Thiết kế tiến trình dạy học chương các định luật bảo toàn (vật lý 10) theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo (LV00761)

PHẦN MỞ ĐẦU BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 HỮU TRUNG KIÊN THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THEO QUAN ĐIỂM CỦA LÝ THUYẾT

PHẦN MỞ ĐẦU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

HỮU TRUNG KIÊN

THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” ( VẬT LÝ 10) THEO QUAN ĐIỂM CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí

Mã số: 60 14 10 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS Lương Việt Thái

HÀ NỘI, 2012

1

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa học cũng như luận văn này, tác giả bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc đến Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2, Khoa Sau đại học và các khoa, phòng, ban liên quan, các Thầy giáo, Cô giáo cùng tập thể cán bộ giảng viên của Nhà trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả học tập và nghiên cứu

Tác giả xin trân trọng cảm ơn TS Lương Việt Thái, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và chỉ bảo tác giả trong quá trình thực hiện luận văn

Tác giả gửi lời cảm ơn tới UBND thành phố Hà Nội, Sở Giáo dục và Đào tạo, Các Thầy giáo, cô giáo đang giảng dạy môn Vật lý ở các trường THPT trên địa bàn Huyện Đông Anh

Tác giả xin cám ơn Ban Giám hiệu và các thầy cô giáo tổ Vật lý, các em học sinh của các trường THPT Đông Anh, THPT Liên Hà, THPT Bắc Thăng Long đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình tác giả nghiên cứu, tìm kiếm tài liệu và thu thập số liệu Xin cảm ơn cơ quan, đồng nghiệp

và gia đình đã giúp đỡ, động viên và tạo mọi điệu kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành khóa học

Xin trân trọng cảm ơn !

Hà nội, ngày 12 tháng 12 năm 2012

Hữu Trung Kiên

2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Hà nội, ngày 12 tháng 12 năm 2012

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Hữu Trung Kiên

3

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI CAM ĐOAN ……… 2

MỤC LỤC ……… 3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT……… 7

PHẦN MỞ ĐẦU……….…… 8

1 Lý do chọn đề tài ……… 8

2 Mục đích nghiên cứu ……… 10

3 Nhiệm vụ nghiên cứu ……… 11

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ……… 10

5 Phương pháp nghiên cứu ……….……… 10

6 Giả thuyết khoa học ……… 11

7 Đóng góp của luận văn ……… 11

8 Cấu trúc của luận văn ……… 11

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN ……… 12

1.1 Lý thuyết kiến tạo ……… 12

1.1.1.Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo 12

1.1.2 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 13

1.1.3 Mô hình dạy học theo lý thuyết kiến tạo 18

1.1.4 Môi trường học tập kiến tạo 20

1.1.5 Vai trò của người học và người dạy trong quá trình dạy học

kiến tạo 22

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường

phổ thông 23

1.2.1 Mục tiêu dạy học vật lý ở trường phổ thông 23

1.2.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý 26

4

1.2.3 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong

dạy học vật lý ở trường phổ thông 28

Kết luận chương 1 ……… 33

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” THEO QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO 34

2.1 Mục tiêu dạy học chương “các định luật bảo toàn” 34

2.1.1 Về kiến thức ……… 34

2.1.2 Về kỹ năng ……… 34

2.1.3 Về thái độ ……… 34

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương “các định luật bảo toàn” SGK vật lý 10 nâng cao ……… 35

2.2.1 Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng ……… 35

2.2.2 Chuyển động bằng phản lực ……… 35

2.2.3 Công và công suất ……… 35

2.2.4 Động năng – Định lí động năng ……… 36

2.2.5 Thế năng ……… 37

2.2.6 Định luật bảo toàn cơ năng ……… 37

2.3 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “các địnhluật bảo toàn” ở trường phổ thong ……… 38

2.3.1 Mục đích của việc tìm hiểu thực tế ……… 38

2.3.2 Các phương pháp điều tra đã sử dụng ……… 38

2.3.3 Kết quả thu được thông qua điều tra ……… 38

2.3.4 Thuận lợi, khó khăn của giáo viên và học sinh khi dạy – học

chương “Các định luật bảo toàn” ………

3.3.5 Những biện pháp, phương pháp mà giáo viên đã sử dụng 40 3.3.6 Mức độ nắm vững kiến thức và những sai lầm của HS thường mắc phải khi học chương các định luật bảo toàn ……… 40 2.3.7 Những hiểu biết, quan niệm sẵn có của HS trước khi học

5

chương “Các định luật bảo toàn” ……… 41

2.4 Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để dạy học một số nội dung trong chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lý 10 nâng cao 46 2.4.1.Tiến trình DH theo hướng để HS bộc lộ QNS và xây dựng quan niệm đúng ……… 46

2.4.2 Sơ đồ cấu trúc hoạt động trong quá trình HS tự bộc lộ QNS 47 2.4.3 Xây dựng tiến trình DH vật lý theo hướng vận dụng LTKT 47 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “các định luật bảo toàn” theo quan điểm kiến tạo ……… 51

2.5.1 Bài thứ nhất: Định luật bảo toàn Động lượng ……… 51

2.5.2 Bài thứ hai: Chuyển động bằng phản lực Bài tập về định luật bảo toàn động lượng ……… 67

2.5.3 Bài thứ ba: Định luật bảo toàn cơ năng 75

Kết luận chương 2 ……… 82

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ……… 83

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm ……… 83

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm ……… 83

3.1.2 Nội dung thực nghiệm ……… 83

3.1.3 Tổ chức thực nghiệm ……… 83

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 83

3.2.1 Đối tượng 83

3.2.2 Nhiệm vụ và phương pháp thực nghiệm sư phạm 84

3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 87

3.4 Kết quả và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 87

3.4.1 Bài kiểm tra số 1: sau khi học bài: "Định luật bảo toàn động lượng"……… 88

3.4.2 Bài kiểm tra số 2: Sau khi học xong bài “Chuyển động bằng phản lực, bài tập về định luật bảo toàn động lượng” ……… 91 3.4.3 Bài kiểm tra số 3: Sau khi học xong bài “Định luật bảo toàn

6

cơ năng”……… 94

Kết luận chương 3 ……… 98

PHẦN KẾT LUẬN ……… 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 101

PHỤ LỤC ……… 103

và vì dân, đảm bảo công bằng về cơ hội học tập cho mọi người, tạo điều kiện để toàn xã hội học tập và học tập suốt đời, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước ” Thực hiện được điều này, chúng ta sẽ phát triển nền giáo dục nước nhà ngang tầm và tiến cùng với sự phát triển của nền giáo dục thế giới Trong vài năm qua, đổi mới PPDH là trọng tâm trong công tác đổi mới giáo dục, với mục đích là thay đổi lối dạy học truyền thống truyền thụ một chiều sang dạy học theo phương pháp dạy học tích cực nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen năng lực tự học, tinh thần hợp tác, kỹ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn: tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập “Học” là quá trình kiến tạo kiến thức của học sinh; học sinh tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác và xử lý thông tin, qua đó hình thành hiểu biết, phát triển các năng lực và phẩm chất Do vậy trong dạy học cần tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh, dạy học sinh cách tìm ra chân lý Chú trọng hình thức năng lực tự học, sáng tạo, hợp tác, để đáp ứng những yêu cầu của cuộc sống hiện tại, tương lai Những điều đã học cần thiết, bổ ích cho bản thân học sinh và cho sự phát triển xã hội Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới học tập chủ động, chống lại thói quen học tập

9

thụ động

Một số phương pháp dạy học tích cực được nhiều nhà nghiên cứu giáo dục cũng như các giáo viên đang trực tiếp giảng dạy quan tâm trong đó có dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo ra đời từ cuối thế kỉ 18 và phát triển mạnh mẽ vào cuối thế

kỉ 20 Phương pháp dạy học kiến tạo được xây dựng dựa trên lý thuyết kiến tạo Trong phương pháp dạy học kiến tạo, người học tích cực, chủ động kiến tạo kiến thức của bản thân qua kinh nghiệm vốn có và tương tác với môi trường học tập Dạy học kiến tạo không chỉ giúp người học nắm được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cần

có mà quan trọng hơn là thúc đẩy được khả năng tư duy, sáng tạo của người học và những trải nghiệm trong thực tế giúp người học hoàn thiện khả năng làm người đáp ứng được yêu cầu phát triển của xã hội

Hiện nay, trong các hướng nghiên cứu về lý thuyết kiến tạo thì vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm là vận dụng lý thuyết này vào dạy học Ở nước ta,

đã có một số đề tài nghiên cứu vận dụng các tư tưởng, quan điểm của lý thuyết kiến tạo vào dạy học và bước đầu đã thu được những thành công nhất định như: Nguyễn Phương Hồng với việc tiếp cận kiến tạo trong dạy học khoa học và vận dụng mô hình kiến tạo tương tác để dạy học một số bài học vật lý ở THPT; Dương Bạch Dương (2003) với việc đưa ra phương pháp giảng dạy một số khái niệm, định luật trong chương trình Vật lý 10 theo quan điểm kiến tạo; Lương Việt Thái (2007) với việc vận dụng tư tưởng của lý thuyết kiến tạo để nghiên cứu quá trình dạy học ở một số nội dung vật lý trong môn khoa học ở tiểu học và môn vật lý ở THCS… Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi nghiên cứu đề tài “Thiết kế tiến trình

dạy học chương – Các định luật bảo toàn” - (Vật lý 10) theo quan điểm của lý

thuyết kiến tạo, với hy vọng nâng cao chất lượng học tập của học sinh

10

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để tổ chức quá trình dạy học một

số nội dung trong chương “Các định luật bảo toàn” nhằm nâng cao chất lượng học

tập của học sinh lớp 10 THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Tìm hiểu lý thuyết kiến tạo trong dạy học, các phương án dạy học dựa trên quan điểm kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý

3.2 Phân tích nội dung, xác định mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” ở lớp 10 THPT

3.3 Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Các định luật bảo toàn” ở một số trường THPT thuộc huyện Đông Anh – Thành phố Hà Nội

3.4 Thiết kế dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” lớp

10 THPT theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý

3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học đã thiết kế

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu:

Quá trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT

4.2 Phạm vi nghiên cứu:

Tổ chức quá trình dạy học một số nội dung thuộc chương “Các định luật bảo toàn” ở trường THPT theo quan điểm LTKT

5 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi sử dụng phối hợp một số phương pháp nghiên cứu:

11

5.1 Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách báo, tài liệu, các công trình nghiên cứu

có liên quan, từ đó phân tích, tổng hợp, vận dụng để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

5.2 Nghiên cứu thực tiễn:

- Điều tra bằng phiếu: để tìm hiểu thực trạng dạy học ở một số trường THPT nhằm xác định vốn kiến thức, hiểu biết ban đầu của học sinh liên quan đến nội dung kiến thức trong chương “Các định luật bảo toàn”

- Trao đổi trực tiếp với giáo viên về phương pháp dạy và phương pháp học của học sinh để từ đó vận dụng LTKT vào dạy học sao cho có hiệu quả

5.3 Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học ban đầu 5.4 Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích kết quả về điều tra

và tổ chức thực nghiệm

6 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng quan điểm của LTKT để dạy học một số kiến thức của chương

“Các định luật bảo toàn” thì có thể giúp học sinh lớp 10 THPT nâng cao chất lượng học tập

7 Đóng góp của luận văn

- Hệ thống hoá được cơ sở lý luận của việc vận dụng LTKT trong dạy học vật

lý

- Xác định được những hiểu biết ban đầu, những khó khăn chủ yếu và những sai lầm phổ biến của học sinh lớp 10 THPT khi học tập chương “Các định luật bảo toàn”

- Xây dựng được tiến trình dạy học một số nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo quan điểm lý thuyết kiến tạo

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận của việc vận dụng quan điểm kiến tạo trong dạy học

13

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM

KIẾN TẠO TRONG DẠI HỌC VẬT LÍ

1.1 Lý thuyết kiến tạo trong dạy học

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo(constructivism) là một trong ba lý thuyết tâm lý học cơ bản về học tập của con người Nguồn gốc của nó là tâm lý học phát triển của Piaget (1896 - 1980) và lý luận về vùng phát triển gần nhất của Vygõtky

Trong lý thuyết về tâm lý học của Piaget về cấu trúc nhận thức đề cập tới hai vấn đề nổi bật là “đồng hoá” (assimilation) và “điều ứng” (accomdation) Theo quan điểm này thì nhận thức là sự thích nghi với môi trường thông qua quá trình đồng hoá hay điều ứng “ Đồng hoá xuất hiện trên một cơ chế gìn giữ cái đã biết (

có trong trí nhớ) và cho phép người học dựa trên những khái niệm quen thuộc để giải quyết tình huống mới” “ Điều ứng chỉ thực sự xuất hiện khi người học sử dụng những cái đã biết để giải quyết một tình huống mới thì thất bại, và để giải quyết các tình huống này thì người học phải điều chỉnh, thậm chí phải bác bỏ những quan niệm cũ hoặc chưa đầy đủ để tạo ra kiến thức mới cho phù hợp với hoàn cảnh mới”

Theo Vygotxky: “ mỗi cá nhân đều có vùng phát triển của riêng mình”, thể hiện vốn có, năng lực của bản thân người học Do đó, nếu các hoạt động dạy học được tổ chức trong “ vùng phát triển gần nhất” thì sẽ đạt được hiệu quả cao nhất Vùng phát triển gần nhất là khoảng nằm giữa trình độ phát triển hiện tại được xác định bằng trình độ độc lập giải quyết vấn đề và trình độ gần nhất mà các em có thể đạt được với sự giúp đỡ của người lớn hoặc của bạn khi giải quyết vấn đề Ngoài

ra Vygotxky còn nhấn mạnh đến sự thành công của nhận thức phải kể đến vai trò của văn hóa, xã hội và các điều kiện về phương tiện có thể tác động tới quá trình kiến tạo tri thức của mỗi cá nhân

14

Dựa trên những quan điểm của Piaget và Vygotxky, các nhà nghiên cứu, mở rộng và vận dụng chúng vào lĩnh vực học tập từ đó hình thành nên lý thuyết kiến tạo về học tập Theo lý thuyết này thì quá trình học tập của con người là quá trình biến đổi nhận thức tức là làm thay đổi, phát triển hoặc hoàn chỉnh các quan niệm vốn có nhưng chưa đầy đủ của người học và chúng được diễn ra trong một môi trường thích hợp trong đó sự tương tác xã hội đóng vai trò hết sức quan trọng Như vậy bản chất của lý thuyết kiến tạo chỉ ra rằng: người học xây dung tri thức cho bản thân từ những kinh nghiệm vốn có của bản thân mình trong điều kiện tương tác môi trường học tập

1.1.2 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học

Xuất phát từ quan điểm của J.Piaget về bản chất của quá trình nhận thức, các vấn đề kiến tạo trong DH đã thu hút ngày càng nhiều các công trình của các nhà nghiên cứu và xây dựng nên những LTKT Là một trong những người tiên phong trong việc vận dụng LTKT vào DH, Von Glaserfeld đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của LTKT:

a) Kiến thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài

Giả thuyết này của LTKT cũng hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức

Ví dụ việc “tập đi” của một đứa trẻ Việc “đi” của đứa trẻ lúc đầu có thể rất khó khăn và đứa trẻ luôn vấp ngã nhưng dần dần qua thực tiễn, đứa trẻ đi được và đồng thời rút ra kinh nghiệm để đi mà không bị ngã Như vậy, đứa trẻ “tập đi” bằng cách “đi” chứ không phải bằng cách được dạy những quy tắc để đi và thực hành chúng

Giả thuyết này hoàn toàn phù hợp với quan điểm của J.Piaget “Những ý tưởng cần được trẻ em tạo nên chứ không phải tìm thấy như một viên sỏi hoặc nhận được từ tay người khác như một món quà”

b) Nhận thức là một quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan của chính mỗi người Nhận thức không phải là khám phá một thế giới độc lập đang tồn tại bên ngoài ý thức của chủ thể

15

Luận điểm này cho ta thấy nhận thức của mỗi con người về thế giới mang tính cá nhân Các cách diễn đạt này được hình thành nhờ kinh nghiệm và các cách tiếp xúc xã hội của mỗi cá nhân Người học kiến tạo nên kiến thức mới cho bản thân thông qua sự phản hồi trong các hoạt động thể chất và trí tuệ Các ý tưởng được kiến tạo hoặc làm cho có ý nghĩa khi họ kết hợp chúng vào cấu trúc hiện có của kiến thức

Theo quan điểm này thì nhận thức không phải là quá trình người học thụ động thu nhận những kiến thức chân lí do người khác áp đặt lên Nếu người hoc được đặt trong một môi trường xã hội tích cực thì ở đó người có thể được khuyến khích vận dụng những kiến thức và kỹ năng đã có để thích nghi với môi trường mới và

từ đó xây dựng nên kiến thức mới Đây chính là quá trình nhận thức của HS theo QĐKT Quá trình nhận thức của HS nhằm mục đích chủ động, tái tạo kiến thức của nhân loại trong chính bản thân mình; hơn nữa quá trình nhận thức của HS lại được diễn ra trong một môi trường đặc biệt - môi trường DH

c) Những học thuyết cá nhân mà kết quả từ việc điều chỉnh lại thế giới quan của mỗi người cần phải “tương ứng” với những yêu cầu mà tự nhiên và thực trạng xã hội đặt ra

Mục đích của giáo dục phổ thông nhằm làm cho HS nắm vững một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn của đất nước

về tự nhiên, xã hội, tư duy, cập nhật với tình hình phát triển của khoa học - kỹ thuật – công nghiệp trên thế giới đương đại, đồng thời hình thành cho HS hệ thống

kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào các dạng hoạt động cụ thể trong và ngoài nhà trường

Việc làm cho HS nắm vững kiến thức nghĩa là giúp các em hiểu, nhớ vận dụng một cách hợp lí HS chỉ thực sự nắm vững kiến thức khi bản thân họ có ý thức tự giác, tự điều chỉnh, tích cực tự dành lấy hiểu biết để biến kiến thức vốn

có thành giá trị của chính mình đó là nhiệm vụ của DH Nên việc lựa chọn phương pháp này hay phương pháp khác trong DH thì quá trình DH vẫn phải đảm bảo mục đích này Luận điểm này là định hướng cho việc DH theo quan điểm

16

của LTKT, tránh tình trạng người học phát triển một cách quá tự do để dẫn đến tình trạng kiến thức người học thu được quá lạc hậu, hoặc quá xa vời với kiến thức khoa học phổ thông, không phù hợp với lứa tuổi Để đạt được điều này thì DH theo QĐKT với mục đích không lệch khỏi mục tiêu giáo dục phổ thông

d) HS đạt được kiến thức mới theo chu trình: vốn kiến thức đã có ® Sự dự đoán ® kiểm nghiệm ® Sự thất bại ® Sự thích nghi ®Kiến thức mới

Đây có thể được coi là mô hình tổng quát của quá trình DH theo LTKT, nó khác với với quá trình học tập mang tính thụ động, đó là kiến thức được truyền thụ một chiều từ GV đến HS; mô hình này phản ánh sự sáng tạo không ngừng của người học trong quá trình học tập, thể hiện vai trò chủ động và tích cực của người học trong quá trình học tập, coi trọng quy trình kiến tạo kiến thức như mức độ quan trọng của chính kiến thức đó Vậy để tiếp thu một kiến thức mới trước hết phải quan tâm đến các hoạt động của người học, vốn kiến thức đã có của người học, trên cơ sở đó thiết kế các hoạt động tổ chức, chỉ đạo của GV để giúp cho chu trình kiến tạo kiến thức của HS diễn ra thuận lợi hơn, HS chủ động sáng tạo

và phát hiện, chứ không phải thụ động tiếp nhận từ môi trường

Tuy còn có những cách phát biểu khác nhau về những luận điểm nhưng có thể thấy những điểm chung là:

- Hoạt động là nguồn gốc nảy sinh và phát triển kiến thức Học là quá trình phát hiện và sáng tạo một cách tích cực của chủ thể nhận thức, không phải

là sự tiếp thu thụ động từ GV

- Nhận thức là quá trình tổ chức lại thế giới quan của chính người học thông qua hoạt động trí tuệ và thể chất Vì con người nhận thức thế giới thông qua các hoạt động trí tuệ để giải quyết sự mất cân bằng giữa các kiến thức, kỹ năng đã

có với yêu cầu mới của môi trường để thiết lập sự cân bằng mới Nhưng sự cân bằng mới vừa được thiết lập lại mất cân bằng vì thế tạo động lực mới cho sự phát triển

- Vai trò chủ động và tích cực của các cá nhân và sự tương tác giữa các cá nhân là những điều kiện quan trọng trong quy trình kiến tạo kiến thức Trong

17

DH theo QĐKT, HS được khuyến khích sử dụng các phương pháp riêng của họ

để học mà không bị đòi hỏi chấp nhận lối tư duy của người khác Người học phải là chủ thể của hoạt động nhận thức, họ phải tự ý thức được nhu cầu, hứng thú của việc học tập, từ đó tích cực tìm hiểu kiến thức mới, tích cực tạo ra các xung đột về mặt nhận thức làm động lực cho sự phát triển Vì thế người GV phải tạo được những điều kiện thuận lợi tạo ra các nhu cầu và hứng thú cho HS GV biết tạo ra các “vùng phát triển gần” cho HS, để đảm bảo các nhiệm vụ học tập đặt ra vừa sức, mang tính phát triển Như vậy, LTKT luôn quan tâm đến tâm lí của việc học, quan tâm đến việc thể hiện ra ngoài những đặc điểm tâm lí bên trong của người học như: nhu cầu, hứng thú … của HS Cần tổ chức môi trường học tập, hỗ trợ sự tương tác giữa người học và đối tượng học tập, để giúp người học xây dựng thông tin mới vào cấu trúc tư duy của chính mình, đã được chủ thể điều chỉnh Học không chỉ là khám phá mà còn là sự giải thích, cấu trúc mới kiến thức

- Học là một quá trình có tính xã hội, thể hiện ở hai khía cạnh:

+ Học là một quá trình đáp ứng yêu cầu của xã hội, mục đích mà xã hội đặt

ra, chứa đựng và chịu ảnh hưởng của các điều kiện kinh tế, chính trị và xã hội Vậy quá trình nhận thức được thúc đẩy bởi các nhu cầu của xã hội, nghĩa là việc học và

sự suy nghĩ của mỗi người được hướng vào việc giải quyết các vấn đề nóng bỏng của xã hội

+ Vai trò tương tác xã hội trong quá trình nhận thức của trẻ, bởi vì quá trình

nhận thức không chỉ chịu sự tác động của các tác nhân nhận thức mà còn chịu sự tác động của các tác nhân văn hoá, xã hội, cảm xúc, ngôn ngữ… Do vậy, LTKT quan niệm lớp học như một môi trường xã hội tích cực, lớp học không phải là một không gian thu nhỏ với những áp lực được đặt ra từ phía thầy giáo, lớp học phải là nơi mà ở đó người học được hoà mình vào các hoạt động học tập với những người xung quanh, họ có quyền trao đổi, tranh luận, và đưa ra những quyết định

Giới thiệu khái niệm ® thực hành ® áp dụng ® khám phá xa hơn

- Mô hình này đã tồn tại rất lâu và có những ưu điểm sau:

+ Cung cấp cho người học một hệ thống kiến thức lôgíc, chặt chẽ và nhanh chóng DH theo mô hình này luôn giúp cho người học nắm được những khái niệm một cách nhanh chóng thông qua sự truyền thụ của GV, mà không phải mày mò suy đoán và không bao giờ thất bại

+ Rèn luyện cho HS một hệ thống kỹ năng, kỹ xảo tương ứng

- Mô hình DH này bộc lộ những nhược điểm cơ bản khi người ta quan tâm đến cách thức người học thu nhận kiến thức, những nhược điểm đó là:

+ Nội dung chương trình các môn học thường nặng lý thuyết kinh điển

+ Trong quá trình DH, GV đóng vai trò là người truyền đạt kiến thức và đánh giá khả năng người học thu nhận những kiến thức thông qua khả năng thực hành của họ Bị chi phối bởi quan điểm thu nhận và bị áp lực về nội dung chương trình, nên người thầy không dám tin vào năng lực khám phá của HS, không tự tin vào việc tổ chức DH mà HS đóng vai trò chủ đạo trong việc họ xây dựng nên kiến thức cho bản thân Vì thế, trong quá trình học tập, người học luôn phải chấp nhận kiến thức một cách khiên cưỡng

Từ những phân tích trên, LTKT trong DH vật lí có các đặc trưng sau:

- Kiến thức do HS tự xây dựng nên dựa trên các kiến thức và kinh nghiệm

đã có với sự tương tác của HS với môi trường học tập

- Quá trình tổ chức DH là quá trình diễn ra một cách liên tục theo c h u

20

+ Người học phải chủ động tích cực đón nhận tình huống học tập mới, chủ động trong việc huy động những kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phá tình huống học tập mới

+ Người học phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những khó khăn của mình khi đứng trước một tình huống học tập mới Tích cực và chủ động trao đổi, thảo luận với bạn học và với GV Việc trao đổi này phải xuất phát từ nhu cầu của chính HS trong việc tìm kiếm những giải pháp để giải quyết tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn các tình huống đó

+ Người học phải chủ động điều chỉnh lại hệ thống kiến thức của bản thân sau khi lĩnh hội các kiến thức mới

+ GV phải là người chủ động tạo ra các tình huống học tập của HS, là người hướng dẫn, ủng hộ các khả năng sáng tạo của người học hơn là nỗ lực giảng giải và truyền đạt các cách giải đúng cho HS

+ GV phải là người tạo dựng môi trường học tập tích cực đó là môi trường chứa đựng nhiệm vụ học tập nhưng đồng thời nó phải thúc đẩy nhu cầu muốn giải quyết nhiệm vụ học tập đó của người học

Như vậy, các phương pháp: DH hợp tác, DH khám phá có hướng dẫn, DH phát hiện và giải quyết vấn đề,…có thể coi là các phương pháp DH đặc thù của LTKT

1.1.4 Môi trường học tập kiến tạo

Môi trường học tập kiến tạo là nơi mà học sinh có thể làm việc độc lập với nhau, cũng như hỗ trợ lẫn nhau trong việc sử dụng đa dạng các công cụ và nguồn thông tin để cùng nhau theo đuổi những mục tiêu học tập với sự trợ giúp của GV

21

Như vậy, môi trường dạy học bao gồm toàn bộ các yếu tố vật chất và hoàn cảnh mà hoạt động dạy và học diễn ra ở trong đó Trong môi trường cụ thể này tính cách cá nhân của người dạy và người học đều được bộc lộ Như vậy môi trường học tập trở thành một tác nhân không thể thiếu trong quá trình dạy học

Quá trình dạy học được diễn ra với sự tương tác cao giữa ba yếu tố: Giáo viên, học sinh và môi trường Mỗi một nhân tố có vai trò và cách thức hoạt động riêng Giáo viên là người chủ động tạo ra môi trường học tập cho học sinh tương tác học sinh bằng kiến thức và kinh nghiệm của mình tham gia tương tác với môi trường học tập,với bạn dưới sự hướng dẫn của giáo viên

Như vậy, giáo viên, học sinh và môi trường luôn có sự tương hỗ với nhau Trong đó giáo viên là người tạo ra môi trường dạy học phù hợp, tạo điều kiện để người học tương tác với môi trường từ đó tạo nên kiến thức cho bản thân

Bên cạnh đó trong dạy học kiến tạo cần chú trọng việc phân chia và thảo luận theo nhóm Khi phân chia nhóm cần chú ý đảm bảo về trình độ sao cho trình

độ các nhóm có sự đồng đều Có như vậy việc thảo luận mới đạt được hiệu quả cao

Học sinh

Học sinh

Nội dung học tập

22

Nói tóm lại, để dạy học theo lý thuyết kiến tạo thì cần tạo ra một môi trường học tập thân thiện Sự tương tác giữa học sinh và môi trường dưới sự trợ giúp của giáo viên giúp tạo nên kiến thức mới cho người học

1.1.5 Vai trò của người học và người dạy trong quá trình dạy học kiến tạo

Quan điểm kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội đều khẳng định và nhấn mạnh vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy học, thể hiện ở những điểm sau:

Thứ nhất: Người học phải chủ động và tích cực trong việc đón nhận tình

huống học tập mới, chủ động trong việc huy động những kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phá tình huống học tập mới

Thứ hai: Người học phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những khó

khăn của mình khi đứng trước tình huống học tập mới

Thứ ba: Người học phải chủ động và tích cực trong việc thảo luận, trao đổi

thông tin với bạn bè và với giáo viên Việc trao đổi này phải xuất phát từ nhu cầu của chính bản thân trong việc tìm những giải pháp để giải quyết tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn các tình huống đã có

Thứ tư: Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức của bản thân sau khi đã

lĩnh hội được các tri mới, thông qua việc giải quyết các tình huống trong học tập

Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo Khi dạy học theo lý thuyết kiến tạo, giáo viên có những nhiệm vụ sau:

Thứ nhất: Giáo viên cần nhận thức được kiến thức mà học sinh đã có được

trong những giai đoạn khác nhau để đưa ra những lời hướng dẫn thích hợp Lời hướng dẫn phải thỏa mãn ba yêu cầu sau:

Yêu cầu 1: Lời hướng dẫn phải dựa trên những gì mà mỗi học sinh đã biết

Yêu cầu 2: Lời hướng dẫn phải tính đến các ý tưởng của học sinh phát triển

tự nhiên như thế nào

Yêu cầu 3: Lời hướng dẫn phải giúp học sinh có sự năng động tinh thần khi

học

Thứ hai: Giáo viên cũng là người “Cộng tác thám hiểm” với học sinh hay

nói cách khác giáo viên cũng là người học cùng với học sinh Vì việc học tập và xây

23

dựng kiến thức cũng diễn ra thông qua mối quan hệ xã hội, giáo viên, học sinh, bạn

bè Do đó khi giáo viên cùng tham gia học tập, trao đổi với học sinh thì mỗi học sinh có được cơ hội giao tiếp với nhau, với giáo viên Từ đó mỗi học sinh có thể diễn đạt thành lời những suy nghĩ, những thắc mắc của mình, có thể đưa ra lời giải thích hoặc chứng minh Và chính lúc đó giáo viên sẽ trao đổi, trả lời, hoặc hỏi những câu hỏi mở rộng hơn, đào sâu hơn những vấn đề mà các em vừa nêu, đồng thời cũng giúp học sinh tổng hợp các ý kiến để trả lời những thắc mắc của mình

Thứ ba: Giáo viên có trách nhiệm vận động học sinh tham gia các hoạt động

có thể làm tăng các hiểu biết thực sự cho học sinh

Cần lưu ý rằng, tuy đề cao vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy hoc, nhưng quan điểm kiến tạo không làm lu mờ “Vai trò tổ chức và điều khiển quá trình dạy học” của giáo viên Trong dạy học kiến tạo, thay cho việc nỗ lực giảng giải, thuyết trình nhằm truyền thụ tri thức cho học sinh, giáo viên phải là người chuyển hóa các tri thức khoa học thành các tri thức dạy học với việc xây dựng các tình huống dạy học chứa đựng các tri thức cần lĩnh hội, tạo dựng nên các môi trường mang tính xã hội để học sinh kiến tạo, khám phá nên kiến thức cho mình

Trong tất cả các xu hướng dạy học hiện nay, dạy học theo lý thuyết kiến tạo

có tiếng nói mạnh mẽ trong giáo dục đặc biệt là trong dạy học Vật lý Lý thuyết kiến tạo đã và đang là một vấn đề mang tính xã hội, được chấp nhận như là một ngôn ngữ của xã hội Tuy nhiên việc áp dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học là rất khó Bất kỳ người giáo viên nào muốn dùng lý thuyết kiến tạo để “Chuyển tải kiến thức” đều có thể thất bại Muốn thành công trong việc sử dụng lý thuyết kiến tạo thì phải dạy theo quan điểm học sinh tự xây dựng kiến thức cho chính mình Việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo, là lôi cuốn, hấp dẫn học sinh, nhưng nó đòi hỏi sự nỗ lực cố gắng của cả giáo viên và học sinh Theo nhà nghiên cứu Cobb và Steef (1983) thì giáo viên cần phải “Liên tục cố gắng để nhìn nhận cả hành động của chính mình và của cả học sinh từ quan điểm của học sinh” Nếu ta thực hiện việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo tốt thì hiệu quả của việc dạy học là rất cao

24

Lý thuyết kiến tạo là lý thuyết về việc học nhằm phát huy tối đa vai trò tích cực và chủ động của người học trong quá trình học tập Lý thuyết kiến tạo quan niệm quá trình học toán là học trong hoạt động; học là vượt qua chướng ngại, học thông qua sự tương tác xã hội; học thông qua hoạt động giải quyết vấn đề Tương thích với quan điểm này về quá trình học tập, lý thuyết kiến tạo quan niệm quá trình dạy học là quá trình: Giáo viên chủ động tạo ra các tình huống học tập giúp học sinh thiết lập các tri thức cần thiết; giáo viên kiến tạo bầu không khí tri thức và xã hội tích cực giúp người học tự tin vào bản thân và tích cực học tập Giáo viên phải luôn giao cho học sinh những bài tập giúp họ tái tạo cấu trúc tri thức một cách thích hợp

và học sinh giúp đỡ học sinh xác nhận tính đúng đắn của các tri thức vừa kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo chú trọng đến vai trò nhận thức của những quá trình nhận thức nội tại và “Cài đặt dữ liệu” của riêng từng cá nhân học sinh trong việc học của chính mình Học sinh học tốt nhất khi các em được đặt trong một môi trường xã hội tích cực, ở đó các em có khả năng kiến tạo cách hiểu biết riêng của chính mình Học hợp tác được tổ chức nhằm tạo cơ hội cho học sinh trao đổi, thảo luận cách hiểu và cách tiếp cận vấn đề của mình Như vậy, theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo thì học không phải là một quá trình tiếp thu một cách kỹ lưỡng những kiến thức được đóng gói, được giáo viên truyền đạt một cách áp đặt, mà phải được tiếp thu một cách chủ động Nghĩa là, học sinh phải cố gắng tự tìm tri thức cho mình thông qua việc tái tổ chức các hoạt động của giáo viên Các hoạt động này được hiểu một cách rộng rãi là bao gồm những hoạt động về nhận thức hoặc về ý tưởng

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 1.2.1 Mục tiêu dạy học vật lý ở trường phổ thông

(Theo quyết định số 16/2006/QĐ-BGDĐT ngày 05/5/2006 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo về Chương trình giáo dục phổ thông)

1.2.1.1 Về kiến thức:

Đạt được một hệ thống kiến thức vật lí phổ thông, cơ bản và phù hợp với những

quan điểm hiện đại, bao gồm :

25

a) Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lí thường gặp

trong đời sống và sản xuất

b) Các đại lượng, các định luật và nguyên lí vật lí cơ bản

c) Những nội dung chính của một số thuyết vật lí quan trọng nhất

d) Những ứng dụng phổ biến của Vật lí trong đời sống và trong sản xuất

e) Các phương pháp chung của nhận thức khoa học và những phương pháp

đặc thù của Vật lí, trước hết là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình

1.2.1.2 Về kĩ năng

a) Biết quan sát các hiện tượng và quá trình vật lí trong tự nhiên, trong đời

sống hằng ngày hoặc trong các thí nghiệm; biết điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn Vật lí

b) Sử dụng được các dụng cụ đo phổ biến của Vật lí; biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm vật lí đơn giản

c) Biết phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luận,

đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình vật lí, cũng như đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

26

a) Có hứng thú học Vật lí, yêu thích tìm tòi 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

b) Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác

và có tinh thần hợp tác trong việc học tập môn Vật lí, cũng như trong việc áp dụng

các hiểu biết đã đạt được

c) Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện

điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên

1.2.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý

Để tổ chức tiến trình xây dựng kiến thức vật lí có hiệu quả, nhiều nhà sư phạm cho rằng cần phải quan tâm tới các phương pháp nhận thức của Vật lí học HS cần được xây dựng kiến thức mô phỏng theo tiến trình nhận thức của các nhà khoa học (có

thể tham gia một phần ; ở một mức độ nào đó) Vậy khi dạy học vật lí theo quan

điểm kiến tạo mà sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học thì có phù hợp không ? Có những nét đặc trưng gì của dạy học kiến tạo sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học ?

Để tìm hiểu những vấn đề đó, trước tiên cần tìm hiểu về phương pháp nhận thức Vật lí học

Một mốc quan trọng trong sự phát triển của phương pháp luận nhận thức khoa học vật lí là việc Galilê đưa ra phương pháp thực nghiệm Nội dung cơ bản của phương pháp thực nghiệm là : Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm nhà khoa học xây dựng giả thuyết Bằng suy luận lô gic và toán học rút ra từ giả thuyết một số hệ quả Thực nghiệm kiểm tra hệ quả Nếu dữ liệu thực nghiệm phù hợp với các hệ quả thì giá trị của giả thuyết được khẳng định Giả thuyết trở thành một định luật vật lí Dựa trên ý kiến của nhiều nhà vật lí học nổi tiếng, V.G.Razumôpxki đã đưa

ra chu trình sáng tạo khoa học như sau :

27

Sơ đồ 1.2 Chu trình sáng tạo khoa học

Theo chu trình này, từ sự khái quát hoá những sự kiện đi đến xây dựng mô hình trừu tượng Từ mô hình rút ra các hệ quả lí thuyết và được kiểm tra bằng thí nghiệm Khi có sự phù hợp giữa kết quả thí nghiệm và hệ quả lí thuyết thì mô hình được chấp nhận Thí nghiệm đóng vai trò cung cấp dữ kiện làm cơ sở cho dự đoán

mô hình giả định đồng thời cũng đóng vai trò đánh giá, hợp thức hoá mô hình Như vậy, các lí thuyết khoa học được xem như những mô hình được con người xây dựng nên để biểu đạt thực tế Các mô hình này cần phải được hợp thức hoá trên

cơ sở xem xét sự phù hợp với các kết quả thực nghiệm Trong quá trình phát triển của khoa học, các mô hình có thể bị thay thế, được hoàn thiện, và ngày càng phong phú, giúp cho con người nhận thức thế giới ngày càng đúng đắn, đầy đủ, sâu sắc, hệ thống hơn

Chúng ta thấy có sự phù hợp giữa quan điểm kiến tạo về học tập và quan điểm xem các lí thuyết vật lí là các mô hình được con người xây dựng để nhận thức thế giới Theo quan điểm kiến tạo về học tập, trong quá trình học tập, HS phải xây dựng kiến thức – những mô hình cho bản thân mình HS cũng có thể có những mô hình riêng ban đầu khi tìm cách giải thích các hiện tượng Trong quá trình học tập, những

mô hình này được kiểm nghiệm, có thể bị loại bỏ hoặc phát triển để thích nghi với tình huống mới

Điểm khác biệt với các nhà khoa học là, HS không có vai trò xây dựng nên mô hình mới - mô hình khoa học đã tồn tại Để tạo thuận lợi cho HS trong quá trình học

Các hệ quả lô gic

Thí nghiệm kiểm tra

Những sự kiện khởi đầu

Mô hình giả định trừu tợợng

28

tập, GV sử dụng những “mô hình trong dạy học”, đây là các mô hình được phát triển đặc biệt để giúp HS thuận lợi trong xây dựng những hiểu biết hướng tới các

mô hình khoa học HS cần phải xây dựng “mô hình của mô hình”

Sự phù hợp trên cho phép ta đánh giá:

- Vận dụng LTKT trong dạy học vật lí tạo thuận lợi cho việc thực hiện các mục tiêu của dạy học vật lí

- Vận dụng linh hoạt các phương pháp nhận thức của Vật lí học là cần thiết và phù hợp trong dạy học kiến tạo các nội dung vật lí

- Từ việc tìm hiểu các đặc điểm của dạy học kiến tạo và phương pháp nhận thức của Vật lí học cho thấy, dạy học kiến tạo sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học có một số nét đặc trưng sau:

- Vật lí học là khoa học có mối quan hệ chặt chẽ với thực nghiệm, đối tượng của nó là những sự vật, hiện tượng tự nhiên Vì vậy, cần quan tâm tới các tình huống thực tế (quan sát, thí nghiệm) khi xây dựng những tình huống, vấn đề nhằm làm "bộc lộ", “vận hành” những hiểu biết, quan niệm sẵn có của HS

- Trong dạy học kiến tạo, những mô hình (quan niệm) sẵn có của HS được quan tâm, được vận hành để đưa ra các ý kiến dự đoán, giải thích, … Để đánh giá, kiểm nghiệm các ý kiến, có thể qua lập luận lô gic, tính toán, qua kết quả thống kê các sự kiện, qua trích dẫn các văn bản, … Trong dạy học vật lí cần quan tâm tới đánh giá, kiểm nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm

- Để giúp HS xây dựng giả thuyết mới, cần chú ý tới việc cung cấp cho các em những sự kiện thực nghiệm (qua quan sát, thí nghiệm), tới sử dụng phương pháp tương tự

1.2.3 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.2.3.1 Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả phương Tây

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tìm ra các phương pháp dạy học cụ thể có thể thực hiện các quan diểm của dạy học kiến tạo Theo Minstrel việc tìm hiểu những quan niệm có sẵn của học sinh gợi ý cho việc xây dựng các phương pháp dạy

29

học cũng như các tiến trình dạy học cụ thể Các hướng nghiên cứu đều nhấn mạnh tầm quan trọng của sự phát triển các kiến thức được xây dựng chung giữa thầy và trò trong quá trình dạy học Cuối cùng, quan niệm của thầy, đại diện cho quan điểm khoa học phải là quan niệm chỉ đạo Tuy nhiên, hiện có sự bàn cãi về việc đánh giá các quan niệm có sẵn của học sinh để làm chúng bộc lộ ra Do vậy, các hướng đề xuất

có các chi tiết khác nhau tùy theo quan điểm về các quan niệm có sẵn của học sinh

Một số phương pháp dạy học cụ thể đã được đề xuất như sau:

- Phương pháp của Nossbaun và Novick, gồm ba bước:

Bước 1: Bộc lộ quan niệm có sẵn

Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

- Phương pháp của Lawson, cũng gồm ba bước: Bước 1: Thăm dò quan niệm có sẵn

Bước 2: Thành lập kiến thức mới trong mối quan hệ với kiến thức có sẵn Bước 3: Áp dụng

- Phương pháp của Cosgrove và Osborne:

Bước 1: Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của học sinh và lựa chọn tri thức khoa học có thể dùng để thách thức các quan niệm sai có sẵn của học sinh

Bước 2: Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan niệm sai có

sẵn, tạo điều kiện cho học sinh trình bày quan điểm của bản thân trước tập

thể và xem xét quan điểm của người khác

Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học, giúp học sinh so sánh

các quan điểm của học sinh với các quan điểm khoa học

Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới

Tiến trình dạy học của nhóm CLIS(1988) đưa ra theo sơ đồ sau:

Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của học sinh

Giáo viên đưa ra tình huống thuận lợi (thông qua thí nghiệm, bài tập, câu chuyện…), tạo không khí cởi mở để học sinh phát biểu những quan niệm của học về vấn đề học tập Điều cơ bản là phải tôn trọng các quan niệm của học sinh, giáo viên chưa cần nhận xét và phê phán các quan niệm sai mà chỉ cần tạo điều kiện để học sinh trình bày được nội dung của quan niệm đó

Bước 2: Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh thảo luận Trong bước này, điều quan trọng là giáo viên phải tạo được không khí sư phạm dân chủ để khuyến khích học sinh tập tranh luận bảo vệ lý lẽ của mình, từ đó những học sinh có quan niệm sai biết nhận ra nguyên nhân và từ bỏ nó; biết cách lập luận để chấp nhận

¸ p dông kiÕn thøc míi

31

quan niệm đúng Cuối cùng, giáo viên thể chế hóa kiến thức về vấn đề học tập cho

cả lớp

Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng kiến thức

Giáo viên phải giúp học sinh luyện tập được kỹ năng phân tích, xây dựng lập luận để

có những dự đoán, giải thích sự tiến triển của một sự kiện mới, có cách giải quyết vấn

đề trong tình huống mới liên quan đến nội dung của vấn đề học tập Nhờ đó mà, học

sinh vừa củng cố được nội dung của bài học vừa luyện tập và dần dần hình thành

phương pháp nhận thức, kiến tạo tri thức cả trên hai bình diện kiến tạo cơ bản và kiến

tạo xã hội

Theo Dương Bạch Dương, tiến trình dạy học kiến tạo theo hướng để học sinh bộc

lộ quan niệm sai và xây dựng các quan niệm đúng gồm các bước như sau:

Bước 1: Tìm hiểu những quan niệm sai thường gặp của học sinh theo trình tự sau: + Tìm hiểu những biểu hiện sai lầm của học sinh

+ Tìm nguyên nhân dẫn đến các sai lầm để xác định các quan niệm sai

+ Tìm hiểu nguồn gốc hình thành của quan niệm sai

Bước 2: Để học sinh bộc lộ quan niệm sai của mình

Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh thảo luận để thấy rõ các câu trả lời sai

Bước 4: Giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra kết luận, hợp thức hóa kiến thức

Bước 5: Học sinh vận dụng để thấy rõ ý nghĩa của các quan niệm đúng vừa xây dựng

được

Ta nhận thấy: các phương pháp dạy học ở trên đều đòi hỏi phải tiến hành

thăm dò các quan niệm có sẵn của học sinh, khuyến khích học sinh bộc lộ và đưa

học sinh vào những tình huống, trong đó việc sử dụng những quan niệm có sẵn sẽ

đưa đến những tiên đoán cần kiểm chứng, học sinh trao đổi để xem xét lại các

quan niệm có sẵn và xây dựng quan niệm mới phù hợp hơn và chính xác hơn

1.2.3.3 Tiến trình dạy học kiến tạo trong môn Vật lý ở trường phổ thông

Kết hợp với các phương pháp đã nêu, chúng tôi đề xuất tiến trình dạy học kiến

tạo như sau:

* Chuẩn bị:

Có thể thực hiện khâu này theo cách:

+ Chuẩn bị phiếu điều tra: Trong phiếu này, giáo viên cần đưa ra những câu hỏi về những vấn đề mà trước đó giáo viên chưa dạy hay đề cập đến, yêu cầu học sinh cho biết những hiểu biết của mình về những vấn đề trong bài học sắp tới

+ Phát phiếu điều tra cho các nhóm thảo luận và trả lời

+ Tiến hành phân tích những kiến thức vốn có của học sinh qua phiếu điều tra

- Xây dựng phương án dạy học:

+ Xác định rõ những kiến thức nào cần thảo luận, những kiến thức nào sẽ cho học sinh tự xây dựng, tìm tòi

+ Chuẩn bị các thí nghiệm để xây dựng các tình huống học tập (nếu có) + Dự kiến, phân tích câu hỏi, câu trả lời có thể có của học sinh trong giờ học + Dự kiến cách tổ chức các nhóm học sinh làm thí nghiệm và thảo luận

+ Dự kiến trình tự, nội dung ghi bảng + Xác định nội dung đánh giá, xây dựng câu hỏi để kiểm tra - đánh giá

* Tiến trình dạy học:

- Giáo viên nêu ra những vấn đề cần giải quyết trong bài học

- Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh giải quyết lần lượt từng vấn

đề nêu ra theo các bước sau:

+ Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của học sinh

+ Bước 2: Giáo viên tổ chức điều khiển cho học sinh tự thảo luận và thể chế hóa kiến thức

+ Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng tri thức mới

33

Kết luận chương 1

Trên cơ sở lý luận của dạy học theo lý thuyết kiến tạo Chúng tôi có những

kết luận sau:

- Dạy học theo theo lý thuyết kiến tạo có thể đáp ứng nhu cầu đổi mới trong

giáo dục cụ thể là đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay Các quan điểm của dạy học theo theo lý thuyết kiến tạo phù hợp với các kết quả nghiên cứu

trong tâm lý học, giáo dục học hiện đại và trong nhận thức luận

- Với điều kiện hiện nay ở trường phổ thông và đặc thù của môn Vật lý, việc tiến hành dạy học theo theo lý thuyết kiến tạo hoàn toàn có tính khả thi

- Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một số tiến trình dạy học theo theo lý thuyết

kiến tạo và bước đầu thực nghiệm sư phạm thành công chủ yếu ở THCS và một phần THPT, trên cơ sở đó, chúng tôi đã nghiên cứu và đưa ra tiến trình dạy học chung cho quá trình dạy học một số kiến thức vật lý theo theo lý thuyết kiến tạo phù hợp với điều kiện hiện có ở trường phổ thông PPDH này giúp HS thay đổi quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ một cách tự nguyện bằng hoạt động nhận thức của bản thân, quan niệm đúng hoặc đầy đủ hơn do HS tự xây dựng nên sẽ tồn tại bền vững

34

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”THEO QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO 2.1 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lý 10 nâng cao

2.1.1 Về kiến thức:

- Hiểu được khái niệm động lượng, công, công suất, năng lượng, động năng, thế năng và cơ năng

- Nắm được mối quan hệ giữa công, động năng, thế năng

- Biết vận dụng các định luật bảo toàn trong việc giải thích một số hiện tượng

và giải một số bài toán liên quan

2.1.2 Về kĩ năng: HS phải có được các kĩ năng sau:

- Kĩ năng thực hành thí nghiệm; Kĩ năng quan sát (vị trí và quãng đường của

xe lăn trong các lần thí nghiệm để đi đến nhận xét …, quan sát hiện tượng súng giật khi bắn…), kĩ năng thao tác lắp đặt, thực hiện các thao tác thí nghiệm…, kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo…

- Kĩ năng thu lượm thông tin về vật lý từ quan sát thực tế, thí nghiệm, tài liệu, SGK…

- Kĩ năng sử lí thông tin vật lý: Sử lí số liệu thực nghiệm, vẽ đồ thị, phân tích hiện tượng, suy luận tương tự, quy nạp, khái quát hóa …

- Kĩ năng truyền đạt thông tin vật lý: Như trình bày kết quả thí nghiệm, trình bày những hiểu biết, quan niệm của cá nhân, lập luận bảo vệ hoặc phản biện một quan điểm khoa học trước nhóm, trước tập thể …

- Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng có liên quan và giải bài tập SGK như: Chuyển động của pháo thăng thiên … Biết sử dụng công thức tính động lượng, định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn cơ năng …

2.1.3 Về thái độ tình cảm: Cần hình thành và phát triển ở HS

Niềm say mê yêu thích bộ môn, sự chủ động,tích cực, trung thực, khách quan trong quá trình học tập, xây dựng kiến thức mới; Có ý thức trách nhiệm trước những

35

nhiệm vụ được giao, có tinh thần hợp tác, biết lắng nghe ý kiến người khác …; Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, sự tự tin vào bản thân trong học tập, sự khao khát khẳng định mình trước tập thể

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương “Các định luật bảo toàn” – SGK Vật lý 10 nâng cao

2.2.1 Động lượng – Định luật bảo toàn động lượng

Thiết lập định luật bảo toàn động lượng từ các định luật II và III của Newton dụng cho hệ kín

( )1

1

1 + p + = p + p +

Với định nghĩa động lượng: Động lượng của một vật chuyển động là đại lượng

đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật

Trong bài, SGK chỉ xét trường hợp đơn giản nhất là tên lửa ban đầu đứng yên,

tổng động lượng băng không Nếu tên lửa phụt ra khối lượng m chất khí với vận tốc không đổi v đổi với đất có động lượng m v, thì phần còn lại khối lượng M phải chuyển động với vận tốc V, sao cho động lượng M V thỏa mãn điều kiện tổng động lượng vẫn bằng không: M V + v m = 0 Suy ra v

2.2.3 Công và công suất

Ở bậc THCS, HS được học cách tính công đơn giản trong trường hợp riêng A = F.S Vậy ở bài này chúng ta cần nhấn mạnh công thức tính trong trường hợp tổng quát Phân biệt ý nghĩa vật lý công dương, công âm, cần lưu ý cho HS trong trường

Công suất P=F v để giải thích nguyên lí hoạt động của hộp số Thông thường một động cơ được chế tạo để đạt một công suất tối đa cho trước Vậy khi thay đổi vận tốc thì có thể điều chỉnh được lực tác dụng (lực kéo) theo hướng tỉ lệ nghịch với nhau Hộp số sử dụng với mục đích phối hợp giữa vận tốc và lực kéo của xe để thích ứng với những địa hình khác nhau trên đường đi

2.2.4 Động năng – Định lý động năng

Hai khái niệm đông lượng và động năng có bản chất hoàn toàn khác nhau mặc

dù chúng đều phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật: Động lượng là đại lượng véc tơ, gắn với lực tác dụng, chính xác là với xung lượng của lực tác dụng ( )FDt ; Động năng là đại lượng vô hướng, gắn với công của lực tác dụng, do đó mang ý nghĩa năng lượng

Giữa động lượng và động năng có mối liên hệ:

Xuất phát từ tính công do lực thực hiện, ta thấy rằng công thức của động năng từ định nghĩa sẽ dẫn tới định lí động năng Động năng là một dạng năng lượng cơ học có quan hệ chặt chẽ với công Khi ngoại lực tác dụng lên vật sinh công thì động năng của vật tăng: công đó được tích lũy trong vật dưới dạng động năng Ngược lại, nếu chính vật sinh công để thắng lực cản (ví dụ lực ma sát) thì năng lượng của vật dưới dạng

2.2.5 Thế năng

Khái niệm thế năng được hình thành và định nghĩa xuất phát từ biểu thức tính

công của trọng lực và lực đàn hồi ( có cùng tính chất chung là lực thế ):

+) Công của trọng lực:

2 1 2 1

2 2 2 1 12

2

kx kx

W t = Với x là độ biến dạng của lò xo

+) Đơn vị thế năng là: jun (J)

2.2.6 Định luật bảo toàn cơ năng

Cơ năng gồm tổng động năng và thế năng của vật: W =W t +W đ

Thiết lập định luật bảo toàn cơ năng cho vật (hoặc hệ kín) chỉ chịu tác dụng của lực thế:

2 2 1

Hai cách thể hiện định luật: W1 =W2 hoặc DW đ = - DW t

Công của ngoại lực không thế bằng độ biến thiên cơ năng của hệ

38

1

2 W W W

-2.3 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Các định luật bảo toàn” – SGK Vật lý 10 nâng cao ở trường phổ thông

2.3.1 Mục đích của việc tìm hiểu thực tế:

Để giúp tôi thu được những thông tin về các vấn đề:

Những thuận lợi và khó khăn của GV và HS trong quá trình dạy – học chương này; Cơ sở vật chất, phương tiện, trang thiết bị thí nghiệm và việc sử dụng nó trong quá trình học chương này; Những biện pháp, những phương pháp cụ thể đã được GV

sử dụng khi DH trong chương này, và những hiệu quả của nó; Phương pháp học vật lý của HS ở trường THPT, các mức độ, chủ động, tích cực nhận thức và chất lượng nắm vững kiến thức vật lý của HS, với các nguyên nhân ảnh hưởng của nó; Những sai lầm

mà HS thường mắc phải trong quá trình học chương này

Trên cơ sở các thông tin thu được tôi có những thông tin chính xác về nguyên nhân ảnh hưởng đến những mức độ chủ động, tích cực trong hoạt động nhận thức và chất lượng nắm vững kiến thức vật lý của HS Đồng thời trên cơ sở thực tiễn đó để xây dựng các phương án DH theo hướng nghiên cứu của đề tài

2.3.2 Các phương pháp điều tra đã sử dụng

Trong quá trình điều tra , tôi đã sử dụng các phương pháp sau:

- Thăm dò GV (dùng phiếu điều tra, trao đổi, dự giờ, xem giáo án)

- Điều tra HS ( dùng phiếu điều tra, xem vở ghi và các bài kiểm tra, dự giờ, sử dụng các câu hỏi trắc nghiệm, trao đổi trực tiếp với HS)

- Tham quan các phòng học, phòng thí nghiệm vật lý, trao đổi với tổ trưởng bộ môn, tổ chuyên môn, ban giám hiệu nhà trường

2.3.3 Kết quả thu được thông qua điều tra

Tôi đã tìm hiểu thực tế dạy và học vật lý của chương này tại một số trường THPT ở Đông Anh Hà Nội (THPT Đông Anh, THPT Cổ Loa, THPT Liên Hà, THPT Vân Nội, THPT Bắc Thăng Long) Đã tiến hành điều tra với số lượng 21 giáo viên trực tiếp giảng dạy vật lý và 610 HS lớp 10, 11 và 12 (đó là những HS đã được học và

39

sắp được học chương “Các định luật bảo toàn”) với các kết quả như sau:

2.3.3.1 Cơ sở vật chất, phương tiện, thiết bị thí nghiệm và việc sử dụng chúng

- Cơ sở vật chất: Nhìn chung các trường THPT đều có cơ sở trường lớp tương đối rộng, có khu lớp học, khu hiệu bộ, sân chơi, sân giáo dục thể chất, phòng thí nghiệm, phòng học đa năng…, tất cả được quy hoạch thống nhất trong khuôn viên khép kín, rất thuận lợi cho nhiệm vụ dạy và học

- Các trường có đủ số phòng học, và đảm bảo điều kiện cơ sở vật chất trong phòng học ( ánh sáng, bàn ghế, bảng ), nhưng một số trường chưa đủ để HS học một

ca ( THPT Đông Anh, THPT Vân Nội ) việc triển khai học có tách nhóm, có thí nghiệm đồng loạt hoặc sử dụng phương tiện DH hiện đại kết hợp với thí nghiệm

- Hầu hết các trường đều chưa có phòng học bộ môn riêng, phòng thí nghiệm cọn nhỏ, hẹp nên một số thiết bị thí nghiệm tuy đã được trang bị nhưng chưa có đủ chỗ để lắp ráp và đưa vào sử dụng

- Phòng thí nghiệm chưa được đầu tư thích đáng, phòng thí nghiệm chỉ là kho chứa dụng cụ thí nghiệm, tranh ảnh, bản đồ máy móc, phương tiện dạy học dùng chung cho nhiều môn, chật chội; chưa có nhân viên chuyên trách để phụ trách phòng thí nghiệm, nên giáo viên phải tự tìm , tự lắp giáp chuẩn bị thí nghiệm mang lên phòng học nên gặp rất nhiều khó khăn

2.3.3.2.Về phương tiện, thiết bị thí nghiệm phục vụ cho việc dạy học vật lí

Việc trang bị phương tiện, thiết bị thí nghiệm đã được quan tâm, đầu tư theo quy định tối thiểu của Bộ Giáo dục và Đào tạo xong chưa đồng bộ, nên hiệu quả sử dụng không cao ( vì thiếu phòng bộ môn và các thiết bị đi kèm ) Một số thiết bị thí nghiệm tương ứng với chương trình SGK mới chưa có do vậy giáo viên phải tự thiết kế thí nghiệm