Vân dụng phương pháp giải quyết vấn đề trong dạy học phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi chương trình vật

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trờng đại học Vinh ------Nguyễn Thị thanh hiền Vận dụng phơng pháp giải quyết vấn đề trong dạy học phần điện tích điện trờng và dòng điện không đổi... Thông qua

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trờng đại học Vinh

- -Nguyễn Thị thanh hiền

Vận dụng phơng pháp giải quyết vấn đề trong dạy học phần điện tích điện trờng và dòng điện không đổi

ảnh hởng của độ nhớt lên sự ổn định Của bẫy quang học sử dụng hai

Xung gauss ngợc chiều

Chuyên ngành: Quang Học

Mã số: 62 44 11 01

Tóm tắt luận văn thạc sĩ

Ngời hớng dẫn khoa học PGS TS: Hồ Quang Quý

Vinh – 2009

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU………1

1 Lý do chọn đề tài……….5

2 Mục đớch nghiờn cứu……… 5

3 Giả thuyết khoa học……….5

4 Đối tượng và phạm vi nghiờn cứu……… 5

5 Nhiệm vụ nghiờn cứu……… 6

6 Phương phỏp nghiờn cứu……….6

7 Cấu trỳc của luận văn……… 6

8 Đúng gúp của luận văn……… 6

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN

ĐỀ……… 7

1.1 Phương pháp dạy học……… 7

1.1.1 Khái niệm về phương pháp dạy học……… 7

1.1.2 Phân loại các phương pháp dạy học……… 8

1.1.3 Cơ sở lựa chọn và phối hợp các phương pháp……….11

1.2 Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề………11

1.2.1 Khái niệm về phương pháp dạy học giải quyết vấn đề……… 11

1.2.2 Hai đặc trưng của dạy học giải quyết vấn đề Vấn đề và tình huống giải quyết vấn đề………13

1.2.3 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề……… 17

1.2.4 Các điều kiện đảm bảo cho việc thực hiện giải quyết vấn đề….19 Kết Luận Chương 1……… ……….24

Chương II: Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề trong dạy học phần nội dung điện tích điện trường và dòng điện không đổi …… 25

2.1 Vị trí của phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi trong phần điện học điện từ học ……….26

2.2 Mục tiêu dạy học của phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi………27

2.2.1 Về kiến thức………27

2.2.2 Về kĩ năng……… 29

2.3 Nội dung và cấu trúc phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi………30

2.3.1 Cấu trúc của phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi……… ……….30

2.3.2 Về nội dung của phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi……… 31

2.4 Khả năng thực hiện dạy học giải quyêt vấn đề trong phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi ở lớp 11 THPT……… 37

2.4.1 Dạy học giả quyết vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mới……… 37

2.4.1.1 Dạy học giải quyết vấn đề ở múc độ tringf bày nêu vấn đề…38 2.4.1.2 Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ tìm tòi một phần trong bài học xây dựng tri thức mới……… ……39

2.4.2 Bài học bài tập vật lý theo hướng dạy học giải quyết vấn đề 40

2.5 Thiết kế một số bài hoc theo hướng nghiên cứu của đề tài…… 41

2.5.1 Phát hiện vấn đề của các giáo án đã soạn trong hai chương Điện tích điện trường và dòng điện không đổi……… 41

2.5.2 các giáo án theo mức độ 1 và mức độ 2 trong chương……… 42

Kết Luận Chương 2……… …61

Chương 3 : Thực Nghiệm Sư Phạm ……… 62

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm ……… ………… 62

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ……….62

3.3 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm……… 62

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm ………62

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm ……….63

Phần Kết Luận ……… 71

Tài Liệu Tham Khảo……….73

Phụ Lục……… 74 Soạn thảo một số tiến trình dạy học môt số bài TNSP

Lời cảm ơn!

Trong quá trình thực hiện luận văn, tác giả nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp và người thân Hôm nay khi luận văn

đã hoài thành tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người đã giúp đỡ tác giả trong thời gian vừa qua.

Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hà Văn

Hùng – người trực tiếp hướng dẫn tác giả thực hiện luận văn này.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong khoa vật lý, khoa sau đại học của trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu và các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp trong tổ tự nhiên của trường THPT Nguyễn Trường Tộ đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân đã động viên chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn tới tất cả mọi người.

Vinh, ngày 11 tháng 12 năm 2009

Trước những yêu cầu đo, tại đại hội lần thứ IV, trong báo cáo của Ban

chấp hành TW Đảng đã khẳng định:"Nâng cao chất lượng giáo dục nhằm mục

tiêu hình thành và phát triển nhân cách XHCN của thế hệ trẻ, đào tạo đội ngũ lao động có văn hóa, có kỹ thuật và giàu tính sáng tạo ".

Cũng trong nghị quyết đại hội lần thứ IV, Ban chấp hành TW Đảng

cộng sản Việt Nam, khóa VII đã chỉ rõ :"Đổi mới phương pháp dạy và học ở

tất cả các cấp học, các bậc học áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề".

Trong thời kỳ đổi mới và hội nhập thế giới của nước ta hiện nay, việcđào tạo nên những con người thực sự năng động, giàu tính sáng tạo là điều rấtcần thiết Việc rèn luyện đào tạo cho xã hội những con người mới đáp ứngđược yêu cầu cao đòi hỏi các nhà sư phạm phải có những phương pháp mới,nhằm đưa người học vào thế giới khoa học một cách chủ động, giúp họ pháthuy được khả năng sáng tạo của mình Thông qua việc dạy học giải quyết vấn

đề, bằng nhiều phương thức, cách "cài đặt" vấn đề nhận thức mà có khả năngrất lớn trong việc phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.Những kiến thức về chương dòng điện không đổi, gắn liền đời sống và kỹthuật Vì vậy việc nghiên cứu và phát huy khả năng đó của học sinh quachương này cũng rất cần thiết

Xuất phát từ những cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên, tôi đã chọn đề

tài nghiên cứu: " Vận dụng phương pháp giải quyêt vấn đề trong dạy học phần

điện tích điện trường và dòng điện không đổi chương trình vật lý 11 THPT".

2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Nghiên cứu dạy học giải quyết vấn đề vào chương dòng điện không đổinhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức, góp phần bồi dưỡng năng lực sángtạo cho học sinh trung học phổ thông

3.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

- Dạy học giải quyết vấn đề

- Những yêu cầu nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT

- Học sinh lớp 11 THPT.

- Dạy học chương dòng điện không đổi ở lớp 11 - THPT

4.GIẢ THUYẾT KHOA HỌC:

Bằng việc vận dung phương pháp giải quyết vấn đề một cách hợp lý thì

sẽ tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh và nâng cao được hiệu quả dạy học phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi lớp 11 THPT

5.NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:

- Nghiên cứu cơ sỏ lý luận của dạy học giải quyết vấn đề

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng, nâng cao tính tích cực,chủ động năng lực sáng tạo cho học sinh

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung kiến thức chương điện tích điệntrường và chương dòng điện không đổi ( lớp 11) để vận dụng giảng dạy theo

lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề

- Xây dựng các phương án giảng dạy với lý thuyết dạy học giải quyếtvấn đề

- Xây dựng các phương án cụ thể cho phần điện tích điện trường vàdòng điện không đổi

- Thực nghiệm sư phạm

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

- Nghiên cứu lý luận dạy học giải quyết vấn đề, làm sáng tỏ về mặt lýluận các vấn đề có liên quan của đề tài

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập, các tài liệutham khảo để phân tích cấu trúc logic, nội dung các kiến thức thuộc chươngđiện tích điện trường và chương dòng điện không đổi

- Nghiên cứu thực trạng dạy học phần điện tích điện trường và dòngđiện không đổi ở trường trung học phổ thông

- Soạn thảo các bài học theo hướng dạy học giải quyết vấn đề trong nộidung phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm: kiểm tra giả thuyếtkhoa học của đề tài

7 CẤU TRÚC VÀ NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN:

Ngoài phần mở đầu kết luận và tài liệu tham khảo , luõn văn được chiathành ba chương :

+Chương 1 : Cơ sỏ lý luận về phương phỏp dạy hoc giải quyết vấn đề + Chương 2: Vận dụng phương phỏp giải quyết vấn đề trong dạy họcnội dung phần điện tớch điện trường dũng điện khụng đổi

+ Chương 3 : Thưc nghiệm sư phạm

8.4 Thiết kế một số bài học và đỏnh giỏ hiệu quả vận dụng qua thựcnghiệm sư phạm để làm tài liệu tham khảo cho giỏo viờn trong việc thực hiệnđổi mới phương tiện dạy học hiện nay

Chơng 1

những cơ sở lý luận về phơng pháp dạy học giải quyết vấn đề

1.1 Phơng Pháp Dạy Học

1.1.1 Khái niệm về phơng pháp dạy học

Có nhiều định nghĩa về phơng pháp dạy học Sau đây chúng tôi sẽ trìnhbày một vài định nghĩa trong số chúng

“Phơng pháp dạy học là cách thức tơng tác giữa thầy và trò nhằm giảiquyết các nhiệm vụ giáo dỡng, giáo dục và phát triển” [1]

“Phơng pháp dạy học là một hệ thống các hành động có mục đích củagiáo viên tổ chức hoạt động trí óc và chân tay của học sinh, đảm bảo cho họcsinh chiếm lĩnh đợc nội dung dạy học, đạt đợc mục tiêu xác định” [2]

“Phơng pháp dạy học là cách thức hoạt động tơng hỗ giữa thầy và trò nhằm

đạt đợc mục đích dạy học hoạt động này đợc thể hiện trong việc sử dụng các nguồn nhận thức; các dạng hoạt động độc lập của học sinh và cách thức điều khiển quá trình nhận thức của thầy giáo” [3]

Ngoài ra còn nhiều định nghĩa khác, có thể tóm tắt trong ba dạng cơbản sau đây:

- Theo quan điểm điều khiển học, phơng pháp là cách thức tổ chức hoạt

động nhận thức của học sinh và điều khiển hoạt động này

- Theo quan điểm lôgic, phơng pháp là những thủ thuật lôgic đợc sửdụng để giúp học sinh nắm kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo một cách tự giác

- Theo bản chất của nội dung, phơng pháp là sự vận động của nội dungdạy học

Mặc dù cha có ý kiến thống nhất về định nghĩa khái niệm phơng phápdạy học, nhng các tác giả đều thừa nhận rằng phơng pháp dạy học có nhữngdấu hiệu đặc trng sau đây:

+ Nó phản ánh sự vận động của quá trình nhận thức của học sinh nhằm

đạt đợc mục đích đặt ra

+ Phản ánh sự vận động của nội dung đã đợc nhà trờng quy định

+ Phản ánh cách thức trao đổi thông tin giữa thầy và trò

+ Phản ánh cách thức giao tiếp giữa thầy và trò

+ Phản ánh cách thức điều khiển hoạt động nhận thức

Kích thích và xây dựng động cơ, tổ chức hoạt động nhận thức và kiểmtra đánh giá kết quả hoạt động

a Hệ thống phơng pháp dạy học theo Babansky

Trên cơ sở coi quá trình dạy học là một quá trình hoạt động nó sẽ gồm

3 yếu tố cơ bản: Kích thích động cơ học tập, tổ chức và điều khiển hoạt động,kiểm tra và đánh giá kết quả hoạt động Do đó tơng ứng với chúng là các ph-

ơng pháp dạy học

- Nhóm phơng pháp nhằm kích thích và xây dựng động cơ: Trò chơi,giới thiệu vấn đề, tạo tình huống gợi cảm xúc, thảo luận, khuyến khích và xửphạt…

- Nhóm phơng pháp dạy học nhằm tổ chức và điều khiển hoạt động học tập:+ Dựa vào nguồn cung cấp thông tin: Dùng lời, trực quan, thí nghiệmrèn luyện thực tế

+ Dựa vào mức độ t duy: Tái hiện, sáng tạo,

+ Dựa vào lôgic truyền thụ: Quy nạp, suy diễn

+ Dựa vào quan hệ hoạt động của thầy và trò: Học dới sự điều khiển củathầy, tự học, làm việc với sách, thí nghiệm thực hành…

- Nhóm phơng pháp dạy học nhằm kiểm tra kết quả học tập: Kiểm tracá nhân, nhóm, thi vấn đáp, kiểm tra bài thực hành, kiểm tra lý thuyết, kiểmtra bài tập…

b Hệ thống phân loại phơng pháp dạy học theo Scatkin – I.Ia. I.Ia Lecne

Căn cứ vào hình thức, vào kiểu nội dung trí dục và căn cức vào trình độlĩnh hội tri thức mà phân ra nhóm phơng pháp dạy học:

- Nhóm thông báo và tái hiện: Thông báo – I.Ia tiếp nhận, phơng pháp táihiện (thờng dùng để trang bị và củng cố tri thức, kỹ năng mới thông qua trigiác để hiểu các sự kiện, tái hiện để ghi nhớ và vận dụng vào các tình huốngquen biết)

- Nhóm trung gian: Phơng pháp trình bày nêu vấn đề (bớc đầu làm quenvới cách t duy sáng tạo qua các khâu đặt vấn đề, giải quyết vấn đề và vận dụngkết quả)

- Nhóm sáng tạo: Phơng pháp tìm tòi từng phần, phơng pháp nghiên cứu(làm cho đạt trình độ áp dụng tri thức và kỹ năng vào những tình huống mới

và cao hơn nữa đạt trình độ tự xây dựng tri thức mới)

Ngoài phơng pháp lý luận dạy học còn có phơng pháp bộ môn TheoI.Ia.Lecne, phơng pháp bộ môn là phơng tiện, thủ thuật của các phơng pháp lýluận dạy học khi vận dụng vào các môn học cụ thể Hệ thống lý luận dạy học

bộ môn đợc hình thành bằng nhiều con đờng, nhng chủ yếu là qua thực tiễndạy học Vì vậy hệ thống phơng pháp bộ môn hiện hành phản ánh những dấuhiệu bề ngoài mà ít đi sâu vào bản chất, ít chú ý đến đặc điểm nhận thức luận

là nội dung bên trong của quá trình dạy học và không xác định đợc mối liên

hệ rõ ràng giữa phơng pháp dạy học và phơng pháp bộ môn

c Hệ thống phân loại phơng pháp dạy học theo Nguyễn Ngọc Quang

- Dựa vào các dấu hiệu cấu trúc bên ngoài của phơng pháp dạy học:+ Các chức năng lý luận dạy học của tiết lên lớp có 5 tập hợp các phơngpháp dạy học: Nghiên cứu tài liệu mới, củng cố tri thức, vận dụng kiến thức kỹnăng, hệ thống hoá tri thức, kiểm tra đánh giá

+ Nguồn cung cấp thông tin: Có 3 nhóm phơng pháp: Dùng lời, trựcquan, thực hành

+ Công việc cụ thể của thầy và trò: Tên gọi cụ thể của các phơng phápdạy học (có nhiều phơng pháp dạy học tuỳ từng nhóm/ từng tập hợp)

- Dựa vào các dấu hiệu cấu trúc bên trong của phơng pháp dạy học:+ Các thao tác trí óc và chân tay trong dạy học: Quan sát, mô tả, phântích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tợng hoá, quy nạp, diễn dịch …

Mỗi phơng pháp dạy học cụ thể đợc kiến tạo nên bởi một hoặc một sốthao tác trí tuệ hoặc thực hành

+ Cách thức tổ chức sự lĩnh hội tri thức: Thông báo – I.Ia tái hiện, làmmẫu bắt chớc, tìm tòi nghiên cứu

- Dựa vào sự nổi trội – I.Ia sự chuyên biệt hoá trong dạy học mà có phân

hệ các phơng pháp dạy học: Chơng trình hoá, dạy học Angorit, dạy học nêuvấn đề, dạy học mô hình hoá, dạy học bằng máy vi tính

1.1.3 Cơ sở lựa chọn và phối hợp các phơng pháp dạy học.

Cơ sở của việc lựa chọn phơng pháp dạy học là:

- Trên cơ sở u điểm và hạn chế của mỗi phơng pháp

- Trên cơ sở đặc điểm học sinh, năng lực của giáo viên, tình hình cơ sởvật chất, thiết bị của trờng

- Trên cơ sở nắm đợc mục đích, nhiệm vụ và nội dung bài học

Vì thế, trong một bài dạy không bao giờ chỉ dùng một phơng pháp.Thậm chí trong bất kỳ một hành động dạy và học nào ta đều luôn luôn thấy có

sự kết hợp một vài phơng pháp Các phơng pháp dờng nh luôn thâm nhập vàonhau, xác định từ các góc độ khác nhau cùng một tác động qua lại giữa giáoviên và học sinh Nếu ta nói rằng áp dụng ở một giai đoạn nào đó một phơngpháp xác định thì có nghĩa là phơng pháp này chiếm u thế ở giai đoạn đó chứkhông có nghĩa là không có phơng pháp khác hỗ trợ [Iu K Babasky]

Vấn đề phối hợp các phơng pháp dạy học phải bắt đầu từ sự phân tíchnội dung Nội dung rất đa dạng, mà mỗi phơng pháp chỉ giải quyết đợc mộtnội dung nhận thức nào đó vì vậy phải sử dụng nhiều phơng pháp tuy nhiênxác định có một phơng pháp chủ đạo, phơng pháp khác chỉ là hỗ trợ cho ph-

ơng pháp này Vấn đề phối hợp với các phơng pháp còn phụ thuộc vào nhiều

đặc điểm của quá trình nhận thức và lứa tuổi của học sinh

1.2 Phơng Pháp Dạy Học Giải Quyết Vấn Đề

1.2.1 Khái niệm về phơng pháp dạy học giải quyết vấn đề.

Dạy học giải quyết vấn đề là một phơng hớng dạy học tìm tòi đợc đềcao trong thời gian gần đây T tởng tổng quát của phơng pháp này là đa quátrình học tập của học sinh về gần hơn với quá trình tìm tòi, phát hiện khámphá của chính các nhà khoa học [4] Tuy nhiên cần chú ý đến những điểmkhác nhau căn bản giữa nhà bác học và hoạt động khi giải quyết vấn đề nh về

động cơ, hứng thú, nhu cầu, về năng lực giải quyết vấn đề, về thời gian giànhcho việc giải quyết vấn đê, về điều kiện phơng tiện làm việc [5]

Theo V.A Gruchetxki dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi phải có nhiều

thời gian nhng “thời gian bị mất đi trong những giai đoạn đầu của việc áp

dụng phơng pháp nêu vấn đề sẽ đợc đền bù khi mà t duy độc lập của học sinh

đợc phát triển đức mức đầy đủ”[6].

Còn theo V.Ôkôn [7] có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề dới dạngchung nhất là toàn bộ các hành động nh tổ chức các tình huống có vấn đề,biểu đạt vấn đề, chú ý giúp đỡ những điều cần thiết để học sinh giải quyết vấn

đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hoá

và củng cố kiến thức thu nhận đợc Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụngphát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của học sinh, giúp học sinhchiếm lĩnh đợc các kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, đồng thời bảo đảm

sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập

Thầy Nguyễn Quang Lạc [8] cho rằng dạy học giải quyết vấn đề vậndụng cơ chế kích thích động cơ - tổ chức hoạt động cho học sinh và nâng vaitrò chủ thể của học sinh trong hoạt động dạy học lên rất cao Cơ chế đó đợcxây dựng từ các quan điểm triết học và tâm lý học về hoạt động nhận thức nhsau: Giáo viên đặt ra cho học sinh bài toán nhận thức Đó là bài toán có chứa

đựng một hoặc một loạt mâu thuẫn nhận thức, tức là mâu thuẫn giữa trình độkiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới.Muốn giải quyết các mâu thuẫn nhận thức này, học sinh phải biết cách vậndụng và biến đổi tri thức đã biết Nếu học sinh chỉ biết tái hiện tri thức cũ thìkhông thể giải quyết đợc các mâu thuẫn đó

Nh vậy dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy học trong đó họcsinh đợc coi nh “nhà khoa học trẻ” tự giac và tích cực tổ chức quá trình “xâydựng tri thức mới cho bản thân” Hoạt động đó đợc diễn ra “giống nh hoạt

động tự nghiên cứu khoa học”, mặc dù kết quả của nó là tìm thấy những điều

đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối với học sinh Ngời giáo viên

phải thực sự quan tâm đến cả nội dung khoa học mà học sinh đã xây dựng đợclẫn phơng pháp hoạt động của học sinh để đạt đợc điều đó [9].

Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phơng pháp dạy học cụthể đơn nhất, nó là một hệ phơng pháp dạy học chuyên biệt hoá, tức là một tậphợp nhiều phơng pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau và bổ sung chonhau, trong đó phơng pháp xây dựng bài toán Ơ rixtíc (tạo tình huống có vấn

đề) giữ vai trò trung tâm chủ đạo, gắn bó các phơng pháp dạy học khác thành

có khả năng kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhận thức một cáchtích cực và liên tục dới sự chỉ đạo của giáo viên

1.2.2 Hai đặc trng của dạy học giải quyết vấn đề: vấn đề và tình huống có vấn đề.

a Vấn đề

“Vấn đề là bài toán mà cách thức hoàn thành hay kết quả của nó cha

đ-ợc học sinh biết trớc, nhng học sinh đã nắm đđ-ợc những kiến thức và kỹ năngxuất phát để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hoàn thànhbài làm Nói cách khác, vấn đề là câu hỏi mà học sinh cha biết câu trả lời, phảisuy nghĩ tìm cách giải quyết Họ không thể đi theo một khuôn mẫu có sẵn,nghĩa là không thể dùng t duy tái hiện đơn thuần để trả lời mà phải tìm tòisáng tạo Trong họ có sẵn một phơng tiện ban đầu để sử dụng thích hợp vàoviệc tìm ra nó” [7]

Nh vậy trong vấn đề có yếu tố khách quan dẫn liệu xuất phát cho phépgiải quyết vấn đề tìm ra lời giải Trong nó cũng còn có yếu tố chủ quan họcsinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải quyết Câu hỏi mà học sinh đã biếttrớc lời giải đáp, không phải là vấn đề Cũng không phải là vấn đề với nhữngcâu hỏi nào mà học sinh cha biết lời giải đáp và cũng không có phơng tiện đểtìm tòi câu trả lời

Khi học sinh tự lực giải quyết vấn đề trong học tập, học sinh sẽ gặpnhững khó khăn và chính nó lại là nguyên nhân thúc đẩy hoạt động t duy để v-

ợt qua Nh vậy “vấn đề” trong dạy học giải quyết vấn đề chứa đựng mâu thuẫn

về nhận thức, đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có vớiyêu cầu tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới, và chính mâu thuẫn này đã thúc

đẩy hoạt động t duy phát triển, kích thích học sinh tìm cách giải quyết vấn đề.

Đó là động lực thúc đẩy sự thu nhận sáng tạo các kiến thức và kỹ năng mới

Vậy các dấu hiệu của vấn đề là: có tình huống có vấn đề, chủ thể đã đợcchuẩn bị ở chừng mực nào đó để tìm tòi lời giải, có thể có nhiều cách giải (códấu hiệu này vì bản thân vấn đề không chứa đựng những hạn chế lời giải hayphơng thức tìm ra lời giải)

Vấn đề mà trong đó có nêu rõ các thông số và điều kiện giải có thể dobên ngoài đặt ra cho học sinh Trong mọi trờng hợp đó, vấn đề biến thành mộtbài toán có vấn đề

Vậy bài toán có vấn đề là một vấn đề giải quyết đợc với những điềukiện hay thông số cho trớc Bài toán có vấn đề khác vấn đề ở chỗ trong bàitoán có vấn đề, phạm vi tìm kiếm lời giải đợc giới hạn rõ ràng

Nh vậy mọi bài toán có vấn đề đều chứa đựng vấn đề, và do đó đềuchứa đựng tình huống có vấn đề, nhng không phải bất cứ tình huống có vấn đềnào và bất kỳ vấn đề nào cũng đều là bài toán cả Các tình huống có vấn đề vàcác vấn đề phải đợc thay đổi và phát triển nh thế nào đấy thì mới có tính chất

và hình thức của một bài toán

Nội dung của bài toán có vấn đề là một vấn đề dựa trên cơ sở mâu thuẫngiữa cái đã biết với cái cần tìm, mâu thuẫn này sẽ đợc tìm ra nhờ một hệ thốnghành động trí óc hay thực hành Toàn bộ những bài toán đều có nhiệm vụ bảo

đảm chức năng chủ yếu của dạy học giải quyết vấn đề là giúp học sinh lĩnhhội một cách sáng tạo nội dung giáo dỡng, lĩnh một một cách sáng tạo kinhnghiệm hoạt động t duy

Nh ở trên đã nói: “Vấn đề chứa đựng mâu thuẫn về nhận thức” Thựcvậy, lúc đầu thì mâu thuẫn đó còn mang tính khách quan, sau khi học sinh tiếpthu và ý thức đợc mâu thuẫn đó thì nó biến thành cái chủ quan và tồn tại trong

ý nghĩ học sinh dới dạng bài toán nhận thức hay vấn đề học tập

Sự lôi cuốn cá nhân vào quá trình t duy đợc xác định bởi tình huống có vấn

đề: quá trình này luôn luôn hớng tới việc giải quyết nhiệm vụ nào đó…”

Ngoài ra tình huống có vấn đề còn bao hàm trong nó yếu tố của cơ sởtriết học Trong tài liệu triết học ngời ta nhấn mạnh bằng mọi cách rằng vấn

đề nhận thức tác động nh một yếu tố kích thích quan trọng nhất đối với hoạt

động t duy của con ngời

Vấn đề nhận thức đợc định nghĩa nh là mâu thuẫn giữa sự hiểu biết vàkhông hiểu biết, nó chỉ đợc giải quyết bằng con đờng tìm kiếm lời giải đápcho những câu hỏi đã đợc nảy sinh ra

Nh vậy, tình huống có vấn đề trong dạy học có vai trò hết sức to lớn,

tr-ớc hết là ở chỗ: ngời học sinh tự giác ý thức đợc nhiệm vụ nhận thức, sau đótình huống có vấn đề làm cho học sinh ham muốn tự lực tìm tòi giải quyết vấn

đề, nghĩa là một khi nhiệm vụ nhận thức đợc học sinh thừa nhận thì t duy tíchcực cũng đợc phát triển

Vậy, tình huống có vấn đề là tình huống trong đó mâu thuẫn kháchquan đợc học sinh biến thành mâu thuẫn chủ quan, họ chấp nhận nh một vấn

đề học tập mà họ cần giải quyết và có thể giải quyết đợc với sự cố gắng hợpvới khả năng của họ Kết quả là học sinh đã lĩnh hội đợc tri thức mới và phơngpháp hành động mới Tình huống đó gây nên ở học sinh lòng mong muốn giảiquyết đợc vấn đề, kích thích học sinh t duy tích cực hớng vào việc tiếp thunhững kiến thức mới, kỹ năng, kỹ xảo mới

Trên cơ sở đó ngời ta ghi nhận những dấu hiệu của tình huống có vấn

th-* Các tình huống có vấn đề trong dạy học Vật lý.

+ Tình huống không phù hợp: Là tình huống đợc tạo ra bằng cách giớithiệu các nghịch lý, tức là những sự kiện, hiện tợng trái với quan niệm thôngthờng của học sinh Cách giải quyết tình huống này là phân tích chỗ sai trongcách hiểu thông thờng

Ví dụ: áp suất tĩnh trong thí nghiệm Poa – I.Ia dơ, sự hút hai tờ giấy của

dòng không khí chuyển động giữa chúng, tờ giấy làm nắp đậy cốc không bịrơi và nớc không chảy khi ta lật ngợc cốc v.v…

+ Tình huống xung đột: Là tình huống xuất hiện khi có những sự kiện,những quan điểm trái ngợc nhau Học sinh phải tìm hiểu phân tích hiện tợngphê phán quan điểm sai để tìm ra chân lý

Ví dụ: Trớc khi học hiện tợng quang điện, học sinh đã biết ánh sáng có

tính chất sóng Tuy nhiên khi học vấn đề hiện tợng quang điện học sinh vậndụng thuyết sóng để giải thích nó thì vấp phải những khó khăn không vợt qua

đợc phải đi đến một giả thuyết mới trái ngợc hẳn với thuyết sóng đó là: ánhsáng có tính chất hạt mà thuyết này giải thích đúng đắn hiện tợng quang điện

+ Tình huống bác bỏ: Là tình huống xuất hiện khi học sinh phải bác bỏmột kết luận phản khoa học, một luận đề sai lầm

Ví dụ: Khi học sinh cho rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ, giáo viên

dùng thí nghiệm lấy hai bản giấy mỏng giống hệt nhau trong đó có một tờ voviên, một tờ để nguyên thả rơi cùng một độ cao nh nhau, học sinh nhận thấybản vo viên rơi nhanh hơn Nh vậy với thí nghiệm này đã bác bỏ giả thuyếttrên của học sinh tạo nên mâu thuẫn nhận thức: vận tốc rơi của vật không phụthuộc vào trọng lợng mà phụ thuộc vào yếu tố nào đó?

+ Tình huống lựa chọn: Học sinh đứng trớc một vấn đề có mang một sốdấu hiệu quen thuộc, có liên quan đến một số kiến thức hay một số phơngpháp giải quyết đã biết, nhng cha chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào, ph-

ơng pháp nào để giải quyết vấn đề thì sẽ có hiệu quả Học sinh cần phải lựachọn, thậm chí thử làm xem kiến thức nào, phơng pháp nào có hiệu quả đểgiải quyết đợc vấn đề đặt ra

Ví dụ: ở lớp 10 khi nghiên cứu sự tơng tác bằng tơng tác giữa hai vật,

một vấn đề mới đợc đặt ra là liệu có đại lợng nào đợc bảo toàn trong quá trìnhhai vật tơng tác không? Học sinh không thể trả lời ngay đợc câu hỏi này nhng

họ cảm nhận đợc rằng: Đây là bài toán hai vật tơng tác chuyển động, vậy cóthể áp dụng các định luật Newton để giải quyết Mặt khác học sinh cũng đãbiết phơng án thí nghiệm khảo sát chuyển động của các vật Nh vậy có haicách để giải quyết vấn đề trên Việc lựa chọn cách giải quyết nào sẽ tuỳ vàotheo tình hình lớp học và tình hình thiết bị của nhà trờng Nh vậy cách giảiquyết vấn đề vào kiến thức cần dùng khi giải quyết vấn đề là đã biết nhng kếtquả đạt đợc là một định luật mới

Trên đây là một số kiểu tình huống có vấn đề Việc phân chia nh vậychỉ mang tính chất tơng đối và trên thực tế, một vấn đề cụ thể, một sự kiện cụthể trong nghiên cứu lại đồng thời có sự tham gia của một vài tình huống cóvấn đề thuộc các loại khác nhau

1.2.3 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề.

Có thể coi dạy học giải quyết vấn đề gồm ba giai đoạn: Tạo tình huống

có vấn đề, hớng dẫn giải quyết vấn đề và vận dụng tri thức để củng cố và mởrộng vấn đề

a Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề

Giai đoạn này có nhiệm vụ kích thích thần kinh hoạt động tạo cho họcsinh một trạng thái hng phấn cao độ, có nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵnsàng lao vào công việc Nội dung hoạt động của giáo viên là: tạo cho đợc “vấn

đề nhận thức” tức là tạo cho đợc mâu thuẫn khách quan giữa “cái đã biết vàcái cần tìm” Sau đó “cấy” mâu thuẫn khách quan đó vào tiến trình nhận thứccủa học sinh, tức là làm cho học sinh thấy đợc, cảm nhận đợc sự tồn tại hiểnnhiên mâu thuẫn đó trên con đờng học tập của chính họ Tiếp theo giáo viênphải khơi nguồn tiềm lực ở học sinh để họ thấy họ đã có vốn liếng tri thức, chỉcần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết đợc mâu thuẫn đó

Nội dung hoạt động của học sinh trong giai đoạn này là tiếp nhận “bàitoán nhận thức”, tiếp nhận “vấn đề” và chuyển sang trạng thái sẵn sàng, tíchcực hoạt động

Các biện pháp tạo tình huống có vấn đề:

- Tồn tại một vấn đề: Tình huống phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức

đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức, kỹ năng đã có với yêu cầu lĩnh hộikiến thức, kỹ năng mới

- Gợi nhu cầu nhận thức: Trong tình huống có vấn đề, học sinh cảmthấy cần thiết có nhu cầu giải quyết vấn đề

- Gây niềm tin có thể nhận thức đợc: Nếu một tình huống tuy có vấn đề

và vấn đề tuy hấp dẫn nhng nếu học sinh cảm thấy nó vợt quá xa so với khảnăng của mình thì họ cũng không sẵn sàng giải quyết vấn đề Cần làm cho họcsinh thấy rõ tuy họ cha có ngay lời giải đáp nhng đã có một số kiến thức, kỹnăng liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hyvọng giải quyết đợc vấn đề đó

b Giai đoạn hớng dẫn giải quyết vấn đề

Đây là giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đây học sinh sẽ dần dần làmquen với phơng pháp nghiên cứu của nhà Vật lý học, ở mức độ tập dợt xâydựng kiến thức để phản ánh những sự kiện thực tế Khi học sinh đã ở trạngthái tâm lý sẵn sàng tham gia hoạt động giải quyết “bài toán nhận thức”, giáoviên căn cứ vào đặc điểm nội dung bài toán ấy và điều kiện dạy học để lựachọn cách định hớng hoạt động cho học sinh một cách thích hợp nhất Bởi vìmỗi loại nội dung có phơng pháp hiệu nghiệm tơng ứng với nó Trong khuônkhổ lý luận chung cần nhấn mạnh rằng, ở giai đoạn này, ứng với đề tài đanghọc cụ thể, cố gắng hoàn thành cho học sinh những thao tác của hoạt động cótính chất nghiên cứu khoa học Vật lý

Để đạt đợc yêu cầu trên đây ta lu ý đến tính chất chu trình trong nhậnthức sáng tạo của vật lý học (sơ đồ 1)

18

Sơ đồ 1: Chu trình nhận thức sáng tạo của Razumôpxki

Trong chu trình đó, ở giai đoạn này của dạy học giải quyết vấn đề thìcác hoạt động tập dợt xây dựng giả thuyết khoa học (mô hình) và phơng phápkiểm định, hoàn thiện giả thuyết là rất quan trọng Các bớc chủ yếu của giai

đoạn này nh sau:

+ Để tìm kiếm việc xây dựng giả thuyết khoa học, cần hớng dẫn để họcsinh hiểu biết cách quan sát sự kiện (có thể qua mô hình hoặc thí nghiệm), hayquan sát với những kiến thức họ đã có Có hai con đờng để tìm mối liên hệmới đó: còn đờng suy lý diễn dịch (gọi tắt là suy diễn hoặc diễn dịch) và con

đờng suy lý quy nạp (gọi tắt là quy nạp) Con đờng suy diễn áp dụng cho haitrờng hợp: trờng hợp tơng tự và trờng hợp ngoại suy Nếu sự kiện đang đợc xét

đến có sự tơng tự, sự giống nhau với một loại sự kiện đã quen biết thì có khảnăng phán đoán, khả năng đa ra một giả thuyết theo kiểu so sánh hoặc gánghép Còn nếu sự kiện đang xét là một hiện tợng mới thuộc một lớp các hiện t-ợng chung đã đợc nghiên cứu thì cách xây dựng giả thuyết sẽ là áp dụngnguyên lý chung cho sự kiện này

Con đờng quy nạp thờng ít khi gặp khi xây dựng các giả thuyết, tuy vạynếu xét một sự kiện trong những hoàn cảnh khác nhau và rút ra đợc những đặc

điểm, những biểu hiện nhất định nào đó của nó thì có thể khái quát hoá thànhmột phán đoán, một giả thuyết Nh vậy trong dạy học Vật lý theo kiểu giảiquyết vấn đề, có thể có nhiều dịp cho học sinh tập dợt việc xây dựng nhữnggiả thuyết Nếu cùng một hiện tợng mà tập thể học sinh nêu ra đợc nhiều giảthuyết thì tổ chức cho họ trao đổi, phân tích và chọn lấy giả thuyết tốt nhất

Đó là giả thuyết có cơ sở khoa học vững chắc nhất Đối với học sinh, các trithức đã học chính là cơ sở khoa học để họ lựa chọn khi lập luận xây dựng giảthuyết

+ Khi xây dựng giả thuyết giáo viên cần hớng dẫn học sinh suy ra hệquả từ giả thuyết Tiếp theo giáo viên yêu cầu học sinh đề xuất và thảo luậnphơng án đánh giá tính đúng đắn của các hệ quả rút ra từ giả thuyết

- Với hệ quả đợc rút ra từ giả thuyết, bằng t duy lôgic biện chứng vàtính toán toán học mà xác nhận sự phù hợp của hệ quả với các lý thuyết đã cóthì phơng pháp đã dùng là phơng pháp lý thuyết

- Nừu phải thiết kế hay chế tạo, lắp ráp thí nghiệm và dùng thí nghiệm

để xác định sự đúng đắn của các hệ quả rút ra từ giả thuyết thì đó là phơngpháp thí nghiệm hay phơng pháp thực nghiệm

+ Chỉnh lý giả thuyết để nó trở thành tri thức lý thuyết: Đó là sự quynạp, sự chấp nhận một tri thức mới, sắp xếp nó vào một lĩnh vực nào đó củakho tàng tri thức khoa học Vật lý, ở đây cần thiết phải để cho học sinh tậpluyện cách diễn đạt t tởng Vật lý bằng ngôn ngữ

c Giai đoạn vận dụng tri thức

Bớc đầu tiên của giai đoạn này là cho học sinh giải quyết các nhiệm vụ

đơn giản nh bài toán, phân tích và giải thích các sự kiện tơng tự, bớc này chủyếu giúp học sinh hiểu, nhớ và thuộc tri thức, tái hiện nó là chính

Bớc tiếp theo đòi hỏi sự tự lực và sáng tạo của học sinh bằng cách giảiquyết những bài toán, những nhiệm vụ có tính chất mới mẻ tức là yêu cầu họcsinh phải vận dụng tri thức vào những tình huống mới, kể cả các tình huốngmới có tính công nghệ, kỹ thuật

Nh vậy, ở giai đoạn này hoạt động vừa củng cố đợc kiến thức một cáchvững chắc với mức độ đa dạng phong phú của nó, vừa đợc luyện tập giải quyếtvấn đề mới, từ đó t duy sáng tạo đợc phát triển

1.2.4 Các điều kiện bảo đảm cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề, các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề.

a Các điều kiện của dạy học giải quyết vấn đề [7]

- Nội dung tri thức khoa học (bao gồm cả kỹ năng, phơng pháp) phảichức đựng yếu tố mới mẻ mà trớc khi giải quyết vấn đề học sinh cha biết, trithức ấy đợc tạo ra trong quá trình giải quyết vấn đề không thể chỉ bằng t duytái tạo, mà phải có sự nỗ lực t duy của chủ thể vợt qua những “vùng phát triểngần” do giáo viên tạo ra trong điều kiện của dạy học Vì vậy, dạy học giảiquyết vấn đề có thể thực hiện cho các loại tiết học khác nhau: Bài học xâydựng kiến thức mới, bài học bài tập Vật lý, bài học thực hành Vật lý, bài học

ôn tập tổng kết hệ thống hoá kiến thức, bài học ngoại khoá

- Thiết bị dạy học: Thí nghiệm vật lý – I.Ia hạt nhân của hành động kiểmtra xác nhận giả thiết, do đó dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọngcho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề, có thể dùng tri thức và t duy đểthay thế

- Trình độ khoa học và kỹ năng s phạm của giáo viên quyết định thànhcông của dạy học giải quyết vấn đề, trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung vật

lý kết hợp với những kỹ năng s phạm cần thiết giáo viên xác định chính xác

nội dung khoa học của bài học, phát biểu thành mệnh đề gọn, rõ; từ đó xâydựng tình huống có vấn đề đặt học sinh trớc câu hỏi nhận thức hấp dẫn ở tínhthiết thực, bất ngờ, mới lạ… dẫn dắt học sinh trớc câu hỏi nhận thức sáng tạovật lý Tài năng s phạm của giáo viên đợc thể hiện ở hệ thống câu hỏi định h-ớng này.

Căn cứ vào mức độ tìm tòi trong hành động của học sinh do câu hỏi

định hớng đa lại, có thể phân loại 3 kiểu định hớng theo thứ tự từ thấp đếncao

+ Định hớng tái tạo cụ thể: Câu hỏi của giáo viên nhằm tái tạo ở hoạt

động từng hành động, thao tác cụ thể mà trớc đó học sinh đã biết Đây là mức

độ thấp nhất của sự tìm tòi Kiểu định hớng này đảm bảo đợc hiệu quả rènluyện kỹ năng và tạo cơ sở cần thiết cho học sinh có thể thích ứng đợc với sự

định hớng tìm tòi trong dạy học Các dạng câu hỏi hiện tợng (quá trình) này

t-ơng tự với hiện tợng (quá trình) nào đã biết? Vấn đề này có liên hệ với vấn đềnào tơng tự? Mối liên hệ ấy nh thế nào? Các bớc giải quyết vấn đề tơng tự?Làm thế nào để quy vấn đề này về vấn đề tơng tự đã biết cách giải quyết?

+ Định hớng khái quát chơng trình hoá: Câu hỏi của giáo viên nhằmvào việc giúp học sinh ý thức đợc đờng lối khái quát hoá của việc tìm tòi giảiquyết vấn đề, sự định hớng đợc chơng trình hoá theo các bớc dự định hợp lý

Đầu tiên là câu hỏi đòi hỏi hoạt động tự túc tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra;Nừu hoạt động không đáp ứng đợc thì có sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là

sự phát triển định hớng khái quát ban đầu, thu hẹp dần phạm vi phải tìm tòisao cho vừa sức học sinh (là sự gợi ý, chi tiết hoá thêm câu hỏi khái quát ban

đầu) Nếu học sinh vẫn không đáp ứng đợc thì chuyển dần sang tính định ớng tái tạo từ việc hớng dẫn theo Angôrits (cho biết trình tự thực hiện cáchành động, thao tác) để theo đó học sinh tự giải quyết vấn đề Nếu học sinhvẫn không huy động đúng hành động, thao tác mong đợi thì thực hiện hớngdẫn tái tạo đối với mỗi hành động hoặc thao tác đo Các câu hỏi thờng dùng:Bài toán yêu cầu giải quyết vấn đề gì? Câu hỏi của bài toán? Đã biết những

h-điều kiện gì? Dự đoán hiện tợng sẽ xảy ra nh thế nào? Quá trình mô tả có thểchia thành các giai đoạn thế nào? Mỗi giai đoạn đó có liên quan đến hiện tợngVật lý nào? Định luật nào chi phối? Vì sao có dự đoán đó? Làm thế nào đểkiểm tra dự đoán? Cần phải thực hiện thí nghiệm nh thế nào để kiểm tra dự

đoán? Kết quả thí nghiệm có phù hợp với dự đoán không? Điều gì mới rút ra

nhất của yêu cầu tìm tòi sáng tạo ở học sinh Thực hiện kiểu định hớng này làmột việc không dễ dàng, nó phụ thuộc vào tài năng s phạm của giáo viên, vào

đối towngj học sinh, vào chính nội dung khoa học của kiến thức

Định hớng khái quát chơng trình hoá là kiểu định hớng trung gian, pháthuy mặt u điểm của hai kiểu định hớng tái tạo và khái quát, đồng thời chophép thực hiện ở đa số đối tợng học sinh với nhiều kiến thức điển hình trongchơng trình Vật lý phổ thông

Nh vậy phơng tiện quan trọng trong dạy học giải quyết vấn đề là hệthống câu hỏi hành động nhận thức của học sinh Câu hỏi phải đạt đợc các yêucầu sau:

- Yêu cầu về lôgic học: Diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thoảmãn luật đồng nhất, nghĩa là đối tợng của câu hỏi phải rõ ràng, tránh tìnhtrạng học sinh không xác định rõ đối tợng cây hỏi dẫn đến hỏi một đờng trảlời một nẻo

- Yêu cầu về nội dung khoa học: Câu hỏi phải bảo đảm câu trả lời đúng

là dần từng bớc vấn đề đặt ra

- Về yêu cầu phơng pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện đợc chứcnăng định hớng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo vật lý nghĩa làphải đảm bảo câu trả lời đúng với hy vọng của giáo viên

b Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề

Trong dạy học giải quyết vấn đề theo nghĩa đầy đủ, học sinh phải lànhững tìm tòi giải quyết vấn đề, thực hiện tất cả các giai đoạn trong chu trìnhnhận thức sáng tạo

Tuy nhiên khi triển khai áp dụng dạy học nội dung vật lý, tuỳ thuộc vàonội dung bài học, trang thiết bị dạy học, thời gian dạy học, mà học sinh có thểtham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào các hành động giải quyết vấn đề Căn cứvào sự tham gia trực tiếp của học sinh vào các hành động giải quyết vấn đềtheo chu trình sáng tạo Vật lý khi thực hiện dạy học giải quyết vấn đề, có thểphân chia mức độ khác nhau của dạy học giải quyết vấn đề nh sau:

1 Trình bày nêu vấn đề (nêu vấn đề)

Giáo viên không chỉ giành hoàn toàn quyền chủ động truyền thụ trithức, học sinh không chỉ đơn thuần tiếp thu bài giảng mà giáo viên có giànhthời gian để tạo không tình huống gây sự chú ý, sự kích thích hoạt động thầnkinh và dừng ở tốc độ đủ chậm để học sinh nhận ra “bài toán nhận thức”, thậmchí có suy ngẫm phơng hớng giải quyết…

Nhng học sinh chỉ có cơ hội thực hiện các thao tác đó bằng t duy ngônngữ thầm mà cha đợc phép bộc lộ ý nghĩ bằng lời nói Kiểu dạy học này có tácdụng duy trì sự chú ý theo dõi bài giảng, nhờ đó học sinh hiểu đợc bài Nhng

học sinh cha đóng đợc vai trò chủ thể của sự học theo nghĩa đầy đủ là cha đợcthực hiện các thao tác thực hành về t duy và về hoạt động chân tay trong họctập Vật lý Mặc dù khi dạy học giáo viên có dùng đến các phơng tiện lời nói,phơng tiện trực quan, thậm chí cả phơng tiện thực hành, nhng học sinh chỉ mới

đợc nghe, nhìn chứ không có cơ hội phát biểu, phê phán, trao đổi và không

đ-ợc sử dụng các phơng tiện đó

2 Mức độ tìm tòi từng phần (tìm tòi từng phần)

ở mức độ này giáo viên phải tạo cơ hội cho học sinh cùng tham gia hoạt

động thực sự, phải để cho học sinh bộc lộ suy nghĩ bằng ngôn ngữ hoặc thamgia cùng giáo viên ở một số khâu thực hành thí nghiệm… trong các giai đoạncủa dạy học giải quyết vấn đề, đều có thể tổ chức cho học sinh tham gia hoạt

động

Đơn giản nhất là hình thức đàm thoại có nêu vấn đề, cao hơn thì giaocho học sinh tham gia vào việc tính toán một số chi tiết, thực hiện một số thaotác thực hành, phức tạp hơn nữa là giao cho học sinh làm việc với t liệu riêngsau đó trình bày toàn bộ lập luận, cách giải quyết và kết quả giải quyết củamột công đoạn nào đó, có thể tổ chức học theo nhóm hoặc cả lớp…

Sự cá thể hoá ở đây phải gắn với sự huy động cả tập thể lớp học cùnghoạt động trong sự cộng tác với giáo viên để giải quyết cùng một nhiệm vụchung – I.Ia sự chỉ đạo và hớng dẫn của giáo viên đợc thực hiện trực tiếp và liêntục để học sinh gặp bế tắc là có thể nhận đợc sự gợi mở dẫn dắt theo tinh thầngợi vấn đề, gợi hớng đi

3 Mức độ tìm tòi sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế sáng tạo)

Ở mức độ này thì sự tự lực của học sinh là chủ yếu, sự hớng dẫn và chỉ

đạo của giáo viên có tính chất định hớng và ở tầm gián tiếp, do yêu cầu khácao nh vậy cho nên cũng đòi hỏi nhiều thời gian và đủ t liệu học tập cho họcsinh Và số đề tài có thể thực hiện ở mức độ này trong một năm học là rất hữuhạn

Hình thức tổ chức dạy học ở mức độ này thờng đợc tiến hành dới dạngcác bài tập thí nghiệm, các tiểu luận theo chuyên đề, các bài học có định hớngthiết kế Có thể giao cho mỗi học sinh một đề tài, cũng có thể giao cho mỗinhóm một đề tài Ví dụ: Lắp ráp máy thu thanh, máy phát thanh, tìm hiểunguyên lý hoạt động và lắp ráp máy phát lazer đơn giản v.v…

Một hình thức khác của mức độ này là nghiên cứu trong học tập tức làsau khi học sinh đã ý thức đợc vấn đề đặt ra (do giáo viên hớng dẫn hoặc caohơn là học sinh tự lực đề xuất đợc vấn đề, họ tự mình vạch kế hoạch tìm tòi,xây dựng giả thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát làmthí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, khái quát hoá rút ra kết luận v v…

Những mức độ khác nhau trong dạy học giải quyết vấn đề có những u

- Dạy học là dạy học sinh giải quyết vấn đề do nhiệm vụ học tập đề ra

- Vai trò của giáo viên trong dạy học giải quyết mà học sinh có nhucầu, hứng thú và tự thấy mình có khả năng giải quyết Giáo viên còn có vai tròquan trọng trong việc tổ chức và hớng dẫn quá trình giải quyết vấn đề tích cực,

tự lực của học sinh phù hợp với các phơng pháp nhận thức Vật lý cũng nhtrong việc tổ chức và hớng dẫn quá trình trao đổi, tranh luận của học sinh.Nhờ vậy học sinh sẽ chiếm lĩnh đợc những tri thức khoa học sâu sắc, vữngchắc và vận dụng đợc tri thức đó, đồng thời phát triển đợc năng lực và trí tuệcủa mình

CHƯƠNG II: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HOC CHƯƠNG ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƯỜNG VÀ

DềNG ĐIỆN KHễNG ĐỔI

2.1 Vị trí của chơng “Điện tích - điện trờng” và chơng “Dòng điện không đổi” trong phần “Điện học - Điện từ học”.

Đây là 2 chơng trình đầu của phần “Điện học - Điện từ học” trong sáchgiáo khoa vật lí 11 THPT

Qua thực tế giảng dạy tìm hiểu chơng trình SGK phần này tôi nhậnthấy đây là phần kiến thức khá khó, học sinh đã đợc tiếp cận trong cấp 2 nhngcha đợc đi sâu vào bản chất của nó ở phần này một số định luật phải rút ra từthực nghiệm Khi dạy phần này có nhiều giáo viên mô tả nh SGK và từ đó rút

ra kết luận chứ không làm thí nghiệm Các thí nghiệm sử dụng trong tiết họctrên lớp chủ yếu là giáo viên làm dới dạng minh hoạ kiến thức chứ cha phải làxây dựng kiến thức, cha sử dụng thí nghiệm để áp dụng phơng pháp dạy họcgiải quyết vấn đề Từ đó, dẫn đến học sinh tiếp thu một cách thụ động kiếnthức, không có cơ hội để tham gia tìm tòi giải quyết vấn đề một cách tích cực,chủ động

Từ thực tế đó, trong đề tài này chúng tôi tiến hành nghiên cứu thiết kếtiến trình dạy học một số kiến thức phần “điện tích - điện trờng” dòng điệnkhông đổi Để tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi hứng thú tìm tòi cái mới, lôi cuốnhọc sinh học tập tích cực, tự chủ Trong việc tổ chức các tình huống học tậpgiáo viên phải đa các câu hỏi định hớng t duy cho học sinh khai thác và sửdụng hiệu quả các phơng tiện dạy học nh: Thiết bị thí nghiệm, phiếu học tập,mô hình tranh ảnh

2.2 Mục tiờu dạy học của chương “ Điện tớch điện trường” và chương “ dũng điện khụng đổi”

- Phát biểu được định luật Cu-lông và diễn đạt được ý nghĩa của hằng số điện môi của một chất.

- Nêu được những đặc điểm cơ bản của êlectron : điện tích, khối lượng, tồn tại

ở đâu, khả năng di chuyển

- Trình bày được nội dung của thuyết êlectron

- Phát biểu được nội dung định luật bảo toàn điện tích

- Nêu được định nghĩa và tính chất cơ bản của điện trường

- Xác định đực ý nghĩa, định nghĩa cường độ điện trường tại một điểm trongđiện trường Nêu được đơn vị đo cường độ điện trường Biểu diễn được vectơcường độ điện trường tại một điểm

- Phát biểu được nguyên lí chồng chất các điện trường

- Phát biểu được định nghĩa và các đặc điểm của đường sức điện, khái niệmđiện trường đều

- Nêu được đặc tính của công của lực điện.

- Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường Nêuđược đơn vị đo hiệu điện thế

- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường đó

- Viết được biểu thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích trong điện trường đều

- Nêu được ý nghĩa vật lí của hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường Viết được hệ ý thức liên hệ hiệu điện thế giữa hai điểm với công của lực điện sinh ra khi có một điện tích q di chuyển giữa hai điểm đó

- Viết được hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường

- Phát biểu được định nghĩa tụ điện Nêu được cấu tạo của một tụ điện phẳng

- Trình bày được về cách tích điện cho một tụ điện, điện dung của tụ điện

- Nêu được dạng năng lượng của một tụ điện tích điện là năng lượng điệntrường

- Ôn lại để nắm chắc định nghĩa dòng điện, quy ước chiều dòng điện, nắmđược công thức dùng để tính cường độ của một dòng điện không đổi

- Hiểu định nghĩa của nguồn điện, khái niệm lực lạ, thấy được sự cần thiết phải có lực lạ.

- Hiểu định nghĩa suất điện động, mỗi nguồn điện có một suất điệnđộng nhất định Hiểu và vận dụng được công thức

- Trình bày được về cấu tạo chung của các pin điện hóa, sự chuyển hóanăng lượng trong acquy

- Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong mạch điện, nắm được côngthức tính công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch tiêu thụ điệnnăng Xây dựng được công thức tính công và công suất của nguồn điện

- Ôn lại, nắm chắc kiến thức về công và công suất của dòng điện, địnhluật Jun – len- xơ Vận dụng được các kiến thức đó để làm bài tập

- Phát biểu nội dung và viết được biểu thức của định luật ôm cho toàn mạchtrong hai trường hợp:

+ Mạch chỉ có nguồn và điện trở ở mạch ngoài

- Xây dựng và vận dụng được các công thức tính suất điện động và điệntrở trong của bộ nguồn gồm các nguồn ghép nối tiếp, song song

- Vận dụng một cách linh hoạt các công thức về định luật ÔM để giải bài toán về mạch điện

- Vận dụng các công thức tính điện năng tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện năng và công suất tỏa nhiệt của một đoạn mạch; công, công suất và hiệu suất của nguồn điện.

- Vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trongcủa bộ nguồn nối tiếp, song song và hỗn hợp đối xứng đẻ giải các bài toán vèmạch điện

- Đề xuất được phương án thí nghiệm và làm được thí nghiệm để đosuất điện động và điện trở trong của một pin

- Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạnmạch chứa nguồn điện vào cường độ dòng điện I chạy trong đoạn mạch đóbằng cách đo giá trị tương ứng của U, I và vẽ được đồ thị U=f(I) dưới dạngmột đường thẳng để nghiệm lại định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồnđiện

- Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy trongmạch kín vào điện trở R của mạch ngoài bằng cách đo giá trị tương ứng của I,

R và vẽ đồ thị y = 1I = f(R) dưới dạng một đường thẳng để nghiệm lại địnhluật Ôm đối với toàn mạch

2.2.2 Về kĩ năng:

- Vận dụng được kiến thức của định luật Cu-lông để giải các bài tập trong SGK và các bài tương tự

- Quan sát thí nghiệm để rút ra kết luận

- Vận dụng được thuyết êlectron và định luật bảo toàn điện tích để giải thích một vài hiện tượng điện

- Phát triển năng lực quan sát hiện tượng, vận dụng lí thuyết để dự đoán vàgiải thích hiện tượng

- Vận dụng các công thức cường độ điện trường, đặc điểm của vectơ cường độ điện trường, nguyên lí chồng chất các điện trường để xác định đượccường độ điện trường của một, hai điện tích điểm

- Vẽ được đường sức của điện trường của điện tích điểm và điện trường đều.

- Tính được công của lực điện khi di chuyển một điện tích giữa hai điểmtrong điện trường đều

- Vận dụng được công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điệnthế

- Sử dụng tĩnh điện kế để xác định điện thế đối với đất và hiệu điện thế

- Phân biệt được tụ có điện dung biến thiên, tụ giấy, tụ sứ…

- Vận dụng được công thức tính điện dung của tụ điện trong việc giải cácbài tập đơn giản

- Ôn tập các kiến thức cũ về dòng điện

- Giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan

- Rèn luyện kĩ năng logic toán học để xây dựng các công thức vật lí

- Sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để giải thích sự biến thiên nănglượng trong mạch điện

- Rèn luyện kĩ năng logic toán học để xây dựng các công thức vật lí

- Quan sát GV tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu và xử lí số liệu

- Sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để giải thích sự biến thiên nănglượng trong mạch điện

- Giải toán vật lí về định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần vàđịnh luật Ôm cho toàn mạch

- Vận dụng được các công thức trong bài để giải các bài tập trong SGK

và các bài tương tự

- Giải các bài toán vật lí về toàn mạch

- Rèn luyện kĩ năng sử dụng vôn kế, ampe kế

- Rèn luyện kĩ năng tiến hành thí nghiệm thực tập, biết cách thu thập sốliệu và xử lí số liệu ( tính toán sai số, sử dụng đồ thị…)

- Rèn luyện kĩ năng hoạt động theo nhóm trong thực hành thí nghiệm

2.3 Nội dung v cấu trúc của ch à cấu trúc của ch ơng “Điện tích - điện trờng” và

độ lớn của hai điện tích:

F = kq1q2 Trong đó: k = 9.109 Hm2

Phơng các lực tơng tác giữa hai điện tích điểm là đờng thẳng nối hai

điện tích điểm đó Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, hai điện tích khác dấuthì hút nhau Trong nhóm kiến thức này nội dung về thuyết electron (H3) đã

Điện tích - điện tr ờng

Công của lực điện Hiệu điện thế

Điện năng công suất điện

Định luật Funlenxơ

học ở vật lý 7 và lên lớp 11 nội dung này SGK trình bày khá rõ ràng Không

đề cập đầy đủ mọi thành phần cấu trúc của thuyết electron mà chỉ nhắc đếnnhững điểm quan trọng nhất của thuyết Cơ sở quan trọng nhất của thuyết làmô hình cấu tạo nguyên tử và phơng diện điện Ở đây, ta chỉ nói đến mẫuhành tinh nguyên tử Rơ đơ fo (Ruther ford) Trong hạt nhân của thuyết ta chỉnói đến điện tích điện tích và khối lợng của electron Những vấn đề về cấutrúc và kích thớc của electron vợt qua ngoài phạm vỡ thuyết electron

Phần này học sinh có thể vận dụng thuyết electron giải thích sơ lợc cáchiện tợng nhiễm điện

Về định luật bảo toàn điện tích, đợc phát biểu nh sau: Trong một hệ côlập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi Riêng số các đienẹ tíchdơng và điện tích âm có thay đổi không ? Ngoại trừ các hiện tợng sinh cặp vàhuỷ cặp mà SGK không đề cập đến thì sự bảo toàn riêng số điện tích âm và

điện tích dơng Do đó không nên hiểu sự trung hoà về điện là sự biến mất

đồng thời của các điện tích âm và điện tích dơng, mà chỉ là sự triệt tiêu lẫnnhau của các tác dụng điện trên các điện tích bên ngoài

2.3.2.2 Nhóm kiến thức thứ hai: Bao gồm các khái niệm điện trờng là

môi trờnh vật chất truyền lực điện và gắn liền với điện tích: Giáo viên cần nói

rõ rằng điện tích không chịu tác dụng của điện trờng do chính nó gây ra, màchỉ chịu tác dụng của điện trờng do các điện tích khác gây ra

Nh vậy giả sử có 2 điện tích q1q2 tơng tác với nhau, thì trong không gianxung quanh hai điện tích tồn tại hai điện trờng q1 và q2 Điện trờng của q1 tácdụng lực lên q2 và ngợc lại Một điện tích thứ ba trong vùng không gian trên sẽchịu tác dụng đồng thời của cả hai điện trờng của q1 và q2

Về khái niệm cờng độ điện trờng, học sinh thờng nhầm lẫn mối quan hệgiữa E và q và cho rằng về độ lớn E tỉ lệ nghịch với q Thực ra mối quan hệgiữa E và F và q trong công thức P = mg.E và g đặc trng riêng cho từ trờng

Đây là phơng pháp tơng tự để giảng dạy khái niệm cờng độ điện trờng nhở đó

mà học sinh nắm đợc tri thức về điện trờng đợc dễ dàng hơn ở khái niệm nàychúng ta còn chú ý rằng cờng độ điện trờng là một đại lợng vectơ Tại mỗi

điểm thì cờng độ điện trờng có một phơng, chiều và độ lớn nhất định Véctơ ờng độ điện trờng có phơng chiều là phơng chiều của cờng độ điện trờng Có

c-độ dài tỉ lệ thuận với c-độ lớn của cờng c-độ điện trờng theo một tỉ lệ xích nào đó

Khi nghiên cứu về tính chất của đờng sức điện, cần làm nổi bật ý củabài là dùng phơng tiện hình học để mô tả điện trờng là đờng sức điên Ta coi

đờng sức điện nh một cấu trúc thực của điện trờng, tồn tại khách quan và các

đờng sức trong điện phổ mà ta chụp ảnh hoặc vẽ đợc chỉ là hình ảnh ghi lạicủa những đờng có thật đó.

Về khái niệm công của lực điện và hiệu điện thế ở phần này công củalực điện có cách tiếp cận tơng tự nh vấn đề công của trọng lực, ta có thể dùngphơng pháp tơng tự giảng dạy phần này Trong đó cần lu ý rằng công của lực

điện có thể có giá trị dơng hoặc âm

Hiệu điện thế đợc định nghĩa nh sau: Hiệu điện thế giữa hai điểm trong

điện trờng là đại lợng đặc trng cho khả năng thực hiện công của điện trờng khi

có một điện tích di chuyển giữa hai điểm đó ở khái niệm hiệu điện thế cầnchú ý là: ta dựa vào thế năng của điện tích trong điện trờng để định nghĩa điệnthế

Trong khi đó lại định nghĩa hiệu điện thế thông qua công của lực điện

Đó là vì bản chất của điện thế thì liên quan đến thế năng Còn bản chất củahiệu điện thế lại liên quan đến công của lực điện

Khái niệm tụ điện đợc định nghĩa: Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gầnnhau Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện khoảng không gian giữa haibản Có thể là chân không hay bị chiếm bởi một chất điện môi nào đó Trong

đó điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào Q và U

Năng lợng điên trờng trong tụ điện:

9 9

2

E

 công thức này nó đúng cho cả trờng hợp điện trờng

không đều và điện trờng phụ thuộc vào thời gian

2.3.2.3 Nhóm kiến thức thứ ba bao gồm nội dung về dòng điện không

đổi

Ở lớp 9 đã đa vào nội dung dòng điện chỉ cha đi vào nội dung dòng

điện không đổi ở lớp 11 THPT có đa ra khái niệm dòng điện là dòng có các

điện tích dịch chuyển có hớng Tác dụng điện trờng cua dòng điện là tác dụngtừ

Đối với khái niệm dòng điện không đổi giáo viên có thể tạo điều kiện

để học sinh tự phân biệt sự khác nhau giữa dòng điện không đổi, dòng điện cóchiều không đổi và dòng điện xoay chiều ở lớp 9

Khái niệm cờng độdòng điện là đại lợng dặc trng định hớng cho tácdụng của dòng điện Đối với dòng điện không đổi thì

I =

t

q

Nguồn điện là thiết bị đợc dùng để tạo ra và duy trì hiệu điện thế, nhằmduy trì dòng điện Suất điện động của nguồn điện đợc xác định bằng thơng sốgiữa công của lực lạ làm dịch chuyển điện tích dơng q bên trong nguồn điện

và độ lớn của điện tích q đó

Trong nguồn điện, các điện tích dơng chuyển động từ nơi có điện thếthấp (cực âm) đến nơi có điện thế cao (cực dơng), hoặc các điện tích âmchuyển động từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp Sự dịch chuyểnnói trên của các điện tích dơng và âm bên trong nguồn điện không thể do tácdụng của lực Culông (lực tĩnh điện) mà phải do tác dụng của lực có bản chấtkhác với lực Culông Những lực này đợc gọi là lực lạ

Trái với lực Culông, gây ra sự kết hợp các điện tích trái dấu, lực lạ cókhả năng tách các điện tích trái dấu và duy trì sự chênh lệch điện thế giữa haivùng vật dẫn

Máy thu điện chuyển hoá một phần điện năng tiêu thụ thành các dạngnăng lợng có ích khác, ngoài nhiệt Khi nguồn điện đang đợc nạp điện, nó làmáy thu điện với suất phản điện có trị số bằng suất điện động của nguồn điệnlúc phát điện

Có các loại pin khác nhau, chẳng hạn đó là pin điện hoá, pin nhiệt điện,pin liti, pin nhiên liệu, pin quang điện (hay pin mặt trời) Các pin khác nhau ởdạng chuyển hoá các dạng năng lợng khác nhau thành điện năng: Chẳng hạnpin điện hoá chuyển hoá năng lợng hoá học thành điện năng, pin nhiệt điệnchuyển hoá nội năng thành điện năng Kết quả của quá trình chuyển hoánăng lợng này các pin đều tạo ra sự tích điện khác nhau ở hai cực của chúng ởchơng này của SGK chỉ đề cập tới pin điện hoá (pin Vônta, phin Lơclanse, ắcquy) nh một ví dụ cụ thể hoá sự tạo thành suất điện động của nguồn điện vừahọc ở bài trớc

Về khái niệm điện năng công suất điện, ở lớp 9, học sinh đã đợc học và

đợc luyện tập khá kỹ về diện năng tiêu thụ, công suất điện của một đoạn mạch

và về định luật Junlenxơ Tuy nhiên ở lớp 9 khái niệm điện năng tiêu thụ của

một đoạn mạch cha đủ điều kiện để lý giải đợc: "Điện năng tiêu thụ của một

đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua đợc đo bằng công của lực điện trờng thực hiện khi dịch chuyển có hớng các điện tích tự do trong đoạn mạch" Vì

vậy phần điện năng tiêu thụ, công suất điện và công suất nhiệt của bài này, vềcơ bản nên đợc xem là phần ôn tập và hệ thống lại kiến thức kỹ năng liên quan

mà học sinh đã có

Trong phần này khái niệm công của nguồn điện đợc phân tích trongmối quan hệ với sự biến đổi năng lợng bên trong nguồn điện và trong mạch

điện kín

Về khái niệm định luật ôm bao gồm định luật ôm cho toàn mạch, địnhluật ôm đối với các loại mạch điện, mắc nguồn điện thành bộ Đối với nộidung định luật ôm cần chú ý phân biệt: Định luật ôm đối với đoạn mạch chỉchứa điện tử R:

R

U

I  hay U V V IR

B A

AB   

Tích IR gọi là độ giảm điện thế trên điện tử R Đặc trng vôn - ampe của

điện tử thuần có đồ thị là đoạn thẳng qua gốc toạ độ

Định luật ôm đối với toàn mạch:

r R

Định luật ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện:

Ir V

Dòng điện chạy từ A tới B, qua nguồn từ cực âm sang cực dơng

Định luật ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện:

P P AB B A

r

U

I   

Dòng điện đi từ B đến A, qua máy thu điện từ cực dơng đến cực âm

Về mắc nguồn điện thành bộ: Gồm có cách mắc nối tiếp các nguồn, nóithêm về cách mắc xung đối, cách mắc song song các nguồn điện ở đây SGKkhông đề cập đến trờng hợp cách mắc song song phức tạp Đối với từng cáchmắc học sinh phải xác định đợc suất điện động của bộ nguồn, điện tử trongcủa các bộ nguồn

Về nội dung định luật Junlenxơ: Nhiệt lợng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệthuận với điện trở của vật, với bình phơng cờng độ dòng điện và thời giandòng điện chạy qua vật

Q = R I2 t

Định luật này đã học ở THCS giáo viên cần củng cố khá sâu hiểu biếtcủa học sinh và cho biết định luật này đề cập tới sự biến đổi từ dạng năng lợngnào thành dạng năng lợng này và xảy ra trong trờng hợp nào

Cấu trúc của hai chơng này là khá chặt chẽ và lôgíc khoa học Việcgiảng dạy có thể dùng phơng pháp so sánh tơng tự ở các định luật học sinhcần phải biết điều kiện phạm vi áp dụng và ứng dụng trong đời sống kĩ thuật

nh thế nào Do đó, giáo viên cần phải cho học sinh rèn luyện nhiều và phải sửdụng các phơng pháp giảng dạy hiệu quả sao cho các em ghi nhớ đợc.

2.4 Thực trạng dạy học vật lý nói chung ở phần điện tích điện ờng nói riêng ở các trờng THPT trên địa bàn Hng Nguyên:

tr Về giảng dạy của giỏo viờn:

+ Phương phỏp dạy học được sử dụng nhiều nhất vẫn là thuyết trỡnh,diễn giảng kết hợp với đàm thoại và cú thể làm thớ nghiệm minh họa (nếucú) , giỏo viờn trỡnh bày theo thứ tự cỏc nội dung kiến thức của sỏch giỏokhoa, một số giỏo viờn cố gắng đưa thờm một số bài tập khỏc Với mongmuốn làm sao để học sinh được trang bị càng nhiều kiến thức càng tốt và ớtquan tõm đến hỡnh thành cho học sinh phương phỏp nhận thức khoa học Vậtlý

+ Nhiều giỏo viờn rất nhiệt tỡnh trong dạy học, đó cú nhiều cải tiếntrong phương phỏp dạy học nhằm tạo ra khụng khớ hoạt động tớch cực của họcsinh trong giờ học Tuy vậy tớnh tớch cực học tập của học sinh chủ yếu thểhiện ở sự tớch cực bờn ngoài mà chưa phải là tớch cực trong tư duy Sở dĩ nhưvậy là vỡ cỏc phương phỏp mà giỏo viờn sử dụng vẫn chưa thực sự đổi mới,cũn nặng nề về diễn giảng, giải thớch hơn là kớch thớch tỡm tũi

+ Khi giảng dạy phần điện tớch điện trường và dũng điện khụng đổi cúnhững bài, cú nhiều giỏo viờn mụ tả thớ nghiệm như trong sỏch giỏo khoa và

từ đú rỳt ra kết luận chứ khụng làm thớ nghiệm Cỏc thớ nghiệm được sử dụngtrong tiết học trờn lớp chủ yếu là giỏo viờn làm và dưới dạng minh họa kiếnthức, chưa sử dụng thớ nghiệm để ỏp dụng phương phỏp dạy học giải quyếtvấn đề

- Về học tập của học sinh:

+ Học sinh rất thụ động trong giờ học, hầu hết giỏo viờn cho biết trongmột tiết học chỉ cú khoảng 7 đến 8 học sinh tham gia phỏt biểu ý kiến xõydựng bài và thường tập trung ở một số tương đối khỏ của lớp, chứ khụng phải

là mọi học sinh được tạo điều kiện tham gia tớch cực vào hoạt động xõy dựngkiến thức mới, những cõu hỏi mà giỏo viờn đưa ra cho học sinh cũng chỉ lànhững cõu hỏi mà học sinh chỉ cần tỏi hiện kiến thức hoặc chỉ cần nhỡn vào

sách giáo khoa là trả lời được chứ không phải là những câu hỏi mang tínhkích thích hứng thú tìm tói của học sinh, theo một hệ thống để hình thành kiếnthức Khi giảng dạy phần điện tích điện trường và dòng điện không đổi, giáoviên chưa chủ động đưa vào những hiện tượng, ứng dụng kỹ thuật cụ thểtrong thực tế, giúp học sinh học tập một cách tích cực hơn Chính vì vậy, họcsinh nắm kiến thức thiếu vững chắc và sáng tạo.

- Về thiết bị dạy học:

+ Điều tra qua các trường trên địa bàn huyện Hưng Nguyên, thực tế chothấy tất cả các trường đều có phòng thí nghiệm, có trường phòng thí nghiêmlâu không được bổ sung dụng cụ, không được bảo quản, dụng cụ thí nghiệm

bị hỏng, mất mát Do đó có trường trên danh nghĩa “có phòng thí nghiệm”nhưng không đủ thiết bị làm thành công một thí nghiệm, có phòng thí nghiệm

đã thành kho chứa dụng cụ thí nghiệm của tất cả các môn học

Bên cạnh đó, một số trường đã vượt lên khó khăn đầu tư, mua sắmthêm thiết bị mới phục vụ cho dạy học, có phòng thí nghiệm Vật lý riêng, làmviệc với phòng thí nghiệm vật lý của trường, xem xét cụ thể vẫn còn tươngđối đủ dụng cụ thí nghiệm: cơ nhiệt và âm học; dụng cụ điện học; dụng cụquang học sắp xếp theo thứ tự riêng biệt Tuy vây qua thực tế để làm đượcmột thí nghiệm hoàn chỉnh phải mất công lau chùi, lục tìm, kiểm tra thiết bị,mất hàng ngày mới có thể thành công Mặt khác do giáo viên chưa đầu tư chothời gian thí nghiệm, kỹ năng thí nghiệm còn yếu nên giờ lên lớp giáo viênvẫn chủ yếu là dạy “chay”, các bài thực hành thí nghiệm không làm

- Nguyên nhân của tình hình trên:

+ Việc dạy học theo phương pháp cổ truyền như thuyết trình, diễngiảng đã ăn sâu vào trong tiềm thức của giáo viên và từ đó tạo ra thói quenthụ động của học sinh ngay từ khi còn học những lớp dưới Đây là một trởngại rất lớn cần phải khắc phục dần bằng những biện pháp cụ thể

+ Thói quen chạy theo thành tích và đối phó với thi cử cũng là mộtnguyên nhân cơ bản, giáo viên cố gắng làm sao trong thời gian giảng dạy chohọc sinh làm được theo những mẫu có sẵn càng nhiều càng tốt để hi vọng khi

đi thi học sinh sẽ gặp và giải quyết những mõu thuẫn đú Hơn nữa trong việcthi cử hiện nay đối với mụn vật lý và những mụn khoa học cú thớ nghiệm thỡvấn đề thực hành thớ nghiệm cũng chưa được quan tõm đỳng mức nờn chưa cútỏc dụng tớch cực đến việc ỏp dụng những phương phỏp dạy học mới.

+ Cơ sở vật chất của cỏc trường cũn thiếu và khụng đồng bộ, mức độchớnh xỏc thấp, số học sinh trong một lớp cũn đụng đó hạn chế đến việc ỏpdụng cỏc phương phỏp dạy học tớch cực

+ Cuộc sống của giỏo viờn tuy đó được cải thiện song vẫn cũn nhiềukhú khăn mà việc ỏp dụng những phương phỏp dạy học tớch cực lại đũi hỏicụng sức và sự đầu tư lớn của giỏo viờn

2.5 Khả năng thực hiện dạy học giải quyết vấn đề trong phần:

"Điện tích - điện trờng và dòng điện không đổi ở lớp 11 THPT"

Căn cứ vào nội dung vật lý ph n "ần " Điện tích - điện trờng" và "Dòng điện không đổi" lớp 11 THPT và năng lực nhận thức của học sinh đại trà có thể lập

bảng sau về khả năng thực hiện dạy học giải quyết vấn đề 2 chơng này nh sau:

Các tình huống có vấn đề trong dạy học vật lý phần "Điện tích - điện

tr-ờng" và "Dòng điện không đổi".

* Kiểu tình huống “phát triển hoàn chỉnh”:

Vớ dụ 1: Phải giải thớch cỏc hiện tượng nhiễm điện do cọ xỏt, nhiễm điện do

tiếp xỳc, nhiễm điện do hưởng ứng

Ở lớp 7 các em đã biết về khái niệm điện tích khi tỡm hiểu về cỏc vậtnhiễm điện , các loại nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc, nhiễm

điện do hởng ứng Lên lớp 11 cú thể giải thớch cỏc hiện tượng nhiễm điện rừràng hơn bằng cỏch sử dụng thớ nghiệm (Hiện tượng nhiễm điện do hưởngứng) làm hoàn chỉnh thờm cỏc khỏi niệm trờn

Vớ dụ 2 : Phải xác định khái niệm điện trờng

Ta đã biết các vật nhiễm điện ở gần nhau có thể hút hoặc đẩy nhau Vậybằng cách nào các vật nhiễm điện đặt cách nhau có thể tơng tác với nhau, môi tr-ờng truyền tơng tác có tính chất gì nếu chỉ có một điện tích thì không gian xungquang có biển đổi gì không ( Bài: Điện trờng )

Vớ dụ 3: Đờng sức điện.

Xung quanh điện tích có điện trờng là một thực thể tồn tại một cáchkhách quan nhng lại rất trìu tợng và ngời ta không thể nhận biết bằng các giácquan của con ngời Vì thế để mô tả điện trờng về mặt hình học ngời ta dùng

khái niệm đờng sức điện là hệ các "đờng hạt bột" còn gọi là điện phổ Vậy

những đờng sức điện có tính chất nh thế nào ? Với khái niệm này tiếp tụchoàn chỉnh khái niệm điện trờng ( Bài: Điện trờng )

Ví dụ 4: Phải xác định khái niệm thế năng của một điện tích trong điện trờng.

Ta biết điện trờng có khả năng thực hiện công, nh vậy điện trờng có phải lànăng lợng Năng lợng đó thuộc dạng nào? dạng đó ta đã biết hay là một dạngkhác? biểu thức tính nh thế nào? (Bài: Công của lực điện)

Ví dụ 5: Phải xác định khái niệm điện thế.

Điện trờng có khat năng sinh công Vậy có đại lợng nào đặc trng riêng chokhả năng sinh công của điện trờng mà không phụ thuộc vào điện tích dịch chuyển

Q

Ví dụ 6: Phải xác định khái niệm điện năng và công suất điện.

Bên trong nguồn điện pin và ác quy có sự chuyển hoá năng lợng khi pin và

ắc quy phóng điện Khi mắc nguồn điện vào mạch kín, bên ngoài nguồn điện có

sự chuyển hoá điện năng từ các dạng năng lợng khác nh nội năng, hoá năng, cơnăng đã học ở THCS Lên lớp 11 ta hoàn thiện thêm các khái niệm này

* Kiểu tình huống “ứng dụng vào thực tế”:

Vớ dụ 1: Cá kình điện phát ra dòng điện bằng các bản điện Đó là các nguồn điện

sinh học Cá kình điện có thể giết chết con cá mà nó bắt làm mồi không khi bộnguồn sinh học của cá có suất điện động bằng 750V và điện trở trong băng8,93Ώ?

Nếu nớc có điện trở R = 800 Ώ thì dòng điện mà cá phóng ra nớc từ đầu

đến đuôi của nó bằng 0,93A Thế nhng dòng điện chạy qua các bộ phận của thânthế của cá điện chỉ bằng 0,66A Vậy cá kình có bộ nguồn điện gồm các bản điệnghép thành 140 dãy, mỗi dãy chứa 5000 bản điện ghép nối tiếp (Bài: Mắc nguồn

điện thành bộ)

Ví dụ 2: Hãy giải thích hiện tợng Điện Tầm Đồ.

Điện Tầm Đồ là ghi lại các xung đột xuất hiện khi tim co bóp Nhờ một

điện kế đơn giản đã ghi đợc dòng điện sinh ra bởi sự thay đổi điện thế của các sợicơ tim (Bài: Định luật ôm)

Ví dụ 3: Phải xác định vai trò của tụ điện trong các dụng cụ điện.

Trong một số dụng cụ điện nh: Stắcte của đèn ống, quạt điện, tivi, tủ lạnh,

đài …thờng có tụ điện Vậy tụ điện là gì? tại sao dùng tụ điện trong một số trờnghợp nhất định?

* Kiểu tình huống bất ngờ bế tắc:

Ví dụ 1: Phải xác định mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cờng độ dòng điện của

dòng điện không đổi qua thí nghiệm:

Khi làm thí nghiệm ở THCS ta đã biết cờng độ dòng điện tỷ lệ thuận vớihiệu điện thế, lên lớp 11 khi làm thí nghiệm ta thây rõ cờng độ dòng điện tỷ lệnghịch với hiệu điện thế Có điều gì mâu thuẫn với nhau không ở hai kết quả trên?( Bài: Định luật ôm)

Ví dụ 2:

2.6 Dạy học giải quyết vấn để cho các loại bài học vật lý.

Dạy học giải quyết vấn đề có thể đợc thực hiện trong các loại bài họckhác nhau vì mỗi loại bài học luôn chứa đựng yếu tố mới mẻ về:

- Kiến thức lý thuyết: Bài học xây dựng kiến thức mới

- Phơng pháp mới, kỹ năng mới: Bài học luyện tập bài tập Vật lý vàthực hành thí nghiệm

- Giải pháp kỹ thuật mới: Bài học ứng dụng vật lý

2.6.1 Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mới

Theo [7-Tr.49] "vấn đề" trong bài học xây dựng tri thức mới chính lànội dung tri thức mới Câu hỏi nhận thức phải đợc đặt ra sao cho câu hỏi là nộidung tri thức mới; vì vậy tình huống có vấn đề phải là tình huống đợc tổ chứcsao cho học sinh đặt trớc một nhiệm vụ nhận thức (câu hỏi nhận thức) mà nếuchỉ bằng tri thức và kinh nghiệm sẵn có học sinh không thể trả lời đợc

Có thể sử dụng các loại tình huống có vấn đề mà lý luận dạy học đã nêu

ra nh: Tình huống bất ngờ, tình huống xung đột, tình huống lựa chọn, tìnhhuống bác bỏ, tình huống không phù hợp Bằng các phơng tiện dạy học nhbài tập vật lý, thí nghiệm vật lý, chuyện kể vật lý, các thí dụ sinh động, hấpdẫn, lý thú về ứng dụng vật lý trong đời sống, kỹ thuật, sản xuất đợc trìnhbày một cách tự nhiên để học sinh dùng vốn tri thức kỹ năng của mình xemxét giải quyết, và công việc đã làm xuất hiện lỗ hổng mà học sinh không vợtqua đợc, lỗ hổng đó chính là nội dung tri thức mới Học sinh mong muốn giảiquyết vấn đề bởi câu hỏi nhận thức đặt thú vị ở ý nghĩa thiết thực, ở hiện tợnggần gũi quen thuộc tởng chừng nh đã hiểu rõ mà trớc đó học sinh không chúý Học sinh chấp nhận giải quyết vấn đề để tìm câu trả lời mà giáo viên đặt

ra Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc (cũng là kết thúc phachuyển giao nhiệm vụ nhận thức)

Giai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi các tình huống học tập,mỗi tình huống gồm các hành động kế tiếp nhau: Giả thuyết -> hệ quả lôgic -

> thí nghiệm kiểm tra -> kết luận; nội dung của kết luận chính là nội dung củakiến thức mới mà bài học phải đa lại cho học sinh Giáo viên khi thiết kế bàihọc cần phải sắp đặt cấu tạo nội dung bài học cho phù hợp với tinh thần củadạy học giải quyết vấn đề sao cho mỗi đơn vị kiến thức cơ bản là kết luận củamột chu kỳ trên Kết thúc giai đoạn giải quyết vấn đề học sinh tự tìm ra trithức mới có thể trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn đặt vấn đề [7-Tr.50]

Giáo viên thể chế hoá kiến thức, thông báo cho học sinh bằng những kếtluận thu đợc chính là nội dung của một khái niệm, định luật hoặc một lýthuyết nào đó của Vật lý học

Giai đoạn vận dụng tri thức mới: Kiến thức mới thu đợc có ý nghĩa gì,

đợc ứng dụng nh thế nào trong khoa học, trong kỹ thuật, trong đời sống ? Cáctình huống mới đợc đặt ra để học sinh vận dụng tri thức vừa thu nhận giảiquyết vấn đề

2.6.1.1 Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ trình bày nêu vấn đề (mức độ 1) trong bài học xây dựng tri thức mới.

ở mức độ trình bày nêu vấn đề, giáo viên đặt học sinh vào tình huống cóvấn đề để học sinh đợc kích thích về nhu cầu và hứng thú nhận thức; sau đógiáo viên tiến hành giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức Vật lý đểxây dựng tri thức mới Trong quá trình theo dõi sự giải quyết vấn đề của giáoviên học sinh chứng kiến, trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn

đề, suy nghĩ, trả lời thầm những câu hỏi mà giáo viên nêu ra (cũng có thể kếthợp giữa mức độ 1 và mức độ 2 học sinh trả lời câu hỏi của giáo viên) để từngbớc giải quyết vấn đề; song ở mức độ này các giai đoạn chính: vạch kế hoạchgiải quyết vấn đề, đề xuất giả thuyết, xây dựng phơng án thí nghiệm, tiến hànhthí nghiệm là do giáo viên trực tiếp thực hiện

Yêu cầu của mức độ 1:

- Phải xây dựng đợc tình huống có vấn đề

- Học sinh đợc trải qua các giai đoạn tiến trình giải quyết vấn đề để tìm

ra tri thức mới (tri thức mới là kết quả của tiến tình giải quyết vấn đề chứkhông phải đợc đa ra dới dạng thônmg báo)

Sử dụng dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 1 trong các trờng hợp sau