tổ chức dạy học chương “cảm ứng điện từ” lớp 11 theo phương pháp thực nghiệm

Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc nghiên cứu và vận dụng PPTN vào dạy học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng ỨNG ĐIỆN TỪ” LỚP 11

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” LỚP 11 THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

Tp H ồ Chí Minh – 2013

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Tp H ồ Chí Minh – 2013

L ỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè Tôi xin đượcbày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình đến:

Thầy TS Nguyễn Lâm Duy, người trực tiếp hướng dẫn về mặt chuyên môn, đã rất tận tâm, tận tình chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm, là người luôn động viên và giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Quý thầy cô trong Khoa Vật Lý, trường Đại học Sư phạm TP.HCM đã luôn tạo điều

kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và những ý kiến đóng góp hết sức chân tình để tôi có thể hoàn thiện luận văn

Ban giám hiệu, quý Thầy cô tổ Vật Lý trường THPT Nguyễn Trãi, Châu Đức, Bà Rịa Vũng Tàu đã tạo điều kiện, quan tâm và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè thân hữu đã hết lòng quan tâm, động viên, cổ vũ và giúp đỡ tôi học tập, nghiên cứu giúp tôi có thêm nghị lực để hoàn thành luận văn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 08 năm 2013

Tác giả luận văn

NGUY ỄN THỊ THÙY VÂN

M ỤC LỤC

L ỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC 2

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

M Ở ĐẦU 6

1 Lý do ch ọn đề tài 6

2 M ục đích nghiên cứu của đề tài 7

3 Gi ả thuyết khoa học của đề tài 7

4 Nhi ệm vụ cần nghiên cứu 7

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 8

6 Phương pháp nghiên cứu 8

7 Đóng góp của đề tài 8

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 10

1.1 Ho ạt động nhận thức của HS 10

1.2 Nh ững vấn đề lý luận về phương pháp thực nghiệm (PPTN) 11

1.2.1 Quá trình nhận thức vật lý[18] 11

1.2.2 Sự ra đời của PPTN 11

1.2.3 Nội dung của PPTN 13

1.2.4 Khả năng vận dụng PPTN vào trong dạy học vật lý THPT 14

1.3 PPTN trong d ạy học vật lý 16

1.3.1 Mục tiêu của dạy học và vai trò của PPTN trong thực hiện mục tiêu dạy học 16

1.3.2 Nội dung của PPTN trong dạy học vật lý 17

1.3.3 Các giai đoạn của PPTN và các mức độ hoạt động trong mỗi giai đoạn của PPTN[18], [16] 18

1.3.4 Các mức độ sử dụng PPTN trong dạy học vật lý 21

1.3.5 Những hoạt động của GV và HS khi dạy học theo các giai đoạn của PPTN 25

1.4 Phát huy tính tích c ực trong hoạt động nhận thức của HS 28

1.4.1 Tính tích cực trong hoạt động nhận thức 28

1.4.2 Biểu hiện tính tích cực trong hoạt động nhận thức 29

1.4.3 Mức độ tích cực nhận thức 30

1.4.4 Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức 30

1.4.5 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS 31

1.4.6 Quan hệ giữa PPTN và việc phát huy tính tích cực nhận thức của HS 32

1.5 Phát tri ển năng lực sáng tạo của HS 32

1.5.1 Năng lực và năng lực sáng tạo 32

1.5.2 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo 35

1.5.3 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS 36

1.5.4 Quan hệ giữa PPTN và việc phát triển năng lực sáng tạo của HS 37

1.6 K ết luận 37

CHƯƠNG 2: SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 THEO CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 39

2.1 M ục tiêu của chương trình vật lý THPT [5] 39

2.1.1 Về kiến thức 39

2.1.2 Về kỹ năng 40

2.1.3 Về thái độ 40

2.1.4 Mục tiêu chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11 40

2.2 Th ực tiễn dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ở một số trường THPT thuộc tỉnh Bà R ịa Vũng Tàu 41

2.2.1 Mục đích điều tra 41

2.2.2 Phương pháp điều tra 41

2.2.3 Kết quả điều tra 42

2.2.4 Những biện pháp khắc phục những khó khăn của HS thông qua việc tổ chức cho HS hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN 42

2.3 Phân tích n ội dung chương cảm ứng điện từ vật lý lớp 11 43

2.3.1 Cấu trúc nội dung 43

2.3.2 Lôgic phát triển nội dung 44

2.3.3 Phân tích nội dung và những khó khăn khi dạy học chương cảm ứng điện từ 45

2.4 C ải tiến, thiết kế và xây dựng các thiết bị thí nghiệm chương “Cảm ứng điện từ” v ật lý lớp 11 49

2.4.1 Các thí nghiệmvề hiện tượng cảm ứng điện từ 50

2.4.2 Các thí nghiệm về định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng 55

2.4.3 Các thí nghiệm về dòng điện Foucault 56

2.4.4 Các thí nghiệm về suất điện động cảm ứng 60

2.4.5 Các thí nghiệm về hiện tượng tự cảm 60

2.5 So ạn thảo tiến trình dạy học chương cảm ứng điện từ vật lý 11 theo các giai đoạn của PPTN 62

2.5.1 Đơn vị kiến thức khái niệm từ thông và hiện tượng cảm ứng điện từ 62

2.5.2 Đơn vị kiến thức định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng 71

2.5.3 Đơn vị kiến thức dòng điện Foucault 77

2.5.4 Đơn vị kiến thức suất điện động cảm ứng [phụ lục 2.3] 82

2.5.5 Đơn vị kiến thức hiện tượng tự cảm [phụ lục 2.4] 82

2.6 K ết luận chương 2 82

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83

3.1 M ục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm (TNSP) 83

3.2 Đối tượng TNSP 83

3.3 Phương pháp TNSP 84

3.4 Công tác chu ẩn bị cho việc TNSP 84

3.5 Phân tích và đánh giá kết quả TNSP 85

3.5.1 Các tiêu chí đánh giá kết quả TNSP 85

3.5.2 Phân tích và đánh giá diễn biến của các giờ học trong quá trình TNSP 86

3.6 X ử lý kết quả TNSP 102

3.6.1 Nội dung bài kiểm tra 1 tiết và đáp án 102

3.6.2 Xử lý kết quả TNSP ở lớp thực nghiệm 102

3.6.3 Xử lí kết quả học tập của lớp TN và lớp ĐC 104

3.7 K ết luận chương 3 107

KẾT LUẬN 109

KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG MỞ RỘNG ĐỀ TÀI 111

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 112

PH Ụ LỤC 114

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

M Ở ĐẦU

1 Lý do ch ọn đề tài

Đất nước ta đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, việc đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho sự phát triển của đất nước là cực kì quan trọng Để đáp ứng những yêu cầu đó, ngành giáo dục vào đào tạo đã và đang từng bước đổi mới mạnh mẽ

nội dung và phương pháp dạy học, đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy và học Chỉ có đổi

mới cơ bản phương pháp dạy và học, chúng ta mới có thể tạo ra được sự đổi mới thật sự trong giáo dục, mới có thể đào tạo được lớp người năng động, sáng tạo, có tiềm năng cạnh tranh trí tuệ trong bối cảnh nhiều nước trên thế giới đang hướng tới nền kinh tế tri thức Điều 28.2 của Luật giáo dục đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn

học; bồi dưỡng phương pháp tự học, 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…”[5] Hay có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói quen học

tập thụ động

Quán triệt tinh thần đổi mới nói trên, việc nghiên cứu các phương pháp giáo dục tích

cực, tìm ra các biện pháp phù hợp với hoàn cảnh, với đối tượng HS để vừa nâng cao chất lượng dạy học vừa phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS là vấn đề cấp thiết đối với giáo viên (GV) nói chung và những người nghiên cứu giáo dục nói riêng Một trong những phương hướng đổi mới phương pháp quan trọng trong việc dạy các môn khoa học ở trường

phổ thông là nghiên cứu và vận dụng chính phương pháp nghiên cứu của bộ môn khoa học

đó vào dạy học, sao cho có thể tổ chức quá trình học tập của HS giống như quá trình tìm tòi

của các nhà khoa học[18] Đối với vật lý học, phương pháp thực nghiệm (PPTN) là một trong những phương pháp đặc trưng quan trọng nhất

PPTN đã được biết đến trên thế giới và ở Việt Nam đã lâu Tuy nhiên, mãi cho đến

những năm gần đây, PPTN mới được nghiên cứu một cách cụ thể, đầy đủ hơn với tư cách là

một trong những phương pháp nhận thức vật lý để vận dụng vào dạy học bởi các tác giả

[14], Lê Thị Oanh [13] Việc vận dụng PPTN trong dạy học vào các đề tài cụ thể của chương trình vật lý ở trường phổ thông đã được các sinh viên và học viên cao học thực hiện

và đã đạt được một số kết quả nhất định Tuy nhiên, các đề tài nghiên cứu áp dụng PPTN

vào trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 còn hạn chế về số lượng cũng như

việc tổ chức cho HS làm các thí nghiệm để tìm tòi, chiếm lĩnh các kiến thức Các tác giả chủ

yếu sử dụng thí nghiệm biểu diễn, HS thực hành thí nghiệm chưa nhiều Tiến trình dạy học chưa kết nối với các ứng dụng trong thực tiễn [23]

Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc nghiên cứu và vận dụng PPTN vào

dạy học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng

ỨNG ĐIỆN TỪ” LỚP 11 THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM” làm luận văn

nghiên cứu với quan điểm gắn ứng dụng trong thực tiễn với kiến thức đã học

2 M ục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu vận dụng cơ sở lý luận của PPTN vào dạy học chương “Cảm ứng điện

từ” vật lý lớp 11 nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS

3 Gi ả thuyết khoa học của đề tài

Nếu tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11 theo các giai đoạn của PPTN một cách thích hợp thì sẽ tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS

4 Nhi ệm vụ cần nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận về PPTN trong nghiên cứu và trong dạy học vật lý

- Phân tích đặc điểm chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý lớp 11

- Tìm hiểu thực tế việc tổ chức dạy học vật lý trong trường trung học phổ thông (THPT) theo các giai đoạn của PPTN

- Nghiên cứu về phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý

- Nghiên cứu đề xuất các biện pháp, kỹ thuật tổ chức dạy học vật lý theo các giai đoạn

của PPTN nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo

của HS

- Soạn thảo tiến trình dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý lớp 11 theo các giai đoạn của PPTN nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS

- Thực nghiệm sư phạm

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Quá trình dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý lớp 11 theo PPTN

6 P hương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu lý luận:

 Nghiên cứu các tài liệu về PPTN trong nghiên cứu vật lý và trong dạy học vật lý

 Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, tâm lý học, cơ sở lý luận về đổi mới PPDH, PPTN trong dạy học vật lý, các tài liệu, sách, báo, các văn kiện, các nghị quyết của Trung ương Đảng về lĩnh vực giáo dục và đào tạo

 Nghiên cứu tư liệu về nội dung, mục tiêu dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp

11

• Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tế việc tổ chức dạy học vật lý theo PPTN ở

trường THPT

• Phương pháp thực nghiệm:

 Thực nghiệm vật lý: Khảo sát thực nghiệm chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11

 Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11 theo PPTN

 Thực nghiệm trong phòng thí nghiệm

 Ghi hình, khảo sát kết quả học tập, rút kinh nghiệm giờ dạy, phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm

• Phương pháp thống kê toán học

• Xây dựng và sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm vào trong dạy học vật lý chương

“Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11

• Tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Ho ạt động nhận thức của HS

Để tồn tại và phát triển con người không ngừng cải tạo các mối quan hệ giữa mình và

thế giới bên ngoài, tức là phải hoạt động Bằng hoạt động và trong hoạt động, mỗi cá nhân

sẽ tự hoàn thiện mình về mọi mặt

Trong quá trình hoạt động, con người phải luôn nhận thức – đó là quá trình phản ánh

hiện thực xung quanh và cả hiện thực bản thân mình, trên cơ sở đó tỏ thái độ, tình cảm và hành động

Tâm lý học hiện đại cho rằng: trong việc nhận thức thế giới, con người có thể đạt tới

những mức độ nhận thức khác nhau, từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Mức độ thấp ban đầu là nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác, trong đó con người phản ánh vào bộ não những biểu hiện bên ngoài của sự vật khách quan, những cái đang tác động trực

tiếp vào giác quan Mức độ cao hơn gọi là nhận thức lý tính hay còn gọi là tư duy, trong đó con người phản ánh vào óc những thuộc tính bản chất bên trong của sự vật, những mối quan

hệ có tính quy luật Dựa trên các dữ liệu cảm tính, con người thực hiện các thao tác trí tuệ: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa…để rút ra những tính chất, bản

chất chung của đối tượng nhận thức và xây dựng thành những khái niệm Mỗi khái niệm được diễn đạt bằng một từ ngữ Mối quan hệ giữa các thuộc tính của vật chất cũng được

biểu thị bằng mối quan hệ giữa các khái niệm dưới dạng những mệnh đề, những phán đoán Đến đây, con người tư duy bằng khái niệm Sự nhận thức không dừng lại ở sự phản ánh

những thuộc tính của sự vật, hiện tượng khách quan mà còn thực hiện các phép suy luận để rút ra những kết luận mới, dự đoán những hiện tượng mới trong thực tiễn Nhờ thế mà tư duy luôn có tính sáng tạo, có thể mở rộng sự hiểu biết của mình vào việc cải tạo thế giới khách quan phục vụ lợi ích của con người Đó là những qui luật chung của mọi quá trình

nhận thức chân lý, như V.I Lênin đã chỉ rõ: “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 nhận thức chân lý,

của sự nhận thức hiện thực khách quan …” [2], [18], [7]

Đối với HS, hoạt động chủ yếu của các em là học tập Thông qua hoạt động này, các

em chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ Trong hoạt động học tập nói chung, cũng như trong học tập vật lý nói riêng,

HS cũng tìm ra cái mới – đó là các khái niệm, định luật vật lý… Nhưng cái mới này không

làm phong phú thêm cho kho tàng kiến thức của nhân loại mà cho chính bản thân mình, cái

mới đó đã được loài người tích lũy, đặc biệt là GV đã biết Việc khám phá ra cái mới của

HS cũng chỉ diễn ra trong một khoảng thời gian rất ngắn trên lớp, với những dụng cụ sơ sài, đơn giản trong điều kiện trang thiết bị của trường phổ thông Đặc biệt, sự khám phá này

diễn ra dưới sự chỉ đạo, hướng dẫn và giúp đỡ của GV Do đó, hoạt động nhận thức của HS

diễn ra tương đối thuận lợi, không quanh co gập ghềnh như hoạt động của nhà khoa học Cũng chính vì vậy mà thường dễ dẫn đến một sai lầm của GV là chỉ thông báo cho HS cái

mới mà không tổ chức cho HS tự khám phá để tìm ra cái mới đó

Để tổ chức tốt hoạt động nhận thức của HS, GV cần sử dụng các biện pháp nhằm phát huy tính tự giác, tích cực, chủ động trong hoạt động nhận thức, tạo điều kiện cho HS “tự nghiên cứu lại” những kiến thức đã có sẵn trong sách vở, tài liệu học tập để họ tập làm công

việc nghiên cứu đó trong hoạt động thực tiễn sau này

1.2 Nh ững vấn đề lý luận về phương pháp thực nghiệm (PPTN)

1.2.1 Quá trình nh ận thức vật lý[18]

Quá trình nhận thức vật lý cũng tuân theo những quy luật chung của quá trình nhận

thức chân lý Tuy nhiên, đối với mỗi ngành khoa học, quá trình nhận thức cũng có những nét đặc thù, tùy thuộc vào đối tượng nhận thức cụ thể Mỗi khoa học chỉ trở thành khoa học

thật sự khi nó có một hệ thống khái niệm rõ ràng và một phương pháp nghiên cứu có hiệu

quả

Trong quá trình phát triển của vật lý học, các nhà khoa học không những đã khám phá ra nhiều định luật vật lý ngày càng phản ánh chính xác hơn các quy luật của tự nhiên mà còn sáng tạo ra nhiều phương pháp nhận thức có hiệu quả trong việc đi tìm chân lý Bởi vậy,

muốn tổ chức cho HS hoạt động nhận thức có hiệu quả cần phải cho các em tiếp cận với các phương pháp nhận thức đó

1.2.2 S ự ra đời của PPTN

Trong thời cổ đại, khi khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học, mục đích

của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi vào từng lĩnh vực

cụ thể Nhiều nhà hiền triết cho rằng có thể dùng sự suy lý, sự tranh luận để tìm ra chân lý

Một đại diện tiêu biểu của nền khoa học cổ đại là Aristote (394-322 TCN)

Về sau, khoa học phát triển theo 2 hướng duy vật và duy tâm Hai trào lưu này đấu tranh khoảng gần 2000 năm song không phân thắng bại, do phương pháp đấu tranh cũng chỉ

là suy lý và tranh luận

Cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất mở đầu bằng phát kiến vĩ đại của Copernic (1543-1743) về thuyết Nhật tâm Cuộc đấu tranh bảo vệ cho hệ Nhật tâm đòi hỏi những phép chứng minh dựa vào quan sát, thực nghiệm, có thể kiểm tra được trong thực tiễn nhằm thuyết phục con người Vật lý học thực nghiệm, Vật lý học chân chính thay thế cho Vật lý

học của Aristote ra đời

Người được coi là thủy tổ của khoa học này là Galilée (1564-1642) Galilée cho rằng

muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải

“hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏi Aristote hay hỏi kinh thánh và “phải để cho thiên nhiên phán xét mỗi khi con người tranh luận với nhau về thiên nhiên”[18]

Quan niệm của Galilée về phương pháp nghiên cứu Vật lý học mở ra một con đường

mới trong quá trình nhận thức sáng tạo của khoa học Vật lý nói riêng và các môn khoa học

tự nhiên nói chung Đó là quá trình đi từ những sự kiện xuất phát có vấn đề dẫn đến đề xuất

giả thuyết (xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng), rồi từ mô hình giả thuyết đó rút ra các

hệ quả lý thuyết và từ các hệ quả lý thuyết đi đến sự kiểm tra chúng bằng thực nghiệm và ứng dụng chúng trong thực tiễn Giai đoạn từ thế kỷ XVI đến thế kỷ XIX là thời kỳ mà Vật

lý học thực nghiệm đạt được những thành tựu xuất sắc cùng với cuộc cách mạng kỹ thuật vĩ đại mà nó đã tạo ra Các đại biểu xuất sắc của Vật lý thực nghiệm, của những thành công

của phương pháp mới trong thời kỳ này là: Torricelli (1608-1662), Pascal (1623-1662), Biot (1627-1691), Otto Guericke (1602-1685), Huygens (1629-1695), Newton (1642-1727), Faraday (1791-1867), Oersted (1777-1854), Hertz (1857-1894), Popov (1859-1906),…[14]

Từ đầu thế kỷ XX đến nay, Vật lý học đi sâu vào thế giới vô cùng nhỏ (hạt nhân, hạt

cơ bản,…) và thế giới vô cùng lớn (nguồn gốc và sự phát triển của vũ trụ…) Những quy

luật của hai thế giới này khác hẳn những quy luật của Vật lý học cổ điển Tuy nhiên, các lý thuyết của Vật lý học hiện đại cũng không phải chỉ là sản phẩm của tư duy trừu tượng mà

vẫn bắt nguồn từ thực nghiệm Và một lý thuyết mới được mọi người thừa nhận chỉ khi nó được kiểm nghiệm trong thực tiễn

Như vậy, PPTN với tư cách là một phương pháp nhận thức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự phát triển của Vật lý học cổ điển mà vẫn còn có ý nghĩa

rất quan trọng trong quá trình nghiên cứu Vật lý học hiện đại

1.2.3 N ội dung của PPTN

Galilée là người đặt nền móng đầu tiên cho PPTN, nhưng tự bản thân ông vẫn chưa

tổng kết được phương pháp khoa học của chính mình Các nhà khoa học sau này đã kế thừa phương pháp đó và tiếp tục xây dựng nó ngày một hoàn chỉnh hơn

Spaski đã nêu lên thực chất của PPTN của Galilée như sau: Xuất phát từ quan sát và

thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết (dự đoán) Giả thuyết đó không chỉ đơn thuần là sự tổng quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã làm Nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể Bằng phép suy luận lôgic và bằng toán học, các nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể dùng thực nghiệm mà

kiểm tra lại được, và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật vật lý chính xác [18]

Theo tác giả Phạm Hữu Tòng thì “PPTN là một phương pháp nhận thức khoa học được thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm nhằm thu được những thông tin cần thiết cho việc xác lập hoặc kiểm tra một giả thuyết nào đó”[21]

Như vậy, khác với Spaski, tác giả Phạm Hữu Tòng xác định PPTN không phải là cả chu trình sáng tạo Vật lý mà chỉ có vị trí nhất định trong toàn bộ chu trình, ở đó nhà nghiên

cứu tìm tòi xây dựng phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm nhằm thu được những thông tin cần thiết cho việc xác lập hoặc kiểm tra một giả thuyết nào đó

Tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng lại phân biệt PPTN theo nghĩa rộng

và nghĩa hẹp Theo nghĩa rộng, PPTN có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng PPTN cũng có thể hiểu theo nghĩa hẹp sau đây: từ giả thuyết đã biết, suy ra một hệ quả và dùng thí nghiệm để kiểm tra hệ quả Nhà vật lý thực nghiệm không nhất thiết phải tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi nhưng chưa kiểm tra được[18]

Từ những ý kiến trên, chúng tôi cho rằng PPTN có thể hiểu theo nghĩa rộng hoặc nghĩa hẹp, tùy theo quan điểm của người xem xét, gắn với lịch sử Vật lý học, cũng như tùy theo mục đích cụ thể của người vận dụng nó trong dạy học Trong phạm vi luận văn này, PPTN được hiểu là “Phương pháp nhận thức trong quá trình sáng tạo khoa học, chứ không

phải là chỉ đơn thuần nói về cách thức tiến hành thí nghiệm kiểm tra một giả thuyết đã sẵn

có” Và bất luận phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bản của PPTN trong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm các yếu tố sau:

- Vấn đề cần giải đáp hoặc giả thuyết cần kiểm tra

- Xử lý một giả thuyết để có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm

- Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thông tin cần thiết cho

sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra giả thuyết

- Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo, )

- Phân tích kết quả và rút ra kết luận

1.2.4 Kh ả năng vận dụng PPTN vào trong dạy học vật lý THPT

a Cơ sở tâm lý – giáo dục học

Vận dụng PPTN trong dạy học vật lý, thực chất, là tổ chức cho HS hoạt động nhận

thức một cách tích cực để tự mình tìm tòi, nghiên cứu mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành

kỹ năng và phát triển năng lực sáng tạo Do đó, cơ sở lý luận của nó chính là lý luận về

“phát triển”, là tâm lý học phát triển

Thành tựu quan trọng nhất của tâm lý học phát triển thế kỷ XX, là hai lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (Thụy Sĩ) và Lép Vưgốtxki (Liên xô cũ) [12] Hai lý thuyết này đã được dùng làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược dạy học mới hiện nay

Trong học thuyết của Piaget, khái niệm cân bằng là công cụ quan trọng nhất, khái

niệm này kéo theo khái niệm đồng hóa, thích ứng, thích nghi Piaget cho rằng: sự phát triển

là do con người tạo ra bằng cách đưa quá trình cân bằng từ thấp đến cao để khắc phục các

trạng thái mất cân bằng, đạt đỉnh cao là cấu trúc lôgic toán Có khi ông gọi là “cân bằng

nhận thức” Cân bằng tâm lý không phải chỉ là cân bằng nhận thức được tạo ra theo cơ chế thao tác với đỉnh cao là thao tác tượng trưng, thao tác khái niệm mà chủ yếu là cân bằng được tạo ra theo cơ chế hoạt động quá trình cân bằng được tạo bởi hành động thực tiễn gắn

bó, bao gồm hành động trí tuệ Cân bằng không phải chỉ để con người sống còn mà chính để

tạo lập ra cuộc sống, sáng tạo ra giá trị mới Như vậy, 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 cho tâm lý

học phát triển: tri thức nảy sinh từ hoạt động

Vấn đề giảng dạy và sự phát triển trí tuệ trong lứa tuổi HS đã được Vưgốtxki giải quyết một cách độc đáo và có hiệu quả dựa trên lý luận về “vùng phát triển gần” do ông đề

xuất [12] Vưgốtxki cho rằng sự phát triển nhận thức có nguồn gốc xã hội, chủ yếu thông

ử dụng ngôn ngữ, đặc biệt trong bối cảnh tương tác với người khác (giao tiếp) Điều đó

có nghĩa là xã hội tạo điều kiện cho sự phát triển nhận thức Theo Vưgốtxki: “Chỗ trẻ có

khả năng thực hiện với sự giúp đỡ của người lớn – đó chính là vùng phát triển gần nhất của

trẻ” Ông nhấn mạnh “chúng tôi không ngần ngại khẳng định rằng dấu hiệu bản chất của

dạy học là tạo ra vùng phát triển gần nhất, tức là khêu gợi sức sống của trẻ, đánh thức và đưa vào hoạt động hàng loạt các quá trình phát triển bên trong” [12] Đối với hoạt động dạy

học, điều đó có ý nghĩa thực tiễn to lớn là: với sự giúp đỡ của người lớn (GV), tổ chức cho

trẻ hoạt động phù hợp, trẻ có thể đạt được năng lực cao hơn “điểm phát triển dừng” trước

đó Theo quan điểm này, dạy học không phải là phát triển mà việc dạy học có tổ chức đúng đắn sẽ kéo theo sự phát triển trí tuệ cao độ, tạo ra sự sống cho hàng loạt các quá trình phát triển, mà đứng ngoài dạy học không thể làm được

Những lý thuyết về sự phát triển trí tuệ của HS nói trên đều dẫn tới một chiến lược dạy

học mới: dạy học bằng hoạt động, thông qua hoạt động của HS, qua tương tác giữa GV và

HS, giữa HS với nhau Theo chiến lược dạy học mới này, HS không còn ở thế thụ động tiếp thu mà đã trở thành chủ thể hoạt động nhận thức Bằng hoạt động, thông qua hoạt động mà chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực trí tuệ cũng như những quan điểm đạo đức, thái

độ ứng xử Trong luận văn này, chúng tôi dựa vào lý thuyết của Piaget và Vưgốtxki đã nói ở trên để tổ chức hoạt động nhận thức của HS theo hướng tích cực trong hoạt động nhận thức

và góp phần phát triển năng lực sáng tạo khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp

11

b Kh ả năng vận dụng PPTN ở trường THPT xét từ đặc điểm tâm lý lứa tuổi

Do sự phát triển nhảy vọt về mặt giải phẫu sinh lý, sự phát triển mạnh mẽ của hệ thần kinh, ở lứa tuổi THPT có những đặc điểm tâm lý nổi bật liên quan đến hoạt động học tập và

sự phát triển trí tuệ, tạo nhiều điều kiện cho việc vận dụng PPTN trong dạy học Vật lý [7], [9]

Lứa tuổi THPT là giai đoạn quan trọng trong việc phát triển trí tuệ Do cơ thể được hoàn thiện nên tạo điều kiện cho phát triển trí tuệ Cảm giác và tri giác ở lứa tuổi này đã đạt

mức độ của người lớn Trí nhớ cũng phát triển rõ rệt, HS đã biết sử dụng nhiều phương pháp ghi nhớ chứ không chỉ ghi nhớ một cách máy móc (học thuộc) Sự chú ý của HS THPT cũng phát triển Ví dụ HS có thể tập trung chú ý vào tài liệu mà mình không hứng thú nhưng hiểu được ý nghĩa quan trọng của nó

Hoạt động tư duy của HS THPT phát triển mạnh Ở thời kỳ này, HS đã có khả năng tư duy lý luận, trừu tượng một cách độc lập và sáng tạo Những năng lực như phân tích, so sánh, tổng hợp cũng phát triển

Tóm lại, hoạt động nhận thức của lứa tuổi HS THPT đã phát triển ở mức độ cao, có

khả năng nhận thức vấn đề một cách đúng đắn và sâu sắc Khả năng tư duy và nhận thức cũng sẽ dần được hoàn thiện trong quá trình học tập và rèn luyện cá nhân

Cụ thể hóa mục tiêu đào tạo con người mới theo Nghị quyết của Đảng, mục tiêu giáo

dục THCS và THPT nêu rõ: bồi dưỡng cho HS các phương pháp nhận thức đặc thù của Vật

thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS

b Vai trò c ủa PPTN trong mục tiêu dạy học

Học là nhận thức, là tìm tòi sáng tạo, vì thế phương pháp nhận thức khoa học là hạt nhân của phương pháp dạy học Do đó, PPTN có những đặc điểm riêng làm cho việc sử

dụng nó trong dạy học vật lý trở thành một giải pháp tổng hợp nhằm thực hiện có hiệu quả

bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo và đồng thời hình thành, hoàn thiện ở

bản thân những phẩm chất tâm lý là nền tảng cho hoạt động sáng tạo

+ PPTN cho phép g ắn lý thuyết với thực tiễn Thực tiễn được nói trong PPTN là các

hiện tượng, các quá trình vật lý được mô tả, được tái hiện qua các thí nghiệm do GV hay chính HS tự làm Việc HS trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiểm tra,

trực tiếp quan sát các hiện tượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo, giải quyết những khó khăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các em nâng cao được năng lực

thực hành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật, khái quát hóa các kết quả thực nghiệm, rút

ra những kết luận có tính chất lý thuyết (như tính chất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn

biến, …) Hoạt động nhận thức theo PPTN giúp cho HS thấy được sự gắn bó mật thiết giữa

lý thuyết và thực tiễn

+ PPTN là phương pháp tìm tòi, giải quyết vấn đề, có thể áp dụng để giải quyết

nh ững vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình độ, không đòi hỏi vốn kiến

th ức quá nhiều Đối với yêu cầu dạy học xuất phát từ vốn kinh nghiệm của bản thân, PPTN

lại càng phù hợp hơn PPTN sẽ giúp các em giải quyết vấn đề trong học tập Trên cơ sở đó, các em nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn

+ Vi ệc áp dụng PPTN cho phép rèn luyện cho HS nhiều năng lực Nó tích cực hóa

đến mức tối đa hoạt động nhận thức của HS, cho phép hình thành kiến thức sâu sắc và bền

vững, tăng cường hứng thú đối với môn học Nó thôi thúc trong HS một nhu cầu về hoạt động sáng tạo, bồi dưỡng cho các em năng lực sáng tạo

Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần HS của lớp học không cùng trình độ, có nguy cơ một bộ phận HS đứng ngoài những hoạt động, vì các em không

đủ khả năng giải quyết các yêu cầu Ngoài ra, PPTN không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả các kiểu bài học vật lý Do đó, trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt

chẽ PPTN với các phương pháp dạy học khác một cách hợp lý

1.3.2 N ội dung của PPTN trong dạy học vật lý

Nói đến PPTN trong dạy học vật lý, về bản chất, chúng tôi muốn đề cập tới một phương pháp dạy học, trong đó đã vận dụng PPTN của quá trình nhận thức khoa học vào

dạy học bộ môn Vật lý Trong đó, GV tổ chức tình huống dạy học và hướng dẫn hoạt động

nh ận thức của HS theo các bước tương tự như các nhà khoa học sử dụng PPTN trong quá trình sáng t ạo khoa học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, nhờ đó HS chiếm

lĩnh được kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc và góp phần phát triển năng lực sáng tạo

c ủa HS[21], [20]

1.3.3 Các giai đoạn của PPTN và các mức độ hoạt động trong mỗi giai đoạn của PPTN[18], [16]

Để giúp HS có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái tạo, chiếm lĩnh các kiến

thức vật lý thì tốt nhất là GV phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà tổ chức cho HS

hoạt động theo các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Làm xuất hiện vấn đề

GV mô t ả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một vài thí nghiệm và yêu cầu các em

d ự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó Tóm l ại là nêu lên một câu hỏi mà HS chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ, tìm tòi mới

tr ả lời được

Cái quan trọng trong giai đoạn này là GV cần tổ chức tình huống có vấn đề làm nảy sinh mâu thuẫn nhận thức, nhu cầu, hứng thú, tạo những “bất ngờ”, lôi cuốn HS vào vấn đề

của bài học Khi nhận thức trở thành nhu cầu thì trong ý thức xuất hiện động cơ thúc đẩy

chủ thể hành động Áp dụng lý thuyết của Piaget thì đây chính là tạo ra “trạng thái mất cân

bằng” đối với HS

Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán

GV hướng dẫn, gợi ý cho HS xây dựng một câu trả lời, dự đoán ban đầu, dựa vào sự quan sát t ỉ mỉ, kĩ lưỡng, vào kinh nghiệm bản thân, vào những kiến thức đã có Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn

Trong PPTN Vật lý, đây là giai đoạn xây dựng giả thuyết, có vai trò quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một

nhận định có thể mang tính bản chất khái quát

Trong luận văn của chúng tôi, đối với HS lớp 11 lần đầu tiên tiếp cận với PPTN, chúng tôi không yêu cầu HS xây dựng giả thuyết có tính khái quát cao nên thống nhất dùng thuật ngữ “xây dựng dự đoán” Tính xác thực của nó là “có thể” chứ không phải là “chắc

chắn” Cũng như giả thuyết, dự đoán đưa ra phải có khả năng giải thích, dự đoán hiện tượng Tuy nhiên, giả thuyết có tính khái quát hơn, cao hơn, còn phạm vi của dự đoán thì

hẹp hơn Nội dung của dự đoán đối với HS lớp 11 chỉ yêu cầu ở mức định tính và một vài

dự đoán định lượng đơn giản

Trong giai đoạn này, nhiệm vụ của người GV là phải hướng dẫn cho các em biết dự đoán có căn cứ, giúp HS thu thập các thông tin cần thiết hay huy động kinh nghiệm, vốn

kiến thức đã có dùng làm căn cứ cho các dự đoán ban đầu của mình, giúp HS lập luận, loại

trừ các dự đoán chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoán hợp lý hơn cả, từ

đó tiến hành các giai đoạn tiếp theo của PPTN để nhận thức trọn vẹn vấn đề của bài học

Giai đoạn 3: Suy luận rút ra hệ quả của giả thuyết (dự đoán)

T ừ giả thuyết dùng suy luận lôgic hay suy luận toán học suy ra một hệ quả: dự đoán

m ột hiện tượng trong thực tiễn, một mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý

Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải được kiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả lôgic được suy luận từ giả thuyết trong PPTN phải thỏa mãn 2 điều:

+ Tuân theo quy tắc lôgic hoặc toán học

+ Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm vật lý

Các phép suy luận lôgic và toán học phải dẫn đến kết luận có dạng:

+ Biểu thức toán học biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lý mà những đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích…)

+ Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đổi của một đại lượng vật lý nào đó

Giai đoạn 4: Đề xuất và thực hiện một phương án thí nghiệm để kiểm tra xem hệ

qu ả ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm không

Xây d ựng và thực hiện một phương án thí nghiệm để kiểm tra, xem xét hệ quả dự đoán

ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm hay không Nếu phù hợp thì giả thuyết trên trở thành chân lý, n ếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới

Trong giai đoạn này có hai nhiệm vụ quan trọng:

a Đề xuất một phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thông tin cần thiết cho việc

ki ểm tra

Trong dạy học vật lý, để phát triển năng lực sáng tạo của HS cần thiết phải coi trọng

việc luyện tập cho HS tự lực suy nghĩ để đề xuất một phương án kiểm tra dự đoán Bằng

vốn sống và trí tưởng tượng phong phú vốn có ở tuổi trẻ, HS có thể đề xuất các phương án khác nhau, nhiều khi tưởng như viễn vông, phi thực tế Nhưng cái cần nhất đối với dạy học

là ở chỗ, phải làm sao cho HS có thể tự do đề xuất các ý tưởng của mình Từ đó, GV có thể hướng dẫn, luyện tập để các ý tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn[8]

b Ti ến hành thí nghiệm, quan sát diễn biến và ghi nhận kết quả

Trong giai đoạn này, cần tổ chức cho HS tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thu

thập và xử lý thông tin, rút ra kết quả.Việc bố trí thí nghiệm kiểm tra thực chất là tạo ra

những điều kiện đúng như những điều kiện đã nêu trong việc suy ra hệ quả

Giai đoạn 5: Công bố kết quả, thảo luận để mọi người chấp nhận kết quả (hợp thức

hóa k ết quả nghiên cứu

Khi nhà khoa học phát minh ra một định luật, một lý thuyết mới họ phải công bố, phải đăng tải trên các phương tiện thông tin đại chúng Các kết quả nghiên cứu có tính phổ biến, khách quan, được mọi người thừa nhận thì mới trở thành chân lý khoa học Trong học tập,

để khẳng định kết quả nghiên cứu, HS phải trình bày, tranh luận, phân tích, giải thích, bảo

vệ ý kiến của mình để mọi người đánh giá và công nhận Giai đoạn này có tác dụng rèn luy ện cho HS thái độ làm việc nghiêm túc, khoa học, tránh được những sai lầm có thể xảy

ra trong quá trình làm cá nhân hay trong m ột nhóm nhỏ Mặt khác, nó cũng bồi dưỡng cho

HS năng lực ứng xử, năng lực tự khẳng định, góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục Do đó, tôi bổ sung thêm giai đoạn 5 và trong luận văn này và gọi là “giai đoạn hợp thức hóa” kết

quả nghiên cứu

Nội dung của giai đoạn này bao gồm:

• Tổ chức cho HS hoặc nhóm HS báo cáo kết quả nghiên cứu của mình (kết quả thí nghiệm, những nhận xét, đánh giá, tính xác thực của dự đoán được kiểm tra) trước lớp

• Tổ chức cho HS hoặc HS trao đổi, tranh luận, đánh giá kết quả nghiên cứu của bạn, thí nghiệm có thể kiểm tra được đúng điều dự đoán không, cần bổ sung điều chỉnh, khẳng định kết luận nào

• Giúp HS chuẩn xác hóa các kết luận, rút ra kiến thức

Giai đoạn 6: Ứng dụng kiến thức

HS v ận dụng kiến thức để giải thích hay dự đoán một số hiện tượng trong thực tiễn, để nghiên c ứu các thiết bị kỹ thuật Thông qua đó, trong một số trường hợp, sẽ đi tới giới hạn

áp d ụng của kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết

Việc ứng dụng kiến thức thường có ba dạng:

• Giải thích cách vận hành

• Dự đoán hiện tượng xảy ra trong thực tế

• Nghiên cứu chế tạo thiết bị đáp ứng một yêu cầu của đời sống, sản xuất

Đối với HS THPT, ứng dụng kiến thức tập trung vào việc giải thích hoặc dự đoán hiện tượng Việc chế tạo các thiết bị theo một yêu cầu nào đó được đưa vào bài tập về nhà, nhằm khuyến khích các HS giỏi hoặc giao nhiệm vụ cho các nhóm trong hoạt động ngoại khóa vật

lý

1.3.4 Các m ức độ sử dụng PPTN trong dạy học vật lý

Trong nhiều trường hợp, HS gặp khó khăn không thể vượt qua được thì có thể sử dụng PPTN ở các mức độ khác nhau, thể hiện ở mức độ HS tham gia vào các giai đoạn của PPTN

Giai đoạn 1: Làm xuất hiện vấn đề

GV mô tả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một vài thí nghiệm

và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân

hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi

mà HS chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ, tìm tòi mới trả lời được

M ức độ 1

tượng xảy ra đúng như

thường thấy trong tự

một hiện tượng đã biết

và yêu cầu HS phát hiện xem trong vấn đề hay

một hiện tượng mới lạ, lôi

cuốn sự chú ý của HS, gây cho họ sự ngạc nhiên, sự tò mò; từ đó, HS nêu ra một

vấn đề, một câu hỏi cần

giải đáp

Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán

GV hướng dẫn, gợi ý cho HS xây dựng một câu trả lời dự đoán ban đầu,

dựa vào sự quan sát tỉ mỉ, kĩ lưỡng, vào kinh nghiệm bản thân, vào những

kiến thức đã có Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lí nhưng chưa chắc chắn

sự tổng hợp nhiều sự

kiện thực nghiệm

M ức độ 2

Dự đoán định lượng: Những

quan sát đơn giản khó có thể

dẫn tới một dự đoán về mối quan hệ hàm số, định lượng

giữa các đại lượng vật lý biểu

diễn các đặc tính của sự vật, các mặt của hiện tượng

Giai đoạn 3: Suy luận rút ra hệ quả

Từ giả thuyết dùng suy luận lôgic hay suy luận toán học suy ra một

hệ quả: dự đoán một hiện tượng trong thực tiễn, một mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý

Giai đoạn 4: Đề xuất và thực hiện một phương án thí

nghi ệm để kiểm tra xem hệ quả ở trên có phù hợp với kết quả thực

nghi ệm không.Nếu phù hợp thì giả thuyết trên trở thành chân lý, nếu

không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới

phổ thông => GV mô tả thí nghiệm rồi thông báo kết quả

của các phép đo để HS gia công các số liệu, rút ra kết luận hoặc

GV thông báo cả kết luận

M ức độ 2

HS đã biết nguyên tắc đo các đại lượng nhưng việc bố trí thí nghiệm cho sát với các điều kiện lý tưởng có khó khăn => GV phải giúp đỡ

bằng cách giới thiệu phương

án làm để HS lựa chọn và

thực hiện

Giai đoạn 5: Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu Tổ chức

cho HS hoặc nhóm HS báo cáo, tranh luận và kết luận về kết quả nghiên

cứu

M ức độ 1

HS báo cáo và

thảo luận kết quả

lớptheo yêu cầu

của GV

M ức độ 3

HS có khả năng báo cáo, hùng biện về kết quả nghiên cứu để khẳng định

Giai đoạn 6: Ứng dụng kiến thức

HS vận dụng kiến thức để giải thích hay dự đoán một số hiện tượng

trong thực tiễn, để nghiên cứu các thiết bị kỹ thuật

M ức độ 1

Chỉ cần vận dụng định luật

vật lý để làm sáng tỏ

tượng hoặc tính toán trong

điều kiện lý tưởng

M ức độ 3

Xét một ứng dụng kỹ thuật trong đó cần

kiến thức vật lý

M ức độ 2

Xét một ứng dụng kỹ thuật đã được đơn

giản hóa để chỉ có thể

chỉ cần áp dụng một vài định luật vật lý

1.3.5 Nh ững hoạt động của GV và HS khi dạy học theo các giai đoạn của PPTN

1.3.5.1 Nh ững hoạt động của học sinh

 Đối với hoạt động học tập Vật lý của HS ở trường THPT thì các hành động được dùng phổ biến là:

• Quan sát, nhận biết những 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 lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy

• Đo một đại lượng vật lý

• Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý, 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 thiết, suy ra một 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 lý

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

• Đánh giá kết quả hành động

• Tìm những phương pháp chung để giải quyết một loại vấn đề

 Những thao tác phổ biến cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lý

a Thao tác v ật chất:

• Nhận biết bằng các giác quan

• Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làm di chuyển, làm

biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát, đặt vào một điện áp…

• Sử dụng các dụng cụ đo

• Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị)

• Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm

• Thay đổi các điều kiện thí nghiệm

b Thao tác tư duy:

• Phân tích

• Tổng hợp

• So sánh

• Trừu tượng hóa

• Khái quát hóa

• Cụ thể hóa

• Suy luận quy nạp

• Suy luận diễn dịch

• Suy luận tương tự

Những hành động và thao tác ở trên là những hành động và thao tác được dùng phổ

biến trong quá trình nhận thức vật lý của HS ở trường phổ thông[22]

 Còn trong mục tiêu bồi dưỡng PPTN cho HS, để lĩnh hội được PPTN như một toàn

thể, HS cần phải có kỹ năng thực hiện những thao tác và hành động chính của PPTN [1]

a Đo đạc:

• Đo đạc những đại lượng biến thiên nhanh

• Đo gián tiếp các đại lượng

• Biết cách tính sai số tuyệt đối, tương đối và đánh giá độ chính xác của phép đo

• Biết vẽ đồ thị Biết sử dụng đồ thị tra cứu những thông tin cần thiết

b Quan sát:

• Quan sát hiện tượng diễn biến nhanh

• Quan sát quá trình có nhiều hơn 2 đại lượng biến thiên, biết khống chế điều kiện để đơn giản hóa quá trình (các quá trình biến đổi trạng thái chất khí) Mô tả kết quả quan sát

bằng bảng số, đồ thị từ đó rút ra những nhận xét

• Quan sát để đưa ra giả thuyết sơ bộ

c Thí nghi ệm Vật lý: Biết sử dụng các hành động và thao tác trong việc tiến hành thí

nghiệm theo chỉ dẫn; Bước đầu có hiểu biết và kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm nhằm

kiểm tra giả thuyết; rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu

d V ề các thao tác tư duy: Biết phân tích, so sánh các kết quả quan sát và đo đạc, thí

nghiệm; biết tổng hợp và khái quát hóa để rút ra kết luận đơn giản

e Nh ững hiểu biết về lý thuyết PPTN và vận dụng

• Hiểu được những khâu cơ bản của PPTN

• Bước đầu biết sử dụng PPTN xây dựng một vài định luật Vật lý đơn giản

• Tự lực nghiên cứu một vấn đề đơn giản bằng PPTN

Như vậy, khi tổ chức cho HS nhận thức Vật lý bằng PPTN thì các hành động và thao tác đặc thù của nhận thức Vật lý đã nêu trên có cơ hội thực hiện; HS được bồi dưỡng, rèn luyện tư duy lý thuyết và thực nghiệm – tư duy Vật lý

1.3.5.2 Nh ững hoạt động chủ yếu của GV khi hướng dẫn HS chiếm lĩnh kiến thức theo PPTN v ật lý

- Xây dựng tình huống có vấn đề

- Lựa chọn một lôgic nội dung bài học thích hợp

- Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện những thao tác cơ bản, những hành động phổ biến nêu trên

-Lựa chọn và cung cấp cho HS những phương tiện, công cụ cần thiết để thực hiện các hành động

-Định hướng hành động tư duy HS theo các giai đoạn của PPTN

Việc định hướng hành động tư duy HS được thực hiện thông qua các câu hỏi [22] Trong

việc định hướng hành động tư duy HS theo các giai đoạn của PPTN Vật lý thì các câu hỏi khái quát thường có dạng:

+ Câu h ỏi định hướng nêu dự đoán: Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy có mối liên

hệ nào giữa đại lượng A và đại lượng B? Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy hiện tượng A

xuất hiện khi nào? Trong điều kiện nào?

+ Câu h ỏi định hướng nêu hệ quả lôgic: Nếu điều dự đoán đúng thì từ dự đoán suy ra hệ

quả nào có thể kiểm tra bằng thí nghiệm?

+ Câu h ỏi định hướng nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán hay hệ quả lôgic của

d ự đoán: Cần phải làm thí nghiệm như thế nào để kiểm tra điều đó? Dụng cụ gì? Lắp ráp ra

sao? Trình tự tiến hành thế nào? Xử lý số liệu kết quả thí nghiệm như thế nào?

+ Câu h ỏi định hướng thực hiện thí nghiệm kiểm tra: Kết quả thí nghiệm có phù hợp

với có phù hợp với điều dự đoán không?

+ Câu h ỏi định hướng rút ra kết luận: (Rút ra kết luận gì về vấn đề nghiên cứu?)

+ Câu h ỏi định hướng vận dụng trong tình huống đặt vấn đề: Kiến thức mới (định luật,

nguyên lý vật lý mới) giải thích thế nào cho vấn đề nêu ra ở đề bài?

+ Câu h ỏi định hướng vận dụng trong tình huống mới: Thí dụ nào chứng minh cho kết

Theo tâm lý học, tính tích cực nhận thức của HS tồn tại với tư cách là cá nhân của toàn

bộ nhân cách của nó Cũng như bất kỳ một hoạt động nào khác, hoạt động nhận thức được

tiến hành trên cơ sở huy động các chức năng nhận thức, tình cảm và ý chí, trong đó chức năng nhận thức đóng vai trò chủ yếu Các yếu tố tâm lý kết hợp với nhau một cách hữu cơ, tác động qua lại lẫn nhau tạo nên tâm lý hoạt động nhận thức Sự tác động này không cứng

nhắc mà trái lại luôn biến đổi tạo nên rất nhiều dạng khác nhau của các nhiệm vụ nhận thức

cụ thể mà HS phải thực hiện Sự biến đổi này càng linh hoạt bao nhiêu thì HS càng dễ thích ứng với nhiệm vụ nhận thức khác nhau và tính tích cực nhận thức càng thể hiện ở mức độ cao

Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học

tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức Nói cách khác, là thái độ cải tạo của chủ thể đối với khách thể thông qua sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lý nhằm giải quyết những vấn đề học tập – nhận thức

Như vậy, tính tích cực nhận thức biểu hiện sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu; thể hiện sự nỗ lực của hoạt động trí tuệ, sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lý (như hứng thú, chú ý, ý chí ) nhằm đạt được mục đích đặt ra với mức độ cao

Tính tích cực của HS có mặt tự phát và tự giác:

• Mặt tự phát của tính tích cực là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò,

hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở mọi trẻ đều có, trong mức độ khác nhau

• Mặt tự giác của tính tích cực là trạng thái tâm lý, tính tích cực có mục đích và đối tượng rõ rệt Do đó, có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó Tính tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tư duy, trí tò mò khoa học, …

1.4.2 Bi ểu hiện tính tích cực trong hoạt động nhận thức

Trong học tập, HS chỉ chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được tư duy của mình khi nó tích cực, nỗ lực hoạt động nhận thức Thông qua hoạt động nhận thức, HS chiếm lĩnh được kiến thức và năng lực tư duy cũng đồng thời được phát triển

Để phát hiện các em có tích cực trong học tập hay không, có thể dựa vào một số dấu

hiệu sau đây[23], [8], [16]:

• Các em có chú ý học tập không?

• Các em có hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động học tập không? (thể

hiện ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép,…)

• Có hoàn thành nhiệm vụ được giao không?

• Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

• Có hiểu bài không? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?

• Có vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn không?

• Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không?

• Tốc độ học tập có nhanh không?

• Có hứng thú trong học tập không hay vì một ngoại lực nào đó mà phải học?

• Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

• Có sáng tạo trong học tập không?

Trong hoạt động học tập nói chung, trong dạy học vật lý nói riêng, tính tích cực hoạt động nhận thức của HS thường thể hiện ở:

• Hoạt động trí tuệ: tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho được

lời giải hay của một bài toán khó

• Hoạt động chân tay: say sưa bố trí, lắp ráp, và tiến hành thí nghiệm

Hai hình thức biểu hiện này thường đi kèm nhau Tuy nhiên, có lúc cũng biểu hiện riêng lẻ với những dấu hiệu thường thấy như sau: HS khao khát tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung các câu trả lời của bạn thích được phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề được nêu ra; hay thắc mắc và đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa trình bày rõ; chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã có để nhận thức các vấn đề

mới; mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới nhận từ các nguồn

kiến thức khác nhau có thể vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học

1.4.3 M ức độ tích cực nhận thức

Về mức độ tích cực của HS có thể dựa vào một số dấu hiệu sau:

• Có tự giác học tập không? Hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài (gia đình,

bạn bè, xã hội,…)

• Thực hiện nhiệm vụ của GV giao theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa?

• Tích cực nhất thời, hay thường xuyên, liên tục?

• Tích cực ngày càng tăng dần hay giảm dần?

• Có kiên trì, vượt khó hay không?

Hoạt động học tập của HS là hoạt động đòi hỏi phải có tính khoa học thực sự, được tổ

chức bởi GV cùng với sự tham gia tích cực của HS Vì vậy, để HS có thể tích cực, tự lực

nắm vững kiến thức là yêu cầu quan trọng của quá trình dạy học Quá trình này không phải

tự phát mà hoàn toàn tự giác, có mục đích, có kế hoạch và có tổ chức chặt chẽ Trong đó,

HS được phát huy đến mức tối đa tính tích cực, tự lực sáng tạo trong giải quyết các vấn đề

1.4.4 Nguyên nhân c ủa tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức của HS nảy sinh trong quá trình học tập nhưng nó lại là kết

quả của nhiều nguyên nhân: có những nguyên nhân phát sinh lúc học tập, có những nguyên nhân được hình thành từ quá khứ, thậm chí từ lịch sử dài lâu của nhân cách Nhìn chung, tính tích cực nhận thức phụ thuộc vào những nhân tố sau đây:

• Hứng thú

• Nhu cầu

- Có thể gây hứng thú cho HS ở mọi lứa tuổi

- Điều quan trọng hơn cả là nó nằm trong tầm tay của GV Người GV có thể điều khiển hứng thú của HS qua các yếu tố của quá trình dạy học: nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức; qua các bước lên lớp: mở bài, giảng bài mới, củng cố, vận

dụng, kiểm tra kiến thức; qua mối quan hệ thầy trò,…

Như vậy, việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS đòi hỏi một kế hoạch lâu dài

và toàn diện khi phối hợp hoạt động gia đình, nhà trường và xã hội

• Nội dung dạy học phải mới, những cái mới ở đây không phải quá xa lạ với HS, cái

mới phải liên hệ và phát triển từ cái cũ Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh

hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn các nhu cầu nhận thức của HS

• Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, làm

việc độc lập, phối hợp chúng với nhau Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau Những vấn đề quan trọng, các hiện tượng then chốt có lúc diễn

ra một cách đột ngột, bất ngờ

• Sử dụng và phối hợp các phương tiện dạy học, đặc biệt chú trọng tổ chức cho HS và

GV tự làm đồ dùng dạy học

• Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong vườn trường, trong phòng thí nghiệm,…

• Thầy giáo, bạn bè động viên, khen thưởng khi HS có thành tích học tập tốt

• Luyện tập dưới các hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào các tình huống mới

của thực tiễn

• Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

• Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập

Đặc biệt, trong dạy học vật lý muốn đạt hiệu quả cao trong các giờ học, người GV cần phát huy tính tích cực của HS bằng cách:

• Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tò mò, ham hiểu biết của HS

• Xây dựng lôgic nội dung phù hợp với đối tượng HS

• Tập dượt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lý

• Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hành thí nghiệm (bố trí dụng cụ thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo, kỹ năng làm một số dụng cụ TN đơn giản…), kỹ năng thu thập, xử lý thông tin

• Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS

1.4.6 Quan h ệ giữa PPTN và việc phát huy tính tích cực nhận thức của HS

Dạy học các kiến thức vật lý bằng PPTN là một hướng ưu tiên ở trường phổ thông PPTN là một trong những phương pháp dạy học tích cực Do đó, khi tổ chức cho HS hoạt động nhận thức theo PPTN sẽ tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

1.5 Phát triển năng lực sáng tạo của HS

1.5.1 Năng lực và năng lực sáng tạo

a Năng lực

“Trong khoa học tâm lý, người ta coi năng lực là những thuộc tính của cá nhân, nhờ

những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó mặc dù

phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt được kết quả cao” [18]

Tâm lý học hiện đại cho rằng con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách Chính trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu con người hình thành và phát triển những năng lực của mình Sự hình thành và phát triển năng lực của con người chịu tác động của nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố sinh học, yếu tố hoạt động của chủ thể, yếu tố

giao lưu xã hội và giáo dục Để phát triển năng lực cần có tư chất, tức là các đặc điểm về

giải phẫu sinh lý của hệ thần kinh con người Song các nhà tâm lý học cho rằng:“chỉ có các

tư chất là bẩm sinh, còn năng lực thì được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động”[6]

Giáo dục là một hoạt động chuyên môn của xã hội nhằm hình thành và phát triển nhân cách của con người (trong đó có năng lực) theo những yêu cầu của xã hội trong những giai đoạn lịch sử nhất định, thông qua chính hoạt động của HS trong mối quan hệ với cộng đồng

Chỉ có dạy học trong nhà trường mới có khả năng tạo ra những loại hình hoạt động đa dạng, phong phú cần thiết tạo điều kiện phát triển những năng lực khác nhau ở HS, phù hợp với tư

chất bẩm sinh của mỗi người và hoàn cảnh của xã hội

Chính trong dạy học, do có thể lựa chọn kỹ lưỡng những hình thức hoạt động, mà nhà trường cũng tích lũy được những phương pháp tổ chức hoạt động học tập có hiệu quả cao, tránh được sự mò mẫm của mỗi cá nhân Như vậy, dạy học có thể mang lại những hiệu quả,

những tiến bộ của mỗi HS mà các yếu tố tác động khác không thể có được Đặc biệt “dạy

học không bị động, chờ đợi sự phát triển, mà ngược lại thúc đẩy sự phát triển các chức năng tâm lý”[26]

b Năng lực sáng tạo

“Sáng tạo là bất cứ hoạt động nào của con người tạo ra một cái gì mới, không kể rằng cái được tạo ra ấy là một vật nào đó của thế giới bên ngoài hay một cấu tạo nào đó của trí

tuệ hoặc tình cảm chỉ sống và biểu lộ trong bản thân con người” [8],[18]

Kiến thức vật lý dạy trong trường phổ thông là những kiến thức đã được loài người

khẳng định, tuy vậy chúng luôn luôn là mới mẻ đối với HS Việc nghiên cứu kiến thức mới

sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống phải đưa ra những sáng kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ Do đó, có thể nói quá trình học tập của HS có bản chất là hoạt động sáng tạo

Ngoài tính cách tân của sản phẩm, đặc điểm tâm lý quan trọng của sáng tạo là tính

hiếm có, tính khó khăn, tính bất ngờ của phát kiến và tính ngẫu nhiên của phỏng đoán

Những đặc điểm đó làm phân biệt hoạt động sáng tạo với hoạt động tái tạo

Một đặc trưng tâm lý quan trọng của sáng tạo là tính chất hai mặt, chủ quan và khách quan Chủ quan theo quan điểm của người nhận thức mà trong đầu đang diễn ra quá trình sáng tạo, và khách quan theo quan điểm của người nghiên cứu các quá trình sáng tạo đó Đối với người hoạt động sáng tạo thì tính mới mẻ, tính bất ngờ, tính ngẫu nhiên của phỏng

đoán đều là chủ quan Người đó có thể không biết rằng những điều mà mình đề xuất ra nhân

loại đã biết rồi Trên thực tế, nếu chỉ coi là có tính sáng tạo đối với những hoạt động nào mà

kết quả của nó là những sản phẩm mới một cách khách quan, thì không thể có được một sự

tổ chức có kế hoạch loại hoạt động đó trong quá trình dạy học

S ự sáng tạo có nguồn gốc xã hội: Nhà tâm lý học Xô viết nổi tiếng L Vưgốtxki có

viết: “Bất kỳ một nhà phát minh nào, thậm chí là thiên tài luôn luôn chỉ có một cái cây của

thời đại mình, của môi trường mình Sự sáng tạo của anh ta bắt nguồn từ những nhu cầu được hình thành trước anh ta và dựa vào những khả năng cũng tồn tại ở bên ngoài anh ta”

Điều đó cho ta thấy tính hai mặt của sản phẩm của hoạt động sáng tạo: ngẫu nhiên theo quan điểm của cá nhân sáng tạo và có quy luật theo quan điểm của nhà sử học

Vai trò của trực giác trong quá trình sáng tạo: trong nghiên cứu vật lý và trong quá trình sáng tạo diễn ra theo chu kỳ gồm bốn giai đoạn

Hình 1.1: Sơ đồ về tính chu trình sáng tạo khoa học của Razumốpxki

Trong đó, khó khăn nhất, đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện

khởi đầu đề xuất mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án thực nghiệm kiểm tra hệ

quả suy ra từ lý thuyết Theo Razumốpxki, trong hai giai đoạn này không có con đường suy

luận lôgic mà phải dựa chủ yếu vào trực giác Trực giác khác với tư duy biện giải lôgic là ở

chỗ những bước đi của nó không thể hiện rõ một trình tự tất yếu chặt chẽ và việc giải quyết

vấn đề lại giống như một phỏng đoán đòi hỏi một cách lôgic Vậy có thể rèn luyện cho HS

trực giác được không? Theo PH N Gônôbôlin [6], trực giác là kết quả của:

• Việc tích lũy một số vốn lớn về tri thức

• Sự “chuẩn bị” đặc biệt các tri thức đó

• Sự rèn luyện kỹ năng giải quyết những nhiệm vụ mới, đột xuất

Những điều này đưa ta tới ý nghĩ là có thể phát triển tư duy trực giác trong HS trong quá trình dạy học vật lý khi giảng dạy cho các em các tài liệu học tập nếu tài liệu đó được đưa ra có tính chất chu kỳ

Năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất

cứ lĩnh vực hoạt động nào, càng có nhiều tri thức, càng có nhiều kỹ năng kỹ xảo thì càng

nhạy bén hơn trong dự đoán, càng đề ra được nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều

kiện cho trực giác phát triển Bởi vậy không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc

lập với học tập kiến thức, rèn luyện kỹ năng về một lĩnh vực nào đó [10]

Sự phân tích các đặc trưng của sáng tạo cho phép ta tìm ra con đường tổ chức có chủ định hoạt động nhận thức của HS nhằm phát triển năng lực sáng tạo Trong luận văn này, đó

là cơ sở để vận dụng PPTN vào trong dạy học vật lý

1.5.2 Các bi ểu hiện của năng lực sáng tạo

Người có năng lực sáng tạo thường có óc tư duy độc lập và óc phê phán; luôn say sưa nung nấu các ý tưởng mới; luôn đi vào các vấn đề cơ bản nhất để tìm ra quy luật; có khả năng dự báo; luôn tìm ra nhiều giải pháp để ứng xử, để giải quyết độc đáo, tối ưu một vấn

đề thực tế

Đối với việc dạy học vật lý lớp 11 theo cácgiai đoạn của PPTN, năng lực sáng tạo của

HS thường biểu hiện:

• Có suy nghĩ độc lập, nêu ra được ý kiến riêng, không phụ thuộc vào ý kiến của thầy hay các bạn, không sợ sai

• Đưa ra được ý kiến nhận xét, phê phán tranh luận, nêu được những thắc mắc, lật lại

vấn đề

• Đề xuất được cách làm “khác đi” chứ không “gò bó”, máy móc theo cái cũ, theo đường mòn Hoặc “không cả tin”, muốn tự mình làm để kiểm tra chứ không chỉ trong cậy

vào kết quả của người khác

• Phát hiện được vấn đề mới, nêu được dự đoán và biết nêu dự đoán có căn cứ

• Có sáng kiến, đề ra được các phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán, phương án đó

có thể thiếu thực tế, chưa rõ có tính khả thi hay không nhưng miễn là có ý tưởng hợp lý

• Vận dụng được kiến thức vào thực tế, trong những tình huống mới theo kiểu riêng

1.5.3 Các bi ện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS

T ổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới: kiến thức

vật lý trong trường phổ thông là những kiến thức đã được loài người khẳng định Tuy vậy, chúng luôn là mới mẻ đối với HS Việc nghiên cứu kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra

những tình huống đòi hỏi HS phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ

T ổ chức quá trình dạy học vật lý theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề là một trong

những biện pháp góp phần phát triển năng lực sáng tạo

Luy ện tập việc đề xuất dự đoán (giả thuyết): dự đoán có vai trò rất quan trọng trên con

đường sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực Dự đoán khoa học không phải là tùy tiện

mà luôn phải có một cơ sở nào đó, tuy chưa thật là chắc chắn Có thể có các dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lý của HS:

- Dựa vào một liên tưởng đã có

- Dựa trên sự tương tự: có thể dựa trên một dấu hiệu bên ngoài giống nhau mà dự đoán

sự giống nhau về bản chất, hoặc từ sự tương tự nhau về cấu tạo suy ra sự tương tự về tính

- Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình

- Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác

- Dự đoán về mối quan hệ định lượng: những hiện tượng vật lý xảy ra rất phức tạp, nhưng một điều ngạc nhiên là các định luật chi phối chúng lại rất đơn giản Trong chương trình vật lý THPT, mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý thường được biểu diễn bằng các công thức toán học (hàm số) Vì vậy, muốn dự đoán được mối quan hệ định lượng, cần phải

thực hiện các phép đo Thực hiện các phép đo với số các giá trị khác nhau càng nhiều thì càng dự đoán chính xác Tuy nhiên, ở trường phổ thông không có thời gian để làm việc đó nên ít nhất cũng phải làm ba lần với một đại lượng Trong nhiều trường hợp, nếu biểu diễn

các cặp số đo trên một đồ thị thì việc dự đoán về mối quan hệ định lượng bao giờ cũng chú

ý đến sai số có thể phạm phải

Luy ện tập đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán: Trong nghiên cứu vật lý,

một dự đoán (giả thuyết) thường rất trừu tượng, không thể kiểm tra trực tiếp được Muốn

kiểm tra xem dự đoán (giả thuyết) có phù hợp thực tế không, ta phải suy từ dự đoán (giả thuyết) ra hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm để xem hệ

quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết quả thí nghiệm không Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả đã rút ra được

Bài t ập sáng tạo: Trong quá trình xây dựng kiến thực mới, ta đã xét việc rèn luyện

năng lực sáng tạo cho HS Ngoài ra, trong dạy học vật lý, người ta còn xây dựng những loại bài tập riêng nhằm mục đích này và được gọi là bài tập sáng tạo Trong loại bài tập này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc

lập mới mẻ, không thể suy ra từ những kiến thức đã học Có hai loại bài tập sáng tạo là bài

tập thiết kế và bài tập nghiên cứu Trong bài tập thiết kế đòi hỏi HS phải đề xuất một thiết bị (vẽ các bộ phận chính và sắp xếp chúng) để thỏa mãn yêu cầu tạo ra một hiện tượng vật lý nào đó Trong bài tập nghiên cứu yêu cầu HS nghiên cứu để giải thích một hiện tượng mới

gặp nào đó

1.5.4 Quan h ệ giữa PPTN và việc phát triển năng lực sáng tạo của HS

PPTN cho phép thực hiện biện pháp tổng hợp, có hiệu quả cao nhằm phát triển năng

lực sáng tạo của HS Các giai đoạn của PPTN yêu cầu thực hiện các cách thức hoạt động khác nhau nhằm giải quyết vấn đề, sáng tạo ra cái mới Do đó, việc áp dụng PPTN trong

dạy học vật lý bảo đảm trang bị và rèn luyện cho HS các tri thức, kỹ năng và phương pháp

hoạt động sáng tạo, nó cũng góp phần hình thành hứng thú, nhu cầu học tập và sáng tạo – cơ

sở tâm lý của việc phát triển năng lực sáng tạo của HS

1.6 K ết luận

Trong chương này, chúng tôi đã trình bày những cơ sở lí luận về việc vận dụng PPTN vào trong dạy học vật lý theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức và góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS

Chúng tôi đã làm rõ nội dung, các giai đoạn, các mức độ vận dụng PPTN vào trong

dạy học cũng như việc phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS trong quá trình dạy và học Đồng thời, chúng tôi cũng đã phân tích và làm rõ mối quan hệ giữa

PPTN với việc phát huy tính tích cực của HS trong quá trình nhận thức theo PPTN, với việc phát triển năng lực sáng tạo của HS

Trên cơ sở phân tích, làm rõ các vấn đề ở trên, trong chương hai chúng tôi sẽ nghiên

cứu về mục tiêu dạy học và lôgic phát triển nội dung chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11

và thực tiễn dạy học chương này ở địa phương để xây dựng các tiến trình dạy học theo mục đích luận văn đã đặt ra