tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức khi giảng dạy một số bài học của chương từ trường lớp 11 thpt

3.Nhiệm vụ nghiên cứu Tiếp cận cơ sở lý luận của việc tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn HS tự hoạt động, tự chiếm lĩnh kiến thức để vận dụng vào quá trình dạy- học các kiến thức cụ

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

TRẦN THỊ THANH TRÚC

LU ẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

Danh m ục chữ viết tắt trong luận văn

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thế Dân, người trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn Lòng nhiệt tình, sự tận tâm cùng những lời động viên của thầy là yếu tố tiên quyết giúp tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy cô giảng dạy đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy: Thái Văn Vịnh; Nguyễn Ngọc Linh, người đã giúp

đỡ tôi rất nhiều trong quá trình điều tra thực tế dạy học ở một số trường THPT của tỉnh Bến Tre

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường THPT Phước Long, huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre, cùng quý thầy cô đồng nghiệp đã luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành việc học tập và nghiên cứu Đặc biệt thầy Nguyễn Ngọc Thơ đã tận tình giúp đỡ,

tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tiến trình thực nghiệm

Nhân đây, tôi cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè luôn là nguồn động viên và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn

Tất cả những sự giúp đỡ và tình cảm của Nhà trường, quý thây cô, gia đình và bạn bè sẽ

là động lực để tôi bước tiếp trên con đường nghiên cứu khoa học

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP

VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TƯ LỰC CHIẾM LĨNH KIẾN THỨC0T 13

Chương 2: TỔ CHỨC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH

TỰ LỰC CHIẾM LĨNH KIẾN THỨC KHI GIẢNG DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC

C ỦA CHƯƠNG "TỪ TRƯỜNG" LỚP 11- THPT0T 33

M Ở ĐẦU

1.Lý do chọn đề tài

Tri thức loài người tăng rất nhanh về khối lượng, đổi mới nhanh về chất lượng, nội dung nên việc cung cấp toàn bộ tri thức cho người học có thể sống và hoạt động suốt đời là điều không thể thực hiện được dù thời gian đào tạo có dài bao lâu đi nữa Làm thế nào để người học

có khả năng tự học, tự lực chiếm lĩnh tri thức, tự hoàn thiện học vấn của bản thân, tự tạo việc làm, chủ động tìm kiếm cơ hội lập nghiệp? Để đáp ứng được điều đó đòi hỏi người dạy không những cung cấp cho người học nội dung tri thức mà còn phải cung cấp phương pháp học tập thích hợp để người học có thể tự học, tự phát hiện vấn đề, tự tìm cách giải quyết vấn đề và vận dụng nó theo năng lực của mỗi người

Trong khi đó, việc dạy học hiện nay theo kiểu thuyết trình tràn lan vẫn đang ngự trị Nhiều thầy giáo vẫn chưa từ bỏ lối dạy học cũ: nói thao thao bất tuyệt mà không kiểm soát được việc học của trò, làm cho trò trở thành bị động, hoàn toàn lệ thuộc vào người thầy trong quá trình học tập Phương pháp dạy học như thế làm cho người học không bắt kịp tốc độ phát triển của thông tin, khoa học kỹ thuật Do đó, việc đổi mới phương pháp dạy học là nhu cầu cấp bách hiện nay Đây là vấn đề được toàn xã hội, Đảng và Nhà nước quan tâm Trong Nghị quyết

Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần thứ IV khóa VII đã khẳng

định: "Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học Áp dụng những

phương pháp giảo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực

học [25]

Việc tổ chức tình huống học tập kích thích HS tự lực hoạt động, tự chiếm lĩnh kiến thức ở

tất cả các môn học nói chung và môn Vật lý nói riêng là điều hết sức cần thiết Vì Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm chính xác, mọi kiến thức Vật lý đều được hình thành từ thực nghiệm hoặc được kiểm nghiệm bằng các thí nghiệm, do đó muốn học tốt môn Vật lý, HS không chỉ học thuộc các kết luận có sẵn trong SGK và làm đủ các bài tập mà phải tự mình tạo

ra các hiện tượng, quá trình thí nghiệm để quan sát, đo đạc, phân tích, xử lý, rút ra các nhận xét

nhằm lĩnh hội kiến thức, giải thích hay vận dụng vào thực tiễn Với đặc thù như trên của môn

Vật lý, người GV cần phải trang bị cho học sinh phổ thông phương pháp để HS có khả năng tự hoạt động, tự chiếm lĩnh kiến thức, tự đáp ứng được các yêu cầu của bản thân Tuy nhiên trong

thực tế, phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lý ở các trường phổ thông còn mang nặng tính chất thông báo, tái hiện HS thụ động thu nhận kiến thức và tái hiện lại khi được GV kiểm tra Đặc biệt trong chương "Từ trường", mặc dù phần lớn các thí nghiệm có thể tiến hành trong quá trình giảng dạy nhưng GV thường chỉ mô tả các hiện tượng, nêu các quy tắc xác định lực từ, đường cảm ứng từ chứ không tiến hành thí nghiệm hay hướng dẫn HS tiến hành các thí nghiệm Chính vì vậy mà phần lớn HS chưa từng được quan sát hay trực tiếp tiến hành các thí nghiệm dù là thí nghiệm đơn giản nhất HS thụ động trong cách học, trong suy nghĩ nên đa số các em không lưu giữ được những kiến thức đã học Thêm vào đó khả năng vận dụng các quy

tắc của HS rất kém vì kiến thức về hình học không gian của HS còn hạn chế Khả năng thực nghiệm của HS rất hạn chế, HS rất bỡ ngỡ trong các thao tác và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm Điều này hoàn toàn mâu thuẫn với đặc thù của môn Vật lý [1]

Vì những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: "Tổ chức tình huống học tập và

hướng dẫn học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức khi giảng dạy một số bài học của chương

3.Nhiệm vụ nghiên cứu

Tiếp cận cơ sở lý luận của việc tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn HS tự hoạt động,

tự chiếm lĩnh kiến thức để vận dụng vào quá trình dạy- học các kiến thức cụ thể của chương

4.Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu đề tài, những phương pháp được sử dụng là:

- Nghiên cứu các tài liệu về: Lý luận dạy học, Vật lý học, Tâm lý học có liên quan đến đề tài để làm cơ sở cho việc thực hiện mục đích nghiên cứu

- Điều tra, quan sát, phỏng vấn việc dạy học của GV ở một số trường về chương "Từ trường", nhằm thu thập những thông tin cần thiết làm cơ sở cho việc nghiên cứu

- Thực nghiệm sư phạm: Thực hiện trên lớp thực nghiệm nhằm so sánh kết quả với lớp đối chứng, kiểm tra tính đúng đàn của các tình huống đưa ra

- Thống kê toán học: Được sử dụng trong quá trình xử lý các số liệu thực nghiệm

5.Giả thuyết nghiên cứu

Việc tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức ở một

số bài học của chương "Từ trường một cách phù hợp, sẽ giúp nâng cao hiệu quả học tập của HS

ở chương này, đồng thời góp phần hình thành ở HS năng lực tự học, tự giải quyết vấn đề

6.Giới hạn nghiên cứu

Đê tài chỉ nghiên cứu, tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức khi giảng dạy một số bài học của chương "Từ trường” của chương trình Vật lý lớp 11- THPT

7.C ấu trúc của luận văn

Với những mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu như trên, luận văn có cấu trúc như sau:

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC TÌNH HUỐNG

1.1 Hoạt động dạy và học

1.1.1 Khái niệm hoạt động

* Định nghĩa

Hoạt động là phương thức tồn tại của con người: hoạt động cho xã hội, tập thể, gia đình

và bản thân; hoạt động vui chơi, hoạt động học tập, hoạt động lao động Bằng hoạt động và trong các hoạt động này mà mỗi cá thể hình thành và phát triển năng lực của bản thân

Hoạt động là quá trình thực hiện các quan hệ giữa mình và thế giới bên ngoài-thế giới tự nhiên và thế giới xã hội, giữa mình và người khác, giữa mình với bản thân [4], [5]

* Những đặc điểm của hoạt động

Hoạt động bao giờ cũng là hoạt động có đối tượng: hoạt động luôn luôn nhằm tác động vào cái gì đó, để thay đổi nó, hoạt động để tiếp nhận nó vào đầu óc mình

Hoạt động bao giờ cũng có chủ thể Thầy giáo và học sinh là chủ thể của hoạt động dạy- học Chủ thể hoạt động có thể một hay nhiều người

Hoạt động bao giờ cũng có tính mục đích là tạo ra sản phẩm có liên quan trực tiếp hay gián tiếp với việc thỏa mãn nhu cầu của con người và xã hội Tính mục đích là quy luật điều khiển mọi hoạt động [5]

* C ấu trúc của hoạt động

Hoạt động được thúc đẩy bởi một động cơ nhất định Động cơ là cái quan trọng nhất trong tâm lý con người Có động cơ xa và động cơ gần Động cơ xa là mục đích chung của hoạt động Động cơ gần (động cơ trực tiếp) là mục đích của từng bộ phận Mục đích bộ phận là mục đích của từng hành động Hành động là bộ phận hợp thành của hoạt động Mỗi hoạt động có

thể gồm một hay nhiều hành động tạo nên Ngược lại, một hành động có thể tham gia một hay nhiều hành động khác nhau

Hành động nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong điều kiện cụ thể Tùy mục đích và điều kiện cụ thể nơi diễn ra hành động mà xác định cách thức cụ thể giải quyết nhiệm vụ Cách

thức này chính là các thao tác tạo nên hành động Mục đích hành động thực hiện được nhờ thực hiện các thao tác Ngược lại, các thao tác được quyết định bởi công cụ điều kiện bên ngoài

Hoạt động được hợp thành bởi các hành động theo một mục đích nhất định Hành động

do các thao tác hợp thành tùy thuộc các điều kiện cụ thể Đó là cấu trúc đại thể hay còn gọi là

cấu trúc vĩ mô của hoạt động ở con người, có thể biểu diễn theo sơ đồ sau:

Có mối quan hệ qua lại giữa các thành tố trong cấu trúc hoạt động Sáu thành tố cùng với các mối quan hệ chúng tạo thành cấu trúc đại thể của hoạt động Hoạt động là sự vận động của

từng người, các thành tố và quan hệ giữa chúng là sản phẩm nảy sinh chính trong sự vận động của hoạt động

kết thúc, có trạng thái khởi đầu và kết thúc của người học, có trạng thái khởi đầu và kết thúc trong hoạt động của người dạy Cho nên, mỗi hành động dạy- học là một quá trình, đồng thời

lại là một thành phần của một quá trình dạy- học lâu dài

Bản chất của hoạt động dạy- học là sự luân phiên, theo những quy luật khách quan, của các hành động dạy- học, mà qua đó hoạt động của thầy và trò, cũng như các thuộc tính của HS thay đổi theo các hoạt động của chúng

Hoạt động dạy là hoạt động của thầy nhằm tổ chức sự lĩnh hội nội dung tri thức và chỉ đạo sự lĩnh hội đó Còn hoạt động học là hoạt động của trò nhằm tổ chức các điều kiện bảo đảm cho sự lĩnh hội, tiếp nhận nội dung tri thức, kỹ năng và chuyển chúng thành vốn liếng kinh nghiệm của bản thân

Dạy học là một dạng hoạt động đặc trưng cơ bản của loài người Dưới ánh sáng của lý thuyết hoạt động, khi phân tích dạy và học như là một hoạt động thì phải nhìn thấy trong đó

mục đích, động cơ, nội dung, các phương thức hành động diễn ra trong sự căng thẳng nhất định

của ý chí cũng như của những sức mạnh thể lực và trí tuệ, các phương thức điều chỉnh hành động và kiểm soát hiệu quả của chúng

Các yếu tố cấu thành của quá trình dạy học:

- Yếu tố mục đích của quá trình dạy học là sự nhận thức của thầy giáo và sự tiếp nhận của

HS về các mục đích và nhiệm vụ của một bộ môn nào đó nhằm thực hiện mục tiêu của giáo dục

đề ra Mục đích dạy học là do xã hội quy định

Trong tiến trình dạy học cụ thể thì mục đích và nhiệm vụ dạy học được xác định trên cơ

sở những yêu cầu của chương trình, đặc điểm của lớp học, học lực và sự phát triển của HS, cũng như trên cơ sở tính đến bản thân của nhà sư phạm, điều kiện trang thiết bị dạy học, -Yếu tố kích thích động cơ hóa đòi hỏi nhà sư phạm phải thực hiện các biện pháp nhằm kích thích ở HS sự hứng thú, nhu cầu giải quyết các nhiệm vụ học tập Qua đó, làm nảy sinh bên trong mỗi HS những động cơ học tập tích cực

- Yếu tố nội dung dạy học được quy định bởi kế hoạch dạy học, bởi chương trình bộ môn

và SGK do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Nội dung của từng giờ học riêng lẻ được GV cụ

thể hóa theo những nhiệm vụ được đề ra, theo trình độ và hứng thú của HS

- Yếu tố thao tác hành động: phản ánh trực tiếp nhất tính chất quá trình dạy-học Chính trong hoạt động dạy học của thầy và trò, trong sự tác động qua lại mà sự lĩnh hội kinh nghiệm phong phú của HS được thực hiện hóa Yếu tố thao tác- hành động của quá trình dạy học được thực hiện bằng các phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức dạy và học

- Yếu tố kiểm soát- điều chỉnh đòi hỏi người dạy phải vừa phải tiến hành kiểm tra vừa tiến hành giải quyết các nhiệm vụ dạy học đã được đề ra Còn người học phải tự kiểm tra tính

chính xác của các thao tác học tập và tính chính xác của các câu trả lời Kiểm tra và tự kiểm tra

bảo đảm cho sự vận hành của đường liên hệ ngược trong quá trình dạy học- GV thu nhận được các thông tin phản hồi về mức độ khó khăn, về chất lượng giải quyết nhiệm vụ dạy học theo từng giai đoạn, về các thiếu sót điển hình Mối liên hệ ngược không những tạo sự cần thiết để

GV điều chỉnh quá trình dạy học mà còn giúp HS tự điều chỉnh các hoạt động, khắc phục các thiếu sót của mình

-Yếu tố đánh giá hiệu quả của dạy- học đòi hỏi sự đánh giá của GV và sự tự đánh giá của

HS về các kết quả đạt được trong quá trình dạy học Qua đó, người dạy có những điều chỉnh kịp thời để tìm ra phương pháp giảng dạy tối ưu Còn người học xác định được các thiếu sót về

kiến thức và kỹ năng của bản thân

Sáu yếu tố của quá trình dạy- học đều nằm trong một mối quan hệ qua lại có quy luật với nhau Mục đích dạy học quy định nội dung dạy học Mục đích và nội dung dạy- học lại đòi hỏi

những phương pháp, phương tiện và hình thức nhất định để kích thích và tổ chức dạy- học Theo tiến trình dạy- học cần phải tiến hành kiểm tra thường xuyên và điều chỉnh quá trình dạy- học, tìm ra phương pháp tối ưu Cuối cùng tất cả các yếu tố cấu thành quá trình dạy- học, trong tính tổng thể của mình, đều đảm bảo cho một kết quả nhất định

1.1.3 Hoạt động dạy

"Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học, mà kết quả là

h ọc sinh lĩnh hội được nội dung giáo dưỡng và giáo dục; hoạt động đó bao gồm cả kiểm ra tiến trình và kết quả của hoạt động học " [4]

Công việc của người dạy trong hoạt động dạy bao gồm: lập kế hoạch giảng dạy, tổ chức

sự lĩnh hội nội dung kiến thức cho người học, kiểm tra tiến trình và kết quả của hoạt động học Trong tiến trình dạy, nhằm thực hiện mục tiêu đào tạo, đòi hỏi người dạy phải có những năng lực:

- Xây dựng lôgic các nội dung, tài liệu học tập

- Thiết kế tài liệu học tập

- Chuẩn bị phối hợp các thủ thuật, phương pháp dạy học, cải tổ chúng trong tiến trình dạy

học

- Dự thảo và thực hiện các phương tiện dạy học

- Hoạch định hành vi và hoạt động cần thiết cho học sinh

- Thiết lập không khí tâm lý thuận lợi và thực hiện các hình thức giao tiếp khác nhau

- Tập trung sự chú ý của học sinh, phân phối các chức năng, xây dựng các khung cảnh làm việc

Tất cả những việc làm trong tiến trình dạy cho thấy hoạt động của người dạy có mặt tri

thức, kỹ năng, kỹ xảo, tâm lý, xã hội và cả mặt nhân cách Việc thực hiện quá trình dạy học đòi hỏi phải có sự thể hiện tính tích cực của các chức năng tri giác, biểu cảm, giao tiếp, tổ chức thiết kế của người dạy

Muốn tiến hành hoạt động dạy- học, trước hết GV phải nắm vững khoa học bộ môn hay lĩnh vực hoạt động mình phụ trách Ngoài ra, GV còn phải am hiểu HS của mình một cách sâu

sắc, tổ chức hướng dẫn, kích thích HS hoạt động sáng tạo

1.1.4 Hoạt động học

* B ản chất và đặc điểm của hoạt động học

Hoạt động học là hoạt động của HS nhằm lĩnh hội nội dung kinh nghiệm xã hội Để lĩnh hội các tri thức, kỹ năng, kỹ xảo đòi hỏi người học phải hoạt động, kể cả chân tay và trí óc

Hoạt động học là hoạt động có hướng chủ quan vào việc hình thành nhân cách của bản thân người học " Hoạt động học, trước hết là hoạt động mà nhờ nó diễn ra sự thay đổi trong bản

thân học sinh Đó là hoạt động nhằm tự biến đổi mà sản phẩm của nó là những biến đổi diễn ra trong chính bản thân chủ thể trong quả trình thực hiện nó " [5]

Hoạt động học bao gồm việc định hướng học tập, lập kế hoạch hoạt động, kiểm tra hiệu quả của việc học Việc học đòi hỏi kỹ năng thực hiện một loạt các hành động không liên quan

trực tiếp đến sự lĩnh hội nhưng lại là tiền đề cần thiết Vì quá trình lĩnh hội gắn liền với các thao tác phân tích- tổng hợp, so sánh, khái quát của tư duy Đồng thời việc lĩnh hội cùng một

nội dung như nhau lại có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp và phương tiện học tập khác nhau

Trong quá trình hoạt động đòi hỏi HS phải tập trung, hứng thú tìm tòi, ham hiểu biết,

hứng thú tự hoàn thiện bản thân Nếu sự hứng thú không được hình thành thì bản thân sự lĩnh

hội sẽ diễn ra thấp hơn nhiều so với cường độ vốn có của HS Ngoài sự hứng thú ra, thì sự ổn định, tập trung tư tưởng, khuynh hướng khắc phục khó khăn, tình cảm, trách nhiệm và nghĩa vụ cũng giữ vai trò quan trọng đối với việc học tập

* Cấu trúc của hoạt động học

Theo D.B Encônin, một hoạt động học tập có mục đích bao gồm ba thành phần:

- Động cơ học tập- nhận thức: Một hoạt động học tập có mục đích phải được kích thích

bằng những động cơ phù hợp

- Các nhiệm vụ học tập: Nhiệm vụ học tập là mục đích mà HS đề ra cho mình dưới hình thức bài toán có vấn đề Chính điều này sẽ tạo nên tình huống có vấn đề hay tình huống học

tập Nếu giải quyết được nó thì HS sẽ thực hiện được mục đích của mình đã đề ra

- Các hành động học tập: HS giải quyết được các nhiệm vụ học tập của mình nhờ các nhiệm vụ học tập Đó là các hành động như sau:

+ Hành động tách các vấn đề từ các nhiệm vụ học tập được đề ra

+ Hành động vạch ra phương thức chung để giải quyết vấn đề trên cơ sở phân tích các quan hệ chung trong tài liệu học tập

+ Hành động mô hình hóa các quan hệ chung của tài liệu học tập và các phương thức chung để giải quyết các vấn đề học tập

+ Hành động cụ thể hóa và phong phú hóa cách thể hiện cục bộ, riêng lẻ của các quan hệ chung và các phương thức hành động chung

+ Hành động kiểm tra tiến trình và kết quả hoạt động học tập

+ Hành động đánh giá sự phù hợp giữa tiến trình và kết quả hoạt động học tập của HS với nhiệm vụ học tập và các vấn đề rút ra từ nhiệm vụ đó [5]

* Các giai đoạn của một hoạt động học tập cụ thể

Có thể chia làm hai dạng hoạt động học điển hình của HS Loại thứ nhất diễn ra trong thời gian trên lớp học hoặc các hình thức dạy học khác, mà ở đó GV giữ vai trò chỉ đạo, hướng dẫn

Loại thứ hai trong thời gian hoạt động độc lập của HS trên lớp hay làm bài tập ở nhà

Khi hoạt động của HS diễn ra dưới sự chỉ đạo của GV, có thể chia làm các bước sau đây:

- Tiếp nhận nhiệm vụ học tập và chương trình hành động do GV đề ra

- Thực hiện các hành động học tập và thao tác học tập nhằm giải quyết các nhiệm vụ đề

ra

- Điều chỉnh hoạt động học tập để phù hợp với mục tiêu của GV và sự tự kiểm ưa của bản thân

- Phân tích các kết quả của hoạt động học, được thực hiện dưới sự chỉ đạo của GV

Tiến trình hoạt động học tập một cách độc lập, được thực hiện không có sự chỉ đạo của

GV, thường gồm những bước sau đây:

- Lập kế hoạch học tập hay cụ thể hóa nhiệm vụ học tập của mình

- Lập kế hoạch về các phương pháp, phương tiện và hình thức hoạt động học tập

- Tự tổ chức hoạt động học

- Tự kiểm tra tiến trình của hoạt động học

- Tự điều chỉnh việc học

- Tự phân tích các kết quả của hoạt động học

Trình tự của các bước trong hoạt động học có thể biến dạng ít nhiều tùy theo tính chất của nhiệm vụ học tập giải quyết và các phương pháp học tập chủ đạo

Trình tự các bước trong hoạt động học của HS dưới sự chỉ đạo trực tiếp của GV là hoàn toàn thống nhất với trình tự hoạt động dạy của GV Nếu GV vạch ra nhiệm vụ, các hành động

học tập sắp tới của HS, kích thích chúng thì HS sẽ tiếp nhận các nhiệm vụ đó và thực hiện các hành động học tập đề ra dưới sự thúc đẩy của các động cơ do tác động kích thích của GV gây nên Nếu GV kiểm tra hành động của HS và điều chỉnh hành động dạy của mình thì dưới sự ảnh hướng của GV, HS sẽ tự điều chỉnh hành động học tập của mình Sự thống nhất của các quá trình dạy và học được thể hiện ở sự tương ứng giữa các giai đoạn hoạt động của thầy và trò Chỉ khi nào có sự thống nhất này thì mới tạo ra được một hiện tượng hoàn chỉnh mà ta gọi

là quá trình dạy- học Trong trường hợp HS tiến hành các hoạt động một cách độc lập, thì GV hướng dẫn hành động của HS một cách gián tiếp, vì trước đó họ đã đề ra cho HS các nhiệm vụ,

đã kích thích HS biết trước sẽ tham gia phân tích các kết quả thực hiện nhiệm vụ đó

Biện pháp chung có tính chiến lược để tích cực hóa hoạt động học tập là thực hiện cách

tiếp cận hướng vào người học dựa vào người học và hoạt động của người học Bản chất của cách tiếp cận này gói gọn trong các quan hệ biện chứng giữa hoạt động giá trị, nhân cách và tiền đề nền tảng cũng như sản phẩm lịch sử của các quan hệ đó là kinh nghiệm

Tích cực hóa hoạt động học tập hợp thành bởi hai mặt khác nhau nhưng luôn gắn với nhau ở mỗi cá nhân đó là năng lực học tập và động cơ học tập Vì thế, quá trình dạy học và các nhiệm vụ học tập cần phải thích hợp với hai mặt này của tính tích cực học tập

Nhũng biện pháp tích cực hóa hoạt động học tập được áp dụng trong nhà trường thường

có tính chất lâu dài, người ta còn gọi là chiến lược hay phương hướng tích cực hóa Chúng đồng thời bao quát nhiều yếu tố của quá trình dạy học: nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức, quan hệ, đánh giá, chế độ học tập, cơ cấu và kiểu tài liệu học tập Những biện pháp cụ thể để tích cực hóa hoạt động học tập:

- Thực hiện cách tiếp cận trên lớp để tăng hiệu quả học tập của nhóm và của cá nhân GV

đề ra yêu cầu riêng cho từng nhóm hay từng cá nhân, ra những bài tập luyện tập và ôn tập khác nhau, cung cấp những tài liệu hỗ trợ khác nhau, hướng dẫn riêng từng nhóm hay từng cá nhân khi cần thiết, chia lớp thành những trình độ khác nhau để tổ chức những hình thức học tập thích

hợp

- Sử dụng các kỹ thuật tương tác đa phương tiện theo yêu cầu trực quan, sinh động, đa chiều, đa kênh, đa dạng, đa chức năng và kích hoạt được quá trình học tập Đa phương tiện có vai trò to lớn huy động những tiềm năng khác nhau của người học trong hoạt động vật chất và hoạt động tâm lý Sử dụng đa phương tiện vừa cung cấp thông tin học tập và thông tin bổ trợ,

vừa tích cực hóa các chức năng nhận thức, giao tiếp, tình cảm, ngôn ngữ, hành động thể chất,

vừa làm công cụ tổ chức học tập, vừa cung cấp công cụ cho người học, vừa làm phương tiện hỗ trợ cho GV trong dạy học, vừa làm những đối tượng giao tiếp và hoạt động của người học

- Tổ chức các quan hệ và môi trường học tập đa dạng, giàu cảm xúc tích cực Đó là đa

dạng hóa môi trường học tập hay các hình thức tổ chức dạy học Mỗi bài học hay chủ đề học tập cần được thực hiện dưới nhiều hình thức khác nhau, tránh nhàm chán, hạn chế sự đơn điệu trong quá trình hoạt động của người học, tạo ra những tình huống nhận thức, giao tiếp, đạo đức linh hoạt và sống động: giờ lên lớp, giờ học, giờ học thực hành, hội nghị học tập

- Tổ chức và khuyến khích các hoạt động thực hành, thực nghiệm, ứng dụng tri thức của

học sinh trong học tập Quan trọng hơn cả là HS ứng dụng những tri thức của mình vào trong đời sống thực tế, trong công việc hàng ngày ở trường, ở nhà, ở mỗi nơi Biện pháp này có tác

dụng củng cố, hoàn thiện kết quả học tập không chỉ bằng suy nghĩ mà bàng việc làm và kiểm nghiệm thực tiễn Do đó, nâng cao nhu cầu, động cơ học tập, giúp HS trải nghiệm thành công sâu sắc hơn

- Huy động và sử dụng kinh nghiệm sống, kinh nghiệm học tập của người học trong quá trình học tập Để hoạt động được, mỗi cá nhân cần phải có những kinh nghiệm nhất định Kinh nghiệm là tất cả những gì cá nhân có được nhờ hoạt động thực tiễn của mình, kể cả học tập, làm việc sinh hoạt, giao tiếp, giải trí, quan hệ xã hội, trải nghiệm hay tập nhiễm những tình huống hay hoàn cảnh sống khác nhau

1.2 Tổ chức tình huống học tập

1.2.1.1 Các khái niệm

* Khái ni ệm tình huống: Một tình huống cụ thể là một hoàn cảnh cụ thể mà chủ thể được

đặt vào, nó tác động vào chủ thể, kích thích chủ thể hoạt động, đặt ra nhiệm vụ cho chủ thể [28]

* Khái ni ệm tình huống học tập: "Tình huống học tập là tình huống được tổ chức bởi GV

nhằm đưa HS vào những hoạt động học tập xác định theo mục tiêu dạy học" [29]

* Khái ni ệm tình huống có vấn đề:

Theo M.I.Macmutov, tình huống có vấn đề là trở ngại về mặt trí tuệ của con người, xuất

hiện khi con người chưa biết cách giải thích hiện tượng, sự kiện, quá trình của thực tế, khi chưa thể đạt được mục đích bằng cách thức hành động quen thuộc Tình huống này kích thích con người tìm tòi cách giải thích hay hành động mới Tình huống có vấn đề là quy luật của hoạt động nhận thức sáng tạo, có hiệu quả Nó quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu và giải quyết vấn đề [20]

Tình huống có vấn đề luôn luôn chứa đựng một nội dung cần xác định, một nhiệm vụ cần giải quyết, một vướng mắc cần tháo gỡ Vì vậy, kết quả của việc nghiên cứu và giải quyết tình

huống có vấn đề sẽ là tri thức mới, nhận thức mới hay phương thức hành động mới đối với chủ

thể

Tình huống có vấn đề được đặc trưng bởi một trạng thái tâm lý xuất hiện ở chủ thể trong khi giải quyết vấn đề, mà việc giải quyết đó cần đến tri thức mới, cách thức hành động mới chưa hề biết trước đó Có ba yếu tố cấu thành tình huống có vấn đề: nhu cầu nhận thức hoặc hành động của HS, sự tìm kiếm những tri thức và phương thức hành động chưa biết, khả năng trí tuệ của chủ thể thể hiện ở kinh nghiệm và năng lực

Tình huống có vấn đề là một hiện tượng chủ quan, một trạng thái tâm lý của chủ thể, trạng thái lúng táng xuất hiện trong quá trình nhận thức như một mâu thuẫn giữa chủ thể và

khách thể nhận thức trong hoạt động của con người Tình huống có vấn đề xuất hiện nhờ tính tích cực tìm tòi, nghiên cứu của chính HS

Tình huống có vấn đề là điểm khởi đầu của tư duy Vì vậy, ở đâu không có tình huống có vấn đề thì ở đó không có tư duy

Theo lý thuyết thông tin, tình huống có vấn đề là trạng thái của chủ thể có một độ bất định nào trước việc lựa chọn một giải pháp cho tình huống trong nhiều khả năng, có thể có mà chưa

biết cái nào trong số đó xuất hiện

Vận dụng những cơ sở lý luận trên, trong đề tài này chúng tôi tổ chức tình huống có vấn

đề nhằm kích thích HS tích cực tìm tòi, nghiên cứu khoa học, phát huy tư duy sáng tạo Trong

luận văn này, các tình huống đó được gọi là tình huống học tập

1.2.1.2 Các ki ểu tình huống học tập

Khi người học được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ mà HS đã đảm

nhận, HS nhanh chóng nhận thấy sự bất ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề xuất hiện, HS ở vào tình huống có thể thuộc các kiểu tình huống như sau:

Tình huống lựa chọn: HS đứng trước một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc có

liên quan đến những kiến thức hay nhiều phương pháp giải quyết đã biết, nhưng chưa chắc chắn có thể dùng kiến thức nào hay phương pháp nào sẽ mang lại kết quả chắc chắn Do đó, HS

cần phải lựa chọn một phương án, thậm chí còn phải tiến hành làm thử để xác định phương án đem lại kết quả như mong muốn

Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ: HS đứng trước một hiện tượng xảy ra theo một chiều

hướng trái với suy nghĩ thông thường nhưng chưa hiểu vì sao, do đó kích thích sự tò mò, lôi

cuốn sự chú ý của HS buộc họ phải tìm cách lý giải, phải bổ sung hoàn chỉnh hoặc phải thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình

Tình hu ống bế tắc: HS đứng trước một hiện tượng thường thây nhưng không hiểu vì sao,

vẫn coi như một điều bí mật của tự nhiên Bây giờ họ được giao nhiệm vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lý giải rõ ràng nhưng chưa biết dựa vào đâu

Tình huống không phù hợp: HS quan sát thấy một hiện tượng xảy ra ngược với những suy

nghĩ thông thường, ngược với những kiến thức mà HS đã biết HS cần phải xem xét lại nguyên nhân, để có căn cứ, lý lẽ thích hợp giải thích được hiện tượng trái ngược đó

Tình huống phát triển, hoàn chỉnh: HS đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết

một phần, một bộ phận trong một phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở

rộng thêm sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới

Tình hu ống phán xét: HS đứng trước một hiện tượng với nhiều cách giải thích khác nhau,

do đó HS cần phải xem xét kiểm tra cách giải thích nào hợp lý nhất

Tình huống đối lập: HS đứng trước một hiện tượng với lời giải thích có vẻ lôgic, nhưng

HS lại bất đồng với lời giải thích xuất phát từ một căn cứ lý lẽ sai trái với căn cứ lý lẽ đã được

chấp nhận HS cần phải có căn cứ, lý lẽ để bác bỏ lời giải thích sai lầm đó, bảo vệ căn cứ lý lẽ

đã được chấp nhận [24], [25], [26], [31]

1.2.2 Đặc trưng cơ bản của tình huống học tập

Đặc trưng cơ bản của tình huống học tập là những lý thuyết và thực hành để giải quyết vấn đề, là một hiện tượng chủ quan, một trạng thái tâm lý của chủ thể được đặc trưng bởi:

* Th ế năng tâm lý của nhu cầu nhận thức

Sau khi chấp nhận mâu thuẫn của vấn đề thành mâu thuẫn nhận thức của bản thân, HS có nhu cầu bên trong bức thiết muốn tìm kỹ được phương án giải quyết Như vậy, tình huống học

tập- đối tượng hoạt động nhận thức đã gây ra ở HS một trạng thái dồn nén cảm xúc, tích tụ tâm

lý, bứt rứt, bồn chồn, gay cấn Nhu cầu nhận thức của HS ở tình huống học tập có độ lớn gọi

là thế năng tâm lý

Nói cách khác, thế năng tâm lý của nhu cầu nhận thức là cường độ của nhu cầu tác động biến đổi đối tượng nhận thức để chiếm lĩnh kiến thức, biểu lộ ở tính tích cực có hướng đích của

HS

* Tích c ực hoạt động tìm tòi, phát hiện mang tính hưng phấn

Trạng thái hưng phấn trong hoạt động tìm tòi nhận thức đã được Hegel định nghĩa: "Sự hưng phấn không là gì khác mà chính là trong trạng thái này, con người bị cuốn hút hoàn toàn

vào đối tượng, toàn tâm toàn ý thâm nhập vào nó và anh ta sẽ chưa yên tâm chừng nào chưa tìm thấy hình dáng thích hợp và chưa đưa được nét chạm trổ cuối cùng, chừng nào chưa đạt tới

sự hoàn hảo " [20]

Tính hưng phấn trong hoạt động tìm tòi nhận thức tức là tính tích cực tìm tòi, phát hiện đến mức say mê Con người trong trạng thái hưng phấn là con người biết xúc động, rung cảm

và sống hết mình, có niềm say mê sống động, sẵn sàng vượt mọi trở ngại để đi tới đích

* Niềm hạnh phúc của sự phát hiện

Sau khi trải qua trạng thái căng thẳng cực độ " trường căng óc" của tình huống có vấn đề, đến khi đã tìm được lời giải đáp cuối cùng cho vấn đề gay cấn, HS thường được hướng niềm

hạnh phúc của sự phát hiện Nói cách khác, khi đạt tới mục tiêu, khi chiếm lĩnh được kiến thức,

HS cảm thấy được niềm hạnh phúc của hoạt động nhận thức, thấy tâm hồn sảng khoái hơn, nhân cách phong phú hon Trong hoạt động và bằng hoạt động có đối tượng, chủ thể được cải

tạo

1.2.3 Tổ chức tình huống học tập

Tổ chức tình huống học tập thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần

giải quyết, có nhu cầu, hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải làm gì và định hướng được làm như thế nào

Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống học tập liên tiếp, được sắp xếp theo

một trình tự hợp lý của sự phát triển vấn đề nghiên cứu, nhằm đưa HS tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của

HS

Quy trình tổ chức tình huống học tập gồm các giai đoạn sau đây:

- GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận bằng kinh nghiệm thực tế, biểu

diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu HS làm một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu

- GV yêu cầu HS mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ của bộ môn

- GV yêu cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước

- GV giúp HS phát hiện ra chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết

Như vậy tình huống học tập xuất hiện khi HS ý thức được rõ ràng nội dung, yêu cầu của

vấn đề cần giải quyết và cảm thấy mình có khả năng giải quyết được vấn đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực giải quyết [26]

1.3 Hướng dẫn học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức

Hoạt động nhận thức của con người chỉ thật sự bắt đầu khi con người gặp mâu thuẫn mà

những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm đã có không đủ để giải quyết vấn đề Để giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn thì phải xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kỹ năng mới Do đó, để tự lực chiếm lĩnh kiến thức đòi hỏi HS phải hoạt động, kể cả chân tay (bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ thí nghiệm)

và trí óc (phân tích, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa) Để cho hoạt động nhận thức đạt hiệu quả, HS cần phải có những kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các hoạt động và phương pháp suy luận Vì vậy, sự hướng dẫn của GV phải bao hàm cả việc rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện hoạt động trí óc, hoạt động chân tay và phương pháp suy luận

Để việc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho HS đạt hiệu quả, GV có thể sử dụng những cách làm như sau:

- GV lựa chọn con đường hình thành kiến thức phù hợp với các quy luật của lôgic học và

tổ chức các tình huống học tập sao cho trong từng giai đoạn xuất hiện các tình huống bắt buộc

HS phải hoạt động mới có thể giải quyết vấn đề và hoàn thành nhiệm vụ học tập

- GV đặt ra những câu hỏi để định hướng cho HS tìm cách giải quyết vấn đề một cách thích hợp trong từng tình huống học tập cụ thể

- GV phân tích các phương án giải quyết vấn đề của HS, chỉ ra chỗ sai trong các câu trả lời, các thao tác tiến hành thí nghiệm và hướng dẫn HS cách sửa chữa

- GV giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm, thực hiện những suy luận lôgic dưới dạng một

số quy tắc đơn giản [9]

1.3.1 Định hướng hành động học tập trong dạy học

Trong dạy học, GV có vai trò quan trọng trong việc tô chức, kiêm tra, định hướng hành động học tập của HS theo một chiến lược dạy học hợp lý và có hiệu quả, sao cho HS tự chủ xây

dựng được kiến thức khoa học, đồng thời từng bước phát triển năng lực nhận thức của bản thân

Sự định hướng hành động nhận thức của HS trong một tình huống học tập đòi hỏi phải xác định rõ:

- Vấn đề cần được giải quyết

+ Định hướng khái quát chương trình hóa

* Định hướng tái tạo

Người dạy học hướng HS vào việc huy động, áp dụng những kiến thức, cách thức hoạt động mà HS nắm bắt được hoặc đã được người dạy chỉ ra một cách tường minh, để HS có thể

thực hiện được nhiệm vụ của mình Nghĩa là HS chỉ cần tái tạo lại những hành động đã được người dạy chỉ rõ hoặc những hành động trong tình huống đã quen thuộc đối với HS

* Định hướng tìm tòi

Người dạy không những chỉ ra cho HS một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động của HS cần áp dụng, mà còn đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm

tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hành động thích hợp trong tình

huống không phải là quen thuộc đối với họ

* Định hướng khái quát chương trình hóa

Người dạy cũng gợi ý cho HS tương tự như kiểu định hướng tìm tòi nói trên, nhưng giúp

HS ý thức được đường lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề Sự định hướng chương trình hóa theo các bước dự định họp lý

Người dạy thực hiện từng bước việc hướng dẫn HS giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận

Sự định hướng ban đầu đòi hỏi HS tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đã đặt ra

Nếu HS không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV là sự định hướng khái quát ban đầu để thu hẹp hơn phạm vi, mức độ tìm tòi giải quyết cho vừa với sức của HS

Nếu HS vẫn không đáp ứng được thì sự hướng dẫn của GV chuyển dần sang kiểu định hướng tái tạo Khi sự cần thiết phải chuyển sang kiểu định hướng tái tạo thì trước hết GV càn hướng dẫn HS trình tự các bước của hành động, các thao tác hợp lý để theo đó HS tự giải quyết

- Định hướng tái tạo cụ thể

- Định hướng khái quát chương trình hóa

- Định hướng tìm tòi, nghiên cứu sáng tạo

Kiểu định hướng tái tạo đảm bảo được hiệu quả rèn luyện kỹ năng cho HS có thể thích ứng được với khả năng tìm tòi trong dạy học Nhưng nếu trong dạy học chỉ sử dùng kiểu định hướng tái tạo thì không đáp ứng được yêu cầu rèn luyện tư duy sáng tạo của HS, không đủ để

đảm bảo cho HS chiếm lĩnh được những tri thức khoa học sâu sắc, vững chắc và vận dụng được

Kiểu định hướng tìm tòi nhàm rèn luyện cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, đáp ứng mục tiêu đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài của sự nghiệp giáo dục

Để thực hiện có hiệu quả kiểu định hướng này, đòi hỏi GV phải có trình độ hiểu biết, khả năng

sư phạm, hiểu sâu sắc đối tượng HS của mình Vì không phải bất kỳ gợi ý, hướng dẫn nào của

GV cũng đều có sự khích lệ, kích thích được sự tìm tòi sáng tạo của HS một cách có hiệu quả [28]

1.3.2 Hướng dẫn học sinh giải quyêt van đê trong dạy học Vật lý

* Ho ạt động học tập Vật lý: Hoạt động học tập Vật lý của HS mà thực chất là hoạt động

nhận thức Vật lý Do đó, muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động học tập Vật lý của HS, GV cần nắm được quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, lôgic hình thức các kiến thức

Vật lý, những hành động trong quá trình nhận thức Vật lý, những phương pháp nhận thức Vật

lý phổ biến để hoạch định những hành động, các thao thác cần thiết của HS trong quá trình chiếm lĩnh một kỹ năng xác định Ngoài ra, GV cần phải nắm được những biện pháp để động viên, khuyến khích HS tích cực, tự lực thực hiện các hành động trong quá trình nhận thức Vật

lý, đánh giá kết quả hành động [24]

* Nh ững hành động phố biến trong hoạt động nhận thức Vật lý

Hiện tượng Vật lý rất phức tạp và đa dạng Do đó, có rất nhiều hành động ương hoạt động nhận thức Vật lý Những hành động được dùng phổ biến trong quá trình nhận thức Vật lý của

HS ở trường PT:

- 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

- Bổ 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 môi quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng

- Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát 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 thuyết suy ra một hệ quả

- Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết

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

biến đổi khả năng HS, hình thành và phát triển những phẩm chất năng lực của họ

Một số hành động của chủ yếu của GV trong dạy học Vật lý:

- Xây dựng tình huống có vấn đề nhàm tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ tìm hiểu cái

mới, kích thích HS hăng hái, tự giác hoạt động, tạo ra không khí lớp học thuận lợi, ủng hộ

những cuộc phát biểu trao đổi ý kiến, thảo luận những kết quả thực hiện hành động học tập của

HS

- Lựa chọn một lôgic bài học, nội dung bài học thích hợp

- Phân chia bài học thành những vấn đề nhỏ, phù hợp với trình độ xuất phát của HS, xác định hệ thống những hành động học tập mà HS có thể thực hiện được với sự cố gắng vừa sức

Nội dung kiến thức Vật lý phổ thông không phải là nguyên dạng kiến thức Vật lý trong khoa học ở dạng đầy đủ nhất, hiện đại nhất mà được biến đổi đi, trình bày dưới dạng đơn giản hơn, phù hợp với trình độ HS Do đó, những hành động cần thiết để tái tạo lại những kiến thức đó cũng phải phù hợp với trình độ HS

- Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ bản, một số hành động nhận

thức phổ biến [24], [25]

1.3.3 Các giai đoạn của tiến trình dạy học

Để phát huy đầy đủ vai trò của HS trong quá trình tự lực chiếm lĩnh kiến thức và vai trò

chủ đạo của GV trong việc tổ chức tình huống học tập, hướng dẫn HS tự lực chiếm lĩnh kiến thức đạt hiệu quả cao nhất, tiến trình dạy học có thể thực hiện theo các giai đoạn sau:

- Giai đoạn tổ chức tình huống học tập

+ GV làm cho HS hiểu rõ vấn đề và giao cho HS một nhiệm vụ nhận thức Dưới sự hướng dẫn của GV, HS tích cực tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ học tập

+ Phương án và giải pháp ban đầu của HS đưa ra gặp khó khăn Dưới sự hướng dẫn của

GV, vấn đề được chính thức diễn đạt

- Giai đoạn giải quyết vấn đề là giai đoạn đi tìm điều chưa biết trong tình huống học tập + HS tự nghiên cứu vấn đề, xác định phạm vi nghiên cứu vấn đề,vượt qua khó khăn, có sự hướng dẫn của GV khi cần thiết

+ HS đưa ra phương án giải quyết vấn đề, trao đổi tranh luận với người khác trong nhóm

về cách giải quyết vấn đề và kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, bổ sung để hoàn thiện phương án giải quyết vấn đề nhận thức

+ GV chính xác hóa, thể chế hóa kiến thức mới

- Giai đoạn vận dụng kiến thức

HS vận dụng kiến thức vừa thu được nhằm kiểm tra lại và ứng dụng kiến thức vào thực

tiễn Mặt khác, để mở rộng phạm vi hiểu biết, chuẩn bị cho những bước tiến đến một vấn đề

mới, xa hơn [9]

KẾT LUẬN CỦA CHƯƠNG 1

Qua nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tổ chức và hướng dẫn HS tự lực chiếm lĩnh kiến

thức, chúng tôi rút ra được những vấn đề cơ bản sau:

Học tập là một quá trình xử lý thông tin Quá trình xử lý thông tin có các chức năng: đưa thông tin vào, xử lý thông tin, biến đổi thông tin, đưa thông tin ra và điều khiển HS thực hiện các chức năng này bằng những hoạt động của mình, kể cả hoạt động chân tay và hoạt động trí

óc

Dạy học chính là sự tác động qua lại giữa GV và HS nhằm làm cho HS lĩnh hội khiến thức, kinh nghiệm của xã hội thành kiến thức kinh nghiệm của bản thân Bản chất của hoạt động dạy- học là sự luân phiên, theo những quy luật khách quan của dạy học Qua đó, hoạt động của GV và HS cũng như các thuộc tính của HS thay đổi theo các hoạt động của chúng Trong quá trình hoạt động dạy- học, GV là người giữ vai trò chỉ đạo, tổ chức, hướng dẫn HS lĩnh hội tri thức, còn HS là chủ thể của quá trình học tập- chủ thể này hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo

Hoạt động dạy là hoạt động của GV nhằm tổ chức sự lĩnh hội nội dung tri thức và chỉ đạo

sự lĩnh hội đó Còn hoạt động học là hoạt động của HS nhằm tổ chức các điều kiện bảo đảm cho sự lĩnh hội, tiếp nhận nội dung tri thức, kỹ năng thành vốn liếng kinh nghiệm của bản thân

Hoạt động học tập của HS chỉ bắt đầu khi có sự mâu thuẫn trong nhận thức Chính mâu thuẫn trong vấn đề nhận thức góp phần làm cho HS có nhu cầu, ước muốn cũng như khả năng tham gia giải quyết các mâu thuẫn đó để thu hái được tri thức, kỹ năng, kỹ xảo Do đó, GV cần

tạo những tình huống có vấn đề hay gọi là tình huống học tập để kích thích hoạt động nhận

thức của HS

Tình huống học tập là hoàn cảnh trong đó xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mà HS chấp

nhận giải quyết mâu thuẫn đó như một nhiệm vụ học tập và sẵn sàng đem sức lực, trí tuệ ra để giải quyết Tình huống học tập như là một thách thức đối với HS HS luôn muốn tự lực, độc lập

tìm cách giải quyết vấn đề GV nên khuyến khích HS phát huy ưu điểm đó nhưng sự hướng

dẫn, gợi ý đúng lúc của GV cũng thật sự cần thiết Vì nó giúp HS vượt qua những bế tắc, khó khăn trong quá trình giải quyết vấn đề Sản phẩm của quá trình giải quyết vấn đề trong học tập

là hình thành kiến thức mới, kỹ năng mới

Chương 2: TỔ CHỨC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ LỰC CHIẾM LĨNH KIẾN THỨC KHI GIẢNG DẠY

2.1 Những nội dung cơ bản của chương "Từ trường" lớp 11-THPT

Nội dung chương này gôm hai nhóm kiến thức: từ trường và lực từ:

- Nhóm thứ nhất gồm các vấn đề: khái niệm từ trường, đại lượng đặc trưng cho từ trường

về mặt tác dụng lực, mô tả từ trường bằng phương pháp hình học, từ trường của dòng điện trong các mạch điện khác nhau

- Nhóm thứ hai gồm các vấn đề: lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện,

lực từ tác dụng lên một khung dây mang dòng điện, lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động (lực Lorentz), ứng dụng của lực từ

Chương 'Tử trường" lớp 11 THPT bao gồm 16 tiết: l0 tiết nghiên cứu tài liệu mới; 5 tiết bài tập và 1 tiết kiểm tra cuối chương Trong 10 tiết nghiên cứu tài liệu mới của chương này

giảng dạy 8 bài:

+Bài 1: Từ trường

+Bài 2: Đường cảm ứng từ

+Bài 3: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện Cảm ứng từ

+Bài 4: Từ trường của dòng điện trong các mạch có dạng khác nhau

+Bài 5:Tương tác giữa hai dây dẫn song song Định nghĩa đơn vị cường độ dòng điện

+Bài 6: Lực từ tác dụng lên một khung dây mang dòng điện

là các điện tích chuyển động? Trong nam chân vĩnh cửu, chúng là các electron của các nguyên

tử sắt tạo nên nam châm ấy Trong nam châm điện, chúng là các electron chạy trong các cuộn dây dẫn mà ta đã cuốn xung quanh các nam châm ấy

Như vậy trong từ học, chúng ta nghĩ kiểu tương quan này sau đây:

Điện tích chuyển động <-> từ trường <-» điện tích chuyển động

Vì dòng điện trong dây dẫn là một dòng các điện tích chuyển động nên chúng ta có thể

viết lại như sau:

Dòng điện <-> từ trường <-> dòng điện

Điều này nói lên rằng:

- Một điện tích chuyển động hay một dòng điện sinh ra một từ trường

- Nếu đặt một điện tích chuyển động hoặc một sợi dây dẫn có dòng điện chạy qua vào trong từ trường thì nó sẽ bị lực từ tác dụng Đây là tính chất cơ bản để nhận biết sự tồn tại của

từ trường

Chúng ta có thể biểu diễn từ trường bằng các đường cảm ứng từ Điều đó có nghĩa là:

- Phương của tiếp tuyến với đường cảm ứng từ ở mỗi điểm trùng với phương của vectơ

thể xác định được hướng của lực từ tác dụng lên một điểm bất kỳ trong không gian, ở nơi nào đường sức từ dày hơn thì lực từ tác dụng lớn hơn và ngược lại

Từ trường của dòng điện phụ thuộc vào 3 yêu tố:

+ Dạng mạch điện

+ Cường độ dòng điện trong mạch

+ Môi trường xung quanh dòng điện

Sau đây ta xét từ trường của dòng điện trong các dạng mạch:

* T ừ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài

Dựa vào hình ảnh của từ phổ, ta nhận thấy đường cảm ứng từ của từ trường tạo bởi dòng điện trong dây dẫn thẳng dài là những đường tròn đồng tâm bao quanh sợi dây như hình vẽ:

Để xác định chiều của đường cảm ứng từ của từ trường tạo bởi dòng điện trong dây dẫn

thẳng dài, ta dùng quy tắc cái đinh ốc 1 (hay quy tắc nắm bàn tay phải)

Quy tắc cái đinh ốc 1: Đặt cái đinh ốc dọc theo dãy dẫn và quay cải đinh ốc sao cho nó

ti ến theo chiều dòng điện, khi đó chiều quay của cái đinh ốc là chiều các đường cảm ứng từ

Quy tắc này do Maxwell nêu lên đầu tiên gọi là quy tắc cái vặn nút chai

(Quy tắc nắm bàn tay phải: Nắm bàn tay phải lại và choãi ngón tay cái ra cho nó hướng

theo chi ều dòng điện Các ngón tay khác tự nhiên sẽ cong theo chiều của đường cảm ứng từ do dòng điện đó sinh ra)

Cảm ứng từ của một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, đặt trong không khí được tính bằng công thức:

B = 2.10-7.(I/r) (2.1)

Trong đó: r là khoảng cách từ điểm cần phải tính cảm ứng từ B đến dây dẫn

* T ừ trường của dòng điện trong khung dây tròn

Dựa vào hình ảnh từ phổ, ta nhận thấy đường cảm ứng từ là những đường cong, càng gần tâm độ cong của các đường cảm ứng từ càng giảm Đường cảm ứng từ đi qua tâm O của khung

dây tròn là đường thẳng

Cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại tâm của khung dây tròn:

B = 2π.10-7

.(I/R) (2.2) Trong đó: I là cường độ dòng điện chạy trong khung dây

R là bán kính khung dây

Chiều của đường cảm ứng từ và chiều của dòng điện trong khung dây liên hệ với nhau theo quy tắc cái đinh ốc 2 hay quy tắc bàn tay phải cong và thẳng

Quy tác cái đinh ốc 2: Đặt cái đinh ốc dọc theo trục vuông góc với mặt phẳng khung dây

và quay theo chiều dòng điện trong khung, khi đó chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của các đường cảm ứng từ xuyên qua phần mặt phẳng giới hạn bởi khung dây

(Quy tắc bàn tay phải cong và thẳng: Dùng bàn tay phải nắm lấy vòng dây sao cho các

ngón tay cong theo chiều dòng điện trong khung dây Ngón tay cái choãi ra sẽ chỉ theo chiều

c ủa đường cảm ứng từ.)

* T ừ trường của dòng điện trong ống dây dài

Từ trường gây ra bởi dòng điện chạy trong cuộn dây dài quấn chặt, hình xoắn Cuộn dây như vậy gọi là ống dây điện thẳng Ta giả định chiều dài ống dây lớn hơn đường kính của nó rất nhiều

Từ trường của ống dây là vectơ tổng hợp của từ trường do từng vòng dây sinh ra Ở nhũng điểm rất gần dây dẫn thì về mặt tính chất từ, nó gần giống như một dây dẫn dài và thẳng Đường cảm ứng từ của từ trường tạo bởi mỗi vòng dây gần giống các đường tròn đồng tâm Đường cảm ứng từ bên trong ống dây gần là những đường thẳng song song với trục của ống dây Trong trường hợp ống dây dài vô hạn và cuốn chặt bằng dây dẫn có tiết diện vuông, thì đường cảm ứng từ bên trong ống dây là những đường thẳng cách đều và song song với trục của

ống dây

Chiều của đường cảm ứng từ dọc theo trục của ống dây được xác định theo quy tắc cái đinh ốc 2 (hay quy tắc bàn tay phải (thẳng và cong)

Quy tác cái đinh ốc 2: Đặt cái đinh ốc dọc theo trục của ống dây và quay theo chiều dòng

điện thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của đường cảm ứng từ bên trong ống dây

(Quy tắc bàn tay phải thẳng và cong theo cách sau: Nắm lấy ống dây bằng bàn tay phải

sao cho các ngón tay cong theo chiều của dòng điện Ngón tay cái choãi, chỉ chiều của đường cảm ứng từ dọc theo trục của ống dây.)

Cách sắp xếp các đường cảm ứng từ bên trong ống dây chứng tỏ từ trường ở bên trong ống dây tương đối mạnh và đều trên toàn tiết diện thẳng của ống Từ trường bên ngoài ống dây thì tương đối yếu

Cảm ứng từ bên trong ống dây:

B = 4π.10-7

nI (2.3)

Trong đó: I là cường độ dòng điện chạy trên các vòng dây của ống dây

n là số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống dậy

Mặc dù phương trình (2.3) trong trường hợp ống dây điện dài vô hạn, nhưng rể nó đúng

cả trong ống dây thực nếu ta áp dụng nó cho các điểm nằm bên trong và gần tâm của ống dây

Phương trình (2.3) phù hợp với kết quả thực nghiệm là cảm ứng từ B không phụ thuộc vào

chiều dài và đường kính của ống dây Ống dây điện thẳng cho ta biện pháp thực tế để tạo ra từ trường đều có trước để làm thí nghiệm

2.1.2 Các kiến thức về lực từ

* L ực từ tác dụng lên một dây dẫn có dòng điện chạy qua

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng chiều dài ℓ có dòng điện I chạy qua và đặt

trong từ trường đều có:

- Điểm đặt: tại điểm khảo sát

- Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và đường cảm ứng từ

- Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái

Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ xuyên vào

lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện Khi đó ngón tay cải choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.Type equation here.

-Độ lớn: FB=IℓΒ (2.4)

Công thức (2.4) cho ta xác định độ lớn của lực từ ương trường hợp đoạn dây dẫn mang

dòng điện I đặt vuông góc với đường cảm ứng từ

Nếu đường cảm ứng từ không vuông góc với đoạn dây dẫn mang dòng điện thì lực từ sẽ cho bởi một công thức tổng quát hóa từ công thức (2.4) F=I ℓ B sinα (2.5)

Với ℓ là chiều dài đoạn dây dẫn

- Lực từ F luôn tác dụng vuông góc với đoạn dây dẫn mang dòng điện

- Từ trường không tác dụng lực nào lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt song song cùng chiều (hoặc ngược chiều) với đường cảm ứng từ

Phương trình cho biết khi đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt song song cùng chiều hoặc ngược chiều với đường cảm ứng từ thì a =0° hoặc 180° và hiển nhiên lực từ bằng không

- Lực từ đạt giá trị cực đại (bằng I ℓ B) khi đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt vuông góc

với đường cảm ứng từ

- Độ lớn của lực từ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện I và chiều dài đoạn dây dẫn ℓ

Hiện tượng cơ bản của từ học là hai sợi dây song song có dòng điện chạy qua tác dụng lên nhau bằng các lực

Ta xét trường hợp hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song cách nhau một khoảng r và mang

các dòng điện Iα và Ib

Ta dùng phương trình sau: Dòng điện <->từ trường <->dòng điện để phân tích các lực mà hai dây dẫn tác dụng lên nhau

Vectơ cảm ứng từ 𝐵�⃗α của từ trường tạo bởi dòng điện trong dây dẫn a có:

- Điểm đặt: trên dây b

- Chiều: Áp dụng quy tắc cái đinh ốc 1 ta xác định được chiều của vectơ cảm ứng từ 𝐵�⃗α

hướng xuống dưới

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của 𝐹⃗ba hướng về sợi dây a

Bây giờ ta có thể tính theo cách tương tự, lực tác dụng lên dây a bằng cách xác định vectơ

cảm ứng từ của từ trường tạo bởi dòng điện trong dây b gây ra tại vị trí của dây a, rồi xác định

lực từ do từ trường này gây ra Với hai dòng điện song song cùng chiều, lực từ cùng hướng về

phía dây b, nghĩa là hai dây hút nhau Từ trường ngoài đối với dây này là từ trường riêng của dây kia

Ta có thể chứng minh rằng với hai dòng điện song song ngược chiều, thì hai dây đẩy nhau

Ampe là dòng điện không đổi, mà khi chạy trên hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn,

có ti ết diện tròn nhỏ không đáng kể, đặt cách nhau một mét trong chân không, sẽ gây ra trên mỗi mét chiều dài của mỗi dây ấy một lực băng 2x10 -7 niutơn

Lực Ampe tác dụng lên một đoạn dây dẫn chỉ xuất hiện khi trong đoạn dây dẫn đó có dòng điện chạy qua Điều này, có nghĩa là từ trường đã gây lực tác dụng lên các điện tích chuyển động và đã truyền gia tốc cho chúng Khi va chạm với mạng tinh thể của dây dẫn, các điện tích này lại truyền gia tốc cho mạng tinh thể và bằng cách đó đã gây ra lực Ampe

Dựa trên quan điểm đó, ta tìm biểu thức xác định biểu thức lực từ tác dụng lên các điện tích chuyển động Giả sử gọi lực từ tác dụng lên mỗi điện tích chuyển động trong đoạn ∆ℓ là 𝑓⃗

và tổng số các điện tích chịu tác dụng bởi 𝑓⃗ là N thì: ∆F = f N

Nếu mật độ điện tích tạo thành dòng điện trong đoạn dây ∆ℓ là N 0, diện tích tiết diện đoạn

dây đó là S thì N= N 0S∆ℓ Mặt khác ta biết ∆F = I.∆ℓ.B, trong đó I= N 0 qvS (q>0), vậy ta có thể

viết biểu thức trên lại như sau:

Ta thiết lập biểu thức trong trường hợp q>0 nhưng nếu q<0 ta vẫn rút ra được biểu thức (2.7) Vì vậy, biểu thức đó là biểu thức tổng quát xác định lực từ tác dụng lên điện tích chuyển