sử dụng thí nghiệm biễu diễn khi áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề giảng dạy vật lý trung học phổ thông nâng cao, nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.

Bên cạnh đó, thí nghiệm còn là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn,… Đồng thời, trong quá trình giảng dạy vật lí trung học phổ thông người GV không chỉ truyề

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA SƯ PHẠM

BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÍ

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM BIỄU DIỄN KHI ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ GIẢNG DẠY VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO, NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG

LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sư phạm Vật Lí

Giáo viên hướng dãn: Sinh viên thực hiện:

MSSV: 1110195 Lớp Sư phạm Vật Lí K37

CẦN THƠ, Năm 2015

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian dài nghiên cứu em đã hoàn thành

luận văn của mình Đó là kết quả của sự cố gắng của bản thân trong những năm tháng trên giảng đường Đại Học và sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô trong những năm vừa qua

Để ghi nhớ công ơn trên em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, Khoa Sư Phạm và

Bộ Môn Vật Lý đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS - GVC Trần Quốc Tuấn đã tận tình chỉ dẫn và cho em trong suốt

quá trình thực hiện luận văn

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng cũng không tránh khỏi hạn chế và thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp nhiệt tình của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối lời, xin kính chúc thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe và công tác tốt

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Vũ Thị Thúy Hằng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện Các số liệu, kết quả phân tích trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây

Mọi tham khảo, trích dẫn đều được chỉ rõ nguồn trong danh mục tài liệu tham khảo của luận văn

Cần Thơ, ngày 27 tháng 04 năm 2015

Tác giả

Vũ Thị Thúy Hằng

Mục Lục

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Nhiệm vụ đề tài 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Đối tượng nghiên cứu 2

7 Các giai đoạn thực hiện đề tài 2

8 Những chữ viết tắt trong đề tài 3

CHƯƠNG 1 ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 4

1.1 Những vấn đề chung về đổi mới phương pháp dạy học ở trường THPT 4

1.1.1 Mục tiêu mới của giáo dục nước ta 4

1.1.2 Đổi mới phương pháp dạy học 4

1.2 Phương hướng chiến lược đổi mới PPDH 5

1.2.1 Khắc phục lối truyền thụ một chiều 5

1.2.2 Đảm bảo thời gian tự học, tự nguyên cứu của học sinh 6

1.2.3 Rèn luyện nếp tư duy sáng tạo cho người học 7

1.2.4 Áp dụng các PP tiên tiến và sử dụng các phương tiện hiện đại vào quá trình DH 7

1.3 Mục tiêu của chương trình VL THPT 7

1.3.1 Đạt được những kiến thức cơ bản của chương trình VLPT cơ bản, phù hợp với những quan điểm hiện đại 7

1.3.2 Rèn luyện và phát triển các kỹ năng 8

1.3.3 Hình thành và rèn luyện các thái độ, tình cảm cho học sinh 8

1.4 Những định hướng đổi mới PPDH VL ở THPT theo chương trình mới 8

1.4.1 Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa của GV, tăng cường tổ chức cho HS tự lực, tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập 8

1.4.2 Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học nêu và giải quyết vấn đề 9

1.4.3 Rèn luyện cho học sinh phương pháp nhận thức vật lí 9

1.4.4 Tăng cường áp dụng các PPDH tiên tiến, hiện đại 10

1.4.5 Tận dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học và đặc biệt là những ứng dụng của công nghệ thông tin 10

1.5 Đổi mới việc kiểm tra, đánh giá 11

1.5.1 Quan điểm cơ bản về đánh giá 11

1.5.2 Công cụ, phương tiện chủ yếu của đánh giá 12

1.5.3 Kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình GD PT 13

1.5.4 Đổi mới kiểm tra, đánh giá 13

1.5.5 Xác định các mức độ nhân thức trong đề kiểm tra 13

CHƯƠNG 2 ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 16

2.1 Khái niệm phương pháp giải quyết vấn đề 16

2.2 Bản chất của dạy học GQVĐ 16

2.3 Cấu trúc của phương pháp giải quyết vấn đề 16

2.3.1 Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề 17

2.3.2 Giai đoạn giải quyết vấn đề 17

2.3.3 Giai đoạn vận dụng vấn đề 17

2.4 Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học 18

2.5 Phương pháp của quá trình giải quyết vấn đề trong dạy học 18

2.5.1 Về động cơ, hứng thú, nhu cầu 18

2.5.2 Về năng lực giải quyết vấn đề 18

2.5.3 Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề 18

2.5.4 Về điều kiện phương tiện làm việc 18

2.6 Tổ chức tình huống học tập 19

2.6.1 Khái niệm vấn đề và tình huống có vấn đề 19

2.6.2 Những đặc điểm của tình huống học tập trong kiểu dạy học giải quyết vấn đề 20

2.6.3 Các kiểu tình huống học tập 20

2.6.4 Tổ chức tình huống học tập 21

2.7 Các kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề 22

2.7.1 Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết 22

2.7.2 Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần 22

2.7.3 Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát 23

2.8 Quy trình áp dụng PP GQVĐ 23

CHƯƠNG 3 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH KHI GIẢNG DẠY Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 24

3.1 Khái niệm năng lực 24

3.2 Sự hình thành và phát triển năng lực 24

3.2.1 Yếu tố sinh học: Vai trò của di truyền trong sự hình thành năng lực 24

3.2.2 Yếu tố hoạt động của chủ thể 25

3.2.3 Yếu tố của môi trường xã hội 25

3.2.4 Vai trò của giáo dục trong việc hình thành các năng lực 25

3.3 Khái niệm năng lực sáng tạo 26

3.4 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 27

3.4.2.Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết 27

3.4.3 Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán 29

3.4.4 Giải các bài tập sáng tạo 31

CHƯƠNG 4 THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 32

4.1 Sơ lược về thí nghiệm Vật lí 32

4.2 Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học Vật lí 32

4.2.1 Khái niệm về TN Vật lí 32

4.2.2 Chức năng của TN trong DH Vật lí 33

4.3 Sự phân loại thí nghiệm Vật lí phổ thông 34

4.3.1 Thí nghiệm biểu diễn 34

4.3.2 Thí nghiệm thực tập 35

4.4 Yêu cầu về kỹ thuật và phương pháp dạy học trong việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn 36

4.4.1 Những yêu cầu chung khi sử dụng TN 36

4.4.2 Những yêu cầu đối với việc sử dụng TN biểu diễn 36

4.5 Vai trò và nhiệm vụ của giáo viên trong việc tổ chức thí nghiệm trong DH 38

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO 40

5.1 Đổi mới việc thiết kế bài học 40

5.1.1 Một số hình thức trình bày kiến thức bài học 40

5.1.2 Những HĐHT phổ biến trong một tiết học 40

5.1.3 Cấu trúc của giáo án soạn theo các hoạt động học tập 41

5.2 Thiết kế giáo án một số bài học 42

5.2.1 Bài 31 Định luật bảo toàn động lượng VL 10 NC [Phụ lục 1] 42

5.2.2 Bài 47 Phương trình trạng thái khí lý tưởng Định luật Gay Luy xác VL 10 NC [Phụ lục 2] 42

5.2.3 Bài 6 Dao động điều hòa VL 12 NC [Phụ lục 3] 42

5.2.4 Bài 7 Con lắc đơn Con lắc vật lí VL 12 NC [Phụ lục 4] 42

5.2.5 Bài 14 Sóng cơ Phương trình sóng VL 12 NC 42

CHƯƠNG 6 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 49

6.1 Mục đích thực nghiệm 49

6.2 Đối tượng thực nghiệm 49

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 49

6.3.1 Các công việc chuẩn bị thực nghiệm 49

6.3.2 Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 49

6.3.3 Tiến hành thực nghiệm theo phương pháp phát triển năng lực sáng tạo của HS ở lớp thực nghiệm và đánh giá theo kế hoạch đã đề ra 49

6.3.4 Xử lý bằng kết quả thống kê, sau đó viết bài 49

6.4 Kết quả thực nghiệm 49

6.4.1 Bài 47 Phương trình trạng thái khí lý tưởng Định luật Gay Luy xác 49

6.4.2 Bài 7 Con lắc đơn - Con lắc vật lí 52

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 1 56

PHỤ LỤC 2 63

PHỤ LỤC 3 68

PHỤ LỤC 4 78

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa - hiện đại hóa, hội nhập cùng cộng đồng thế giới cạnh tranh quyết liệt về mọi mặt : kinh tế, khoa học, kĩ thuật, công nghệ, Do đó đòi hỏi con người phải có đầy đủ tri thức, kỹ năng, nhạy bén giữa cơ chế thị trường cạnh khóc liệt, phải đầy bản lĩnh để có thể làm chủ đất nước trong tình hình mới Tuy nhiên để có được điều đó, không phải là chuyện một sớm hay một chiều,

mà đòi hỏi nhà nước ta phải có các chính sách và sự đầu tư thích đáng, đặc biệt là trong việc giáo dục và đào tạo thế hệ trẻ - những người chủ tương lai của đất nước Có thể khẳng định rằng: không có giáo dục thì không có bất cứ sự phát triển nào đối với con người, đối với kinh tế, văn hoá Hay nói một cách khác mỗi người cần có tính năng động tích cực, tự giác và tư duy trong công việc, biết ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ và phát huy nó vào đời sống một cách có hiệu quả Muốn được như vậy thì con người phải

có tri thức và kỹ năng, đó là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội nên đòi hỏi cần có

sự cải cách một cách liên tục nền giáo dục nước ta theo xu hướng phát triển tư duy tích cực, sáng tạo và tự lực của học sinh Nên vấn đề đặt ra ở các trường THPT là không ngừng đổi mới cả về nội dung và PPDH Việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh, ngành giáo dục rất quan tâm Đặc biệt, riêng đối với vật lí thì phát triển tư duy học sinh được xem là một trong những nhiệm vụ dạy học cơ bản ở trường THPT

Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là một trong những những nhiệm vụ cơ bản khi dạy học vật lí ở trung học phổ thông Hiện nay, nền giáo dục Việt Nam đã lấy việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh làm mục tiêu quan trọng hàng đầu

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm Vì thế, việc lồng ghép các thí nghiệm vào việc giảng dạy Vật lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy

và học, góp phần tích cực vào hoạt động dạy học Vật lí Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức và kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được Bên cạnh đó, thí nghiệm còn là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn,…

Đồng thời, trong quá trình giảng dạy vật lí trung học phổ thông người GV không chỉ truyền đạt kiến thức cho HS mà còn dạy cho HS các phương pháp nhận thức khoa học trong dạy học vật lí để phát huy tính tư duy, sáng tạo và tích cực của HS trong quá trình học tập Một trong những phương pháp cơ bản trong dạy học vật lí đó là phương pháp giải quyết vấn đề, nghĩa là trong mỗi bài giảng GV phải tạo ra được những tình huống có vấn đề để kích thích sự tò mò muốn chiếm lĩnh tri thức khoa học của HS Phương pháp này có tác dụng rèn luyện cho HS ý thức tự tìm tòi, khám phá cái mới nhằm tạo sự đam

mê cho HS trong học tập theo hướng phát huy tính tích cực, tư duy của HS Để giúp HS

có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái tạo, chiếm lĩnh được các kiến thức Vật lí một cách sâu sắc và vững chắc thì trong quá trình dạy GV nên chọn PP GQVĐ theo hướng phát triển tư duy của HS

Vì những lí do trên nên em quyết định chọn đề tài : “Sử dụng thí nghiệm biễu diễn khi

áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề giảng dạy Vật lý trung học phổ thông nâng cao, nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh”

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của đề tài nghiên cứu những vấn đề sau:

+ Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm biễu diễn theo tinh thần áp dụng các PPGQVĐ, nhầm bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

+ Thiết kế giáo án dạy học theo hướng đổi mới, tích cực phù phợp với giai đoạn hiện nay, nhằm nâng cao chất lượng DHVL

3 Giả thuyết khoa học

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về PPGQVĐ

+ Nghiên cứu PP đặt câu hỏi theo các nhận thức Bloom

4 Nhiệm vụ đề tài

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về đổi mới PPDH Vật lý ở trường THPT

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận đề phát triển năng lực sáng tạo của HS khi áp dụng PPGQVĐ trong dạy học Vật lý vào giảng dạy

+ Nghiên cứu PP xây dựng tiến trình hoạt động dạy học Vật lý trường THPT theo tinh thần phát triển năng lực sáng tạo của HS khi áp dụng PPGQVĐ

+ Nghiên cứu cấu trúc nội dung và PP xây dựng một số bài trong chương trình VL nâng cao vận dụng những kiến thức trên

+ Thiết kế tiến trình dảng dạy một số bài trong chương trình THPT NC

 Bài 31 Định luật bảo toàn động lượng VL 10 NC

 Bài 47 Phương trình trạng thái khí lý tưởng Định luật Gay Luy xác VL 10 NC

 Bài 6 Dao động điều hòa VL 12 NC

 Bài 7 Con lắc đơn Con lắc vật lí VL 12 NC

 Bài 14 Sóng cơ Phương trình sóng VL 12 NC

+ Sử dụng đồ dùng dạy học và bản vẽ sẵn

+ Sử dụng các phương tiện dạy học: Làm thí nghiệm ảo

+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường phổ thông nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của đề tài

5 Phương pháp nghiên cứu

+ Nghiên cứu tài liệu:

 Các văn kiện của Đảng và nhà nước, của bộ giáo dục và đào tạo có liên quan đến các vấn đề nghiên cứu

 Các sách và báo khoa học Vật lý phục vụ đề tài

 Tâm lý học

 Giáo dục học

 Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách GV, các tài liệu bồi dưỡng

GV và các tài liệu về lí luận dạy học, lí luận dạy học VL, tài liệu chuyên đề

 Phân tích chương trình vật lý THPT

+ Phương pháp tổng kết kinh nghiệm

 Quan sát, trao đổi với GV và HS ở trường THPT thông qua việc dự giờ

 Thực nghiệm sư phạm

+ Phương tiện nghiên cứu

 Sử dụng SGK, các tài liệu chuyên đề

 Ứng dụng công nghệ thông tin để hỗ trợ nghiên cứu, thiết kế giáo án và hoàn thành đề tài

6 Đối tượng nghiên cứu

Các hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong đó thể hiện các biện pháp thực hiện theo hướng : Áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh khi giảng dạy chương trình VL THPT nâng cao

7 Các giai đoạn thực hiện đề tài

+ Giai đoạn 1: Tìm hiểu đề tài, trao đổi với thầy hướng dẫn về đề tài nghiên cứu + Giai đoạn 2: Lập đề cương nghiên cứu đề tài

+ Giai đoạn 3: Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài: “Sử dụng thí nghiệm biễu diễn

khi áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề giảng dạy Vật lý trung học phổ thông nâng cao, nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh”

+ Giai đoạn 4: Nghiên cứu nội dung và PP xây dựng và soạn giáo án trong chương

2 dao động cơ

+ Giai đoạn 5: Thực nghiệm sư phạm

+ Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh đề tài, chuẩn bị báo cáo bằng powerpoint

+ Giai đoạn 7: Bảo vệ luận văn tốt nghiệp

8 Những chữ viết tắt trong đề tài

Sáng tạo: ST Tình huống: TH Trung học phổ thông: THPT Thí nghiệm: TN

Vấn đề: VĐ Vật lý: VL

CHƯƠNG 1

ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Những vấn đề chung về đổi mới phương pháp dạy học ở trường THPT 1.1.1 Mục tiêu mới của giáo dục nước ta

Nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hội nhập với cộng đồng thế giới trong nền kinh tế cạnh tranh quyết liệt Tình hình đó đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục, nhằm đào tạo ra những người có phẩm chất mới Nền giáo dục không chỉ dừng lại ở chổ trang bị cho HS những kiến thức công nghệ mà nhân loại đã tích lũy được mà còn phải bồi dưỡng cho họ tính năng động cá nhân phải có tư duy sáng tạo và năng lực thực hành giỏi Nghị quyết hội nghị BCH TW Đảng cộng sản Việt Nam, khóa VIII đã chỉ rõ:

“nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng con người và thế hệ thiết tha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trong sáng, có ý chí kiên cường, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc công nghiệp hóa, hiện đại hóa; giữ gìn và phát huy các giá trị văn hóa dân tộc, có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhận loại, phát huy tiềm năng của dân tộc và con người việt nam, có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có phong cách công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật, có sức khỏe, là những người kế thừa xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa hồng vừa chuyên như lời căn dặn Bác Hồ”.[1]

Mục tiêu của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là thay đổi lối dạy truyền thụ một chiều sang dạy học theo “Phương pháp dạy học tích cực” nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác, kĩ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập… Do đó đất nước đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục nhằm đào tạo những con người có phẩm chất mới

PPDH tích cực được dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái với không họat động, thụ động PPDH tích cực hướng tới việc tích cực hóa tư duy của HS, nghĩa là hướng vào phát huy tính tích cực, chủ động của người học chứ không chỉ hướng vào phát huy tính tích cực của người dạy Muốn đổi mới cách học phải đổi mới cách dạy, tức là trong quá trình giảng dạy người GV không chỉ truyền đạt cho HS kiến thức mà còn giúp cho HS biết được các PP nhận thức khoa học trong vật lí như: PPTN, PPGQVĐ, PP mô hình,…Qua việc áp dụng các PP đó trong bài học giúp HS hứng thú hơn với môn học và tích cực tham gia các hoạt động trong quá trình học tập nên kích thích năng lực tư duy của HS

Tuy cách dạy quyết định cách học nhưng thói quen học tập thụ động của HS cũng ảnh hưởng đến cách dạy của thầy Mặt khác, cũng có trường hợp HS mong muốn được học theo PPDH tích cực nhưng GV chưa đáp ứng được Do vậy, GV cần phải được bồi dưỡng, phải kiên trì cách dạy theo PPDH tích cực, tổ chức các hoạt động nhận thức từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao, hình thành thói quen cho HS Trong đổi mới phương pháp phải có sự hợp tác của thầy và trò, sự phối hợp hoạt động dạy với hoạt động học thì mới có kết quả PPDH tích cực hàm chứa cả phương pháp dạy và phương pháp học

1.1.2 Đổi mới phương pháp dạy học

Phương pháp dạy học truyền thống một thời gian dài đã đạt được những thành tựu quan trọng Tuy nhiên phương pháp đó nặng về truyền thụ một chiều, thầy giảng giải, minh họa, trò lắng nghe, ghi nhớ và bắt chước làm theo, thì không thể đào tạo những con

người có tính tích cực cá nhân, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi Cùng với

xu thế phát triển chung của thế giới, nền giáo dục ở nước ta đang chuyển dần từ trang bị cho HS kiến thức sang bồi dưỡng cho họ năng lực mà trước hết là năng lực sáng tạo Cần phải xây dựng một hệ thống phương pháp dạy học mới có khả năng thực hiện mục tiêu mới

Nghị quyết TW 2, khóa VIII của Đảng cộng sản Việt Nam ghi rõ: “Đổi mới mạnh

mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc thụ lối truyền thụ một chiều và rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước ứng dụng các phương pháp tiên tiến, phương pháp hiện đại vào quá trình dạy, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu của học sinh, nhất là sinh viên đại học, phát triển mạnh mẽ phong trào tự học, tự đào tạo”.[1]

Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học không chỉ là quy luật mà còn là nhu cầu của cả người dạy lẫn người học Nhưng điều đó không có nghĩa là loại bỏ phương pháp dạy học hiện có mà là kế thừa, phát huy những mặt tích cực của phương pháp cũ, đồng thời học hỏi, vận dụng một số phương pháp dạy học mới phù hợp với hoàn cảnh và điều kiện dạy học ở nước ta hiện nay

1.2 Phương hướng chiến lược đổi mới PPDH

1.2.1 Khắc phục lối truyền thụ một chiều

Truyền thụ một chiều là một kiểu dạy học đã tồn tại lâu năm trong nền giáo dục nước ta Nét đặc trưng của nó là: “ GV độc thoại, giảng giải minh họa, làm mẫu, kiểm tra, đánh giá ; còn HS thì thụ động ngồi nghe, ngồi nhìn, cố mà ghi nhớ và nhắc lại” Nói một cách khác, GV là nhân vật trung tâm trong quá trình dạy học, GV quyết định hết thảy, từ việc xác định mục đích học, nội dung học, cách thức học, con đường đi đến kiến thức kĩ năng, đánh giá kết quả học

Trong việc đổi mới PPDH, ta không phủ định vai trò của các PPDH truyền thống, tuy nhiên ta sẽ sử dụng các PP đó theo tinh thần mới GV phải lựa chọn PPDH theo một chiến lược nhằm phát huy được ở mức độ tốt nhất tính tích cực, chủ động, sáng tạo của

HS trong những tình huống cụ thể

Từ những nhược điểm cơ bản của kiểu dạy học cũ là GV giảng giải, minh họa, kiểm tra, đánh giá còn HS thì học một cách thụ động, cố ghi nhớ, nhắc lại kiến thức, làm theo mẫu và do đó HS không thể tích cực, tư duy sáng tạo, kĩ năng thực hành giỏi Chiến lược DH này xuất phát từ quan niệm về nhiệm vụ của giáo dục chỉ là một sự truyền đạt đơn giản những kiến thức, kinh nghiệm xã hội như những sản phẩm hoàn chỉnh đã được

thử thách “ Từ đó dẫn người GV ngấm ngầm hay công khai coi đứa trẻ hoặc như một

người lớn thu nhỏ cần dạy dỗ, giáo dục, làm cho nó giống với mẫu người lớn nhanh chừng nào hay chừng ấy, hoặc như kẻ hứng chịu tội lỗi của tổ tiên….chứa trong mình một chất liệu chống đối, cho nên cần phải uốn nắn hơn là tạo dựng” ( theo nhà tâm lí

học Thuỵ Sĩ Jean Piaget )

Theo kiểu dạy học này, trung tâm chú ý là nội dung các kiến thức cần dạy Song, nếu chỉ quan tâm tới bản thân nội dung kiến thức được trình bày thì dù tốt đến đâu vẫn chưa phải là sự xác định một cách cụ thể HS cần đạt được những khả năng gì trong hoặc sau khi học, và bằng cách nào đảm bảo cho HS đạt được các khả năng đó một cách hiệu quả nhất Chính vì vậy nó hạn chế chất lượng và hiệu quả việc dạy học Như vậy việc khắc phục lối truyền thụ một chiều là một hoạt động có tính cách mạng nhằm chống lại thói quen đã có từ lâu, chống lại đặc quyền của GV Những GV tâm huyết với nghề hết lòng yêu thương trẻ em thì sẵn lòng hi sinh đặc quyền của mình, tự cải tạo mình, tự nguyện thu hẹp quyền uy của mình, dành cho HS vị trí chủ động trong HT Tuy nhiên

không ít GV còn bảo thủ không từ bỏ được thói quen và đặc quyền trên, không thích ứng được với đòi hỏi mới

Chuyển lối dạy và học thụ động sang dạy và học tích cực, GV không còn đóng vai trò đơn giản là người truyền đạt kiến thức mà trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để HS tự lực chiếm lĩnh nội dung HT, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình

HS tham gia tích cực vào việc giải quyết các vấn đề, tình huống HT …Trên lớp, HS hoạt động là chính, GV có vẻ nhàn nhã hơn nhưng trước đó, khi soạn GA, GV đã phải đầu tư công sức, thời gian rất nhiều so với kiểu dạy và học thụ động mới có thể thực hiện bài lên lớp với vai trò là người “ gợi mở, xúc tác, động viên, cố vấn, dẫn dắt, trọng tài ” trong các hoạt động tìm tòi, hào hứng, tranh luận sôi nổi của HS, GV phải có trình độ chuyên môn sâu rộng, có trình độ sư phạm lành nghề mới có thể tổ chức, hướng dẫn các hoạt động của HS mà nhiều khi diễn biến ngoài tầm dự kiến của GV

Bên cạnh đó, việc đổi mới SGK, thiết bị thí nghiệm, áp dụng các phương pháp chung của nhận thức KH , những PPNT đặc trưng của vật lí, tăng cường sử dụng các phương tiện DH hiện đại,… cũng đóng vai trò quan trọng không kém góp phần kích thích khả năng chủ động của HS và hứng thú tham gia vào các hoạt động học tập

1.2.2 Đảm bảo thời gian tự học, tự nguyên cứu của học sinh

Thực tế cho thấy bất cứ một việc HT nào đều phải thông qua hoạt động tự học của người học thì mới có thể có kết quả sâu sắc và bền vững Hơn nữa trong công cuộc đổi mới con người ở thời đại hiện nay những điều được học ở nhà trường rất ít và chỉ là những kiến thức cơ bản chưa đi sâu vào lĩnh vực cụ thể nào trong đời sống và sản xuất Đồng thời một đặc trưng quan trọng của xã hội hiện đại là sự bùng nổ thông tin Những ứng dụng kỹ thuật là rất hiện đại của ngày hôm nay thì đã trở nên rất lạc hậu trong một tương lai không xa Ta có thể kể rất nhiều thí dụ: sự phát triển của máy tính điện tử, máy thu thanh, thu hình, máy ghi âm, điện thoại, máy ảnh…Do những hiểu biết của chúng ta rất mau chóng trở thành lạc hậu, nên mỗi con người sống trong xã hội phải biết tự cập nhật thông tin Sau này ra đời còn phải tự học thêm nhiều, phải biết tự cập nhật thông tin mới có thể làm việc tốt và theo kịp được sự phát triển rất nhanh của khoa học kỹ thuật hiện đai Mặt khác, dù là học ở trên lớp hay học ở nhà, mỗi HS phải tự lực động não để

tiếp thu những điều cần học Không ai có thể học thay ai Vì vậy, trong những hoạt động

cá nhân của tiết học, GV phải có chiến lược bồi dưỡng PP tự học cho HS Chẳng hạn:

- Tập cho HS PP đọc sách

- Phát phiếu HT ở nhà cho HS

- Tập cho HS làm quen với việc tự lực tham gia giải quyết các vấn đề học tập

Tăng cường DH theo nhóm, DH hợp tác…góp phần làm cho việc HT cá nhân có hiệu quả hơn, có tác dụng rèn luyện cho HS tinh thần hợp tác trong lao động, thái độ chia

sẻ kinh nghiệm và học hỏi lẫn nhau, ý thức trách nhiệm trong công việc chung Theo lý thuyết về vùng phát triển gần của Vưgốt-xki, các tương tác thầy- trò và trò- trò trong lớp học có thể giúp cho HS vượt qua được những trở ngại để đạt đến những hiểu biết mới Qua những thảo luận, tranh luận, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, được khẳng định hay bị bác bỏ, qua đó nhũng hiểu biết của họ sẽ được hình thành hoặc được chính xác hóa, mặc khác trong việc HT theo nhóm, tất cả mọi HS, từ người kém đến người khá, đều

có thể trình bày ý kiến của mình, tức là có điều kiện để tự thể hiện mình Điều đó có tác dụng kích thích rất mạnh hứng thú HT của HS

Bên cạnh đó việc rèn luyện cho HS khả năng tự học còn là một biện pháp giúp ta giải quyết một khó khăn rất lớn là: mâu thuẫn giữa một bên là những yêu cầu cao về việc bồi dưỡng kiến thức và kỹ năng và một bên là sự hạn hẹp và thời gian dành cho mỗi môn

học GV phải tính toán cân đối giữa nội dung DH trên lớp và nội dung dành cho HS tự tìm hiểu ở nhà Có lẽ không cần chuyển tải từ A đến Z của nội dung bài học trên lớp, mà nên dành một phần nội dung nào đó cho HS tự tìm hiểu ở nhà rồi sau đó sẽ kiểm tra sự tự học của các em

Tuy nhiên, những vấn đề này trước đây chưa được chú ý đúng mức, HS đã quen học tập thụ động, dựa vào sự giảng giải tỉ mỉ, kỹ lưỡng của GV, ít chịu tự lực tìm tòi nghiên cứu Do đó kỹ năng tự học đã yếu lại càng yếu thêm Cần phải nhanh chóng khắc phục tình trạng này ngay từ những lớp dưới chứ không chỉ áp dụng cho những học sinh ở các lớp trên

1.2.3 Rèn luyện nếp tư duy sáng tạo cho người học

Muốn rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo cho người học thì điều quan trọng nhất là

GV phải tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS tích cực, tự tham gia vào quá trình tái tạo kiến thức, giải quyết các vấn đề học tập qua đó sẽ phát triển năng lực tư duy sáng tạo Học sinh học bằng cách làm, tự làm, làm một cách chủ động say mê, hứng thú, chứ không phải bị ép buộc Do đó vai trò của GV không còn là giảng dạy, minh họa nữa mà chủ yếu là tổ chức, đưa ra các câu hỏi gợi mở và tạo điều kiện cho HS hoạt động một cách hiệu quả và thực hiện thành công các hoạt động học đa dạng mà kết quả là giúp học sinh giành được kiến thức và phát triển được năng lực sáng tạo của bản thân

1.2.4 Áp dụng các PP tiên tiến và sử dụng các phương tiện hiện đại vào quá trình

DH

Hiện nay, nền giáo dục của toàn thế giới đang quan tâm vấn đề phát triển năng lực sáng tạo của HS Nhiều lý thuyết về sự phát triển đã ra đời như : Lý thuyết thích nghi của J.Piaget, Lý thuyết về vùng phát triển gần của Vưgôtxki,… Nhiều phương pháp dạy học mới đã được thử nghiệm và đạt được những kết quả khả quan Theo quan điểm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có định hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin và giúp người học thực hiện quá trình trên một cách có hiệu quả Đổi mới PPDH

người ta tìm những “ phương pháp làm tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh

hơn, nhiều hơn và có hiệu quả hơn” Nhờ sự phát triển của KHKT nên trong quá trình

dạy học GV đã sử dụng phương tiện dạy học như:[7]

- Phim chiếu để giảng bài với đèn chiếu Overhead

- Phần mềm hổ trợ giảng bài, minh họa trên lớp

- CNTT, đánh giá bằng trắc nghiệm trên máy tính

- Sử dụng mạng Internet, thiết bị đa phương tiện (multimedia), networking để dạy học

Tăng cường sử dụng các phương tiện DH, thiết bị DH hiện đại, coi đó là phương tiện để nhận thức Việc sử dụng phương tiện DH tạo điều kiện cho quá trình nhận thức của HS trên tất cả các bình diện khác nhau, đặc biệt là trên bình diện trực quan trực tiếp

và bình diện trực quan gián tiếp

1.3 Mục tiêu của chương trình VL THPT

1.3.1 Đạt được những kiến thức cơ bản của chương trình VLPT cơ bản, phù hợp

với những quan điểm hiện đại

Chương trình Vật lý ban cơ bản có nhiệm vụ cung cấp cho HS hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản, ở trình độ tú tài về vật lý và bước đầu hình thành ở HS kĩ năng cần thiết để đi vào các ngành khoa học, công nghệ thích hợp và hòa nhập được với cuộc sống trong xã hội công nghiệp hiện đại Những kiến thức HS cần đạt khi được là:

 Những khái niệm tương đối chính xác về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lý thường gặp trong đời sống sản xuất

 Những định luật và nguyên lý vật lý cơ bản được trình bày phù hợp với năng lực toán học và năng lực suy luận logic của HS

 Những nội dung chính của các thuyết vật lý quan trọng nhất

 Những nguyên tắc cơ bản của những ứng dụng phổ biến của vật lý trong đời sống và sản xuất

 Những hiểu biết cần thiết về PP thực nghiệm và PP mô hình trong vật lý học

1.3.2 Rèn luyện và phát triển các kỹ năng

Trong việc dạy học vật lý ngoài việc cung cấp kiến thức cho HS thì GV cần phải chú ý rèn luyện cho HS những kĩ năng sau:

 Các kỹ năng thu thập thông tin về vật lý từ quan sát thực tế, thí nghiệm,…

 Các kỹ năng xử lý thông tin về vật lý như : xây dựng bảng, biểu đồ, vẽ đồ thị,

rút ra kết luận bằng suy luận quy nạp, suy luận tương tự khái quát hóa,…

 Kỹ năng thực hành vật lý, bao gồm kỹ năng sử dụng các dụng cụ đo lường vật

lý đơn giản, kỹ năng lắp đặt các thí nghiệm vật lý đơn giản và có thể chế tạo các

dụng cụ thí nghiệm đơn giản

 Các kỹ năng truyền đạt thông tin về vật như: trình bày kết quả quan sát, báo cáo

thí nghiệm,…

 Kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí vào giải thích hiện tượng trong cuộc sống

thường gặp và giải các bài tập vật lý phổ thông.[12]

1.3.3 Hình thành và rèn luyện các thái độ, tình cảm cho học sinh

Trong việc dạy học vật lý ngoài việc giúp HS đạt được những kiến thức cơ bản của chương trình, rèn luyện và phát triển các kĩ năng thì cần chú ý bồi dưỡng cho HS những tình cảm, thái độ và tác phong mà môn vật lý có nhiều ưu thế để thực hiện đó là:

- Sự hứng thú học tập môn Vật lý, nói rộng hơn là lòng yêu thích khoa học Trân trọng đối với những đóng góp của Vật Lí cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học

- Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác

- Thái độ khách quan, trung thực trong khoa học

- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong lao động học tập và nghiên cứu Ý thức tự học cũng như học hỏi người khác

Ý thức sẵn sàng vận dụng những hiểu biết về vật lý của mình vào các hoạt động trong gia đình và xã hội để cải thiện điều kiện sống và bảo vệ môi trường

1.4 Những định hướng đổi mới PPDH VL ở THPT theo chương trình mới 1.4.1 Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa của GV, tăng cường tổ chức

cho HS tự lực, tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập

Phương pháp dạy học truyền thống trong một thời gian dài đã đạt được những thành tựu quan trọng Tuy nhiên PP đó nặng về truyền thụ một chiều, thầy giảng giải, minh họa, trò lắng nghe, ghi nhớ và bắt chước làm theo Có nhiều điều HS đọc hay làm theo SGK cũng có thể hiểu được nhưng GV vẫn giảng Cách giảng đó thể hiện một sự thiếu tin tưởng ở HS và nguy hại hơn nữa là không cho HS có cơ hội để suy nghĩ, càng không có điều kiện để HS đề xuất những ý kiến cá nhân khác với SGK, hay khác với ý kiến của

GV Nhiều GV thường nói là bài dài Thực ra nhiều khi sách viết có dài, nhưng viết dài là

để cho HS tự đọc mà cũng hiểu được, nhưng GV lại không cho HS tự đọc ở lớp hay ở nhà mà giảng giải trình bày tất cả.[8]

Chính vì vậy GV cần giảm đến mức tối thiểu việc giảng giải minh họa của, tăng cường việc tổ chức cho HS tự lực, tham gia vào giải quyết các vấn đề HT Tuy ban đầu

HS chưa quen với PP học mới còn chờ GV giảng giải, tóm tắt, đọc cho chép, nhưng sau

một thời gian tự lực làm việc, họ tự tin hơn, đọc nhanh hơn và nhất là hiểu kĩ, nhớ lâu Kết quả là nếu tính tổng cộng thời gian mà HS phải bỏ ra để học một bài lại ít hơn là chờ đợi GV giảng giải rồi cố ghi nhớ Điều quan trọng hơn là khi quen với cách học mới, HS

sẽ tự tin và hào hứng Càng thành công, càng phấn chấn, tích cực hơn và đạt được thành công lớn hơn GV cần biết chờ đợi, kiên quyết yêu cầu HS tự học ở lớp hay ở nhà GV chỉ giảng giải khi HS tự đọc không thể hiểu được, kiên quyết không làm thay HS điều gì

mà họ có thể tự làm được trên lớp hay ở nhà Muốn vậy, GV cần phải biết phân chia một vấn đề HT phức tạp thành những bộ phận đơn giản, vừa sức, nếu HS cố gắng một chút là

có thề hoàn thành được [2]

Thông thường trong mỗi bài học GV đều có thể tìm ra một hoặc hai chỗ trong bài

để HS có thể tự lực hoạt động với khoàng thời gian từ 10 đến 20 phút nhằm góp phần giải quyết một vấn đề nào đó trong quá trình HT như phát hiện vấn đề, thu thập thông tin, xử

lí thông tin, phát biểu kết luận khái quát, vận dụng vào thực tế…GV cần tính toán xem với trình độ HS cụ thể thì việc gì có thể trao cho họ tự làm, việc gì cần có sự trợ giúp hướng dẫn của GV

1.4.2 Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học nêu và giải quyết vấn đề

Kiểu DH nêu và giải quyết vấn đề - bài toán là kiểu DH trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề - bài toán theo cách của các nhà KH Trong kiểu DH này

GV vừa tạo ra cho HS nhu cầu, hứng thú HT, vừa rèn luyện cho họ khả năng tư duy sáng tạo

Trong quá trình DH có rất nhiều cách tạo ra tình huống có vấn đề Cách phổ biến nhất là đưa ra một sự kiện, một câu hỏi mà lúc đầu HS tưởng rằng mình đã biết cách trả lời Nhưng khi phân tích kĩ mới thấy những kiến thức đã có của mình không đủ giải thích hiện tượng hay trả lời câu hỏi Động cơ hoạt động xuất phát từ chỗ muốn hoàn thiện, phát triển kiến thức kĩ năng của mình bền vững và mạnh mẽ hơn cả

Phương pháp tìm tòi nghiên cứu giải quyết vấn đề một cách sáng tạo thường theo quy trình chung như sau:

- Phát hiện, xác định vấn đề, nêu câu hỏi

- Nêu câu trả lời dự đoán (mô hình, giả thuyết) có tính chất lý thuyết

- Từ dự đoán suy ra hệ quả logic có thể kiểm tra trong thực tế

- Tổ chức thí nghiệm kiểm tra xem hệ quả đó có phù hợp với thực tế không Nếu phù hợp thì điều dự đoán là đúng Nếu không phù hợp thì dự đoán là sai, phải xây dựng

dự đoán mới

- Phát biểu kết luận

Muốn thực hiện được các bước của PP này, HS phải thực hiện việc thu thập thông tin, xử lý thông tin, khái quát kết quả tìm tòi nghiên cứu Trong quá trình này hiện tượng thực tế cụ thể quan sát được luôn luôn kết hợp với những kết luận trừu tượng phản ánh thực tế đó Và sự kết hợp này được thực hiện thông qua các suy luận logic như: phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, cụ thể hóa…

1.4.3 Rèn luyện cho học sinh phương pháp nhận thức vật lí

Một trong những nét đặt trưng của tư duy KH là phải biết phương pháp hành động rồi mới hành động, chứ không hành động mò mẫm ngẫu nhiên Đến lớp 12 HS đã có nhiều kinh nghiệm hoạt động nhận thức và có nhiều cơ hội để làm quen với các PPNT khác nhau trong vật lý như: PPTN, PPMH, PPTT, PP phát hiện và giải quyết vấn đề - bài toán.[6]

Trong quá trình DH, GV cần chia một vấn đề học tập phức tạp thành những bộ phận đơn giản để HS dễ tiếp thu và có thể vận dụng được các PPNT đặc thù của vật lý học

Bên cạnh đó trong quá trình giải quyết vấn đề, GV cần cân nhắc việc gì HS làm được, việc gì cần trợ giúp, giảng giải cho HS phát hiện vấn đề và cần tìm ra một chỗ nào

đó trong bài học để cho HS tự lực hoạt động

1.4.4 Tăng cường áp dụng các PPDH tiên tiến, hiện đại

a Vai trò, vị trí của phương tiện, thiết bị DH:

 Góp phần quan trọng đổi mới PPDH, hướng vào hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, tạo điều kiện thuận lợi cho GV, HS thực hiện các hoạt động độc lập hoặc các hoạt động nhóm

 Sử dụng phương tiện DH, thiết bị DH không chỉ là phương tiện của việc dạy mà còn là phương tiện của việc học; không chỉ minh họa mà còn là nguồn tri thức là một cách chứng minh bằng quy nạp

 Sử dụng đồ dùng DH, thiết bị thực hành giúp HS tự tiến hành các bài thực hành, thí nghiệm Những thiết bị DH có thể được GV, HS tự làm góp phần làm phong phú thêm thiết bị DH của nhà trường

 Đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và có chất lượng cao của phương tiện DH, thiết

bị DH tạo điều kiện đẩy mạnh hoạt động của HS trên cơ sở tự giác, tự khám phá kiến thức thông qua hoạt động thực hành, làm thí nghiệm

b Yêu cầu sử dụng phương tiện, thiết bị DH:

 Cần sử dụng phương tiện, thiết bị DH khi sự vật hiện tượng không thể mô tả được: quá lớn, quá nhỏ, khó tìm trên thực tế, không thể biểu diễn được quá trình biến đổi (phản ứng hóa học, hoạt động của các động cơ…)

 Tăng cường sử dụng phương tiện DH, thiết bị DH, phải coi đó là phương tiện

 Để nhận thức, không chỉ thuần túy là minh họa Đây là nguồn thông tin cực kì quan trọng giúp HS có hứng thú tìm tòi, phát hiện kiến thức mới Coi trọng quan sát, phân tích, nhận xét, dẫn đến hình thành khái niệm

 Tận dụng phương tiện DH, thiết bị DH đã có, chỉnh sửa, cải tiến cho phù hợp Phát động phong trào GV, HS tự làm và sưu tập (tranh ảnh, mẫu vật…)

c Công nghệ thông tin với vai trò phương tiện DH, thiết bị DH:

 Thế giới bước vào kỉ nguyên mới nhờ tiến bộ nhanh chóng của việc ứng dụng CNTT vào tất cả các lĩnh vực Trong giáo dục và đào tạo, CNTT đã góp phần

hiện đại hóa phương tiện DH, thiết bị DH góp phần đổi mới PPDH

 Sử dụng CNTT như công cụ DH cần được đặt trong toàn bộ hệ thống các PPDH nhằm phát huy sức mạnh tổng hợp của cả hệ thống đó Mỗi PPDH đều có những chỗ mạnh và chỗ yếu Ta cần phát huy chỗ mạnh hạn chế chỗ yếu của mỗi PP

1.4.5 Tận dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học và đặc biệt là những

ứng dụng của công nghệ thông tin

Thế giới đang bước vào thời đại mới nhờ vào việc ứng dụng sự tiến bộ nhanh chóng của CNTT vào các lĩnh vực Đặc biệt đối với giáo dục ngày nay CNTT có vai trò rất quan trọng trong quá trình hiện đại hóa PTDH, TBDH góp phần đổi mới PPDH

Đồng thời nhờ vào sự phát triển đó trong quá trình dạy học đã sử dụng các PTDH sau :

 Phim chiếu để giảng bài với đèn chiếu Overhead

 Phần mềm giảng bài hỗ trợ, minh họa trên lớp với Projecter

 Công nghệ kiểm tra, đánh giá bằng trắc nghiệm máy tính

 Sử dụng internet, networking, thiết bị đa phương tiện để dạy học

 Sử dụng poweipoint để giảng dạy

 Một số lợi ích của việc ứng dụng PPDH hiện đại :

 GV chuẩn bị bài 1 lần thì sử dụng được nhiều lần

 Các phần mềm có thể giúp HS xem được các thí nghiệm ảo

 Việc ứng dụng PTDH hiện đại góp phần cho bài giảng sinh động hơn, HS tiếp thu một cách trực quan và tăng tính năng động cho người học

1.5 Đổi mới việc kiểm tra, đánh giá

1.5.1 Quan điểm cơ bản về đánh giá

Đánh giá là một khâu, một công cụ quan trọng không thể thiếu được trong quá trình

GD, chủ yếu xác định năng lực nhận thức người học nhằm điều chỉnh quá trình dạy và học, là động lực để đổi mới PPDH, góp phần cải thiện, nâng cao chất lượng đào tạo con

người theo mục tiêu giáo dục

Đánh giá kết quả trong HT là quá trình thu nhập, xử lý kịp thời và có hệ thống thông tin về trình độ, khả năng thực hiện mục tiêu HT của HS về tác động và nguyên nhân của tình hình đó, nhằm tạo cơ sở cho những chủ trương, biện pháp và quyết định sư phạm của GV và nhà trường, cho bản thân HS để HS học tập ngày một tiến bộ hơn Đánh giá là một khâu quan trọng không thể thiếu được trong quá trình giáo dục và đánh giá có thể là định tính dựa vào các nhận xét hay địn lượng dựa vào các giá trị Cụ thể, phương tiện và hình thức quan trọng của đánh giá là kiểm tra Đổi mới PPDH được chú trọng của đánh giá là kiểm tra Đổi mới PPDH được chú trọng để đáp ứng những yêu cầu mới của mục tiêu nên việc kiểm tra, đánh giá phải chuyển biến mạnh theo hướng phát triển tính tích cực, trí thông minh sáng tạo của HS, khuyến khích vận dụng linh hoạt các kiến thức,

kỹ năng đã học vào những tình huống thực tế, làm bộc lộ những cảm xúc, thái độ của HS trước những vấn đề nóng hổi của đời sống cá nhân, gia đình và cộng đồng Chừng nào việc kiểm tra, đánh giá chưa thoát khỏi quỹ đạo học tập thụ động thì chưa thể phát triển dạy và học tích cực

Đánh giá với hai chức năng cơ bản là xác nhận và điều khiển Xác nhận đòi hỏi độ

tin cậy, xác nhận là kết quả của xác định trình độ đạt tới mục tiêu dạy học: xác nhận khi kết thúc một giai đoạn học tập về mức độ kiến thức và kĩ năng của HS Điều khiển đòi hỏi tính hiệu lực, điều khiển là phát hiện lệch lạc và điều chỉnh lệch lạc: Phát hiện những mặt đạt được và chưa đạt được so với mục tiêu để đưa ra phương hướng cho phù hợp Thực hiện tốt đồng thời hai chức năng sẽ góp phần nâng cao chất lượng GD Đánh giá chất lượng GD gồm nhiều vấn đề, trong đó hai vấn đề cơ bản nhất là đánh giá chất lượng dạy của thầy và đánh giá chất lượng học của trò Đánh giá thực chất sẽ tạo được động lực nâng cao chất lượng dạy và học

Đánh giá là một quá trình, theo một quá trình : đánh giá từng nội dung, từng bài học, từng hoạt động giáo dục, từng môn học và đánh giá toàn diện theo mục tiêu giáo dục

Đánh giá không chỉ ở thời điểm cuối cùng của mỗi giai đoạn giáo dục mà trong cả quá trình Đánh giá ở thời điểm cuối mỗi giai đoạn sẽ trở thành khởi điểm của một giai đoạn giáo dục tiếp theo với yêu cầu cao hơn, chất lượng tốt hơn trong cả một quá trình giáo dục

Đánh giá thường xuyên và định kì sẽ hướng vào việc bám sát mục tiêu của từng bài, từng chương và mục tiêu giáo dục của môn học ở từng lớp, từng cấp học Đảm bảo phải đánh giá chính xác, khách quan, công bằng, minh bạch ; phối hợp hợp lí và hiệu quả các hình thức kiểm tra vấn đáp, tự luận, trắc nghiệm để đạt được các yêu cầu, tiêu chí kiểm tra đánh giá ; khắc phục tình trạng kiểm tra đánh giá tạo cho học sinh thói quen học đối phó, học tủ, học lệch và không tư duy

1.5.2 Công cụ, phương tiện chủ yếu của đánh giá

Có thể nói kiểm tra là phương tiện chủ yếu của đánh giá và hình thức trắc nghiệm là phương pháp thông dụng để lượng giá trong giáo dục Trắc nghiệm có hai hình thức là trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan

a Trắc nghiệm tự luận

Là loại hình câu hỏi hoặc bài tập mà HS phải viết đầy đủ câu trả lời hoặc bài giải theo cách riêng của mình Việc kiểm tra bằng hình thức này giúp GV có thể kiểm tra được kĩ năng trình bày, kĩ năng trả lời của HS và có thể kiểm tra khả năng tư duy của HS trong việc giải bài tập

 Ưu điểm:

+ Tạo điều kiện để HS bộc lộ khả năng diễn đạt những suy nghĩ của mình Do

đó có thể đánh giá được hoạt động này của HS

+ Có thể thấy được quá trình tư duy của HS để đi đến đáp án, nhờ đó mà đánh giá được chính xác hơn trình độ của HS

+ Soạn đề dễ hơn và mất ít thời gian hơn so với soạn đề bằng các hình thức khác

+ Việc chấm bài khó khăn mất nhiều thời gian

 Nhược điểm:

+ Không cho phép đánh giá năng lực diễn đạt của HS cũng như không cho thấy quá trình suy nghĩ của HS để trả lời một câu hỏi hoặc giải bài tập Do đó nếu chỉ sử dụng hình thức trắc nghiệm này trong kiểm tra, đánh giá thì việc kiểm tra, đánh giá có thể trở thành yếu tố có tác dụng hạn chế việc rèn luyện KN diễn đạt của

HS

+ Việc biên soạn và kiểm tra rất khó và mất nhiều thời gian

Chúng ta dễ dàng nhận thấy ưu điểm của hình thức trắc nghiệm này lại là nhược điểm của hình thức trắc nghiệm kia và ngược lại Do đó có thể tận dụng các ưu điểm của

cả hai loại trắc nghiệm, người ta thường dùng cả hai loại trắc nghiệm khách quan và tự luận trong một bài kiểm tra

Các dạng thường dùng :

- TN đúng / sai

- TN ghép đôi

- TN điền khuyết

- TN nhiều lựa chọn

1.5.3 Kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình GD PT

Kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục đối với mỗi môn học và cấp học có vai trò quan trọng trong việc kiểm tra năng lực cũng như kịp thời giúp HS cải thiện những mặt yếu

kém Và có hai hình thức cụ thể sau:

a Kiểm tra thường xuyên: gồm kiểm tra vấn đáp và kiểm tra 15 phút

 Kiểm tra vấn đáp được tiến hành trước, trong và sau khi học bài mới để kiểm tra kiến thức, thái độ HS ngay trên lớp học Nó giúp GV thu được những thông tin phản hồi nhanh chóng có tác dụng thúc đẩy HS tích cực học tập một cách tường xuyên Đồng thời kích thích sự tham gia của HS vào bài giảng của GV

 Kiểm tra 15 phút thường được sử dụng khi kết thúc một bài học hay một số bài nhằm củng cố, ôn lại kiến thức cho HS

b Kiểm tra định kì

Là hình thức kiểm tra được sử dụng khi kết thúc một chương hay một số chương nhằm đánh giá được kiến thức, kĩ năng của HS về những vấn đề tương đối hoàn chỉnh trong phạm vi kiến thức đã học

1.5.4 Đổi mới kiểm tra, đánh giá

Kiểm tra đánh giá được hiểu là sự theo dõi, tác động của người kiểm tra đối với người học nhằm thu những thông tin cần thiết để đánh giá “Đánh giá có nghĩa là xem xét mức độ phù hợp của một tập hợp các thông tin thu được với một tập hợp các tiêu chí thích hợp của mục tiêu đã xác định nhằm đưa ra quyết định theo một mục đích nào đó” Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập đối với các môn học nói chung và môn vật lý nói riêng ở mỗi lớp và mỗi cấp học có vai trò quan trọng trong việc cải thiện kết quả giáo dục

HS Phải cụ thể mục tiêu đào tạo thành mục tiêu, yêu cầu của từng hoạt động giáo dục, từng môn học, từng bài học, từng bài kiểm tra

1.5.5 Xác định các mức độ nhân thức trong đề kiểm tra

Đánh giá chú trọng ba lĩnh vực của các hoạt động giáo dục là : lĩnh vực về nhận thức, lĩnh vực về hoạt động và lĩnh vực về cảm xúc, thái độ

a Nhận biết là sự nhớ lại các dữ liệu, thông tin đã có trước đây ; nghĩa là một

người có thể nhận biết thông tin, ghi nhớ, tái hiện thông tin, nhắc lại một loạt dữ liệu, từ các sự kiện đơn giản đến các lí thuyết phức tạp HS phát biểu đúng một định nghĩa, định

lí, định luật nhưng chưa giải thích và vận dụng được chúng

Có thể cụ thể hóa mức độ nhận biết bắng các động từ :

 Nhận ra, nhớ lại các khái niệm, định lí, định luật, tính chất

 Nhận dạng (không cần giải thích ) được các khái niệm, hình thể, vị trí tương

đối giữa các đối tượng trong các tình huống đơn giản

 Liệt kê, xác định các vị trí tương đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yếu tố

Để kiểm tra mức độ nhận biết của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Mô tả, phát biểu, liệt kê, nhớ lại, nhận biết, xác định, kể tên, cái gì, bao nhiêu Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra trí nhớ của HS về các dữ kiện, số liệu, các định nghĩa, tên tuổi, địa điểm .Việc trả lời các câu hỏi này giúp HS ôn lại được những gì đã học, đã đọc hoặc đã trải qua

b Thông hiểu là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, hiện

tượng, sự vật ; giải thích được, chứng minh được ; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, hiện tượng, nó liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết

Để kiểm tra mức độ thông hiểu của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Giải thích, lí giải, so sánh, hiểu thế nào hoặc các từ hỏi “tại sao?”,

“nghĩa là gì?” Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra cách HS liên hệ, kết nối các dữ kiện, số liệu Việc trả lời các câu hỏi này cho thấy học sinh có khả năng diễn tả bằng lời nói, nêu ra được các yếu tố cơ bản hoặc so sánh các yếu tố cơ bản trong nội dung đang học

c Vận dụng là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn cảnh cụ thể

mới : vận dụng nhận biết, hiểu biết thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra ; là khả năng đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phương pháp, nguyên lí hay ý tưởng để giải quyết một vấn đề nào đó

Để kiểm tra mức độ vận dụng của HS, ngoài các bài tập ra, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Tìm (trong thực tế), chỉ ra, liên hệ, làm thế nào, giải thích (trong thực tế) Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra khả năng áp dụng các dữ kiện, các khái niệm, quy luật, các phương pháp vào hoàn cảnh và điều kiện mới Việc trả lời các câu hỏi áp dụng cho thấy học sinh có khả năng hiểu được các quy luật, khái niệm,

có thể lựa chọn tốt các phương án để giải quyết vấn đề, vận dụng phương án này vào thực tiễn

d Phân tích là khả năng phân chia một thông tin ra các thành phần thông tin nhỏ

sao cho có thể hiểu được cấu trúc, tổ chức của nó và thiết lập mối liên hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa chúng

Để kiểm tra mức độ phân tích của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Tại sao, em có nhận xét gì về , hãy chứng minh Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra khả năng phân tích nội dung vấn đề, từ đó đi đến kết luận, tìm ra mối qua hệ hoặc chứng minh một luận điểm Việc trả lời các câu hỏi phân tích cho thấy học sinh có khả năng tìm ra được các mối quan hệ mới, tự diễn giải hoặc đưa ra kết luận

e Tổng hợp là khả năng sắp xếp, thiết kế lại thông tin, các bộ phận từ các nguồn tài

liệu khác nhau và trên cơ sở đó tạo lập nên một hình mẫu mới Có thể cụ thể hóa mức độ tổng hợp bằng các động từ :

 Kết hợp nhiều yếu tố riêng thành một tổng thể hoàn chỉnh

 Khái quát hóa những vấn đề riêng lẻ cụ thể

 Phát hiện các mô hình mới đối xứng, biến đổi hoặc mở rộng từ mô hình đã biết ban đầu

Việc trả lời các câu hỏi tổng hợp đòi hỏi HS phải dự đoán, giải quyết vấn đề và đưa ra câu trả lời sáng tạo Cần nói cho HS biết rõ các em có thể tự do đưa ra những ý tưởng, giải pháp mang tính sáng tạo, tưởng tượng của riêng mình Mục tiêu của loại câu hỏi này nhằm kiểm tra xem HS có thể đưa ra những dự đoán, giải quyết một vấn đề, đưa

ra câu trả lời hoặc đề xuất có tính sáng tạo Câu hỏi tổng hợp thúc đẩy sự sáng tạo của

HS, các em phải tìm ra những nhân tố và

f Đánh giá là khả năng xác định giá trị của thông tin : bình xét, nhận định, xác định

được giá trị của một tư tưởng, một phương pháp, một nội dung kiến thức Đây là một bước mới trong việc lĩnh hội kiến thức được đặc trưng bởi việc đi sâu vào bản chất của đối tượng, sự vật, hiện tượng Việc đánh giá dựa trên các tiêu chí nhất định

 Các mức độ nắm vững kiến thức theo Bloom

1 Nhậnbiết Nhắc lại sự kiện Nhắc lại ĐL, công thức

2 Thông hiểu Trình bày hoặc hiểu được ý nghĩa của các sự kiện

Tìm được một trong các đại lượng liên quan công thức

3 Vận dụng VDNL các nguyên lí và các trường hợp riêng biệt TK được PA khi có đủ các thông số cần thiết

4 Phân tích VDNL vào các trường hợp phức

Tìm được lỗi trong các

PA

6 Đánh giá

VDNLvào các trường hợp để đưa

ra các giải pháp mới và SS nó với các giải pháp đã biết khác TK được PA mới

 Các cấp độ hình thành thái độ theo Bloom

1 Tiếp nhận Có mong muốn tham gia vào hoạt động Chú ý nghe giảng, tham gia các hoạt động lớp

Cân bằng giữa các giá trị, giải quyết được các xung đột

về giá trị

5 Hình thành

đặc trưng

Hình thành đặc trưng bản sắc riêng

Phối hợp trong các nhóm hoạt động hình thành thói quen

CHƯƠNG 2

ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY

HỌC VẬT LÝ 2.1 Khái niệm phương pháp giải quyết vấn đề

Là phương pháp dạy học chuyên biệt, theo một cấu trúc mà trong đó mọi hoạt động của thầy đều hướng vào một mục đích là kích thích và hỗ trợ để HS tìm kiếm lời giải của bài toán, giữ nhiệm vụ trung tâm, chỉ đạo Đó là xây dựng bài toán “tìm tòi” Ơristic Giáo viên dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học Cách xây dựng này đã lôi kéo học sinh tự giác tham gia vào giải quyết nhiệm vụ HT của mình, phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của bản thân; giúp HS chiếm lĩnh kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc và vận dụng được Bên cạnh đó, kiểu dạy học này còn giúp phát triển trí tuệ, năng lực của HS Bài toán nhận thức có thể được xây dựng trên cơ sở một phương pháp dạy học cụ thể nào đó như diễn giảng, thuyết trình, thí nghiệm …Lúc đó các phương pháp này được gọi là diễn giảng nêu vấn đề, thí nghiệm nêu vấn đề

Ta có thể nhận biết và tiếp cận phương pháp dạy học nêu vấn đề bằng 3 đặc trưng

Bằng cách tổ chức để HS tham gia giải bài toán nhận thức như vạch kế hoạch các bước tiến hành kiểm tra giả thuyết, khẳng định giả thuyết đúng… các em học được cả kiến thức và cách giải bài toán, để có niềm vui sáng tạo

2.2 Bản chất của dạy học GQVĐ

Một trong những phổ biến hiện nay thì dạy học GQVĐ được xem như một

hệ thống các quy tắc áp dụng trong dạy học có tính logic của các thao tác tư duy và của các quy luật hoạt động nhận thức của HS Do vậy, dạy học GQVĐ không những phù hợp với tinh thần dạy học phát triển, với nhệm vụ phát triển năng lực sáng tạo và tự nhận thức của HS, biến kiến thức của HS không chỉ thành niềm tin mà còn phù hợp với khoa học vật lý

Mục đích của dạy học GQVĐ là làm cho HS nắm vững không chỉ các cơ sở khoa học mà chính cả các quá trình thu nhận các kiến thức và các sự kiện khoa học, sự phát triển năng lực nhận thức và sáng tạo của HS Nguyên tắc cơ bản của dạy học GQVĐ

là nguyên tắc hoạt động tìm kiếm của HS, tức là nguyên tắc tự HS tìm kiếm các sự kiện khoa học, các hiện tượng, định luật, các phương pháp nghiên cứu khoa học, các phương pháp áp dụng kiến thức vào thực tế dưới sự hướng dẫn của GV

2.3 Cấu trúc của phương pháp giải quyết vấn đề

Nhìn chung PP GQVĐ được chia làm 3 giai đoạn như một bài nói hay bài viết Tuy nhiên nếu nhìn vào các bước thực hiện bên trong của các giai đoạn của PP này thì đó là quá trình kích thích để có những ý tưởng sáng tạo cho HS Dạy học nêu vấn đề là toàn bộ các hành động:

+ Tổ chức các tình hướng có vấn đề

+ Biểu đạt vấn đề

+ Giải quyết vấn đề

+ Kiểm tra cách giải quyết vấn đề

+ Hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu nhận được

2.3.1 Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề

Đây không phải là một sự mở bài bình thường, dù sự mở đầu ấy có thể đưa ra một tình huống Song nếu tình huống được xuất hiện một cách đột ngột thì ở HS chưa thể xuất hiện trạng thái tâm lý đặc biệt mà ta gọi là tình huống có vấn đề được Hay nói cách khác, HS chưa chấp nhận tự giác vấn đề HT của mình Giờ học như vậy chỉ mang tính chất kích thích sự chú ý của HS vào những sự giải quyết tiếp theo của thầy Ở giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề là nhằm dẫn dắt HS đi từ chỗ sự việc, hiện tượng xảy ra

có vẻ hợp lý đến chỗ không còn hợp lý nữa, hoặc đi từ những vấn đề HS biết nhưng biết chưa chính xác,… đến chỗ ngạc nhiên, cần biết chính xác… để rồi các em rơi vàotrạng thái tâm lý bức xúc, mong muốn giải quyết được tình huống gặp phải Cho nên đây là giai đoạn quyết định cho kiểu dạy học nêu vấn đề Để cấu trúc được giai đoàn này cho một bài học không những người GV phải tìm được tình huống phù hợp nội dung bài học

mà còn phải biết “chuyển và cấy” tình huống đó vào HS Đó là giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề

Kết thúc giai đoạn là một phát biểu vấn đề Bước này nhằm tóm tắt lại tình huống đã đặt ra đồng thời có thể dựa vào đó để biết HS có bị rơi vào tình huống có vấn đề hay không Tốt nhất là để các em phát biểu tình huống

2.3.2 Giai đoạn giải quyết vấn đề

Ở giai đoạn này có 2 bước quan trọng có ý nghĩa rất lớn trong quá trình dạy học Đó

là HS đề xuất được các giả thuyết và HS có khả năng vạch kế hoạch kiểm tra giả thuyết đúng hoặc có khả năng phân tích, lý giải để chứng minh giả thuyết đúng Nếu như HS đề xuất được giả thuyết có nghĩa là các em ở trong tình huống có vấn đề, tức là PP này đã thành công một phần quan trọng Nếu các em thờ ơ không có ý kiến gì cả hoặc ngay lập tức có giả thuyết đúng thì chúng ta nên xem lại tình huống có qua khó hoặc quá dễ hay không Để có giả thuyết hay từ HS, GV cần trao đổi và có những gợi ý cần thiết

Bước kế tiếp là vạch kế hoạch kiểm tra giả thuyết và tiến hành kiểm tra chứng minh giả thuyết Vì thời gian không cho phép, GV cần trao đổi ngắn gọn với HS, lập luận để có thể loại trừ sớm những giả thuyết ngớ ngẩn (nhưng cũng cần động viên không tỏ ra chê bai tác giả của chúng) tập trung vào giả thuyết còn lại Cho nên việc quay lại tìm giả thuyết khác để kiểm tra tiếp (sau khi đánh giá thấy chưa đúng) chỉ là nguyên tắc, không thể thực hiện được trong dạy học

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, vấn đề ngắn gọn, kiểm tra nhanh (diễn giảng, thuyết trình), diễn giả vẫn thực hiện chu trình đó

Có thể kiểm tra giả thuyết bằng cách xây dựng vl, sau đó chọn ra một mô hình tối

ưu nhất có thể vận hành được để đi đến cái cần tìm GV yêu cầu HS phỏng đoán các biến

cố có thể xảy ra nhờ đó có thể khảo sát thí nghiệm xây dựng cái cần tìm HS tự thiết kế PATN, THTN, thu nhập và xử lý thông tin để rút ra kết luận

2.3.3 Giai đoạn vận dụng vấn đề

Cũng giống như các PPDH khác, kết thúc bài học bao giờ cũng là sự vận dụng kỹ thuật mới thu được vào thực tế cuộc sống, thực tế địa phương Tuy nhiên, giai đoạn vận dụng ở PPDH nêu vấn đề mang màu sắc tâm lý phấn chấn hơn ở HS, bởi vì kiến thức có được ở đây là do chính các em tìm ra Các KT đó sẽ làm chính xác hóa những gì các em

đã ngộ nhận, đã không biết, hoặc các em có thể giải thích các vấn đề khác trong thực tế

mà trước nay chưa được biết đến Điều thú vị là trong khi làm những việc đó, có thể các

em lại vấp phải những vấn đề mới, một tình huống mới xuất hiện để giải quyết tiếp hoặc

để nối tiếp bài học sau

2.4 Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học

Ta có thể hình dung tiến trình giải quyết một vấn đề khoa học kĩ thuật của nhà bác học diễn ra như sau:

Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện đã cho và những điều cần đạt tới

Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài người đã có cách GQVĐ đó hoặc vấn đề tương tự chưa.Nếu đã có, thì liệt kê tất cả các giải pháp đã có, lựa chọn một giải pháp thích hợp Nếu chưa có, thì phải đề xuất ra giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương tiện mới dung làm công cụ để giải quyết vấn đề

Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để đánh giá hiệu quả của chúng, từ đó bổ sung, hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải pháp đã đề xuất

2.5 Phương pháp của quá trình giải quyết vấn đề trong dạy học

Ta có thể phỏng theo tiến trình giải quyết một vấn đề khoa học kĩ thuật của nhà bác học để tổ chức quá trình dạy học ở trường PT nhằm hình thành ở HS năng lực giải quyết vấn đề Ta gọi kiểu dạy học đó là Dạy học giải quyết vấn đề

Tuy nhiên, để có thể thành công, cần chú ý đến những điểm khác nhau giữa nhà bác học và HS trong khi giải quyết vấn đề, trên cơ sở đó đề xuất những biện pháp sư phạm thích hợp, những điểm đó là:

2.5.1 Về động cơ, hứng thú, nhu cầu

 Nhà bác học khi giải quyết vấn đề là đã tự xác định rõ mục đích, tự nguyện đem hết sức mình giải quyết bằng được vấn đề đặt ra, coi đó là nhu cầu bức thiết của bản thân

 HS: Động cơ, hứng thú đang được hình thành, ý thức về mục đích trách nhiệm còn

mờ nhạt, do đó chưa tập trung chú ý đem hết sức mình để giải quyết vấn đề học tập

2.5.2 Về năng lực giải quyết vấn đề

 Khi chấp nhận giải quyết một vấn đề, nhà bác học đã có một trình độ kiến thức, kỹ năng kỹ xảo cần thiết Tuy nhiên, nhà bác học nhiều khi cũng phải tích lũy thêm kinh nghiệm, sáng tạo thêm phương tiện lý thuyết và vật chất để hoạt động

 Đối với HS, đây chỉ là bước đầu làm quen với việc giải quyết một vấn đề khoa học Vấn đề đặt ra cho HS phải giải quyêt giống như vấn đề của nhà khoa học nhưng kiến thức, kinh nhiệm, năng lực của họ còn rất hạn chế

2.5.3 Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề

 Những kiến thức mà HS cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà bác học đã phải trải qua thời gian dài mới đạt được và mỗi nhà bác học cũng chỉ góp một phần nhỏ vào lâu đài khoa học đó

 HS thì chỉ được dành một thời gian ngắn, thậm chí chỉ 30 phút đồng hồ đã phải phát hiện ra một định luật vật lý Đó là điều quá sức mà ngay cả bậc thiên tài cũng khó làm được

2.5.4 Về điều kiện phương tiện làm việc

 Nhà bác học có trong tay hoặc phải tạo ra những phương tiện chuyên dùng đạt độ chính xác cao và những điều kiện thích hợp nhất để giải quyết vấn đề

 HS chỉ có những phương tiện thô sơ của trường phổ thông với độ chính xác thấp, chỉ có điều kiện làm việc tập thể ở lớp hay ở phòng thực hành, có khi không thể lặp đi lặp lại nhiều lần

Kết luận

 Dạy học PH- GQVĐ là kiểu dạy trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học Trong kiểu dạy học này, GV vừa tạo ra

cho HS nhu cầu, hứng thú HĐ sáng tạo, vừa rèn luyện khả năng sáng tạo

 Trong kiểu dạy này, HS không thể hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được mà cần có sự giúp đỡ của GV Sự giúp đỡ của GV không phải là giảng bài, cung cấp cho HS những kiến thức có sẵn mà là tạo điều kiện để họ có thể trải qua các giai đoạn chính của quá trình giải quyết vấn đề và tự lực thực hiện một số khâu trong tiến trình đó, động viên khuyến khích HS kịp thời

 Như vậy, quá trình học tập của HS thực chất là quá trình HS hoạt động tự lực trong sự phối hợp với tập thể và sự hướng dẫn, giúp đỡ của GV liên tiếp giải quyết những vấn đề do nhiệm vụ học tập đề ra, kết quả của quá trình giải quyết những vấn đề đó là HS chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được năng lực của mình

2.6 Tổ chức tình huống học tập

2.6.1 Khái niệm vấn đề và tình huống có vấn đề

a Khái niệm vấn đề

Theo GS-TS Phạm Hữu Tòng thì: “khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó khăn, một

nhiệm vụ nhận thức mà người học không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu sẵn có, nghĩa là không thể dung tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết và khi giải quyết được thì người học đã thu được kiến thức kỹ năng mới” [12]

Khi HS tự lực giải quyết vấn đề học tập, HS gặp khó khăn cản trở khi họ đi tới đích Khó khăn này chính là cái thúc đẩy hoạt động tìm tòi của HS Để giải quyết vấn đề, HS không chỉ đơn giản tái hiện những điều đã lĩnh hội được dưới hình thức kinh nghiệm mà bắt buộc biến đổi nội dung hoặc phương pháp sử dụng những điều đã lĩnh hội được, nghĩa là phải tìm tòi sáng tạo

b Khái niệm tình huống có vấn đề

Khái niệm vấn đề trong dạy học giải quyết vấn đề chứa đựng mâu thuẫn nhận thức

Đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức,

kỹ năng mới Chính mâu thuẫn đó đã thúc đẩy hoạt động của tư duy, kích thích học sinh tìm tòi giải quyết vấn đề, đó là động lực thúc đẩy sự sáng tạo các kiến thức kỹ năng mới Lúc đầu các kiến thức còn mang tính khách quan, sau khi HS tiếp thu và ý thức được mâu thuẫn đó thì nó trở thành cái chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ của HS dưới dạng “bài toán nhận thức” hay “vấn đề học tập”.Muốn cho mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ quan thì phải tổ chức được những tình huống đưa chủ thể vào trong quan hệ giữa cái đã cho và cái yêu cầu phải đạt tới, tình huống đó gọi là “tình huống có vấn đề”

Theo GS-TS Phạm Hữu Tòng: “tình huống có vấn đề là tình huống mà khi HS tham

gia thì gặp khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được do đó bắt tay vào giải quyết vấn đề đó Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS

đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề” [12]

c Các kiểu tình huống có vấn đề

Khi HS được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ (có tìm ẩn vấn

đề) 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 một tình huống (tình thế) có thể thuộc số các kiểu tình huống (tình thế) như sau:

- Tình thế lựa chọn: chủ thể ở trạng thái cấn nhắc suy tính, khi cần lựa chọn một

phương án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để GQVĐ (tức là lựa chọn mô hình vận hành được)

- Tình huống bất ngờ: chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa

hiểu vì sao, cần biết căn cứ lí lẽ (tức là cần có mô hình mới)

- Tình thế bế tắc: chủ thể ở trạng thái túc bí, khi chưa biết làm thế nào giải quyết

được khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết (tức là cần có mô hình mới)

-Tình thế không phù hợp: chủ thể ở trạng thái băng khoăn nghi hoặc, khi gặp sự

kiện trái ngược với lẻ thường, với kết quả có thể rút ra được từ căn cứ lí lẽ đã có, do đó cần xét lại để có căn cứ lí lẽ thích hợp hơn (tức là cần có mô hình thích hợp)

- Tính phán xét: chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải thích có căn

cứ lí lẽ khác, cần xem xét kiểm tra các lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra hợp thức hóa các mô hình đã được đề cập)

- Tình thế đối lập: chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm khi gặp một cách giải

thích có vẻ logic nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ đã được chấp nhận cần bá`c bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó bảo vệ căn cứ lí lẽ đã được chấp nhận (tức

là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức

2.6.2 Những đặc điểm của tình huống học tập trong kiểu dạy học giải quyết vấn

đề

Tình huống học tập

Là hoàn cảnh trước đó xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mà HS chấp nhận việc giải quyết mâu thuẫn đó như một nhiệm vụ học tập và sẵn sàng đem sức lực, trí tuệ để giải quyết

Trong học tập, mâu thuẫn nhận thức được hiểu là mâu thuẫn giữa một bên là nhiệm

vụ phải giải quyết một vấn đề với bên kia là vốn kiến thức, kỹ năng, phương pháp đã biết không đủ để GQVĐ hoặc mới nhìn không thấy rõ liên quan giữa chúng với vấn đề cần giải quyết

Những đặc điểm Tình huống học tập

Chứa đựng vấn đề (mâu thuẫn nhận thức) mà việc đi tìm lời giải đáp chính là đi tìm kiến thức, kỹ năng, phương pháp mới

Gây sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động tiến trình nhận thức của HS

HS chấp nhận mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ quan

Vấn đề cần giải quyết được phát biểu rõ ràng, gồm cả những điều kiện đã cho và mục đích cần đạt được HS cảm thấy có khả năng giải quyết được vấn đề

2.6.3 Các kiểu tình huống học tập

a 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

Phát triển, hoàn chỉnh vốn kiến thức của mình luôn luôn là niềm khát khao của tuổi trẻ, đồng thời, “đó cũng là con đường phát triển khoa học” (Feynman) Quá trình phát triển, hoàn thiện kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới (kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới) nhưng trong quá trình đó, vẫn có thể sử dụng kiến thức, kỹ năng, phương pháp đã biết

b Tình huống lựa chọn

HS đứng trước một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc, có liên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết đã biết, nhưng chưa chắc chắn là có

thể dùng kiến thức nào, phương pháp nào để giải quyết vấn đề thì sẽ có hiệu quả HS cần phải lựa chọn, thậm chí thử làm xem KT nào, PP nào có hiệu quả để giải quyết được vấn

đề đặt ra

Ví dụ: Ở lớp 10, khi nghiên cứu sự tương tác bằng va chạm giữa hai vật, một vấn

đề mới đặt ra là: Liệu có đại lượng nào được bảo toàn trong quá trình hai vật tương tác không? HS không thể trả lời ngay được câu hỏi này, nhưng cảm nhận được rằng: Đây là bài toán về hai vật tương tác chuyển động, vậy có thể áp dụng các định luật của Newton để giải quyết Mặt khác, HS củng đã biết phương án thí nghiệm khảo sát chuyển động của các vật

Như vậy, có nhiều cách để giải quyết một vấn đề Việc lựa chọn cách giải quyết nào

sẽ tùy theo tình hình lớp học và tình hình thiết bị của nhà trường Như vậy, cách giải quyết vấn đề và kiến thức cần dung khi giải quyết vấn đề là đã biết, nhưng kết quả đạt được là một định luật mới

d Tình huống “tại sao?”

Trong nhiều trường hợp, HS quan sát thấy một hiện tượng vật lý nào đó xảy ra trái với những suy nghĩ thông thường, “trái” với những kiến thức mà HS đã biết hoặc chưa bao giờ gặp nên không biết dựa vào đâu mà lý giải HS cần phải tìm xem nguyên nhân vì đâu lại có sự trái ngược đó, sự lạ lung đó Để trả lời cho câu hỏi này, cần phải xây dựng kiến thức mới

Cách phân loại tình huống học tập chỉ mang tính tương đối Tùy theo cách đặt câu hỏi, cách dẫn dắt, cách tổ chức tình huống mà HS sẽ rơi vào tình huống này hay tình huống khác

Để tăng sự hấp dẫn của bài học và sự mềm dẻo của tư duy HS, GV nên thường xuyên thay đổi kiểu tình huống học tập

e Tình huống lạ

HS đứng trước một vấn đề hoàn toàn mới, không phù hợp với những gì mà các em biết, không biết phải dùng kiến thức và phương pháp nào để giải quyết

2.6.4 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 sơ bộ xác định được làm như thế nào

Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống học tập liên tiếp, được sắp đặt theo một trình tự hợp lý của sự phát triển vấn đề cần 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 GQVĐ của HS

Quy trình tổ chức tình huống học tập trong lớp có thể gồm các giai đoạn chính sau:

 GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận được 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 NNVL

 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 (giải quyết sơ bộ vấn đề)

 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 (dưới dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được)

Như vậy, tình huống học tập xuất hiện khi HS ý thức được rõ rang nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng giải quyết được vấn

đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động

2.7 Các kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề

Dựa theo những cách mà nhà bác học thường dùng để giải quyết các vấn đề khoa học kĩ thuật, có thể có những kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề sau: Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết; Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần; Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát

2.7.1 Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết

Các định luật vật lý rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong thực tế lại rất phức tạp Các định luật vật lý thường phát biểu lên các mối quan hệ trong điều kiện lý tưởng, hiện tượng chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, nhưng hiện tượng thực tế thường lại bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân tác động đồng thời hoặc diễn biến nhanh theo nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn có một nguyên nhân nhưng ta chỉ quan sát thấy giai đoạn cuối cùng

Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết có nghĩa là: Thoạt mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra những dấu hiệu tương tự với cái đã biết Kiểu hướng dẫn này thường gặp khi HS vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình hữu hiệu

Có ba trường hợp phổ biến sau đây:

a Hướng dẫn HS diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lý

Nhiều khi ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hằng ngày không giống như ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lý Nếu không chuyển được sang NNVL thì không thể áp dụng được những định luật, quy tắc đã biết

b Hướng dẫn HS phân tích một HTVL phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những HT đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết

c Hướng dẫn HS phân chia quá trình diễn biến của HT thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định đã biết

Ba kiểu hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết nêu trên có tác dụng rất tốt để chuẩn bị cho HS tìm tòi, sáng tạo, vì trước khi sáng tạo ra cái mới thông thường người ta phải sử dụng tất cả những cái đã biết mà không thành công

2.7.2 Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần

Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, HS được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật mà trước đây HS chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ

Ở đây, không thể hoàn toàn chỉ sử dụng những kiến thức đã biết, không có con đường suy luận logic để suy từ cái đã biết sang cái chưa biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức Các nhà khoa học cho rằng:

Trong tình hình này, trực giác đóng vai trò quan trọng Bằng trực giác (dựa trên kinh nghiệm và vốn hiểu biết), nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắn của dự đoán (giả thuyết) bằng thực nghiệm Rèn luyện trực giác khoa học cho HS là điều khó khăn, GV không thể chỉ ra cho

HS con đường đi đến trực giác mà tự học sinh phải thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm, không ai có thể làm thay được Tuy nhiên, GV có thể tạo điều kiện thuận lợi cho

HS tập dượt những bước nhảy đó, bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của HS Sau khi được rèn luyện nhiều lần, HS sẽ tích lũy được kinh nghiệm, có sự nhảy cảm phát hiện, đề xuất được giải pháp mới để vượt qua khó khăn

Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, HS không phải là hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng những kiến thức cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến phần nào đó mới bế tắc, đòi hỏi phải tìm cái mới thực sự

2.7.3 Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát

Ở kiểu hướng dẫn này, GV chỉ hướng dẫn HS xây dựng phương hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do HS tự làm Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi ở HS không những tính tự lực cao mà còn phải có vốn kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững vàng và có một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo Nói cách khác, kiểu hướng dẫn này áp dụng cho đối tượng HS khá giỏi.[4]

Trong điều kiện không tách những HS khá giỏi ra thành một lớp riêng, GV vẫn có thể áp dụng kiểu hướng dẫn này kết hợp với kiểu hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần

HS khá giỏi thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng chung và lập kế hoạch tổng thể, còn HS yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của kế hoạch đó

2.8 Quy trình áp dụng PP GQVĐ

Phương pháp tìm tòi nghiên cứu giải quyết vấn đề một cách sáng tạo thường theo quy trình chung như sau:

- Phát hiện, xác định vấn đề, nêu câu hỏi

- Nêu câu trả lời dự đoán ( mô hình, giả thuyết) có tính chất lý thuyết, tổng quát

- Từ dự đoán suy ra hệ quả logic có thể kiểm tra trong thực tế

Tổ chức thí nghiệm kiểm tra xem kết quả đó có phù hợp với thực tế không Nếu phù hợp thì điều dự đoán là đúng Nếu không phù hợp thì dự đoán là sai, phải xây dựng

dự đoán mới

- Phát biểu kết luận

Muốn thực hiện được các khâu của phương pháp này, HS phải thực hiện việc thu nhập thông tin, xử lý thông tin, khái quát hóa kết quả tìm tòi nghiên cứu Trong quá trình này có hai lĩnh vực luôn luôn kết hợp với nhau: hiện tượng thực tế cụ thể quan sát được và những kết luận trừu tượng phản ánh thực tế đó Sự kết hợp đó được thực hiện thông qua các suy luận logic như: phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa v.v…

Đối với vật lý học thì quan sát thấy gì mới chỉ là một nửa, chỉ mới là nhận biết những dấu hiệu bên ngoài và điều này không quá khó khăn Điều khó khăn và quan trọng hơn là thực hiện các phép suy luận để rút ra kết quả khái quát, phổ biến chung cho mọi hiện tượng Điều thứ hai này GV rất khó nắm bắt Cần phải tập cho HS phát biểu ý kiến của họ thành lời mới biết được họ có hiểu hay không Bởi vậy, cần kiên trì tạo điều kiện cho HS phát biểu, tranh luận

CHƯƠNG 3

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH KHI

GIẢNG DẠY Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 3.1 Khái niệm năng lực

Trong khoa học tâm lý, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng của

cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt hiệu quả cao

Người có năng lực về một mặc nào đó thì không phải nổ lực quá nhiều trong quá trình công tác mà vẫn khắc phục được những khó khăn một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn những người khác hoặc có thể vượt qua những khó khăn mới mà nhiều người khác

không vượt qua được

Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng Song kĩ năng kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loại hoạt động hẹp, chuyên biệt, đến mức thành thạo, tự động hóa, máy móc Còn NL chứa đựng yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực hoạt động rộng hơn Ví dụ: người có kỹ năng, kĩ xảo thực hiện các phép đo lường, thì có thể thực hiện nhanh chóng, chính xác các phép đo, khéo léo lắp ráp các thiết bị để đo lường Còn người có năng lực thực nghiệm thì ngoài việc thực hiện các phép đo còn có việc thiết kế các thí nghiệm, xử lí các số liệu đo lường rút ra kết quả, giải thích đánh giá các kết quả đo lường, rút ra kết luận khái quát.[3]

3.2 Sự hình thành và phát triển năng lực

Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển NL là một vấn đề phức tạp, tuân theo quy luật chung của sự phát triển nhân cách Tâm lý học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có NL, chưa có nhân cách Chính trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu con người đã hình thành và phát triển nhân cách của mình Sự hình thành và phát triển nhân cách của con người Sự hình thành và phát triển NL của con người chịu

sự tác động của nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố sinh học, yếu tố hoạt động của chủ thể

và yếu tố giao lưu xã hội.[9]

3.2.1 Yếu tố sinh học: Vai trò của di truyền trong sự hình thành năng lực

Di truyền là sự tái tạo ở trẻ em những thuộc tính sinh học đã có ở cha mẹ, sự truyền lại từ cha mẹ đến con cái những đặc điểm và những phẩm chất nhất định đã ghi lại trong

hệ thống gen Những đặc điểm về giải phẫu sinh lý, nhất là về hệ thần kinh cao cấp của

con người được gọi là “tư chất” Di truyền tạo ra những điều kiện ban đầu để con người

có thể hoạt động có hiệu quả trong lĩnh vực nhất định Tuy nhiên, di truyền không thể quy định những giới hạn tiến bộ của xã hội loài người nói chung và của từng người nói riêng

Những đặc điểm sinh học mặc dù có ảnh hưởng đến quá trình hình thành tài năng, xúc cảm, sức khỏe, thể chất của con người, nhưng nó chỉ tạo nên tiền đề của sự phát triển

NL Mặt khác, những tư chất di truyền chỉ đặc trưng cho những lĩnh vực hoạt động rất rộng mà không hướng vào những lĩnh vực hoạt động hay sáng tạo cụ thể nào Việc định hướng cụ thể này do các điều kiện xã hội cụ thể, do trình độ phát triển của những loại hình sản xuất, khoa học, nghệ thuật…và nhất là do hoạt động sáng tạo của các cá nhân quyết định Những tư chất có sẵn trong cấu tạo của não, trong các cơ quan cảm giác, các

cơ quan vận động và ngôn ngữ…là điều kiện để thực hiện có kết quả một lĩnh vực hoạt động cụ thể Tuy nhiên, sự thành công trong lĩnh vực đó phần lớn phụ thuộc vào hoàn cảnh thực tiễn, vào lao động học tập, rèn luyện cũng như vào việc tích lũy kinh nghiệm

cá nhân.[5]

3.2.2 Yếu tố hoạt động của chủ thể

Như đã nói ở trên, năng lực không có sẵn trong con người Con người bằng hoạt động của mình mà chiếm lĩnh những kinh nghiệm hoạt động của thế hệ đi trước, biến thành NL của chính mình Đặc biệt là về mặt khoa học, nghệ thuật, ngày nay trên thế giới

có rất nhiều nhà khoa học, nghệ sĩ hoạt động rất thành công trong một lĩnh vực nào đó mà một phần rất quan trọng là do đã tiếp thu những kinh nghiệm sáng tạo của biết bao thế hệ

đi trước Lịch sử nhân loại cho thấy các thiên tài về một lĩnh vực nào đó trước hết là những người hoạt động rất say mê, tích cực, miệt mài, kiên trì dồn hết thời gian và tâm trí

vào hoạt động đó Nhiều nhà khoa học lỗi lạc đều cho rằng “thiên tài, chín mươi chín

phần trăm là do lao động, chỉ có một phần trăm là do bẩm sinh” [2] tùy theo đặc điểm

của loại hình hoạt động của con người mà các yếu tố bẩm sinh có thể phát triển mạnh theo hướng này hoặc theo hướng khác hay có thể bị thui chột đi Như vậy, hoạt động của chủ thể có ý nghĩa quyết định đối với việc hình thành NL

3.2.3 Yếu tố của môi trường xã hội

Ta hiểu môi trường xã hội là hệ thống các quan hệ chính trị, kinh tế, tư tưởng…được thiết lập trong xã hội Những bộ phận của môi trường thường có tác động mạnh mẽ đến con người là gia đình, trường học, bạn bè, người xung quanh, cơ sở sản xuất, văn hóa, thể thao

Mỗi con người đều hoạt động trong môi trường xã hội nhất định Môi trường góp phần tạo nên động cơ, mục đích, phương tiện hành động và đặc biệt cho hoạt động giao lưu của mỗi cá nhân với xã hội mà nhờ đó cá nhân thu được kinh nghiệm của xã hội loài người, biến nó thành của mình Cũng chính nhờ sự giao lưu với môi trường xã hội, con người mới biết được hoạt động của mình có ý nghĩa như thế nào, có lợi ích ra sao, có phù hợp với thực tế không…Từ đó, điều chỉnh hoạt động của mình để mang lại hệ quả ngày càng cao, NL ngày càng được phát triển Ngay cả các nhà bác học về ngành khoa học tự nhiên, phần lớn thời gian làm việc trong phòng thí nghiệm, hầu như cô lập với xã hội bên ngoài thì những công trình sáng tạo của họ cũng có nguồn gốc từ sự tiếp nối phải giải quyết những vấn đề mà trước họ chưa ai làm được và kết quả công việc của họ cũng phải được xã hội kiểm tra, thừa nhận thì mới thực sự trở thành tài sản của nhân loại, đáng được lưu truyền

3.2.4 Vai trò của giáo dục trong việc hình thành các năng lực

Giáo dục là một loại hoạt động chuyên môn của xã hội, nhằm hình thành và phát triển nhân cách của con người (trong đó có NL) theo những yêu cầu của xã hội trong những giai đoạn lịch sử nhất định

Sự hình thành và phát triển năng lực của HS lại phải thông qua chính hoạt động của

HS trong mối quan hệ với cộng đồng Bởi vậy, nhà trường hiện đại phải là nhà trường hoạt động, lấy hoạt động của HS làm động lực chính để đạt được mục đích đào tạo Chỉ

có dạy học trong nhà trường mới có khả năng tạo ra những loại hoạt động đa dạng, phong phú, cần thiết, tạo điều kiện phát triển những NL khác nhau ở trẻ em phù hợp với năng khiếu bẩm sinh của họ và yêu cầu của xã hội Tất nhiên không phải nhà trường đóng cửa lại mà dạy, trái lại chính nhà trường còn phải tạo điều kiện để cho mỗi cá nhân HS giao lưu với các thành viên khác trong nhà trường cũng như ngoài xã hội

Chính trong dạy học có thể lựa chọn kỹ lưỡng những hình thức hoạt động, có sự định hướng chính xác, giúp cho HS sớm ý thức được các yêu cầu của xã hội đối với hoạt động của mỗi người trong những lĩnh vực khác nhau Nhà trường cũng tích lũy được những phương pháp tổ chức hoạt động học tập của HS có hiệu quả cao, tránh được sự mò mẫm của mỗi cá nhân

Như vậy, giáo dục có thể mang lại những hiệu quả, những tiến bộ của mỗi HS và các yếu tố khác không thể có được Đặc biệt, là dạy học có thể đi trước sự phát triển, thúc đẩy sự phát triển

Tuy nhiên, cũng cần phải chú ý rằng trong khi dạy học có khả năng định hướng, thúc đẩy sự phát triển năng lực của trẻ em thì cũng có khả năng gò ép HS theo một khuôn mẫu cứng nhắc, do đó hạn chế sự phát triển đa dạng ở họ Tổ chức cho HS hoạt động, thông qua hoạt động tích cực, tự lực mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành NL là phương pháp hữu hiệu để khắc phục xu hướng xấu đó

3.3 Khái niệm năng lực sáng tạo

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

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

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới

Trong khoa học kĩ thuật khi xem xét những phát kiến, phát minh người ta dựa theo những tiêu chuẩn sau đây:

Được thừa nhận là một phát kiến, nếu nó là một sự xác lập những quy luật, những thuộc tính, những hiện tượng chưa biết trước đây, tồn tại một cách khách quan của thế giới vật chất Được thừa nhận là một phát minh, nếu đó là một cách giải quyết mới mẻ một nhiệm vụ trong bất kì lĩnh vực nào của kinh tế quốc dân, văn hóa, y tế, hay quốc phòng mang lại một hiệu quả tích cực

Trong nghiên cứu vật lí, quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm bốn giai đoạn như ta đã biết, trong đó khó khăn nhất, đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những

sự kiện thực nghiệm khởi đầu đề xuất mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy ra từ mô hình giả thuyết Trong hai giai đoạn này, không có con đường suy luận lôgic mà phải chủ yếu dựa vào trực giác

Vấn đề bản chất tâm lý học của trực giác là vấn đề về cơ chế giải quyết các nhiệm

vụ nhận thức mà không thể thực hiện được bằng con đường suy luận lôgic Đó là trường hợp mà chủ thể nhận thức không có đủ tri thức cần thiết cho việc cải biến tình huống dần dần để cuối cùng đi đến giải quyết được nhiệm vụ Ở đây, bắt buộc phải đưa ra một phỏng đoán mới, một giải pháp mới chưa hề có, một hoạt động sáng tạo thực sự

Tư duy 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, việc giải quyết vấn đề lại giống như một phỏng đoán đòi hỏi có một căn cứ lôgic

Nếu tri thức biện giải được đạt tới bằng con đường suy luận lôgic liên tục, liên tiếp,

mà trong đó mỗi một tư tưởng tiếp theo đều xuất phát một cách lôgic từ cái trước, phụ thuộc vào cái trước và là tiền đề cho các tiếp theo, thì tư duy trực giác thu nhận được một cách nhảy vọt, một cách trực tiếp, các giai đoạn của nó trong thể hiện một cách minh bạch và người suy nghĩ không thể kể ngay ra làm thế nào mà anh ta đi đến cái quyết định

đó, con đường đó vẫn còn chưa nhận thức được, phải sau này mới xác lập được cơ sở lôgic của phỏng đoán trực giác đó

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 thành thạo và có kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, 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 về một lĩnh vực nào đó

Đặc trưng tâm lý quan trọng của hoạt động 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 cái quá trình sáng tạo đó xem như là một quá trình diễn ra có quy luật, tác động qua lại giữa ba thành tố: tự nhiên, ý thức của con người và sự phản ánh tự nhiên vào ý thức của con người

Đối với người đang 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 biết rằng những điều mình đề xuất ra nhân loại đã biết rồi Tuy nhiên, sự phát minh, phát kiến mới xuất hiện từ nhu cầu

xã hội đã chín mùi, không người này thì người khác sẽ đạt được, nhiều khi nhiều người cùng đạt được trong một thời gian

3.4 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 3.4.1 Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới

Kiến thức vật lí 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 đòi hỏi HS phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ

Tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho HS trên con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể dựa trên những hiểu biết đã

có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới Việc tập chung sức lực cho chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo của HS có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú Trong nhiều trường hợp, giáo viên có thể giới thiệu cho HS kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học

Theo quan điểm hoạt động, giáo trình vật lý được xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ HS, tận dụng được những kinh nghiệm sống hằng ngày của họ, tạo điều kiện cho họ có đề xuất ra những ý kiến mới mẻ, có ý nghĩa, làm cho họ nhận được hoạt động sáng tạo là hoạt động thường xuyên, có thể thực hiện được với sự cố gắng nhất định Sự tự tin trong hoạt động sáng tạo là một yếu tố tâm lý rất quan trọng, làm cho chủ thể nhận thức thoát khỏi sự ràng buộc, hạn chế của những hiểu biết cũ hay bởi ý kiến của người khác, nhất là của những nhà bác học Như vậy, kiểu dạy học thông báo – minh họa

về nguyên tắc không thể rèn luyện cho học sinh năng lực sáng tạo

3.4.2.Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết

Như đã biết, 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 Các nhà khoa học nói rằng: việc xây dựng giả thuyết dựa trên những khái quát hóa về những sự kiện thực nghiệm, những kinh nghiệm cảm tính Tuy nhiên, sự khái quát đó không phải là một phép quy nạp đơn giản, hình thức mà nó chứa đựng một yếu tố mới, không có sẵn trong các sự kiện dùng làm cơ sở Dự đoán khoa học không phải là tùy tiện mà luôn luôn phải có một cơ sở nào đó, tuy chưa thật chắc chắn Có thể

có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lí của HS:

 Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

Ví dụ: Quan sát một bình chứa không khí nối với một ống tiết diện nhỏ bên trong có

một giọt chất lỏng để ngăn cách không khí với bình bên ngoài Đem hơ bình hay để bình lại gần ngọn đèn điện, ta quan sát thấy: giọt chất lỏng di chuyển, chứng tỏ thể tích khí nở

ra Câu hỏi đặt ra là nguyên nhân vì sao chất khí trong bình nở ra Câu trả lời là vì khí bị hơi lửa, vì để gần đèn điện thì không phải là dự đoán mà là sự thật, ai cũng thấy Nhưng

nếu câu trả lời là: “khí nở ra vì nóng lên” thì đó là một dự đoán, dựa trên sự liên tưởng đến một các chung giữa ngọn lửa và một cái đèn là “sự nóng”

 Dựa trên sự tương tự

 Dựa trên một dấu hiệu bên ngoài giống nhau mà dự đoán sự giống nhau về

bản chất

Ví dụ: Quan sát hiện tượng xảy ra khi chùm sáng kết hợp giao nhau Ta thấy có

những vân sáng và vân tối xen kẽ và cách đều nhau Hiện tượng này giống như hiện tượng xảy ra khi hai sóng nước kết hợp giao nhau Ta cũng thấy có những vân giao động với biên độ cực đại và những vân dao động với biên độ cực tiểu xen kẽ nhau Từ đó, ta có thể dự đoán ánh sáng cũng có bản chất sóng như sóng nước Ở đây, biên độ của sóng ánh sáng biểu hiện ở cường độ sáng

 Dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dự đoán giống nhau về tính chất

Ví dụ: Chất khí, chất lỏng, chất rắn đều cấu tạo bởi các phân tử riêng biệt chuyển

động hỗn loạn không ngừng, giữa chúng có những lực hút – đẩy Thí nghiệm cho biết chất khí nở ra khi nóng lên, có thể dự đoán chất lỏng và chất rắn cũng nở ra khi nóng lên

 Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoán giữa chúng

có quan hệ nhân quả

Ví dụ: Sau một số lần quan sát, thấy khi cho một nam châm chuyển động tương đối

so với cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng, ta có thể dự đoán là chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây là nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng

 Dựa trên những xét thấy hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng

tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả của chúng

Ví dụ: Quan sát các hạt phấn hoa hòa trong nước, ta thấy chúng chuyển động hỗn

loạn không ngừng Khi hơ nóng làm tăng nhiệt độ của nước lên ta thấy vận tốc chuyển của các hạt phấn hoa (hạt Braonơ) tăng lên Ngược lại khi làm giảm nhiệt độ của nước, ta lại thấy vận tốc của các hạt phấn hoa giảm đi Ta có thể dự đoán sự tăng giảm nhệt độ là nguyên nhân tăng giảm vận tốc của các hạt Braonơ

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

Ví dụ: Ta quan sát thấy dòng điện sinh ra quanh nó một từ trường, vậy có thể dự

đoán ngược lại từ trường cũng có thể sinh ra dòng điện

 Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một

lĩnh vực khác

Ví dụ: quan sát hai lực kế tương tác móc vào nhau gây ra biến dạng, ta thấy hai lực

tương tác giữa chúng bằng nhau và ngược chiều Mở rộng kiến thức đó cho trường hợp hai vật chuyển động ngược chiều va chạm vào nhau, lực tương tác giữa chúng gây ra gia tốc Ta dự đoán: trong trường hợp này, hai lực tương tác cũng bằng nhau và ngược chiều:

F1 = m1a1

F2 = m2a2  m1a1 = m2a2

 Dự đoán về mối quan hệ định lượng

Những hiện tượng vật lí xảy ra rất phức tạp, nhưng một điều đáng ngạc nhiên là các định luật chi phối chúng rất đơn giản và có thể biểu diễn bằng các công thức toán học đơn giản Mối quan hệ giữa hai đại lượng vật lí trong chương trình phổ thông thường được biểu diễn bằng các hàm số sau:

Bằng nhau

Ví dụ: định luật phản xạ ánh sáng:

i = r

Tỉ lệ thuận hay tỉ lệ nghịch

Ví dụ: định luật Ôm cho đọan mạch có điện trở thuần:

I = kU; I =

R U

Tỷ lệ theo hàm số lượng giác

Ví dụ: định luật khúc xạ ánh sáng:

sini = nsinr

Sự bảo toàn của một đại lượng

Ví dụ: định luật bảo toàn cơ năng:

mgh + mv const

22

Trong vật lí còn sử dụng một số hàm số khác để biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí nhưng HS chưa được học ở trường phổ thông

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 được 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 ba giá trị khác nhau của một đại lượng

Trong nhiều trường hợp, nếu biểu diễn các cặp số đo trên một đồ thị thì việc dự đoán sẽ dễ dàng hơn Tuy nhiên, sự dự đoán về mối quan hệ định lượng bao giờ cũng phải chú ý đến sai số có thể phạm phải

3.4.3 Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán

Trong nghiên cứu vật lí, một dự đoán, một giả thiết thường là một sự khái quát các

sự kiện thực nghiệm nên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, không thể kiểm tra trực tiếp được Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thiết có phù hợp với thực tế không, ta phải xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có những dấu hiệu nào có thể quan sát được Điều đó có nghĩa là từ một dự đoán, giả thuyết, ta phải suy ra được một 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 ngiệm không

Hệ quả suy ra được phải khác với những sự kiện ban đầu dùng làm cơ sở cho dự đoán thì mới có ý nghĩa Số hệ quả phù hợp với thực tế càng nhiều thì dự đoán càng trở thành chắc chắn, sát với chân lý hơn

Quá trình rút ra hệ quả thường áp dụng suy luận lôgic hay suy luận toán học Sự suy luận này phải đảm bảo là đúng quy tắc, quy luật, không phạm sai lầm Những quy tắc, quy luật đó đều đã biết, cho nên về nguyên tắc, sự suy luận đó không đòi hỏi một sự sáng

tạo thật sự có thể kiểm soát được

Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả đã rút

ra được Ví dụ sau khi dự đoán rằng: “tương tự như chất lỏng, chất rắn cũng nở ra khi

nóng lên”, ta suy ra một hệ quả về một vật rắn cụ thể như một thanh đồng chẳng hạn:

thanh đồng cũng sẽ nở ra khi bị hơ nóng Cần phải bố trí một thí ngiệm như thế nào để biết được thanh đồng có thật sự nở ra khi bị làm nóng lên không? Có những cách nào để làm nóng thanh đồng lên, có những cách nào để biết được thanh đồng có nở ra không?

Cần đưa ra một thiết bị thích hợp để phối hợp hai cách đó, khiến ta có thể đồng thời làm nóng thanh đồng và nhận biết được nó nở ra Trước đây, HS chưa bao giờ làm việc này Thực tế cũng có nhiều cách làm khác nhau, HS cũng có thể đưa ra một vài phương án mà

họ cho là hợp lý Giáo viên là người có nhiều kinh nghiệm hơn, sẽ hướng dẫn HS phân tích tính khả thi của mỗi phương án và chọn ra phương án có triển vọng nhất Việc tổ chức thực hiện phương án kiểm tra đó ngay trong lớp học cần có thiết bị thích hợp Điều này GV phải chuẩn bị trước, dựa vào kinh nghiệm dạy học của mình

Chẳng hạn như HS đưa ra ý kiến sau:

Làm nóng thanh đồng lên bằng cách nhúng nó vào nước nóng hoặc hơ nó trên ngọn lửa của que diêm, cây nến, bật lửa hay ngọn lửa đèn cồn

Nhận biết sự nở của thanh đồng bằng cách để nó bên cạnh một thanh khác có cùng chiều dài mà không bị hơ nóng, đặt hai vật chắn ở hai đầu thanh, nếu thanh nở ra nó sẽ đẩy vật chắn dịch chuyển; đặt thanh đồng vừa khít vào hai vật chắn cố định ở hai đầu nhưng vẫn lấy ra, đưa vào được, nếu thanh nở ra nó sẽ chặt khít vào hai vật chắn, không lấy ra được, không đưa vào được

Giáo viên biết rằng chất rắn nở rất ít, có thể sơ bộ làm cho HS biết điều ấy để họ lựa chọn phương án nào có thể giúp phát hiện được sự nở ra rất ít của thanh đồng

Về sau, còn cần kiểm tra các chất rắn giãn nở khác nhau Muốn thế cần phải đưa ra một thiết bị có thể khuếch đại sự dịch chuyển thêm của đầu các thanh đồng, sắt, nhôm để

so sánh Điều này đòi hỏi ở HS vừa phải có kinh nghiệm trong cuộc sống và có sáng kiến vận dụng tổng hợp các kinh nghiệm đó vào giải quyết nhiệm vụ cụ thể này Để có thể đề

ra được một phương án thí nghiệm kiểm tra, HS không những phải huy động những kiến thức vật lí đã có mà còn cả những kinh nghiệm trong đời sống hằng ngày hay từ những môn học khác nữa

Đôi khi để có thể suy ra được một hệ quả có thể kiểm tra được trong thực tiễn, ta phải thực hiện một chuỗi nhiều phép suy luận liên tiếp Ví dụ: để kiểm tra giả thuyết cho rằng lực tương tác giữa hai vật chuyển động là hai lực bằng nhau và ngược chiều, ta phải

đo lực bằng cách dựa trên biểu hiện gây ra gia tốc của lực, nghĩa là dựa vào công thức F

= ma Nhưng bởi vì ta không có một dụng cụ để đo trực tiếp lực trong trường hợp này nên phải tiếp tục thực hiện các phép suy luận cho đến khi thu được những đại lượng có thể quan sát được trong các thí nghiệm về động lực học, đó là đường đi và thời gian chuyển động Cụ thể là, cần phải thực hiện các phép suy luận sau:

Theo công thức F = ma, muốn đo lực, ta phải đo khối lượng của vật và gia tốc mà vật thu được khi tương tác Khối lượng của vật đo được bằng cân Vì ta không có dụng cụ

đo trực tiếp gia tốc nên để xác định được gia tốc của vật chuyển động nhanh dần đều, ta

có thể dùng công thức a =

t

v

v t 0, trong đó vt và vo là vận tốc của ngay sau tương tác và ngay trước tương tác Nếu ta loại trừ được ma sát để chỉ có hai vật tương tác với nhau thì chuyển động của vật trước và sau tương tác là chuyển động thẳng đều Vì vậy, ta có thể xác định các vận tốc vt và vo từ các quảng đường mà vật đi được trước tương tác, sau tương tác và các khoảng thời gian tương ứng theo công thức tính vận tốc của chuyển động thẳng đều v =

t

s

Việc bố trí một phương án thí nghiệm để quan sát hiện tượng hay đo lường các đại lượng cụ thể đã dự đoán có khi tương đối đơn giản (Ví dụ: quan sát hiện tượng nở vì nhiệt của các vật rắn), nhưng cũng có khi rất phức tạp (Ví dụ: trường hợp đo lực tương tác giữa hai vật trong tương tác chuyển động nói ở trên) Ở trường hợp này, phải tạo ra chuyển động không có ma sát, phải đo đồng thời cả s và t Đến đây, tùy theo trình độ của

học sinh mà học sinh có thể đề xuất nhiều phương án thí nghiệm khác nhau Ví dụ: để khử ma sát phải dùng vật lăn được (bi, xe lăn) hoặc đệm không khí; còn để đo được đồng thời s và t phải áp dụng biện pháp ghi tự động vị trí của vật theo thời gian

3.4.4 Giải các bài tập sáng tạo

Ở trên, ta đã xem xét việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới Ngoài ra, trong dạy học vật lí, người ta còn xây dựng những loại

bài tập riêng vì mục đích này và được gọi là bài tập sáng tạo Trong loại bài tập sáng tạo

này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, học sinh bắt buộc phải có những

ý kiến độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học

Khi khảo sát chu trình sáng tạo khoa học, ta đã biết hai giai đoạn khó khăn hơn cả đòi hỏi sự sáng tạo là giai đoạn từ sự cảm tính tới việc xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng và giai đoạn chuyển từ một tiên đề lý thuyết và những quy luật nhất định của hiện tượng sang việc kiểm tra bằng thực nghiệm Giai đoạn thứ nhất đòi hỏi sự giải thích hiện tượng, trả lời câu hỏi: tại sao? Còn giai đoạn thứ hai lại đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực, đáp ứng với những yêu cầu đã cho, nghĩa là trả lời câu hỏi: làm thế nào? Tương ứng với hai trường hợp trên là hai loại bài tập sáng tạo: bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế chế tạo

Ví dụ: với đề tài “lực tác dụng lên vật chuyển động tròn đều”, có thể đưa ra hai bài

tập sáng tạo sau:

Bài tập nghiên cứu: một miếng gỗ nhỏ đặt ở rìa một đĩa tròn nằm ngang Cho đĩa quay từ từ xung quanh một trục xuyên qua tâm đĩa với vận tốc góc tăng từ từ Đến một lúc nào đó, miếng gỗ bị văng ra khỏi đĩa Giải thích tại sao?

Bài tập thiết kế: hãy thiết kế một thiết bị trong đó sử dụng trọng lực làm lực hướng

tâm để giữ cho một vật chuyển động tròn đều trong một mặt phẳng nằm ngang

có thể nói dường như thí nghiệm đã bị bỏ quên trong hoạt động DH Vật lí Thí nghiệm Vật lí là dụng cụ hỗ trợ đắc lực trong giảng dạy Vật lí, nó giúp người học hiểu rõ vấn đề cần xét đến là gì, xây dựng những khái niệm mới, những định luật mới cũng như minh chứng lại được lí thuyết qua việc quan sát các hiện tượng và thu thập

số liệu thí nghiệm và đặc biệt hơn nữa là trong quá trình DH, thí nghiệm có tác dụng kích thích tò mò tạo hứng thú cho HS khám phá tri thức Ngày nay, tình hình kinh tế đất nước đã phát triển hơn và ngành giáo dục đã nắm bắt được vấn đề đó nên đã cố gắng đầu tư trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm cho hầu hết các trường THPT, do đó trong quá trình đổi mới PPDH chúng ta cần đẩy mạnh hơn nữa việc sử dụng các thí nghiệm trong DH Vật lí

4.2 Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học Vật lí

4.2.1 Khái niệm về TN Vật lí

TN Vật lí là một bước trong PP khoa học Vật lí, là sự tác động có chủ định, có

hệ thống của con người thực hiện dùng để xây dựng, kiểm chứng lại hoặc phân minh giữa mô hình khoa học hay giả thuyết vào đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới

Đặc điểm của TN Vật lí:

- Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu

và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động

- Các điều kiện của TN có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi

- Các điều kiện của TN phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ

sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu (nghĩa là loại bỏ tối đa một số điều kiện để không làm xuất hiện các tính chất, các mối quan hệ không được quan tâm)

- Đặc điểm quan trọng nhất của TN là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của các đại lượng khác Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát, đo đạc

- Có thể lặp lại được TN Điều này có nghĩa là: với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau thì khi bố trí lại hệ TN, tiến hành lại TN, hiện tượng, quá trình Vật

lí phải diễn ra trong TN giống như ở các lần TN trước

4.2.2 Chức năng của TN trong DH Vật lí

a Theo quan điểm của lí luận nhận thức

Theo quan điểm của lí luận nhận thức trong DHVL ở trường phổ thông, TN có các chức năng sau:

- TN là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức)

- Vai trò của TN trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu biết của con người vào đối tượng cần nghiên cứu Nếu HS hoàn toàn chưa có hoặc có ít hiểu biết về vấn đề cần nghiên cứu thì TN được sử dụng để phân tích hiện thức khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan

- Trong DH Vật lí, nhất là ở các lớp dưới và giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiện tượng, quá trình Vật lí nào đó thì TN được dùng để cung cấp cho HS những dữ liệu cảm tính (các biểu tượng, các số liệu đo đạc) về hiện tượng, quá trình Vật lí này Các dữ liệu trên, tạo điều kiện cho HS đưa ra những giả thuyết, là cơ sở cho những khái quát hóa về tính chất hay mối liên hệ, có tính quy luật của các đại lượng Vật lí trong hiện tượng, quá trình Vật lí được nghiên cứu

- TN là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức mà HS đã thu được trước đó Trong nhiều trường hợp, kết quả của TN phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra những giả thuyết khoa học mới và kiểm tra lại ở những TN khác Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó Bên cạnh đó, có một số kiến thức được rút

ra bằng suy luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết Trong những trường hợp này, ta cần phải tiến hành TN kiểm tra tính đúng đắn của chúng

- TN là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

- Trong việc vận dụng lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kỹ thuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo hoặc do lí

do về mặt kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn Khi đó, TN được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn

Ví dụ: để thiết kế các phương tiện giao thông như tàu thủy, máy bay, ô tô,… các nhà kỹ thuật tiến hành TN với các mô hình vật chất thu nhỏ trên các kênh nước

- TN là một bộ phận của các PPNT Vật lí

Việc bồi dưỡng cho HS các PPNT được dùng phổ biến trong nghiên cứu Vật lí (PP thực nghiệm và PP mô hình) là một trong những nội dung của việc hình thành những kiến thức Vật lí cơ bản ở trường phổ thông TN đóng vai trò quan trọng ở cả hai PPNT Vật lí này

+ Vai trò của TN trong PP thực nghiệm:

TN đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của PP thực nghiệm Ở giai đoạn đầu, đa số các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu nhận trong các TN Đặc biệt ở giai đoạn cuối của PP thực nghiệm, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việc xây dựng và thực hiện