểu là dạy học GQVĐ

Như vậy, trên cơ sở nghiên cứu có hệ thống lí luận và thực tiễn, chúng tôikhẳng định có thể sử dụng BTVL để hỗ trợ tổ chức nhận thức cho HS theo hướng dạy học GQVĐ Điều này sẽ giúp HS phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, góp phần nâng cao chất lượng dạyhọc vật lí ở trường THPT

Chương 2 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH THEO HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÍ CHƯƠNG CHẤT KHÍ LỚP 10 NÂNG CAO

2.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA CHƯƠNG CHẤT KHÍ VẬT LÍ 10 NÂNG CAOChương “chất khí” là chương thứ 6 trong 8 chương của chương trình vật

lí 10 nâng cao, được phân phối dạy trong 8 tiết, trong đó 5 tiết lí thuyết, 2 tiết BT và 1 tiết kiểm tra Chương này có thể xem như phần mở đầu của nhiệt học Nội dung của chương đề cập đến cấu trúc phân tử cũng như tính chất nhiệt của chất ở trạng thái khí Những tính chất của chất khí được khảo sát bằng thực nghiệm Các thí nghiệm của định luật chất khí trong SGK được tiến hành đối với khí lí tưởng nên rất khó trong việc thựchiện các thí nghiệm thực Các thí nghiệm được thực hiện chủ yếu dùng đểminh hoạ cho các định luật với sai số khá lớn, thí nghiệm cần dùng là để định lượng nhưng thí nghiệm phổ thông còn tương đối thô sơ, chưa có điều kiện loại bỏ những nguyên nhân dẫn đến sai lệch, chưa kể nhiều trường vẫn chưa có hoặc chưa đủ thí nghiệm Vả lại trong phạm vi một tiết học, ta chỉ lấy được một vài số liệu khác nhau Đây là khó khăn mà

GV gặp phải khi dạy chương chất khí Vì vậy việc dùng thêm các thí nghiệm mô phỏng trên máy tính là điều hết sức cần thiết

Ba định luật về chất khí Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, Sác-lơ, Gay Luy-xác đều đã được phát hiện bằng thực nghiệm Tuy nhiên ở giai đoạn hiện nay ta chỉ cần biết hai trong ba định luật là có thể suy ra định luật còn lại Vì vậy, khi dạy chúng ta không cần mất công sức để làm thí nghiệm, mà nên tận dụng trường hợp này cho HS làm quen với việc suy luận để tìm ra quy luật mới, từ phương trình trạng thái tìm ra định luật còn lại Ở bài định luật Sác-lơ, nội dung của bài cũng tiến hành thí nghiệm rồi từ kết quả thí nghiệm để thiết lập định luật như bài định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt Song giữa hai bài có sự khác nhau quan trọng Trong bài định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, định luật cần thiết lập đúng như kết quả quan sát trực tiếp, không cần phải lập luận nhiều Trong bài định luật Sác-lơ kết quả quan sát cần được xử lí thêm, nên có thể dùng BT để hỗ trợ rèn luyện HS cách lập luận, cách biến đổi biểu thức toán học để có những công thức tiện dụng, kích thích hoạt động trí tuệ của HS [12]

Nội dung cơ bản của chương được tóm tắt như sau:

2.2 XÂY DỰNG VÀ TUYỂN CHỌN BTVL HỖ TRỢ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2.2.1 Một số nguyên tắc chung

Để BTVL hỗ trợ có hiệu quả trong các khâu khác nhau của quá trình dạy học thì trước hết chúng cần đảm bảo một số nguyên tắc chung sau:[28]

- Hệ thống BTVL phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học

BTVL là phương tiện để tổ chức các hoạt động của HS trong quá trình dạy học vật lí nhằm củng cố, khắc sâu, vận dụng và phát triển hệ thống trithức lí thuyết đã học, hình thành và rèn luyện cho các em các kĩ năng cơ bản Đó là những kiến thức và kĩ năng hết sức cần thiết giúp các em có điều kiện lựa chọn hướng phát triển, tiếp tục học ở các bậc học cao hơn hoặc đi vào cuộc sống lao động Vì vậy, BTVL phải bám sát mục tiêu, góp phần hoàn thiện mục tiêu môn học

-Hệ thống BTVL phải đảm bảo tính đa dạng, sáng tạo

Hệ thống BTVL phải được xây dựng một cách phong phú, phản ánh đượctính đa dạng, phức tạp của thế giới khách quan Có BT lí thuyết, có BT thực hành, có BT tái hiện, có BT sáng tạo, có BT vận dụng,… Sự đa dạngcủa hệ thống BTVL sẽ giúp việc rèn luyện, bồi dưỡng các kĩ năng cụ thể, đầy đủ và hiệu quả đồng thời giúp các em hiểu và vận dụng tri thức vật lí một cách sâu sắc hơn, phát huy được khả năng vận dụng kiến thức vào tình huống mới

- Hệ thống BTVL phải đảm bảo tính hệ thống và phù hợp với quá trình dạy học

Các BT phải có quan hệ chặt chẽ với nhau và gắn chặt với mục đích, yêu cầu

của giờ lên lớp, phải xuất phát từ việc xác định cụ thể mục tiêu kiến thức,

kĩ năng , thái độ của môn học, từng chương và bài cụ thể, phục vụ nội dung mỗi bước của quá trình dạy học Trong dạy học vật lí, mỗi khâu của quá trình có những đặc điểm riêng, chẳng hạn ở khâu mở bài thì BT cần ngắn gọn, chứa đựng một mâu thuẫn, một vấn đề để kích thích tính tích cực, hứng thú của HS; ở khâu nghiên cứu kiến thức mới thì BT được sử dụng chủ yếu là các BT nhằm định hướng cho việc hình thành kiến thức mới; ở khâu hoàn thiện, củng cố thì BT được sử dụng chủ yếu là các BT nhằm vận dụng, đào sâu các kiến thức đã học…Vì thế, hệ thống BT phải phù hợp với các khâu khác nhau của quá trình dạy học thì mới phát huy được vai trò

của nó trong việc tổ chức dạy học và rèn luyện các kĩ năng cụ thể cho HS.-Hệ thống BTVL phải đảm bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận thức của HS

BTVL phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, từ táihiện đến sáng tạo Ở mức tái hiện, HS chỉ cần vận dụng những kiến thức

đã biết để giải quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống quen

thuộc; ở mức sáng tạo, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã biết để giải quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống mới, điều này sẽ giúp các

em phát huy cao độ năng lực độc lập GQVĐ Tuy nhiên, dù ở mức nào thì độ khó, độ phức tạp của BT cũng không được vượt quá giới hạn kiến thức của chương trình, vượt quá khả năng của các em

Khi chọn và xây dựng hệ thống BT, không nên dàn trải, ôm đồm quá nhiều Cần tập trung luyện cho HS hệ thống BT nguyên tố (BT không thể nào chia nhỏ hơn được nữa) khi dạy bài mới, giúp HS nắm được kiến thức cơ bản và đảm bảo tính vững chắc khi dạy học Sau đó cần chọn những BT tổng hợp, điển hình, với độ khó và phức tạp khác nhau Khi đã thành thạo các BT nguyên tố và giải được BT tổng hợp, điển hình thì HS

có thể nắm được hệ thống BT mà không phải giải một số lượng các BT quá lớn Từ đó, HS có thể vận dụng để giải những BT cùng dạng ở mức cao hơn, qua đó góp phần hình thành, phát triển ở các em khả năng tìm tòi, tự phát hiện, tự giải quyết nhiều loại BT khác nhau

Quá trình dạy học thực chất là quá trình tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS Để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo của HS thì việc tổ chức các hoạt động nhận thức phải hướng vào nhu cầu, hứng thú, khả năng của HS với mục đích cao nhất là phát huy cao độ năng lực độc lập GQVĐ Muốn vậy, hệ thống BTVL phải được xây dựng và sử dụng sao cho có thể đưa người học vào trạng thái tâm lí tích cực, phải chứa đựng “tình huống có vấn đề”, làm cho người học có nhu cầu GQVĐ

và có khả năng giải quyết được vấn đề đặt ra Đối với bộ môn vật lí điều này càng được lưu ý bởi tính đa dạng và phức tạp mang yếu tố bản chất của các hiện tượng vật lí đòi hỏi hệ thống BTVL phải rèn luyện cho các

em các kĩ năng vận dụng giải thích được các hiện tượng, các quá trình vật

lí và tính toán, trả lời được các yêu cầu đặt ra trong quá trình dạy học của GV.

- Về hình thức: các BT phải diễn đạt rõ ràng, súc tích các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác, uyển chuyển, phản ánh được sự vận động của hiện tượng, quá trình

Ngoài ra, việc xây dựng và tuyển chọn hệ thống BT phải phù hợp với đối tượng HS, khả năng của HS, thời gian tổ chức các hoạt động học tập và điều kiện cụ thể từng loại hình trường, lớp, vùng, miền

2.2.2 Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi tổ chức hoạt động nhận thức cho HS

2.2.2.1 Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi tổ chức tình huống học tập

Ở phần này, GV nên chọn những BT được trình bày dưới dạng tình

huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu cần phải nghiên cứu, giải quyết Yêu cầu của các BT ở bước này là phải ngắn gọn, mang yếu tố “tình huống” và hướng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài Trong giai đoạn này GV thường sử dụng câu hỏi để tạo tình huống có vấnđề; để thăm dò trình độ hiểu biết của HS; để tổ chức cho HS thảo

luận, GV có thể sử dụng các câu hỏi dự đoán Cho HS dự đoán các hiện tượng xảy ra trước khi làm thí nghiệm, hoặc trước khi trình bày một thực trạng vấn đề Điều này không những làm cho HS hứng thú mà còn phát triển tư duy sáng tạo cho các em

Xây dựng tình huống có vấn đề là một giai đoạn quan trọng, và có thể nói

là khó khăn nhất trong các khâu dạy học Để xây dựng tình huống có vấn

đề phải bắt đầu từ sự phân tích nội dung kiến thức được quy định trong tài liệu học tập Kiến thức trình bày trong các tài liệu này bao giờ cũng chứa đựng những mâu thuẫn giữa những vấn đề mà HS đã biết và những vấn đề mới mà HS phải học Hơn nữa nói cho cùng thì kiến thức vật lí nào cũng chứa đựng mâu thuẫn, vì các khái niệm định lí, định luật đều là

sự thống nhất giữa khách quan và chủ quan; một mặt chúng phản ánh những tính chất, những quy luật tương tác và vận động của thế giới kháchquan, mặt khác nó phản ánh mức độ nhận thức có giới hạn của con người đối với thế giới Vì vậy, khái niệm định lí, định luật nào cũng có giới hạn đúng của nó Nếu ta đặt những khái niệm, định lí, định luật này ngoài những giới hạn đó thì sẽ xảy ra mâu thuẫn, nghịch lí Ví dụ : nguyên tắc bình thông nhau chỉ đúng khi thí nghiệm tiến hành trên mặt đất, nếu làm thí nghiệm ở những vùng có trạng thái phi trọng tính thì nguyên tắc bình thông nhau sẽ không đúng nữa

Có thể sử dụng các biện pháp sau để tạo ra tình huống “có vấn đề”:

- Lựa chọn những BT mà nội dung nó chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái chưa biết, mâu thuẫn đó phải vừa sức, tạo được cho

HS hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được Tuỳ theo đối tượng HS và nội dung từng bài học cụ thể có thể lựa chọn các cách tạo tình huống sau: [30]

+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ Đó là những sự kiện, hiện tượng mà ta không ngờ nó xảy ra như thế Nhiệm vụ cần giải quyết là làm sáng tỏ nguyên nhân khoa học của hiện tượng Ví dụ: Hai phễu giấy to nhỏ đặt lồng vào nhau Khi thổi luồng khí qua phễu

to thì phễu nhỏ không những không bay ra xa mà còn bị hút vào phễu to Hãy giải thích!

+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống không phù hợp Đó

là những sự kiện, hiện tượng trái với quan niệm thông thường của HS Nhiệm vụ cần giải quyết là phân tích những chỗ sai trong cách hiểu thôngthường từ đó tìm ra cách hiểu khoa học, phù hợp Ví dụ: Thả một con cá nhỏ còn sống vào một ống nghiệm thuỷ tinh đựng đầy nước Dùng đèn cồn đun nóng phần trên gần miệng ống cho đến khi nước ở trên miệng ống sôi, ta vẫn thấy con cá bơi lội ở dưới Hãy giải thích nghịch lí này!+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống xung đột Đó là những sự kiện, hiện tượng chứa những quan điểm trái ngược nhau

Nhiệm vụ cần giải quyết là tìm hiểu, phân tích, phê phán những quan điểm sai để tìm ra chân lí Ví dụ : Vào mùa hè nóng nực, nhà bạn An không có máy điều hoà nên bạn nghĩ ra một cách như sau : đóng kín tất

cả cửa phòng lại và mở tủ lạnh ra khi đó căn phòng sẽ mát Theo em nếu bạn An làm như vậy thì có đạt được mục đích mong muốn không ? Tại sao ?

+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ Đó là

những sự kiện, hiện tượng dễ đưa đến những kết luận sai lầm Nhiệm vụ cần giải quyết là đưa ra những căn cứ khoa học để bác bỏ kết luận thiếu khoa học hay luận đề sai lầm Ví dụ : một con ngựa được học định luật IIINewton bèn từ chối không kéo xe nữa Nó nói : “tôi có rán sức kéo xe bao nhiêu thì cũng là vô ích, bởi vì tôi kéo xe với một lực bằng bao nhiêu thì cái xe cũng kéo tôi với một lực bằng bấy nhiêu Hai lực bằng nhau về

độ lớn và ngược nhau về hướng sẽ cân bằng nhau nên tôi và xe đều khôngnhúc nhích” Hãy chỉ ra cái sai của con ngựa để nó tiếp tục kéo xe!

+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra Nhiệm vụ cần giải quyết là phải lựa chọn một phương án hợp lí nhất trong điều kiện cụ thể nhất định Ví dụ: Bạn Nam nói rằng đo áp suất nhờ một nhiệt kế Bạn Hùng và Sơn đều cho rằng người ta chỉ dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ Vậy ai đúng, ai sai ? Trong khâu này thường sử dụng những câu như: Vì sao như thế? Có tác dụng gì? Giải thích thế nào? Sẽ như thế nào nếu…? Phải thế nào để ? Làm thế nào tạo ra được ?[22]

- Chú trọng những BT thí nghiệm, kết hợp với các phương tiện thiết bị đểtạo các câu hỏi, BT sinh động như các đoạn video clip, gắn với thực tế cuộc sống kích thích sự hứng thú cho HS và từ đó dễ đưa HS vào tình huống có vấn đề

- Trong khâu dạy này, GV cần lưu ý những điều kiện cần để tạo được tìnhhuống có vấn đề và định hướng hoạt động GQVĐ trong tiến trình dạy họcnhư sau:

• GV có dụng ý tìm cách cho HS tập giải quyết một vấn đề, tương ứng với việc xây dựng một tri thức khoa học cần dạy Do đó, GV cần nhận định về câu hỏi đặt ra, các khó khăn trở lực HS phải vượt qua khi giải đápcâu hỏi đó Sự phân tích này dựa trên những thông tin đã được làm rõ trong các nghiên cứu về tri thức khoa học cần dạy, và về các quan niệm

có thể có của HS liên quan đến việc xây dựng tri thức này

• GV phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề đượcđặt ra là HS chiếm lĩnh được tri thức cụ thể gì (diễn đạt cụ thể một cách

cô đọng, chính xác nội dung đó)

• GV soạn thảo được một nhiệm vụ (có tiềm ẩn vấn đề) để giao cho HS, sao cho HS sẵn sàng đảm nhận nhiệm vụ đó Điều này đòi hỏi GV phải chuẩn bị cho HS những ðiều kiện cần thiết, khiến cho HS tự thấy mình cókhả năng tham gia giải quyết nhiệm vụ đặt ra và được lôi cuốn vào hoạt động tích cực giải quyết nhiệm vụ

Để soạn thảo được một nhiệm vụ như vậy cần có hai yếu tố cơ bản:

- Tiền đề hay tư liệu (thiết bị, sự kiện, thông tin) cần cung cấp cho HS hoặc gợi ra cho HS

- Lệnh hoặc câu hỏi để ra cho HS

Trên cơ sở vấn đề cần giải quyết, kết quả mong đợi, những quan niệm, khó khăn trở lực của HS trong điều kiện cụ thể, GV đoán trước những đáp ứng có thể có của HS và dự định tiến trình định hướng, giúp đỡ HS (khi cần) một cách hợp lí, phù hợp với tiến trình dạy học GQVĐ

2.2.2.2 Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi tổ chức cho HS nghiên cứu GQVĐ

Khi giảng bài mới, GV thường hướng tới hai mục đích cơ bản Đó là làm cho HS nắm được các thông tin cơ bản, cần thiết nhất Những thông tin này phải bảo đảm tính chính xác, hiện đại và cập nhật với đời sống thực tiễn Thứ hai là bài giảng phải lí thú các em mới tích cực học tập và đọng lại trong trí tuệ và tâm hồn của các em Vì vậy, việc xây dựng và tuyển chọn BT cũng phải hướng tới hai mục đích đó Khi tổ chức cho HS

nghiên cứu GQVĐ có thể sử dụng BT bằng cách chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vị kiến thức nhỏ Để hình thành các đơn

vị kiến thức đó có thể sử dụng các BT nhỏ tương ứng để vừa GQVĐ đặt

ra vừa rèn luyện các kĩ năng cho HS [28] Trong giai đoạn này các câu hỏi, BT thường sử dụng những câu như: [22]

* Qua những giai đoạn nào? Quan sát thấy một đại lượng vật lí, một tính chất của sự vật, hiện tượng biến đổi như thế nào?

* Các đại lượng trên có mối liên hệ với nhau như thế nào?

* Hãy tính giá trị của một đại lượng? Đại lượng có giá trị bằng bao

nhiêu?

* Giải thích vì sao hiện tượng xảy ra như thế?

* Có cái gì, tính chất nào, nguyên lí nào, mối liên hệ nào chi phối?

* Có thể suy ra điều này từ lí thuyết (từ điều đã biết hoặc từ điều giả định nào đó) không?

* Làm thế nào để có thể quan sát và đo được cái gì cần cho sự xác lập tính chất mối liên hệ và từ đó rút ra kết luận như thế nào?

* Đối chiếu các kết quả thực nghiệm với kết quả suy luận lí thuyết có thể suy luận như thế nào về tính chất mối liên hệ?

* Diễn đạt (một cách cô đọng, chính xác) như thế nào điều mới xây dựng được hoặc điều cần huy động để vận dụng?

Trong giai đoạn này có thể tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận theo nhóm nhỏ để đồng thời rèn luyện kĩ năng trao đổi thông tin với bạn học trong nhóm, trong lớp và cả với GV Đối với những BT khó, GV cần sử dụng các câu hỏi định hướng, trợ giúp để HS thảo luận, trả lời

2.2.2.3 Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi củng cố, vận dụng kiến thứcTrong khâu vận dụng, củng cố GV có thể sử dụng một số BT để HS củng

cố và vận dụng các kiến thức đã học Để HS nắm vững được kiến thức của bài đồng thời rèn luyện cho các em các kĩ năng vận dụng cụ thể, GV

có thể sử dụng các biện pháp sau:

-Sử dụng những BT nhằm giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài học.-Từ những kiến thức cơ bản của bài, GV dùng các BT tổng hợp có tính sáng tạo để HS vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết Tùy theo đốitượng HS, GV có thể:

+Hướng dẫn, gợi ý về tài liệu cũng như cách giải để HS có thể tự lực vận dụng kiến thức để giải quyết các yêu cầu của BT

+Để HS tự lực giải quyết các yêu cầu của BT

Trong khâu này ta thường sử dụng những câu như : các kết quả đó được giải thích như thế nào?; kiến thức đó có áp dụng vào thực tế không? Áp dụng như thế nào?; Vận dụng kết quả để làm gì? Hiệu quả mang lại ra sao?

2.3 HỆ THỐNG BTVL CHƯƠNG CHẤT KHÍ HỖ TRỢ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HS THEO HƯỚNG DẠY HỌC GQVĐ

Trên cơ sở của nguyên tắc và phương pháp đã trình bày ở mục trên 2.2, chúng tôi đã xây dựng một hệ thống BTVL hỗ trợ các quá trình dạy học GQVĐ như sau

Bài 2: Săm xe đạp của Nam còn tốt, nhưng sau khi bơm căng để lâu ngày mặc dù không đi nhưng lại bị xẹp dần Nam thắc mắc vì sao như vậy? Em

có thể giải thích điều này như thế nào?

Các BT thí nghiệm đơn giản:

Bài 3 : Tiến hành thí nghiệm: vỗ vào gói Snack Vì sao khi vỗ vào gói Snack thì ta có thể mở được nó ?

Bài 4 : Em hãy dự đoán hiện tượng xảy ra khi ta tiến hành thí nghiệm: lấymột chậu thuỷ tinh, đổ nước vào chậu Lật ngược một chiếc cốc, úp miệng xuống mặt nước trong chậu và ấn xuống phía dưới

Giải thích hiện tượng quan sát được như thế nào?

Bài 5 : Hãy quan sát thí nghiệm rồi mô tả hiện tượng xảy ra Thí nghiệm đặt quả bong bóng gần ngọn lửa Hãy giải thích hiện tượng quan sát được: vì sao quả bóng phình lên rồi nổ khi đặt gần ngọn lửa đang cháy?Bài 6 : Em hãy quan sát thí nghiệm sau:

Lấy một tấm kính, ngâm trong nước một lúc, sau đó một đầu đặt lên bàn, còn một đầu kia thì gác lên mấy cuốn sách (cao độ 5-6m ) Lấy một chiếc cốc thuỷ tinh, miệng cốc có bôi một ít nước, rồi lật ngược, úp miệng cốc trên miếng kính Khi đó, tay cầm ngọn nến đã đốt cháy hơ nóng phần đáychiếc cốc

(HS sẽ ngạc nhiên khi thấy chiếc cốc tự nó biết dịch chuyển qua một bên!)

Em hãy giải thích tại sao chiếc cốc lại biết đi ?

Bài 7: Em hãy quan sát thí nghiệm với quả bóng và vòng sắt

Mang một quả bóng ít căng đặt vào vòng sắt thì quả bóng đó vừa lọt qua, rơi xuống Đem quả bóng đó thả vào trong một chậu nước nóng Sau khi ngâm một lúc, lại đặt quả bóng vào vòng sắt thì quả bóng không lọt qua vòng sắt nữa Nhưng một lát sau, quả bóng lại lọt vào vòng sắt Quả bóng từ nhỏ biến thành to, rồi lại biến thành nhỏ Hãy giải thích?

Bài 8 : Tại sao có thể sản xuất thuốc viên bằng cách nghiền nhỏ dược phẩm rồi cho khuôn nén mạnh? Nếu bẻ đôi viên thuốc dùng tay ép sát haimảnh thì hai mảnh không dính liền với nhau Tại sao?

Các BT có sự hỗ trợ của video clip:

Bài 9 : Hãy quan sát thí nghiệm qua video clip 1(hình 2.7) và xem chuyện

gì sẽ xảy ra đối với quả bóng Vì sao quả bóng từ nhỏ chuyển sang lớn dần sau đó nhỏ lại như vậy?

Bài 10: Hãy xem video clip 2 (hình 2.8) và giải thích hiện tượng xảy ra

Bài 11: Em hãy quan sát thí nghiệm sau qua video clip 3 (đổ một ít nước vào một lon kim loại rồi đun nóng, sau đó bỏ vào nước lạnh) Hãy giải thích vì sao lon kim loại này lại bị méo và xẹp trong nước lạnh ? (hình 2.9)

Bài 12: Hãy xem video clip 4 và giải thích thí nghiệm với quả bóng (hình 2.10)

Bài 13 : Cho HS quan sát thí nghiệm qua video clip 5 (hình 2.11) Có mộtquả trứng và một chai thuỷ tinh (đường kính quả trứng lớn hơn miệng chai) Vì sao quả trứng chui vào được trong chai?

Bài 14: Hãy quan sát thí nghiệm qua video clip 6 và mô tả hiện tượng xảy

ra Đốt nóng ống thuỷ tinh miệng có gắn bong bóng rồi đổ nước lạnh lên ống thuỷ tinh Hãy giải thích: vì sao khi đốt nóng ống thuỷ tinh thì quả bóng to lên, dội nước lạnh lên ống thì quả bóng xẹp lại? (hình 2.12) Bài 15: Khi quả bóng bàn bị bóp xẹp để nó trở lại như cũ, ta thường làm

gì ?

Cho HS quan sát thí nghiệm video clip 7 (quả bóng bàn bị bóp xẹp, thả trong nước nóng thì phồng lên như cũ) Vì sao như vậy ?

2.3.2 Hệ thống BTVL hỗ trợ quá trình giải quyết vấn đề

Trong phần này chúng tôi sắp xếp các BT dựa vào tác dụng của nó đối với từng bài dạy theo thứ tự trong SGK như sau

Các BT hỗ trợ dạy bài “Thuyết động học phân tử chất khí”

Bài 1: Cho m gam chất khí có khối lượng mol là Hãy xác định số phân

tử N có trong khối lượng m gam chất đó

Các BT hỗ trợ dạy bài “ Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt”

Bài 2: Cho thí nghiệm được bố trí như sau (GV giới thiệu thí nghiệm địnhluật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ) Hãy tiến hành thực hiện thí nghiệm và ghi lại kết quả vào bảng số liệu (phát bảng điền số liệu cho HS ) Dựa vào bảng số liệu, em có nhận xét gì? So sánh các tích P1V1, P2V2, và P3V3 nhận được từ thí nghiệm Nếu coi các tích P1V1, P2V2, và P3V3 bằng nhau thìsai số là bao nhiêu ?

Bài 3: Dùng bộ thí nghiệm Adiabatic Gas Law Appartus của hãng Pasco (Mỹ) với sự hỗ trợ của máy tính và phần mềm DataStudio người ta đã xácđịnh được các thông số của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không