Ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương “các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT

Hiện nay, công nghệ thông tin, MVT đã thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội. Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học Vật lý ở trường phổ thông nói riêng, khả năng ứng dụng của MVT là rất to lớn. MVT mở ra những triển vọng to lớn cho việc đổi mới phương pháp dạy học. Việc đẩy mạnh sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học đòi hỏi giáo viên phải biết soạn bài giảng điện tử để phục vụ việc giảng dạy trên lớp bằng một số phần mềm có chức năng trình chiếu. Bên cạnh việc sử dụng các phần mềm có chức năng trình chiếu như PowerPoint, Violet..v...v... còn đòi hỏi giáo viên phải biết sử dụng kết hợp thêm một số phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng các hiện tượng vật lí, các thí nghiệm ảo mà trong điều kiện bình thường không thể làm thực nghiệm được.Việc sử dụng MVT trong dạy học vật lý có thể nói cho tới thời điểm này đã được thực hiện rộng rãi ở các trường THPT nhưng dùng MVT để hỗ trợ cho các phương pháp dạy học tích cực như dạy học giải quyết vấn đề thì còn rất ít.Sử dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề thông qua quá trình gợi ý, dẫn dắt tổ chức của giáo viên mà học sinh vừa nắm được tri thức mới vừa nắm được phương pháp chiếm lĩnh tri thức mới, phát triển tư duy tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.Ngoài ra, với đặc điểm kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn”, Vật lý 10 nâng cao, rất cần các thí nghiệm minh họa, kiểm chứng, các mô hình phục vụ cho hoạt động nhận thức của học sinh. Với điều kiện trang thiết bị dạy học vật lý hiện nay ở các trường phổ thông, đặc biệt là các trường phổ thông vùng sâu, vùng xa trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp, việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm hỗ trợ gặp khó khăn do thiếu thốn, do dụng cụ thí nghiệm bị hư hỏng...Hơn nữa, ngay cả khi có đầy đủ dụng cụ thí nghiệm để thực hiện, thì ứng dụng MVT vào dạy học GQVĐ các bài học trong chương này vẫn có những ưu điểm riêng.

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong Văn kiện Đại hội Đảng lần thứ X của Ban chấp hành Trung Ương Đảng khoá

IX đã khẳng định: “… ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học …phát huy khả năn g sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh…”

Vài thập kỉ gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt là côngnghệ thông tin đã tác động mạnh mẽ đến việc đổi mới nội dung, phương pháp, phươngthức dạy học Nhận thức được vai trò quan trọng của công nghệ thông tin trong dạy họchiện nay, Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ 10 đã nêu định hướng phát triển

Giáo dục – Đào tạo 2006 - 2010: “Phát triển mạnh và kết hợp chặt giữa hoạt động khoa học và công nghệ với giáo dục và đào tạo đ ể thực sự phát huy vai trò quốc sách hàng đầu, tạo động lực đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển kinh tế tri thức…”

Chỉ thị 27/2008/CT-BGD&ĐT ngày 12 tháng 8 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Giáo

dục và Đào tạo về nhiệm vụ của toàn ngành trong năm học 2008 – 2009 đã nêu: ‘‘Năm học 2008-2009 là năm đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học ’’.

Hiện nay, công nghệ thông tin, MVT đã thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của đờisống xã hội Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học Vật lý ở trường phổ thông nóiriêng, khả năng ứng dụng của MVT là rất to lớn MVT mở ra những triển vọng to lớn choviệc đổi mới phương pháp dạy học

Việc đẩy mạnh sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học đòi hỏi giáo viên phảibiết soạn bài giảng điện tử để phục vụ việc giảng dạy trên lớp bằng một số phần mềm cóchức năng trình chiếu Bên cạnh việc sử dụng các phần mềm có chức năng trình chiếunhư PowerPoint, Violet v v còn đòi hỏi giáo viên phải biết sử dụng kết hợp thêm một

số phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng các hiện tượng vật lí, các thí nghiệm ảo mà trongđiều kiện bình thường không thể làm thực nghiệm được

Việc sử dụng MVT trong dạy học vật lý có thể nói cho tới thời điểm này đã đượcthực hiện rộng rãi ở các trường THPT nhưng dùng MVT để hỗ trợ cho các phương pháp

Sử dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề thông qua quá trình gợi ý, dẫn dắt

tổ chức của giáo viên mà học sinh vừa nắm được tri thức mới vừa nắm được phương phápchiếm lĩnh tri thức mới, phát triển tư duy tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của họcsinh, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Ngoài ra, với đặc điểm kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn”, Vật lý 10nâng cao, rất cần các thí nghiệm minh họa, kiểm chứng, các mô hình phục vụ cho hoạtđộng nhận thức của học sinh Với điều kiện trang thiết bị dạy học vật lý hiện nay ở cáctrường phổ thông, đặc biệt là các trường phổ thông vùng sâu, vùng xa trên địa bàn tỉnhĐồng Tháp, việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm hỗ trợ gặp khó khăn do thiếu thốn, dodụng cụ thí nghiệm bị hư hỏng Hơn nữa, ngay cả khi có đầy đủ dụng cụ thí nghiệm đểthực hiện, thì ứng dụng MVT vào dạy học GQVĐ các bài học trong chương này vẫn cónhững ưu điểm riêng

Với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thôngchúng tôi chọn đề tài:

Ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT.

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT vào dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 nâng cao THPT nhằm phát triển tư duy cho học sinh, từ đó nâng

cao chất lượng dạy học chương này

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu chương “ Các định luật bảo toàn” trong chương trình vật lý

lớp 10 nâng cao THPT và tiến hành thực ngh iệm ở trường THPT Tân Thành

4 Giả thuyết khoa học

Nếu ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề một cách hợp lí thì sẽ phát

triển được tư duy vật lý cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học chương “Các định luật bảo toàn” nói riêng và dạy học vật lý 10 nói chung.

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động nhận thức của học sinhtrong dạy học vật lý

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

- Nghiên cứu sách giáo khoa, sách thiết bị dạy học ở trường THPT

- Nghiên cứu ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học vật l ý trunghọc phổ thông

- Thiết kế một số bài giảng chương “Các định luật bảo toàn” theo dạy học GQVĐ

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phần mềm

Powerpoint khi dạy học nêu vấn đề chương “ Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao ở

trường THPT Tân Thành tỉnh Đồng Tháp

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu hệ thống luật Giáo dục, các văn kiện của Đảng, các tạp chí Tin học và Nhàtrường, các tạp chí Giáo dục, các tài liệu về lí luận dạy học, phương pháp dạy học vậtlý,

- Nghiên cứu tài liệu từ Internet

- Nghiên cứu nội dung, chương trình vật lí lớp 10 nâng cao

6.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

- Điều tra cơ bản tiến trình dạy học vật lý trong nhà trường THPT

- Sử dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề để soạn thảo một số bài học cụ thể

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thiết khoa học của đề tài

6.3 Phương pháp thống kê toán học:

Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học nhằm đánh giá việc ứngdụng công nghệ thông tin trong dạy học giải quyết vấn đề áp dụng cho chương “Các định

7.Đóng góp của đề tài

- Luận văn góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợcủa MVT

- Một số ý tưởng về dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT khi dạy học chương

“Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT

- Một số dấu hiệu nhận biết bài học có thể sử dụng MVT vào các giai đoạn của dạy họcGQVĐ

- Soạn thảo ba bài dạy học (4 tiết) thuộc chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nângcao THPT

- Cơ sở dữ liệu dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nâng cao THPT

- Đánh giá khả năng ứng dụng MVT trong dạy học gải quyết vấn đề đối với việc dạy họcVật lí ở một số trường trên địa bàn tỉn h Đồng Tháp

8 Dự kiến cấu trúc luận văn:

Chương 1: Dạy học Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT nhằm phát triển tư duytrong dạy học vật lý

Chương 2: Vận dụng dạy học Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT vào tiếntrình dạy học chương “Các định lu ật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT

Chương 3: THực nghiệm sư phạm

Kết luận chung

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MVT NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1.1 Bồi dưỡng tư du y cho học sinh trong dạy học vật lý với sự hỗ trợ của MVT

1.1.1 Tư duy trong dạy học vật lý

“Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ định tí nh và định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các thuyết và vận dụng sáng tạo những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn” [17]

Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên diễn ra rất phức tạp, nhưng những định luậtchi phối chúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng thường bị nhiều yếu tố tác động nối tiếpnhau hoặc chồng chéo lên nhau ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng Cho nên,muốn nhận thức đầy đủ những đặc tính, bản chất và quy luật vận động của hiện tượng tựnhiên thì việc đầu tiên ta phải phân tích các hiện tượng phức tạp thành những bộ phận,những giai đoạn mà chúng chỉ bị chi phối, phụ thuộc bởi một số ít nguyên nhân, yếu tố,tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố Có như vậy, thì việc xác lập được mối quan hệ,đặc tính, bản chất của các hiện tượng, đại lượng vật lý sẽ dễ dàng hơn về mặt định tínhcũng như định lượng

Quá trình tư duy vật lý có thể chia thành 4 giai đoạn:

Tập hợp các sự kiện từ đó xây dựng mô hình của các sự kiện ấy

Đề xuất giả thuyết hay xây dựng mô hình của các sự kiện

Từ mô hình suy luận lôgic chặt chẽ hoặc dùng các công cụ của toán học đểsuy ra các hệ quả

Dùng thực nghiệm để kiểm tra lại hệ quả.[12]

Quá trình nghiên cứu vật lý của HS có rất nhiều phương pháp nhận thức, nhiềuhình thức tư duy và sử dụng các dụng cụ thiết bị khác nhau, nhưng ta có thể hiểu tư duyvật lý dưới hai góc độ sau:

* Tư duy lý thuyết

Tư duy lý thuyết là hình thức của tư duy lôgic và các thao tác tư duy

Tư duy lôgic: là loại tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của lôgic học một cách

chặt chẽ, chính xác, không phải sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra các mâuthuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan

Các thao tác tư duy: Quá trình tư duy bao gồm các thao tác trí tuệ hay còn gọi là

các thao tác tư duy, ta có các thao tác tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượnghóa, khái quát hóa v v…

Phân tích: là dùng trí óc tách đối tượng tư duy thành những thuộc tính, những bộ

phận, các mối liên hệ, quan hệ để nhận thức đối tượng được chặt chẽ, sâu sắc hơn Thếgiới khách quan luôn tồn tại xung quanh ta nó là tổng thể các sự vật, hiện tượng đan xennguyên vẹn với nhau mà mỗi sự vật, hiện tượng bao gồm nhiều bộ phận, giai đoạn riêngbiệt với các dấu hiệu và thuộc tính khác nhau Các bộ phận của từng sự vật đều có mốiliên hệ nhất định với nhau Vì vậy, để nhận thức một cách trọn vẹn sự vật thì cần phảiphân tích nghiên cứu các mối quan hệ đó

Tổng hợp: là một thao tác tư duy mà HS dùng trí óc để tổng hợp những bộ phận

vừa phân tích thành một chỉnh thể hoàn chỉnh, quá trình tổng hợp diễn ra ngược với quátrình phân tích Thao tác tư duy tổng hợp sẽ giúp HS nhận thức sự vật, hiện tượng vật lýmột cách tổng quát hơn

Phân tích và tổng hợp: là hai thao tác tư duy gắn bó mật thiết không thể tách rời

nhau, có phân tích thì sẽ có tổng hợp, không có phân tích thì không có tổng hợp, phân tích

là cơ sở của tổng hợp, tổng hợp diễn ra trên cơ sở của phân tích

So sánh: là thao tác suy nghĩ, lập luận để xác định sự giống nhau và khác nhau của

sự vật, hiện tượng sau khi đã phân tích Từ đó, giúp HS nắm rõ bản chất của sự vật, hiệntượng, có so sánh thì quá trình nhận thức vật lý của HS mới tiến bộ Phân tích, tổng hợpthường đi kèm với so sánh sau khi phân tích sự vật nhờ có so sánh mới thấy được sự khácbiệt của các bộ phận tiếp theo dùng thao tác tổng hợp liên kết tất cả chúng lại thành mộtchỉnh thể thống nhất

Trừu tượng hóa: là thao tác tư duy trong đó HS dùng đầu óc để vạch ra và loại bỏ

những dấu hiệu, những bộ phận, thuộc tính không cần thiết về một phương diện nào đócủa sự vật, hiện tượng Chỉ giữ lại những yếu tố, thuộc tính cho tư duy mà thôi

Khái quát hóa: là thao tác trí tuệ trong đó HS bao quát nhiều đối tượng khác nhau

thành một nhóm, một loại… trên cơ sở đó chúng có những bản chất thuộc tính giốngnhau, mối quan hệ có tính thống nhất, quy luật Kết quả khái quát hóa cho HS cái nhìntổng quát về sự vật, hiện tượng vật lý

* Tư duy thực hành

Là tổ hợp của rất nhiều hành động tư duy, quá trình nhận thức vật lý các thao tác

và hành động tư duy được vận dụng một cách linh hoạt, đan xen và hỗ trợ lẫn nhau khôngthể tách rời Tư duy thực hành luôn luôn được chỉ đạo, điều khiển bởi các thao tác trí tuệcủa HS

Tư duy thực hành được định hướng bởi tư duy lý thuyết

1.1.2 Mối quan hệ tư duy vật lý với việc bồi dưỡng năng lực nhận thức cho học sinh

Trong dạy học vật lý, GV cần tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thức cho HS phù hợpvới con đường biện chứng của quá trình nhận thức vật lý Trong đó mối quan hệ giữa tưduy vật lý và quá trình nhận thức vật lý là rất quan trọng rồi từ đó bồi dưỡng năng lựcnhận thức Để quá trình nhận thức vật lý của HS được thành công thì HS cần phải thànhthạo các phương pháp nhận thức vật lý do GV hướng dẫn và hình thành

Phương pháp nhận thức vật lý là những phương pháp khoa học được sử dụng trongquá trình nghiên cứu vật lý để xây dựng hệ thống kiến thức vật lý Việc định hướng hoạtđộng nhận thức của HS trong học tập theo con đường của nhận thức khoa học với việc ápdụng lý thuyết gần đúng “Vùng phát triển” của Vưgốtxki có thể bồi dưỡng cho HS trựcgiác khoa học

Tư duy vật lý và phương pháp nhận thức có mối quan hệ mật thiết, không thể táchrời và hỗ trợ lẫn nhau Khi sử dụng phương pháp nhận thức thì phải cần một loạt thao tác

tư duy để thực hiện, việc hình thành, rèn luyện các thao tác tư duy là góp phần phát triển

và bồi dưỡng năng lực nhận thức cho HS

Hệ thống các phương pháp nhận thức vật lý được phân loại gồm các nhóm:

Nhóm phương pháp triết học

Phương pháp phân tích

Phương pháp tổng hợp

Phương pháp quy nạp

Phương pháp suy diễn

Phương pháp quy nạp – suy diễn

Phương pháp trừu tượng hóa, phương pháp khái quát hóa, phương pháp cụ thểhóa

Nhóm phương pháp riêng rộng

Phương pháp thực nghiệm vật lý, quan sát, thí nghiệm, đo lường…

Phương pháp lý thuyết: Phương pháp tương tự, phương pháp mô hình, phươngpháp thí nghiệm tưởng tượng

Nhóm phương pháp riêng hẹp

Phương pháp động lực học, phương pháp định luật bảo toàn

Phương pháp giản đồ véctơ, phân tích quang phổ

Trong đó phương pháp thực nghiệm vật lý có mối quan hệ đặc biệt với tư duy vật

lý được thể hiện qua bảng dưới đây:[14]

Trong đó, trong nhóm các phương pháp riêng rộng, phương pháp thực nghiệm vật

lý có mối quan hệ đặc biệt với tư duy vật lý được thể hiện qua bảng dưới đây:[14]

Bảng 1.1 Các thao tác trí tuệ và thực hành trong hoạt động nhận thức khoa học bằng phương pháp thực nghiệm [14]

Thao tác Hành động

Đề xuất vấn đề

Quan sát, đo đạc, ghichép số liệu theo bảngtính, tính toán và xử lý

số liệu

Phân tích, so sánh, tổnghợp, khái quát hóa

Hình thành giả thuyết

Phân tích, so sánh,đối chiếu,

trừu tượng hóa,khái quát hóa

chiếu cụ thể hóa(suy

diễn lôgic và toán học)Xây dựng

phương ánthí nghiệm

Vẽ đồ thị thí nghiệm Phân tích, so sánh, đối

chiếu cụ thể

Tiến hànhthí nghiệm

Lựa chọn dụng cụ, lắpráp dụng cụ thí nghiệm,tiến hành thí nghiệm,quan sát, đo đạc ghichép

Tiến hành thí

nghiệm kiểm tra

Xử lý kết quả Lập bảng, vẽ đồ thị,

tính toán, đánh giá sai số

quát hóa

Vận dụng

Quan sát trong tìnhhuống mới, thí nghiệmmới

Cụ thể hóa

Qua sự phân tích ở trên, có thể thấy rằng, sự quan hệ giữa tư duy vật lý và năng lựcnhận thức của học sinh là rất mật thiết, gắn bó biện chứng với nhau Phần tiếp theo củaluận văn sẽ trình bày cụ thể về các biện pháp bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh trongdạy học vật lý

1.1.3 Bồi dưỡng tư duy vật lý ch o học sinh trong dạy học vật lý

Trong quá trình dạy học vật lý nhiệm vụ bồi dưỡng và phát triển tư duy vật lý cho

HS là nhiệm vụ quan trọng GV có thể tổ chức, điều khiển miễn sao là HS lĩnh hội kiếnthức vật lý một cách tốt nhất GV có thể dùng một số biện pháp sau để bồi dưỡng và pháttriển tư duy vật lý cho HS:

Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của HS

Tư duy là quá trình tâm lý diễn ra trong đầu HS Tư duy chỉ có hiệu quả khi HS tựgiác mang hết sức mình để thực hiện và tư duy chỉ bắt đầu khi trong đầu HS xuất hiệnmột câu hỏi mà chưa có lời giải đáp ngay, khi HS gặp mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu,

hiểu biết hiện có không đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới,tìm giải pháp mới Lúc đó, HS vừa ở trạng thái tâm lý hơi căng thẳng vừa hứng thú, khaokhát vượt qua được khó khăn, giải quyết được mâu thuẫn để đạt được một trình độ caohơn trên con đường nhận thức [17]

GV có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài như: Khenthưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, chỉ ra một tương lai tốt đẹp…Ngoài ra cũng

có thể tạo hứng thú ngay trong quá trình học tập bằng cách đặt HS vào các tình huống họctập: Tình huống phát triển, tình huống lựa chọn, tình huống bế tắc, tình huống ngạc nhiênbất ngờ, tình huống lạ…

Vì theo X.L Rubinstein “Quá trình tư duy bắt đầu từ sự phân tích tình huống có vấn đề” [18]

Ví dụ: Có thể đặt HS vào tình huống có vấn đề HS đã biết một vật có tỷ trọng lớn

hơn nước thì sẽ chìm trong nước, theo suy nghĩ thông thường của HS thì cây kim khâu đồlàm bằng sắt có tỷ trọng lớn hơn nước nên sẽ bị chìm Nhưng khi GV làm thí nghiệm thảkim trên mặt nước nhưng kim không chìm mà nổi trên mặt nước Từ đó gây cho HS mộthiện tượng bất ngờ do đó kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của HS vào việc tìm cách

lý giải, làm cho HS chấp nhận mâu thuẫn

Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng HS.

Chương trình vật lý phổ thông ở nước ta được xây dựng theo mô hình đồng tâm có

GV còn phải lựa chọn, hoạch định con đường hình thành thích hợp với năng lực nhậnthức, những nét riêng của HS mình Có thể phân chia vấn đề lớn thành một chuỗi vấn đềnhỏ mà HS có thể tự giải quyết với sự hướng dẫn cần thiết của GV Xét về mặt này thì đòihỏi GV phải nhiệt tình, tâm huyết với nghề và luôn luôn sáng tạo trong quá trình dạy học

chứ không chỉ nhắc đi, nhắc lại như lối dạy học giảng giải minh họa, truyền thụ mộtchiều.

Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao t ác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập vật lý.

Trong quá trình nhận thức vật lý HS phải thường xuyên thực hiện các thao tác chântay (Lắp ráp thí nghiệm, đo đạc…), thao tác tư duy (Phân tích, tổng hợp…), các hànhđộng nhận thức (xác định đặc tính bản chất…) nên việc điều khiển, tổ chức để HS rènluyện các thao tác đó cũng gặp khó khăn, GV khó quan sát hết các hành động của HS khilàm thí nghiệm cũng như không trực tiếp uốn nắn, sửa sai Mặt khác, HS không thể quansát hành động trí tuệ của GV mà bắt chước Vì thế, GV có thể sử dụng một số định hướngsau để giúp HS tự lực thực hiện tốt các thao tác tư duy [17]

GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huốngbắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thức mới có thể giảiquyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập

GV được ra những câu hỏi định hướng cho HS tìm những thao tác tư duy hayphương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp

GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chổ sai của họ trong khi thực hiện các thaotác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa

GV giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận lôgic dưới dạngnhững quy tắc đơn giản

Tập dượt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức c ủa vật lý.

Để rèn luyện tư duy vật lý cho HS thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết cácnhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lý

Đối với HS con đường tìm kiếm kiến thức quan trọng hơn những kiến thức cụ thể

Vì lẽ đó trong quá trình hướng dẫn HS tự lực tái tạo kiến thức vật lý thì GV phải làm cho

họ hiểu nội dung của các phương pháp vật lý và sử dụng các phương pháp này ở các mức

độ phù hợp với trình độ của HS và điều kiện của nhà trường Sau nhiều lần áp dụng cácphương pháp nhận thức cụ thể, GV có thể giúp HS khái quát hóa thành các trình tự các

giai đoạn của mỗi phương pháp, dùng làm cơ sở định hướng tổng quát cho hoạt nhận thứcvật lý của HS.

Ở trường phổ thông GV có thể sử dụng phương pháp nhận thức vật lý như: Phươngpháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, phương pháp tương tự.[16]

Rèn luyện ngôn ngữ cho HS

“Tư duy luôn luôn phản ánh các mối quan hệ giữa các vật thể dưới hình thức lời nói” (P.A.Ruđich).[13] Ta đã biết mỗi khái niệm khoa học nói chung, vật lý nói riêng đều

được diễn đạt bằng ngôn ngữ nói hoặc viết, nên việc hình thành và phát triển năng lực sửdụng ngôn ngữ nói và viết là việc làm cần thiết để giúp HS diễn đạt tư tưởng vật lý, mô tảđầy đủ và chính xác các sự kiện, để giải thích các hiện tượng và quá trình tư nhiên

Ví dụ: Khi yêu cầu xác định sự biến thiên của một đại lượng vectơ thì HS phải diễn

tả được sự thay đổi của tất cả các yếu tố của vectơ đó

Các khái niệm, định luật vật lý thường được phát biểu gồm hai phần: Một phần nêulên mặt định tính, một phần nêu lên mặt định lượng nên phải hình thành kỹ năng ghi chép,

kỹ năng diễn đạt các đặc tính của sự vật, kỹ năng diễn đạt các thông tin chứa đựng trongcác công thức toán học [6]

Nhiều khi trong vật lý, vẫn thường dùng những từ ngữ thông thường dùng tronggiao tiếp hằng ngày, nhưng có nội dung phong phú và chính xác hơn Nhưng có khi gặpmột thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới thì cần phải giải thích rõ cho HS và yêu cầu

HS sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hằng ngày

Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phứctạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ định tính vàđịnh lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các kết quả mới từ cácthuyết và vận dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn

Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luật chi phốichúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhauhoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng của chúng Vì thếmuốn nhận thức được những đặc tính bản chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiênphải phân tích hiện tượng phức tạp thành những phần, những bộ phận, những giai đoạn bịchi phối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số yếu tố, tốt nhất là một nguyên

nhân, một yếu tố Có như thế mới xác lập được những mối quan hệ bản chất, trực tiếp,những sự phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng vật lý dùng để đo lường những tínhchất sự vật hiện tượng Để biết được những kết luận khái quát thu được có phản ánh đúngthực tế khách quan hay không, ta phải kiểm chứng lại trong thực tiễn Muốn thực hiệnđược điều đó ta phải bắt đầu từ những kết luận khái quát , suy ra những hệ quả,dự đoánnhững hiện tượng mới có thể quan sát trong thực tiễn Nếu thí nghiệm kiểm chứng hiệntượng đúng như dự đoán thì kết luận khái quát ban đầu được xác nhận là chân lí.

Việc vận dụng những kiến thức khái quát vào thực tiễn tạo điều kiên cho conngười cải tạo thế giới tự nhiên, làm cho hiện tượng vật lý xảy ra theo hướng ý muốn củacon người, thỏa mãn được nhu cầu ngày càng tăng của con người

Trong quá trình nhận thức vật lý, con người phải sử dụng tổng hợp nhiều hình thức

tư duy như tư duy khoa học, tư duy logic và n hững hình thức đặc thù của vật lý học nhưthực nghiệm, mô hình hóa…

Trong quá trình nghiên cứu vật lý, học sinh áp dụng những phương pháp nhận thứckhoa học, sử dụng những thao tác tư duy và sử dụng những dung cụ, thiết bị thí nghiệmkhác nhau Theo sự định hướng của giáo viên, học sinh tự lực phân tích các hiện tượng vàquá trình vật lý, quan sát, đo, thí nghiệm, tính toán Họ biết gạt bỏ những khía cạnh khôngbản chất đối với việc nghiên cứu vấn đề đã cho, so sánh, khái quát quá các sự kiện, diễnđạt các khái niệm và định luật những quy tắc, nguyên lý Từ những tri thức vật lý đã biếthọc sinh lại tiếp tục vận dụng tìm kiếm các tri thức mới, vận dụng giải quyết đa dạngphong phú trong thực tiễn

1.1.4 Ứng dụng MVT trong dạy học vật lý nhằm phát triển tư duy cho học sinh

Theo khảo sát của nhiều nhà nghiên cứu nước ngoài t hì dạy học với sự hỗ trợ củaMVT có khả năng nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập MVT có thể được sử dụngtrong nhiều khâu của quá trình dạy học Vai trò của MVT trong quá trình đó được thểhiện qua một số chức năng quan trọng sau đây:

- Chức năng cung cấp thông tin: Làm việc với các phần mềm máy tính về Vật lý,

người học có thể thu thập các dữ liệu cần thiết cho mục đích học tập của mình Máy tínhquản lý và xử lý rất nhiều dạng thông tin khác nhau như văn bản, hình vẽ, dạng của quá

trình chuyển động,…Với khả năng này của MVT giúp người học có điều kiện tốt đềnghiên cứu các đối tượng Vật lý từ đó tìm ra kiến thức mới.

Ví dụ:- Khi sử dụng phần mềm máy tính người học có thể truy cập vào các filemẫu để tìm kiếm các kiến thức liên quan đến nội dung học tập, chẳng hạn như các thínghiệm, các mô hình,…

Cụ thể, khi dạy học bài Mẫu Nguyên tử Bohr (Vật lý 12), giáo viên rất khó diễngiải về sự chuyển mức năng lượng trong nguyên tử cho học sin h hiểu Bằng cách sử dụngmột phần mềm viết bằng ngôn ngữ Flash, sự chuyển dời giữa các mức năng lượng trongnguyên tử được trực quan hóa HS quan sát cụ thể và rất dễ hiểu

Một trong những khả năng ứng dụng của MVT vào dạy học là sử dụng Websitedạy học Vật lý GV sử dụng website đã thiết kế để trình bày kết hợp với các hệ thống đaphương tiện khác Với tính năng nổi trội của MVT về màu sắc, âm thanh, hình ảnh,… làmcho bài giảng trở nên sinh động hơn Sử dụng Website DH, GV đã được giải phóng khỏihầu hết những công việc chân tay bình thường Từ việc ghi chép những nội dung bài họclên bảng, trình bày các tranh ảnh, biểu bảng, biểu đồ; hướng dẫn các thao tác thực hành;theo dõi và điều tiết tiến trình thực hiện bài giảng, đến việc ghi nhớ những nội dung cầ nphải thuyết trình và bài giảng, những công thức, những số liệu,…thậm chí cả việc trìnhbày bài giảng bằng lời đều đã được máy tính hỗ trợ, GV có nhiều thời gian để tổ chức cáchoạt động nhận thức cho HS MVT trở thành một “trợ giảng” đắc lực và hiệu quả

- Chức năng hỗ trợ hoạt động khá m phá và giải quyết vấn đề: Chức năng hỗ trợ

khám phá được xem là một trong những chức năng cần thiết nhất trong hoạt động dạy v àhọc của CNTT Các phương tiện trực quan trước đây thường được sử dụng nhằm giúpngười học tìm tòi, phát hiện các tính chất mới hiệu quả kém xa khi sử dụng MVT

Ví dụ: trong chương Các định luât bảo toàn, có thể sử dụng bài Va chạm đànhồi và không đàn hồi

Trong bài đó, khi khảo sát va chạm đàn hồi và va chạm mềm, SGK chỉ đưa ra khả năng

áp dụng của định luât bảo toàn cơ năng và định luật bảo toàn động lượng dưới dạng cungcấp kiến thức mà không có thí nghiệm kiểm chứng Điều đó làm cho học sinh khó khăn

và cảm thấy thiếu thuyết phục khi tiếp nhận kiến thức đó Nếu sử dụng MVT, bằng cách

tạo ra các TNA, việc kiểm chứng sẽ trở nên dễ dàng và học sinh cảm thấy tin tưởng hơnvào kiến thức được cung cấp [26]

- Chức năng trực quan hoá, minh họa, kiểm nghiệm: MVT có thể được sử dụng

trong quá trình DH nhằm tạo ra mô hình trực quan để minh họa cho các nội dun g trongbài giảng Sự kết hợp giữa lập luận suy diễn và ứng dung MVT để minh họa kiểm nghiệmlại các tính chất có tác dụng thúc đẩy hỗ trợ cho nhau nhằm đạt được mục đích cuối cùng

là hình thành kiến thức, rèn luyện kỹ năng và phát triển tư duy cho người h ọc

Các phần mềm máy tính có khả năng lưu trữ các biểu đồ, hình vẽ, cho phép truycập nhanh, không hạn chế vào các đối tượng đó và hỗ trợ quá trình tiếp thu kiến thức chongười học một cách vững chắc

Ví dụ: Trong chương trình vật lý 12, ở phần Vật lý hạt nhân, học sinh không thể cóđiều kiện quan sát, làm thí nghiệm ở các quá trình phóng xạ, phản ứng hạt nhân, các phảnứng phân hạch, nhiệt hạch…Bằng cách sử dụng MVT, GV có thể làm cho HS có được

một mô hình để nghiên cứu, dễ dàng trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức mới.(Lấy thêm một ví dụ cụ thể ở bài phóng xạ, các loại tia phóng xạ anpha, peta, gamma đều có các phần mềm mô phỏng …)

- Chức năng kiểm tra, đánh giá: Hiện nay, trong chương trình giáo dục của nhiều

nước phát triển đã đưa vào vấn đề xây dựng quy trình kiểm tra đánh giá người học bằngnhững chương trình trên máy tính, trong đó chương trình kiểm tra trắc nghiệm được đặcbiệt chú ý Với những chương trình này máy tính đóng vai trò vừa là thiết bị kiểm tra vừa

là thiết bị đánh giá, thống kê tổng hợp Ưu điểm nổi bậc của việc kiểm tra đánh giá khi sửdụng MVT là khách quan, trung thực và chính xác cao Khi người học hội thoại với máy

để đánh giá kiểm tra kết quả câu trả lời được đưa ra ngay trên màn hình Một ưu điểm lớnnữa của việc kiểm tra đá nh giá bằng MVT là tiết kiệm được thời gian Rõ ràng khi kiểmtra bằng hình thức trắc nghiệm thì thời gian dành cho chấm trả bài theo thầy giáo là rất ít

so với chấm trả bài theo cách thông thường Thời gian dùng để xếp loại người học làkhông đánh kể nếu máy đã c ó chương trình cài sẵn

1.2 Dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT

1.2.1 Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề

Dạy học giải quyết vấn đề là một trong những hướng dạy học có nhiều điểm ưuviệt, trong quá trình tìm tòi khắc phục tính chất tái hiện phản diện của phương pháp giảnggiải minh họa và tìm con đường phát triển tính tự lực nhận thức, phát triển tư duy sáng tạocho học sinh

Tư tưởng chủ đạo của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá trình họctập của học sinh gần hơn với quá trình tìm tòi, phát hiện khám phá của chính các nhà khoahọc Tuy nhiên, cần chú ý đến những điểm khác nhau căn bản giữa nhà Bác học và họcsinh khi giải quyết vấn đề như động cơ hứng thú, nhu cầu về năng lực giải quyết vấn đề,

về điều kiện và phương tiện làm việc

Theo V.A.Gruchetsky dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi phải có nhiều thời gian,nhưng thời gian bị mất đi trong những giai đoạn đầu của việc áp dụng phương pháp giảiquyết vấn đề sẽ được đền bù khi mà tư duy độc lập của học sinh được phát triển đến mứcđầy đủ

Theo V.Ôkôn có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất làtoàn bộ các hoạt động như 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 quy ết vấn đề đó

và cuối cùng là lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và có tri thức thu nhận được Dạy học giảiquyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của học sinh, giúphọc sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc đồn g thời đảm bảo

sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập

PGS.TS Nguyễn Quang Lạc cho rằng: dạy học giải quyết vấn đề vận dụng cơchế kích thích động cơ, tổ chức hoạt động cho học sinh và nâng cao vai trò chủ thể củahọc sinh trong hoạt động d ạy lên rất cao Cơ chế được xây dựng từ các quan điểm triếthọc và tâm lí học về hoạt động nhận thức như sau: Giáo viên đặt ra cho học sinh bài toánvấn đề hay bài toán nhận thức Đó là bài toán có chứa đựng một hoặt một loạt các mâuthuẩn nhận thức, tức là mâu thuẩn giữa trình độ kiến thức và kĩ năng đã có với yêu cầutiếp thu kiến thức và kỹ năng mới Muốn giải quyết mâu thuẩn các nhận thức này, học

sinh phải biết vận dụng và biến đổi tri thức đã biết Nếu học sinh chỉ biết tái hiện tri thức

cũ thì không thể giải quyết được các mâu thuẫn đó

Như vậy dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy học , trong đó học sinh

được coi là các nhà “Khoa học trẻ” tự giác và tích cực tổ chức quá trình “xây dựng tri thức mới cho bản thân” Hoạt động đó diễn ra giống như hoạt động “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 Người giáo viên phải thực sự quan tâm đến nội dung khoa học

mà học sinh đã xây dựng đư ợc lẫn phương pháp hoạt động của học sinh để đạt được điềuđó

Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơnnhất mà nó là một phương pháp dạy học chuyên biệt hóa, tức là một tập hợp nhiềuphương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, trong đó phươngpháp xây dựng bài toán Ơrixtie (tạo ra tình huống có v ấn đề) giữ vai trò trung tâm chủđạo, gắn bó với các phương pháp dạy học khác thành hệ thống toàn vẹn

Dạy học giải quyết vấn đề cũng không chỉ hạn chế ở phạm trù phương pháp dạyhọc, việc áp dụng, tiếp cận đòi hỏi phải có cải tạo cả nội dung cách tổ chức dạy học trongmối liên hệ thống nhất Riêng trong phạm vi phương pháp dạy học nó có khả năng thâmnhập vào hầu hết những phương pháp dạy học khác làm cho tính chất của chúng tr ở nêntích cực hơn Vì vậy dạy học giải quyết vấn đề cần được coi như tên gọi để chỉ cơ sở củacác phương pháp dạy học có khả năng kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhậnthức một cách tích cực và liên tục dưới sự chỉ đạo của giáo viên

1.2.2 Dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ của MVT trong dạy vật lý ở trường THPT

Ứng dung CNTT nói chung và MVT nói riêng vào các phương pháp dạy học tíchcực nhằm đưa học sinh vào trung tâm của hoạt động dạy học, phát huy tính tích cực, chủđộng, sáng tạo của ngườ i học là mục tiêu quan trọng của đổi mới phương pháp hiện nay.Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học vật lý nhằmthực hiện mục tiêu cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề là rèn luyện năng lực giải quyếtvấn đề, tất nhiên t rong đó cần bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề Cấu trúc củaquá trình giải quyết vấn đề như sau: Có thể mô hình hoá các giai đoạn của dạy học giải

Sơ đồ 1: Cấu trúc dạy học giải quyết vấn đề t rong môn vật lý [25,20]

* Giai đoạn 1: Tạo tình huống có vấn đề

Đây là giai đoạn đặt học sinh vào tình huống có vấn đề Khâu đầu tiên của giaiđoạn này là làm nảy sinh tình huống có vấn đề Nó có nhiệm vụ kích thích thần kinh hoạtđộng tạo cho học sinh một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu cầu hoạt động và có thái

độ sẵn sàng lao vào công việc Nội dung hoạt động của giáo viên là tạo cho được “ Vấn đề nhận thức” tức là tạo cho được mâu thuẫn khách quan giữa “cái đã biết và cái cần tìm” sau đó “Cấy” mâu thuẫn khách quan vào trong tiến trình nhận thức của học sinh, tức là

làm cho học sinh thấy được, cảm nhận được sự tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên conđường học tập của chính họ Tiếp theo giáo viên phải khơi nguồn tìm lực ở học sinh để họthấy họ đã có vốn liếng tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết được mâuthuẫn đó

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Phát biểu vấn đề - bài toán

Giải quyết vấn đề:

suy đoán, thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả:

xem xét sự phù hợp của lý thuyết

Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệkết quả

Vận dụng tri thức mới để giải quyếtnhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Nội dung hoạt động của học sinh trong giai đoạn này là tiếp nhận “ Bài toán nhận thức” tiếp nhận “Vấn đề ” và chuyển sang trạng thái sẵn sàng tích cực hoạt động.

Các biện pháp tạo tình huống có vấn đề

- Tồn tại một vấn đề: Tình huống chứa dựng mâu thuẫn nhận thức đó là mâu thuẫngiữa trình độ kiến thức, kỹ năng, đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng mới

- Gợi nhu cầu nhận thức: trong tình huống có vấn đề học sinh cảm thấy cần thiết cónhu cầu giải quyết vấn đề

- Gợi niềm tin có thể nhận thức được: Nếu một tình huống cảm thấy nó vượt quá

xa so với khả năng của mình thì họ cũng không sẵn sàng giải quyết vấn đề Cần làm chohọc sinh thấy rõ tuy họ chưa có ngay lời giải đáp nhưng họ đã có một số kiến thức, kỹnăng liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hy vọng họ sẽgiải quyết được vấn đề đó

Việc tạo ra tình huống có vấn đề là cả một lĩnh vực của nghệ thuật sư phạm Cùngmột nội dung, cùng một lớp học sinh nhưng nếu không có sự gia công sư phạm thì sẽkhông thể đặt học sinh vào tình huống có vấn đề, do đó sẽ không tạo được động lực choquá trình dạy học Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề đòi hỏi giáo viên luôn

biết cách kích thích tạo “Thế năng tâm lý tư duy”của học sinh.

* Giai đoạn 2: Giải quyết vấn đề

Mục đích của giai đoạn này là đưa học sinh vào con đường tự lực khai thác trithức, làm cho học sinh quen dần với phương pháp khoa học trong việc nghiên cứu giảiquyết vấn đề

Giai đoạn này rất quan trọng khi học sinh đã ở trạng thái tâm lý sẵn sàng tham gia

hoạt động giải quyết “ Bài toán nhận thức” giáo viên căn cứ vào đặc điểm nội dung bài

toán ấy và điều kiện dạy học để lựa chọn cách định hướng hoạt động cho học sin h mộtcách thích hợp nhất

Cơ chế để giải bài toán nhận thức đã được đặt ra, thường bao gồm việc phân tíchcác dữ kiện đã cho, biến đổi chúng để có thêm dữ kiện dẫn xuất hoặc tìm thêm những dữkiện nhỏ bổ sung (Bằng cách tái hiện chọn lọc tri thức đã có) Cũng bao gồm việc phântích các yêu cầu phải tìm, tách thành những yêu cầu trung gian và có thể tìm kiếm (Nhờ

tư liệu để giải quyết vấn đề, bằng cách cấu trúc lại bài toán nhận thức Thông thường thìbài toán này được chia thành những bài toán nhỏ trung gian Mỗi bài toán trung gian sẽđược đặt ra như một vấn đề, do đó học sinh liên tiếp được đặt vào tình huống có vấn đề.Kết quả giải quyết bài toán này sẽ làm tiền đề tạo tình huống có vấn đề cho bài toán sau

và là cơ sở để giải quyết nó Quá trình sẽ được tiến hành liên tục cho đến khi giải quyếtxong bài toán nhận thức ban đầu

Nghệ thuật sư phạm của giáo viên sẽ giúp cho việc xây dựng tính chất chu trìnhtrong nhận thức sáng tạo Vật lí học Trong chu trình đó, ở giai đoạn này của dạy học giảiquyết vấn đề thì các hoạt động tập được xây dựng giả thuyết khoa học (Mô hình) vàphương pháp kiểm định, hoàn thiện giả thuyết là rất qan trọng

* Giai đoạn 3: Hợp thức hóa kiến thức

Kết thúc giai đoạn giải quyết vấn đề, học sinh tự tìm ra tri thức mới có thể trả lờicho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn giải quyết vấn đề Thông qua quá trình hướng dẫn, gợi ý,định hướng của giáo viên mà học sinh sử dụng các phương pháp nh ận thức giải quyết vấn

đề như: nêu giả thuyết suy ra hệ quả lôgic, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, sử lí số liệu thínghiệm, đánh giá kết quả để khái quát hóa rút ra kết luận, ghi nhận tri thức mới khi giáoviên kết luận vấn đề nghiên cứu, thông báo bảo vệ kết quả, hợp thức hóa kiến thức, kiếnthức đó có thể là nội dung của một khái niệm, một định luật hay một lý thuyết nào đó củaVật lí học Trong giai đoạn này học sinh không chỉ ghi nhận nội dung kiến thức mới màbao gồm cả kỹ năng mới, phương pháp mới

* Giai đoạn 4: Củng cố vận dụng tri thức

Đây là giai đoạn cuối của quá trình dạy học giải quyết vấn đề Trong giai đoạn nàyngười ta chú trọng nhiều đến việc cho học sinh vận dụng một cách sáng tạo các tri thức đãthu nhận được,tức là vận dụng để giải quyết những tình huống mới, khác với những tìnhhuống đã gặp khi thu nhận kiến thức

Trong giai đoạn này cần phải đảm bảo các mặt sau:

+ Tổng kết và hệ thống hóa tri thức mới đã xây dựng thông qua việc giải quyết vấnđề

+ Hình thành phương pháp nhận thức một vấn đề khoa học cho học sinh, củng cốniềm tin nhận thức cho họ

+ Nêu vấn đề mới có liên quan đến tri thức vừa mới xây dựng được theo tinh thầntìm tòi nghiên cứu.

Bước đầu tiên của giai đoạn này là cho học sinh giải quyết các nhiệm vụ đơn giảnnhư những bài toán, những nhiệm vụ có tính chất mới mẻ, tức là yêu cầu học sinh vậndụng tri thức vào những tình huống mới, kể cả tình huống mới có tính công nghệ, kĩ thuật

Như vậy, ở giai đoạn này học sinh vừa cũng cố được kiến thức một cách vững chắcvới mức độ đa dạng phong phú của nó vừa được luyện tập giải quyết vấn đề mới từ đó tưduy sáng tạo được phát triển

CNTT nói chung, máy vi tính nói riêng có thể được sử dụng ở mọi giai đoạn củatiến trình dạy học giải quyết vấn đề[23] Các ứng dụng cụ thể của ứng dụng MVT trongdạy học giải quyết đề là

- Sử dụng các thí nghiệm mô phỏng các Video Clip về các quá trình, hiện tượngvật lý, để làm xuất hiện tình huống có vấn đề trước học sinh

- Sử dụng phần mềm dạy học vật lý trong giai đoạn GQVĐ, xây dựng t ri thức mới

- Sử dụng các thí nghiệm mô phỏng, các Video Clip nhằm giúp học sinh vận dụngkiến thức mới vào giải thích các hiện tượng này, từ đó giúp học sinh của củng cố vậndụng tri thức mới

- Sử dụng các phầm mềm để xây dựng hệ thống câu hỏi ôn tập, b ài tập nhằm kiểmtra kiến thức cũ và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn để giúp họcsinh nắm vững kiến thức mới lâu hơn

Ví dụ: Vận dụng quan điểm dạy học GQVĐ vào dạy kiến thức “ Sự rơi của các vật trong không khí và rơi trong chân không”

Giáo viên tổ chức chia nhóm HS, mỗi nhóm 4 -5 HS và cử nhóm trưởng cho mỗi nhóm

- Giai đoạn 1: Nhận biết vấn đề

Giáo viên nêu vấn đề cho các nhóm (Theo các em thì các vật có hình dạng, kích thước,khối lượng…khác sẽ rơi giống nhau hay khác nhau trong không khí và trokng trong chânkhông?)

- Giai đoạn 2: Các phương án giải quyết vấn đề

HS: thảo luận nhóm và đưa ra các hương án giải quyết để trả lời vấn đề mà giáo viên đặt

- Giai đoạn 3: Quyết định phương án giải quyết vấn đề

GV: Mời các nhóm trình bày những phương án và kết luận của mỗi nhóm Sau đó mờicác nhóm nhận xét

GV: Cho HS làm các thí nghiệm thực tế dưới sự hướng dẫn của giáo viên và các thínghiệm minh họa có ứng dụng MVT Đặc biệt là thí nghiệm rơi của các vật trong chânkhông (do HS không thể làm thí nghiệm các vật rơi trong chân không hoặc nếu có thì thínghiệm diễn ra quá nhanh HS không thể theo kịp diễn biến của thí nghiệm

GV: Kết luận chuẩn hóa tri thức mới cho học sinh

- Giai đoạn 4: Vận dụng

GV cho HS xem hình ảnh thí nghiệm minh họa trên tháp nghiêng Pisa ở Italia

HS vận dụng kiến thức mới tìm hiểu được ở trên để trả lời câu hỏi: Khi nào các vật rơitrong không khí có thể xem là rơi tự do

Qua những vấn đề trình bày ở trên, chúng ta thấy rằng việc ứng dụng MVT vàoquá trình dạy học nói chung và vào quan điểm dạy học GQVĐ nói riêng là rất cần thiết.MVT hỗ trợ các thí nghiệm vật lý, khắc phục những khó khăn về cơ sở vật chất thiết bị thínghiệm, tạo môi trường để HS hoạt động học tập Nó không những giúp HS nắm vữngkiến thức một cách rõ ràng và sâu sắc mà còn giúp cho HS phát triển những kỹ năng sốngcũng như khả năng làm việc nhóm, năn g lực GQVĐ một cách khoa học.[23 ]

1.2.3 Một số ý tưởng về dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT khi dạy học chương “Các định luật bảo to àn” vật lý 10 nâng cao THPT

Đặc điểm chung của các bài học trong chương “Các định luật bảo toàn” là ở các bàihọc, sau khi đưa ra các đại lượng vật lý mới, hay các định luật mới, có các bài tập vậndụng hay thí nghiệm kiểm chứng Hai định luật bảo toàn đượ c đề cập đến trong chương

này là định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng đều được thiết lập

bằng lý thuyết

Bài đầu tiên của chương: “Định luật bảo toàn động lượng”, SGK đưa ra khái niệm hệkín và khái niệm định luật bảo toàn.Sau đó dùn g phương pháp lý thuyết, suy ra định luậtbảo toàn động lượng đối với trường hợp hệ kín gồm hai vật có khối lượng m 1, m2 tươngtác với nhau từ định luật II Newton và định luật III Newton

Cuối bài học này có giới thiệu một thí nghiệm kiểm chứng định luậ t bảo toàn độnglượng đối với trường hợp hai xe lăn chuyển động trên đệm không khí.

Đối với trường hợp định luật bảo toàn cơ năng, cách thiết lập cũng từ lý thuyết.

SGK chia làm hai trường hợp: định luật bảo toàn cơ năng cho trường hợp trọng lực vàđịnh luật bảo toàn cơ năng cho trường hợp lực đàn hồi Để thiết lập định luật bảo toàn cơnăng cho trường hợp trọng lực, SGK xuất phát từ định lý động năng và tính chất độ giảmthế năng bằng công do trọng lực thực hiện.Riêng đối với trường hợp định luật bảo toàn cơnăng cho trường hợp lực đàn hồi SGK suy luận do lực đàn hồi là lực thế, giống như trọnglực nên dẫn đến điều tương tự như trường hợp của trọng lực

Từ cách lập luận như vậy, sẽ dẫn đến kết luận tổng quát là một vật chuyển độngtrong trường lực thế bất kỳ thì cơ năng luôn được bảo toàn

Khi dạy học các bài học trong chương này, việc tiến hành thí nghiệm kiểm chứngđịnh luật bảo toàn động lượng là rất khó thực hiện Thứ nhất, do điều kiện thiết bị chưađảm bảo (không có đệm không khí), hơn nữa, nếu có dụn g cụ này đi chăng nữa thì cũngkhông đủ thời gian để làm thí nghiệm, để HS có thể thu thập và xử lý số liệu

Trong trường hợp thiết lập định luật bảo toàn cơ năng, thì SGK không đưa ra một thínghiệm kiểm chứng nào cả Bởi vì việc thực hiện một thí nghiệm kiểm chứng định luậtbảo toàn cơ năng là rất khó thực hiện (khó khăn trong việc loại bỏ ma sát, khó khăn trongviệc thu thập số liệu)

Với cách thiết lập kiến thức như trên, nếu không có những thí nghiệm để kiểmchứng, HS sẽ gặp khó khăn trong việc chiếm lĩnh kiến thức mới, các em không có kỹnăng vận dụng kiến thức trong các tình huống cụ thể, không có kỹ năng thực hành haynăng lực tự nghiên cứu

Với khả năng của mình, MVT có thể giải quyết tốt vấn đề trên Bằng cách sử dụngTNA được thiết kế bằng phần mềm Crocodile Physics, HS sẽ được quan sát, thu thập sốliệu và xử lý số liệu Từ đó, các em sẽ dễ nhớ hơn và có kỹ năng vận dụng kiến thức tốthơn.[26] Ví dụ như:

TNA về bảo toàn năng lượng bi rơi

-TNA về bảo toàn năng lượng con lắc lò xo

Trên đây là định hướng chung của việc ứng dụng MVT vào dạy học giải quyết vấn

đề ở chương này Phần tiếp theo của luận văn trình bày một số ý tưởng cụ thể của việcứng dụng MVT vào các giai đoạn của dạy học GQVĐ khi dạy học các bài trong chươngnày:

- Ứng dụng MVT ở giai đoạn tạo tình huống có vấn đề: Ở bài học Động lượng, Địnhluật bảo toàn động lượng, có thể dùng một TNA mô phỏng quá trình va chạm của hai vậttrong hệ kín, trong TNA đó, có thể hiện rõ khối lượng và vận tốc của hai vật trước và sau

va chạm Sau đó đặt câu hỏi, trong va chạm giữa hai vật trong hệ kín thì đại lượng nào

bảo toàn (GV có thể để HS tự đặt ra vài giả thuyết chẳng hạn tích số giữa khối lượng m

và bình phương vận tốc v; hay chỉ vận tốc v của hệ kín bảo toàn, hay tích số giữa khố ilượng m và vận tốc v của hai vật trong hệ kín được bảo toàn,…) Tình huống có vấn đề ởđây có thể được phát biểu đơn giản “Đại lượng nào bảo toàn trong va chạm giữa hai vậttrong hệ kín” Học sinh sẽ tiếp nhận vấn đề dễ dàng và có hứng thú để giải quyết vấn đềhơn khi có được sự quan sát một cách trực quan, hơn là giáo viên diễn giảng, thậm chí làlàm thí nghiệm va chạm giữa hai xe lăn trên đệm không khí (do áp lực về thời gian củatiết học, đặc biệt do điều kiện làm thí nghiệm khó khăn, thậm chí là không có thí nghiệmthực để làm)

- Ứng dụng MVT ở giai đoạn giải quyết vấn đề: Ở bài Va chạm đàn hồi và khôngđàn hồi, SGK đưa ra giới hạn áp dụng của hai định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn

cơ năng đối với va chạm đàn hồi và va chạm mềm (đối với va chạm đàn hồi có thể ápdụng được cả hai định luật trên, đối với va chạm mềm thì chỉ áp dụng được định luật bảotoàn động lượng) Việc ứng dụng MVT vào dạy học bài này, có thể giúp cho học sinh giảiquyết vấn đề trên một cách trực tiếp, bằng cách sử dụng TNA, H S sẽ tiến hành thu thập sốliệu (từ TNA) để kiểm chứng lại điều trên Ngoài ra, trong bài học này, học sinh thậm chí

có thể sử dụng TNA để giải một số bài toán đặt ra trong chương trình (ví dụ như cho haivât va chạm mềm, tìm vận tốc của hai vật )

- Ứng dụng MVT ở giai đoạn vận dụng kiến thức mới: Ở bài Chuyển động bằng

luật bảo toàn động lượng là tên lửa; thực tế, không thể cho học sinh quan sát trực tiếp tênlửa Nếu ứng dụng MVT, sử dụng một đoạn phim hoặc hình ảnh về chuyển động của tênlửa, HS sẽ quan sát được rất rõ hình ảnh của phần khí phụt ra phía sau của tên lửa Hay sửdụng hình ảnh về cấu tạo từng phần của tên lửa, nguyên lý hoạt động của nó Rõ ràng ,trong trường hợp này, MVT có khả năng ưu việt trong việc vận dụng kiến thức mới cho

HS Ví dụ cho xem sơ đồ tên lửa thì học sinh sẽ trực quan hơn và tiếp nhận tri thức mộtcách dễ dàng

Trên đây là một số ý tưởng về việc ứng dụng của MVT vào dạy học giải quyết vấn

đề khi dạy học các kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng caoTHPT Trong khuôn khổ của luận văn, chúng tôi không thể trình bày hết các ý tưởng đó

Một số ý tưởng về ứng dụng MVT khi dạy các kiến thức chương này được chúng tôi đưavào phần “Cơ sở dữ liệu….”của luận văn.

Qua các ví dụ trên, có thể thấy rằng, với khả năng của mình, MVT có thể hỗ trợ chophương pháp dạy học giải quyết vấn đề ở mọi giai đoạn của phương pháp này Đặc biệt,đối với các trường T HPT ở các vùng sâu, vùng xa, khi điều kiện làm thí nghiệm thực, các

mô hình thực rất thiếu thốn, năng lực tư duy của học sinh không phát triển cao thì việcứng dụng MVT rõ ràng sẽ mang lại hiệu quả cao trong quá trình dạy học

1.2.4 Một số dấu hiệu nhận biết bài học có thể sử dụng MVT vào các giai đoạn của dạy học GQVĐ

Chúng tôi đưa ra một số dấu hiệu nhận biết để có thể sử dụng MVT vào các giaiđoạn của dạy học GQVĐ như sau:

- Bài học có sử dụng thí nghiệm, mô hình ở các giai đoạn tạo tình huống có vấn đề, mà thínghiệm thực rất khó tiến hành, hay các mô hình thực rất khó xây dựng

Ví dụ:Về sự rơi tự do trong ống chân không…

- Bài học có tiến hành việc phân tích, xử lý số liệu để tìm ra kiến thức mới ở giai đoạngiải quyết vấn đề mà gặp khó khăn về thời gian, hay tính toán quá phức tạp

Ví dụ:Bài định luât bảo toàn cơ năng

- Bài học có sử dụng thí nghiệm kiểm chứng ở giai đoạn vận dụng kiến thức mà thínghiệm kiểm chứng không tiến hành được, không đủ thời gian để tiến hành theo tiến trìnhlên lớp, hay rất khó cho số liệu chính xác phù hợp với lý thuyết

Ví dụ: Bài Va chạm đàn hồi và va chạm mềm…

1.3 Ứng dụng MVT trong dạy học GQVĐ với việc nâng cao năng lực nhận thức và

tư duy của học sinh trong dạy học vật lý

Chu trình hoạt động nhận thức sá ng tạo được sơ đồ hóa như sau (Bảng 1.3 )

Việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh phỏng theo con đường tìm tòi của cácnhà khoa học theo chu trình trên thường gặp khó khăn trong các giai đoạn như: đề xuất

mô hình-giả thuyết trừu tượng, xây dựng phương án thực nghiệm và tiến hành thựcnghiệm để kiểm tra hệ quả

Ngoài ra, trong phương pháp dạy học GQVĐ, điều cần thiết là phải tạo ra một tìnhhuống có vấn đề cho học sinh, tình huống đó theo nguyên tắc là phải “kích thích tư duy”,tạo ra hứng thú tìm tòi, khám phá cho người học Việc tạo một tình huống có vấn đề hay,

có cơ sở khoa học và tạo được hứng thú cho học sinh là một bước rất quan trọng trongviệc vận dụng phương pháp dạy hoc này

Theo chu trình sáng tạo khoa học của Ra -zu-mốp-xki, để có cơ sở đề xuất mô giả thuyết trừu tượng, vấn đề hết sức quan trọng là làm thế nào có thể thu thập được cácthông tin liên quan đến đối tượng cần nghiên cứu (với tư cách là các sự kiện xuất phát), đểtạo điều kiện cho tư duy trực giác, đưa ra mô hình-giả thuyết trừu tượng Một cách tương

hình-tự, trong dạy học GQVĐ, để tạo một tình huống có vấn đề cũng phải cần phải có các dữkiện ban đầu, phù hợp với kiến thức đã học Trong dạy học vật lí, tuỳ theo các đối tượngnghiên cứu cụ thể mà các phương tiện dạy học truyền thống có thể hoặc không thể hỗ trợcho việc thu thập các thông tin này[21] Ví dụ như khi nghiên cứu về “Hệ thức giữa thểtích và áp suất của chất khí khi nhiệt độ không đổi” (SGK Vật lí 10), thì với việc sử dụng nhiều bộ thí nghiệm khác nhau đều có thể thu được các số liệu về sự biến đổi thể tích và

sự biến đổi về áp suất tương ứng của khối khí đang xét Nghiên cứu bảng số liệu này, cóthể đề xuất dự đoán về mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của lượng khí Tuy nhiên, đốivới nhiều đối tượng nghiên cứu khác, ví dụ như: va chạm của các vật trong hệ kín khinghiên cứu định luật bảo toàn động lượng, hay chuyển động rơi có sức cản của khôngkhí…thì hiện nay, việc thu thập các số liệu thực nghiệm nhờ các thiết bị thí nghiệm truyềnthống hoặc rất khó, mất rất nhiều thời gian (với thí nghiệm va chạm) hoặc không thể thựchiện được (với thí nghiệm về chuyển động rơi có sức cản không khí)

Ngoài khó khăn trên, trong công việc kiểm tra tính đúng đắn của các mô hình- giảthuyết trừu tượng cũng thường gặp khó khăn nếu chỉ dựa vào các phương tiện dạy họctruyền thống, phương tiện tính toán truyền thống Ví dụ như, khi nghiên cứu va chạm củacác vật trong hệ kín, vấn đề đăt ra là: có đại lượng nào được bảo toàn trong quá trình va

chạm không? Dựa vào các dữ liệu thu được trong thí nghiệm, học sinh có thể đưa ra nhiều

dự đoán (giả thuyết) có căn cứ Thì việc kiểm tra xem dự đoán nào đúng, dự đoán nào sai

sẽ không thể tiến hành trong khuôn khổ thời gian qui định nếu chỉ dựa vào các phươngtiện dạy học truyền thống, phương tiện tính toán truyền thống Sở dĩ như vậy vì để kiểmtra điều đó, đòi hỏi phải thực hiện quá nhiều phép tính

Những phân tích trên cho thấy, trong nhiều trường hợp, nếu chỉ sử dụng cácphương tiện dạy học truyền thống thì việc yêu cầu cao tính tích cực, tự lực của học sinhtham gia vào việc giải quyết các vấn đề học tập (đề xuất mô hình-giả thuyết cũng nhưkiểm tra tính đúng đắn của nó) sẽ bị hạn chế, do đó, việc áp dụng các phương pháp dạyhọc nhằm tích cực hoá người học cũng hạn chế

Hơn nữa, trong nhiều trường hợp, với phương tiện dạy học truyền thống, khôngthể quan sát, thu thập được thông tin về đối tượng cần nghiên cứu, (ví dụ như vật rơi cósức cản không khí ) nên nhiều quá trình vật lí không thể đưa vào trong chương trình vật

lí phổ thông

Trong những trường hợp như vậy, MVT có tác dụng to lớn trong việc tạo ra các môhình hỗ trợ cho quá trình nhận thức của học sinh, vì như đã nói ở trên, MVT có thể tạo ramột thế giới ảo rất giống như thế giới thực

Qua các điều trình bày ở trên, ta thấy dạy học giải quyết vấn đề tự thân nó sẽ góp phầnphát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh trong các giai đoạn của mình

Để thực hiện điều đó, với đặc thù c ủa mình, cần có những điều kiện phù hợp để có thể

áp dụng được phương pháp dạy học này Một trong những điều kiện đó là làm cách nào

để tạo ra một tình huống có vấn đề gợi sự hứng thú, tò mò, kích thích học sinh tìm tòi,khám phá, điều đó cũng tương tự nh ư phải tạo ra một mô hình để hỗ trợ quá trình nhậnthức của học sinh theo chu trình nhận thức sáng tạo của Ra-zu-môp-xki Để thỏa mãn cácđiều kiện đó, có thể sử dụng nhiều phương tiện, nhiều cách khác nhau Như đã trình bày,MVT có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn của PP dạy học GQVĐ, giúp choviệc thực hiện phương pháp này trong nhiều trường hợp trở nên dễ dàng, thuyết phục, tạođược lòng tin cho HS hơn, cho nên việc ứng dụng MVT vào dạy học GQVĐ sẽ góp phầngiúp cho GV và HS trong nhiều trường hợp sẽ thuận lợi, dễ dàng trong việc tiếp cận kiến

1.4 Thực trạng ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề về phát triển tư duy cho học sinh trong thực tiễn dạy học vật lý ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp

1.4.1 Tình hình ứng dụng MVT trong đổi mới PPDH ở trường THPT trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp

Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) đã quyết định lấy chủ đề năm học 2008 - 2009

là "Năm học ứng dụng công nghệ thông tin" Chỉ t hị số 47/2008/CT-BGDĐT của Bộ GD

& ĐT về năm học 2008 -2009 cũng nêu rõ: "Đẩy mạnh một cách hợp lí việc triển khai ứngdụng công nghệ thông tin trong đổi mới phương pháp dạy và học ở từng cấp học"

Để thực hiện tốt chỉ thị này, các trường THPT trong tỉnh đã tích cực triển khaingay từ đầu năm học Trường đã đưa nội dung, kế hoạch và biện pháp ứng dụng CNTTvào kế hoạch công tác, kế hoạch giảng dạy

Về quan điểm chỉ đạo: Trước hết mọi cán b ộ - giáo viên phải biết Tin học Nhàtrường thường xuyên tổ chức những lớp bồi dưỡng kiến thức tin học cho toàn bộ cán bộ

và giáo viên Qua các lớp bồi dưỡng này, giảng viên được học cách soạn thảo văn bảntrên word, xử lý bảng tính trên Excel, soạn giáo án điện tử trên PowerPoint và cách tìmkiếm, tải thông tin từ Internet,…Bên cạnh đó, Trường còn kêu gọi và tích cực vận độnggiáo viên sử dụng MVT vào đổi mới PPDH

Điều này một phần bắt nguồn từ thực tế là đa số các trường THPT trên địa bàn tỉnhĐồng Tháp thiếu thốn về phương tiện thí nghiệm, đặc biệt là các trường THPT v ùng sâu,vùng xa ( Trường THPT Tân Thành là một ví dụ điển hình) Cũng cần nói rõ thêm là, cácphương tiện thí nghiệm cơ bản thì không thiếu, nhưng qua một thời gian sử dụng đã bị hưhỏng, hay sai lệch kết quả đo Ngoài ra, các dụng cụ đắt tiền, khó sử dụn g thì không có (ví

dụ như đệm không khí,…) Việc ứng dụng MVT vào đổi mới PPDH mở ra một hướng đimới, khắc phục khó khăn về thiếu thốn cơ sở vật chất để đáp ứng việc ứng dụng cácphương pháp dạy học tích cực, trong đó có dạy học GQVĐ

Khuyến khích các giáo viên chọn đề tài sáng kiến kinh ngiệm hàng năm là các đềtài có liên quan đến việc đổi mới phương pháp dạy và học có chú trọng đến việc sử dụngMVT trong DH

Đến năm học 2008-2009, đa số trường THPT trong tỉnh đã tạo điều kiện về cơ sởvật chất và thời gian cho tất cả cán bộ giáo viên công nhân viên trong trường có thể họcTin học hiệu quả Mặt khác, còn yêu cầu mọi cán bộ giáo phải ứng dụng MVT vào quản

lí, dạy học và nghiên cứu khoa học giáo dục (Hội thảo Ứng dụng CNTT vào dạy học vàquản lí tỉnh Đồng Tháp lần 1)

Đến năm học 2009 -2010 đa số cán bộ giáo viên ở các trường phổ thông trên địabàn tỉnh Đồng Tháp đã có trình độ tin học từ căn bản trở lên (Hội thảo Ứng dụng CNTTvào dạy học và quản lí tỉnh Đồng Tháp lần 2)

Kết quả là việc quản lí và dạy học đã có chất lượng tốt, MVT đã tạo ra bướcchuyển mới về nhận thức lí luận giáo dục hiện đại Tuy nhiên, hiệu quả của việc đổi mớicũng còn hạn chế do nhiều nguyên nhân, trong đó theo tôi, một trong những nguyên nhânchính là một số giáo viên rất ngại đổi mới PPDH Mặt khác, trình độ tin học của giáo viêncòn chưa đồng đều Ngoài các tiết hội giảng có sử dụng giáo án điện tử, đa số các tiết dạycủa nhiều giáo viên vẫn sử dụng PPDH duy nhất: phấn trắng, bảng đen Ngay cả các tiết

có sử dụng giáo án điện tử thì hình thức tổ chức DH phổ biến vẫn là diễn giảng theo kiểuthông báo – tái hiện MVT chỉ đóng vai trò làm tăng tính trực quan trong giờ học

1.4.2 Tình hình ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề về phát triển tư duy cho học sinh trong thực tiễn dạy họ c vật lý

Với đặc thù là một tỉnh vùng sâu,vùng xa, quá trình dạy học của GV trong địa bàntỉnh Đồng Tháp gặp rất nhiều khó khăn Ngoài ra cũng phải thừa nhận một thực tế, khi màtrình độ của học sinh là rất yếu kém thì việc áp dụng các phương pháp dạy học nhằm tíchcực hóa hoạt động nhận thức của học sinh là gặp rất nhiều khó khăn

Chính vì vậy, việc vận dụng phương pháp DH GQVĐ trong dạy học của đa số giáo viênvât lý tỉnh Đồng Tháp nói chung là còn hạn chế

Khi mà việc vận dụng phương pháp dạy học GQVĐ đã hạn chế thì việc ứng dụng MVTtrong phương pháp dạy học trên lại càng gặp khó khăn và rất ít có giáo viên thực hiện

Theo các báo cáo ở các cuộc hội thảo về ứng dụng của CNTT trong dạy học tổchức ở Sở GD-ĐT Đồng Tháp, thì phần nhiều trong những năm vừa qua, việc ứng dụngMVT trong dạy vật lý đang được giáo viên ở các trường phổ thông trên địa bàn tỉnh Đồng

các phương pháp dạy học tích cực nói chung, dạy học giải quyết vấn đề nói riêng trongtiến trình dạy học vật lý đã được một số giáo viên quan tâm Tuy nhiên, số lượng giáoviên quan tâm chưa nhiều đặc biệt là các giáo viên ở những trường vùng sâu Song, với sựquan tâm giúp đỡ của Sở GD và sự động viên, khuyến khích của Ban giám hiệu cáctrường, việc ứng dụng MVT để hỗ trợ các phương pháp dạy học tích cực nói chung vàdạy học giải quyết vấn đề trong quá trình vật lý nhằm phát triển tư duy cho học sinh sẽ làmột hướng đi tất yếu trong vài năm tới và đang là mục tiêu phấn đấu của các giáo viên vật

lý ở các trường phổ thông trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp

1.5 Kết luận chương 1

Kết quả nghiên cứu chính trong chương I có thể trình bày tóm tắt như sau:

Việc đổi mới PPDH nói chung và PPDH vật lí nói riêng là một vấn đế cấp thiết Chỉ

có đổi mới thật sự PPDH chúng ta mới đào tạo nên những con người mới toàn diện phục

vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước

Trước tiên chúng tôi đưa ra khái niệm tư duy trong dạy học vật lý để làm cơ sở choquá trình nghiên cứu chương này

Chúng tôi chỉ ra trong dạy học vật lý, GV cần tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thứccho HS phù hợp với con đường biện chứng của quá trình nhận thức vật lý Trong đó mốiquan hệ giữa tư duy vật lý và quá trình nhận thức vật lý là rất quan trọng rồi từ đó bồidưỡng năng lực nhận thức Để quá trình nhận thức vật lý của HS được thành công thì HScần phải thành thạo các phương pháp nhận thức vật lý do GV hướng dẫn và hình thành

Trong quá trình dạy học vật lý nhiệm vụ quan trọng hàng đầu là bồi dưỡng và pháttriển tư duy vật lý cho HS GV có thể tổ chức, điều khiển miễn sao là HS lĩnh hội kiếnthức vật lý một cách tốt nhất.Trong chương này chúng tôi cũng đưa ra m ột số biện pháp

để bồi dưỡng và phát triển tư duy vật lý cho HS

Theo khảo sát thì dạy học với sự hỗ trợ của MVT có khả năng nâng cao chất lượnggiảng dạy và học tập MVT có thể được sử dụng trong nhiều khâu của qu á trình dạy học

Do đó chúng tôi đã trình bày một số chức năng ưu việt của MVT có thể ứng dụng trongtiến trình dạy học vật lý nhằm phát triển tư duy cho HS

Ứng dụng MVT vào các phương pháp dạy học tích cực nhằm đưa học sinh vàotrung tâm của hoạt động dạy học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người

học là mục tiêu quan trọng của đổi mới phương pháp hiện nay Tiến trình dạy học giảiquyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học vật lý nhằm thực hiện mục tiêu cơ bảncủa dạy học giải quyết vấn đề là rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề, tất nhiên trong đócần bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề

CNTT nói chung, máy vi tính nói riêng có thể được sử dụng trong tất cả các giaiđoạn của PP dạy học GQVĐ, giúp cho việc thực hiện phương pháp này trong nhiềutrường hợp trở nên dễ dàng, thuyết phục, tạo được lòng tin cho HS hơn, cho nên việc ứngdụng MVT vào dạy học GQVĐ sẽ góp phần giúp cho GV và HS trong nhiều trường hợp

sẽ thuận lợi, dễ dàng trong việc tiếp cận kiến thức mới, và sẽ nâng cao được năng lựcnhận thức và tư duy của HS

Trong chương này cũng trình bày một số ý tưởng về dạy học giải quyết vấn đề với

sự hỗ trợ của MVT và một số dấu hiệu nhận biết có thể ứng dụng MVT vào các giai đoạncủa dạy học GQVĐ khi dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

Dựa trên các điều trình bày trong chương I, phần tiếp theo của luận văn sẽ trìnhbày cụ thể việc ứng dụng MVT trong dạy học GQVĐ để dạy học chương “Các định luậtbảo toàn” vật lý 10 (Chương trình nâng cao) để nâng cao chất lượng dạy học

CHƯƠNG 2 VẬN DỤNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MVT VÀO

TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”

VẬT LÝ 10 NÂNG CAO THPT 2.1 Vị trí chương “Các định luật bảo toàn”

Chương “Các định luật bảo toàn” là phần cuối của chương trình cơ học lớp 10,chương gồm có 10 bài nên có thể sử dụng tất cả kiến thức đã học ở chương trước Nhưtiêu đề của chương đã nêu, HS đượ c học những quy luật quan trọng nhất của cơ học, đó làcác định luật bảo toàn

Để nghiên cứu các định luật bảo toàn, HS được học thêm nhiều khái niệm mới vàđược bổ sung những kiến thức sâu hơn, định lượng hơn so với chương trình THCS Đó làcác khái niệm động lượng, công, công suất, động năng, thế năng, lực thế, năng lượng cơhọc nói riêng và năng lượng nói chung

Các định luật bảo toàn trình bày trong chương này gồm định luật bảo toàn độnglượng và định luật bảo toàn cơ năng

Kiến thức mà HS được học trong chương này cũng gắn liền với những ứng dụngthực tiễn trong kĩ thuật và đời sống, vì năng lượng luôn là khái niệm vật lí quan trọngnhất, bao trùm mọi hiện tượng thiên nhiên và thực tế cuộc sống con người.[5]

2.2 Mục tiêu chung của chương “Các định luật bảo toàn”

Khi dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao, học sinh cần đạtđược các mục tiêu sau:

Về kiến thức:

- Viết được công thức tính động lượng và nêu được đơn vị đo động lượng

- Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo t oàn động lượng đối với hệ haivật

- Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính động năng Nêu được đơn vị

đo động năng

- Phát biểu và viết được hệ thức của định lí động năng

- Phát biểu được định nghĩa thế năng của một vật trong trọng trường và viết đượccông thức tính thế năng này Nêu được đơn vị đo thế năng.

- Viết được công thức tính thế năng đàn hồi

- Phát biểu được định nghĩa v à viết được công thức tính cơ năng

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và viết được hệ thức của định luật này

- Phát biểu và viết được hệ thức của ba định luật Kêp -le

- Sự hứng thú học tập môn vật lí, lòng yêu thích khoa học

- Ý thức sẵn sàng áp dụng những hiểu biết của mình vào các hoạt động trong giađình và xã hội để cải thiện điều kiện sống và bảo vệ môi trường

- Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mĩ

- Tính trung thực trong khoa học

- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong họctập và nghiên cứu Ý thức tự học cũng như học hỏi người khác.[4 ]

2.3 Cấu trúc logic của chương “Các định luật bào toàn” vật lý 10 nâng cao

Ba ĐLKê-ple

ĐLBT Cơnăng

Cơnăng

Độngnăng

Định lýĐộng năng

ĐLBTĐộnglượng

Độnglượng

Hệ

kín

Công củatrọng lực

Thế năngtrọng trường

Thế năngđàn hồi

Công củalực đàn hồi

Thếnăng

Độ giảmthế năng

Biến thiên

cơ năng

Va chạmđàn hồi

Va chạmmềmVa

chạm

2.4 Cấu trúc chương trình của chương “Các định luật bảo toàn”

Chương trình SGK vật lý lớp 10 THPT chương trình nâng cao gồm có:Phần một: Cơ học

Chương IV: Các định luật bảo toàn

Trong chương “Các định luật bảo toàn” gồm có những nội dung bài học sau:

- - Các định luật bảo toàn

- - Định luật bảo toàn động lượng

+ Tương tác giữa hai vật trong hệ kín.+Động lượng

+ Định luật bảo toàn động lượng

- Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

Bài 33 Công và công suất

- Công

+ Định nghĩa

+ Công phát động và công cản+ Đơn vị công

- Công suất+ Định nghĩa công suất

+ Đơn vị công suất

- Biến thiên cơ năng Công của lực khô ng phảilực thế

- Bài tập vận dụng

Bài 38 Va chạm đàn hồi và

không đàn hồi

- Phân loại va chạm+ Va chạm đàn hồi

+ Va chạm mềm

- Va chạm đàn hồi trực diện

- Va chạm mềm

Bài 39 Bài tập về các định

luật bảo toàn

- Định luật bảo toàn động lượng

- Định luật bảo toàn cơ năng

2.5 Phân tích cấu trúc nội dung của chương “Các định luật bảo toàn”

Cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn” ở SGK vật lý lớp 10 ban cơbản xây dựng trên nguyên tắc kế thừa những kiến thức mà HS đã được học ở THCS, bổsung, mở rộng và nâng cao kiến thức bằng cách tì m hiểu đầy đủ,sâu sắc hơn về các kháiniệm, hiện tượng vật lý trên cả hai mặt định tính và định lượng Các khái niệm, định luật,định lý được xây dựng dựa trên kiến thức chương Động lực học chất điểm, các nội dungmang tính hệ thống, lôgic, kiến thức trước là nền tảng, chứng minh năng lượng chuyển từdạng này sang dạng khác, hay được bảo toàn trong trường lực thế

Kiến thức đầu tiên củ a chương là cho học sinh làm quen với khái niệm hệ kín , sau

đó cho học sinh biết thế nào là các điịnh luât bảo toàn (các đại lượng có giá trị không đổitheo thời gian) Từ nội dung trên tiếp tục xây dựng định nghĩa động lượng và định luậtbảo toàn động lượng cho hệ kín dựa trên bài toán tương tác giữa hai vật trong hệ kín và ápdung định luật II, III Niu tơn

Ứng dụng định luật bảo toàn động lượng đưa ra nguyên tắc chuyển động bằngphản lực là Giới thiệu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực và tên lửa

Công và Công suất đây là kiến thức ở THCS nên việc xây dụng kiến thức phần nàydựa trên nền tảng kiến thức đã c ó và đi sâu hơn để tính công trong trường hợp tổng quát

và đưa ra những kết luận về công dương, công âm Ở phần Công suất sách mới trình bày

mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học

Sau khi trình bày kiến thức Công và Công suất tiếp tục xây dựng dạng năng lượngcũng đã được trình bày ở cấp THCS Tuy nhiên, Động năng được xây dựng cả về mặtđịnh tính và định lượng, sau đó trình bày mối liên hệ giữa biến thiên động năng và côngcủa lực tác dụng

Dạng năng lượng kế đến là T hế năng cũng tương tự như Động năng nó cũng dựatrên kiến thức học sinh đã học ở cấp dưới, tuy nhiên ở đây Thế năng được trình bày mộtcách đầy đủ hơn và đi sâu hơn cho các trường lực thế là trọng lực và lực đàn hồi cũng nhưđưa ra công thức liên hệ giữa công của lực thế và độ biến thiên thế năng

Xây dựng kiến thức về Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường, định luậtbảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng truờng và cơ năng của vật chịu tác

động năng và thế năng.

Nội dung tiếp theo của chương là va chạm đàn hồi và không đàn hồi được xâydựng dựa trên định luật bảo toàn động lượng

Sau khi tìm hiểu các định luật bảo toàn động lượng và cơ năng, cho học làm bài tập

về các định luật bảo toàn để học sinh ôn tập hệ thống hóa kiến thức và vận dụng trongmột số bài tập có tính tổng hợp và khái quát

Nội dung cuối cùng của chương là kến thức về các định luật Ke -ple nằm giới thiệucho học sinh biết về hệ mặt trời và chuyển động của các vệ tinh trong hệ mặt trời

Tóm lại: SGK vật lí lớp 10 và nội dung chương trình chương “Cá c định luật bảo

toàn” sách nâng cao đã tạo ra các điều kiện để GV tiến hành tổ chức các tiết học với việchướng các hoạt động dạy học vào HS, phát hu y tính tích cực, chủ động và sáng tạo của

HS trong học tập Tuy nhiên, đối với GV cần phải tiếp cận đổi mới PPDH để đạt được cácmục tiêu đã được xác định phù hợp với phương pháp dạy học tích cực hóa hoạt động củahọc sinh, phù hợp với sự phát triển của các thiết bị dạy học được Bộ Giáo dục mới đưavào, thiết bị công nghệ thông tin phục vụ cho việc đổi mới phương pháp dạy học

2.6 Thực trạng dạy học chương “ Các định luật bảo toàn”

2.6.1 Thực trạng việc học chương “ Các định luật bảo toàn” của HS THPT trong những năm gần đây

Để tìm hiểu vấn đề này, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu về mức độ nhận thứcchương “Các định luật bảo toàn” của HS ở các trường THPT trên địa bàn huyện TânHồng, tỉnh Đồng Tháp Do thời gian có hạn và trong phạm vi của đề tài chúng tôi chỉ cóđiều kiện tìm hiểu những hạn chế, để có thể tìm ra những giải pháp khắc phục

Qua quá trình tìm hiểu, trao đổi với các đồng nghiệp cùng môn, chúng tôi thấyrằng HS đang gặp những khó khăn trong việc tiếp thu và vận dụng các kiến thức ởchương “Các định luật bảo toàn”, cụ thể như sau:

- HS hiểu một cách không chắc chắn các khái niệm động lượng, xung lượng của lực,định lí biến thiên động lượng, hệ cô lập, định luật bảo toàn động lượng cho hệ cô lập

- HS thường tỏ ra lúng túng hoặc không vận dụng được kiến thức đã học vào cácvấn đề mang tính chất định tính, các em thường giải quyết vấn đề một cách máy móc, đôilúc chưa vận dụng được kiến thức đã học vào việc giải quyết vấn đề