Tổ chức dạy học chương cơ học vật lí 8 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY .... Tiến

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô

đã trực tiếp giảng dạy trong suốt khóa học, các thầy cô ở khoa Vật lí và phòng sau đại học trường đại học SPHN2

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và cộng tác quý báu của Ban giám hiệu, các đồng nghiệp và học sinh các lớp TN, ĐC của hai trường THCS Việt Hùng và trường THCS Nhân Hòa huyện Quế võ – tỉnh Bắc Ninh

Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn khoa học – TS Trần Đức Vượng trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Khánh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp

đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Khánh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1- Lý do chọn đề tài 1

2- Mục đích nghiên cứu 5

3- Nhiệm vụ nghiên cứu 5

4- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

5- Giả thuyết khoa học 6

6- Phương pháp nghiên cứu 6

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY 8

1.1 Hoạt động nhận thức, tính tích cực hoạt động nhận thức và năng lực sáng tạo của HS 8

1.1.1 Hoạt động nhận thức của HS 8

1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 10

1.1.2.1 Tính tích cực 10

1.1.2.2 Tính tích cực nhận thức 11

1.1.2.3 Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức 13

1.1.3 Các biện pháp chung phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 15

1.1.4 Năng lực sáng tạo trong hoạt động học tập của học sinh 17

1.1.4.1 Khái niệm năng lực sáng tạo 17

1.1.4.2 Đặc điểm của sự sáng tạo 18

1.1.4.3 Các biểu hiện của sự sáng tạo trong học tập Vật lí 18

1.1.4.4 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS trong học tập 19

1.2 Phần mềm dạy học 20

1.2.1 Khái niệm về PMDH 20

1.2.2 Phân loại PMDH 21

1.2.3 Tác dụng của phần mềm dạy học trong dạy học Vật lí 21

1.3 Bản đồ tư duy (BĐTD) 21

1.3.1 Khái niệm và đặc điểm của BĐTD 21

1.3.2 Cách đọc BĐTD 23

1.3.3 Cách vẽ BĐTD 24

1.3.3.1 Công cụ vẽ BĐTD 24

1.3.3.2 Các bước vẽ BĐTD 24

1.3.3.3 Nguyên tắc vẽ bản đồ tư duy 26

1.3.4 Ưu điểm của cách ghi chép bằng BĐTD 26

1.3.5 Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học 27

1.3.5.1 Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động dạy 27

1.3.5.2 Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động học 28

1.3.5.3 Sử dụng BĐTD trong dạy học vật lý ở trường PT 29

1.4 Đặc điểm nhận thức của học sinh cấp THCS và thực trạng của việc sử dụng PMDH và BĐTD khi dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 ở trường THCS 31

1.4.1 Đặc điểm nhận thức của học sinh cấp THCS 31

1.4.2 Điều tra thực trạng việc sử dụng PMDH và BĐTD khi dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 ở trường THCS 34

1.4.2.1 Mục đích điều tra 34

1.4.2.2 Nội dung điều tra 35

1.4.2.3 Phương pháp điều tra 35

1.4.2.4 Kết quả điều tra 35

1.5 Một số định hướng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD để phát huy TTCNT và năng lực sáng tạo cho HS 40

1.5.1 Định hướng khi sử dụng BĐTD để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS 40

1.5.1.1 Hướng dẫn rèn kĩ năng sử dụng BĐTD 40

1.5.1.2 Rèn luyện cho HS kĩ năng thu thập thông tin và tóm tắt bằng

BĐTD 41

1.5.1.3 Rèn luyện kĩ năng truyền đạt thông tin với sự hỗ trợ của BĐTD 41

1.5.2 Định hướng khi sử dụng PMDH để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS 43

1.5.2.1 Yêu cầu của PMDH 43

1.5.2.2 Sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 trong dạy học Vật lí 43

1.5.2.3 Một số thí nghiệm dùng phần mềm Crocodile Physics 605 trong dạy học vật lí 48

Chương 2 XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ HỌC”- VẬT Lí 8 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY 55

2.1 Đặc điểm chương “Cơ học”- Vật lí 8 55

2.1.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Cơ học”- Vật lí 8 55

2.1.2 Chuẩn kiến thức, kỹ năng mà học sinh cần đạt được khi học xong chương “Cơ học”- Vật lí 8 57

2.1.2.1 Về kiến thức 57

2.1.2.2 Về kĩ năng 59

2.2 Tiến trình dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức và năng lực sáng tạo cho học sinh với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD 60

2.2.1 Đề xuất quy trình sọan thảo tiến trình dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức và năng lực sáng tạo cho học sinh với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD 60

2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Cơ học” - Vật lí 8 theo hướng nghiên cứu của đề tài 63

2.2.2.1 Thiết kế tiến trình dạy học 63

2.2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học: 71

2.2.2.3 Thiết kế tiến trình dạy học 81

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 92

3.1 Mục đích và nhiệm vụ TNSP 92

3.1.1 Mục đích 92

3.1.2 Nhiệm vụ 92

3.2 Đối tượng và nội dung TNSP 93

3.2.1 Đối tượng 93

3.2.2 Nội dung 94

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 94

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 94

3.3.2 Quan sát giờ học 95

3.3.3 Bài kiểm tra 96

3.4 Đánh giá thực nghiệm sư phạm (TNSP) 96

3.4.1 Phương pháp đánh giá kết quả TNSP 96

3.4.2 Kết quả và xử lí kết quả TNSP 97

KẾT LUẬN 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

PHỤ LỤC 1

MỞ ĐẦU 1- Lý do chọn đề tài

Thế kỷ XXI- Thế kỷ của khoa học, công nghệ và sự phát triển năng động của nền kinh tế thế giới Thế kỷ mà tri thức và kỹ năng của con người được coi là yếu tố quyết định sự phát triển xã hội Chính vì vậy mà giáo dục

và đào tạo đang là vấn đề thách thức của toàn cầu Trong bối cảnh như vậy, đòi hỏi nền giáo dục Việt Nam phải nỗ lực không ngừng để đào tạo ra nguồn nhân lực có đầy đủ tri thức và kỹ năng đáp ứng cho công cuộc Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước để hội nhập quốc tế và tạo ra những cơ hội phát triển cho đất nước

Trước yêu cầu đó ngành Giáo dục của nước ta cần phải đổi mới toàn diện: Về mục tiêu, về nội dung và về phương pháp dạy học (PPDH) Trong đó đổi mới PPDH là một khâu quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục

Quan điểm xuyên suốt của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là

“dạy học lấy HS làm trung tâm”, tức là dạy học sao cho HS phải hoạt động tích cực, tự lực để chiếm lĩnh kiến thức, từ đó phát triển năng lực sáng tạo, hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Nghị quyết số 29, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI đã chỉ rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học…” [21]

Điều 28 Luật giáo dục đã quy định: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải biết phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kỹ thuật vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho mọi HS”[19]

Ở các trường phổ thông nói chung và các trường THCS nói riêng thì việc đổi mới phương pháp giảng dạy đã được thực hiện với nhiều phương pháp khác nhau song đều hướng tới nhằm phát huy năng lực cá nhân của mỗi

HS Việc nâng cao chất lượng dạy - học môn Vật lí ở trường THCS đã được chú trọng, đầu tư, tuy nhiên hiệu quả vẫn chưa đáp ứng được các yêu cầu đổi mới trong giáo dục Với thực tế đó, nhiệm vụ đặt ra cho người GV là phải đổi mới phương pháp dạy học và kết hợp với sự hỗ trợ của các ứng dụng của CNTT trong giảng dạy, từ đó làm cho HS có ham muốn, có khát vọng hiểu biết, có cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Ở nước ta, vấn đề ứng dụng CNTT trong giáo dục đào tạo được Đảng

và Nhà Nước rất coi trọng, coi yêu cầu đổi mới PPDH có sự hỗ trợ của các phương tiện kỹ thuật hiện đại là điều hết sức cần thiết Chỉ thị số 29 của Bộ giáo dục- Đào tạo ( ngày 30/7/2001/CT ) về tăng cường giảng dạy, đào tạo và

ứng dụng CNTT trong ngành giáo dục giai đoạn 2001- 2005 nêu rõ: “ CNTT

là phương tiện để tiến tới một xã hội hóa học tập nhưng giáo dục và đào tạo phải đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển của CNTT”[36],

chiến lược phát triển giáo dục đến năm 2010 của Bộ giáo dục- Đào tạo đã yêu cầu ngành giáo dục phải từng bước phát triển giáo dục dựa trên CNTT vì

“CNTT sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong quản lí hệ thống giáo dục, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩy cuộc cách mạng về phương pháp dạy và học” [37]

Trong dạy học vật lí với đặc thù là môn khoa học có tính thực nghiệm cao nên khi tổ chức dạy học Vật lí với ứng dụng của CNTT sẽ đem lại hiệu quả rất lớn, đồng thời nó khắc phục được những giờ dạy mà thiết bị thí nghiệm không thể làm thành công được Các quá trình, các hiện tượng Vật lí

và sự biến đổi của các đại lượng Vật lí đôi khi rất khó quan sát được một cách đầy đủ vì nó diễn ra nhanh và trong một không gian rất nhỏ Điều đó gây khó khăn cho việc nghiên cứu tìm ra quy luật của chúng Những vấn đề đó sẽ được giải quyết khi chúng ta biết sử dụng hiệu quả sự hỗ trợ của CNTT CNTT đang đóng vai trò rất lớn trong việc nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lí trong trường học

Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về não bộ cho thấy: khi chúng ta thường ghi chép thông tin bằng các ký tự, đường thẳng, con số thì với cách ghi chép này chúng ta mới chỉ sử dụng một nửa của bộ não- não trái, mà chưa

sử dụng kỹ năng bên não phải, nơi giúp chúng ta xử lý các thông tin về nhịp điệu, mầu sắc, không gian và cách ghi chép thông thường khó nhìn được tổng thể của cả vấn đề Qua nghiên cứu cho thấy: nhiều HS chưa biết cách học, cách ghi nhớ kiến thức vào bộ não mà chỉ học thuộc lòng, học vẹt, học máy móc, thuộc nhưng không nhớ được kiến thức trọng tâm và sự kiện nổi bật trong tài liệu đó, hoặc không biết cách liên kết các kiến thức có liên quan với nhau và không có nhiều hứng thú trong việc học Vậy câu hỏi đặt ra là: Chúng ta sẽ đạt được những gì khi sử dụng nhiều hơn nữa tiềm năng của não? Học tập như thế nào và sử dụng công cụ gì để tận dụng và phát huy tối đa tiềm năng bộ não?

Giải pháp mà luận văn này muốn hướng đến chính là việc sử dụng PMDH và đặc biệt nghiên cứu các ứng dụng của BĐTD vào dạy học

BĐTD là phương tiện tư duy mới, đó là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi, đào sâu, mở rộng một ý tưởng, hệ thống hoá một chủ đề hay một mạch

kiến thức bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực BĐTD có thể vẽ trên giấy, bảng… hoặc

có thể thiết kế trên Powerpoint hoặc các phần mềm bản đồ tư duy như là phần mềm Mindmap, Free Mind, Imindmap, Mindjet mind ManagerPro7… Qua

đó, BĐTD giúp khai phá tiềm năng của bộ não, phát huy tối đa năng lực sáng tạo, năng lực tư duy của con người Mặt khác,việc sử dụng các PMDH là hết sức cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học nói chung và hỗ trợ trực tiếp cho việc sử dụng BĐTD trong dạy học

Qua quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tác giả nhận thấy:

Đã có khá nhiều luận văn nghiên cứu về vấn đề phát huy TTCNT cho

HS trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Đặc biệt, một số luận văn đã đề cập đến vấn đề phối hợp và sử dụng các phương pháp và phương tiện dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS Vấn đề ứng dụng BĐTD (Mind Map) trong dạy học mới được chú ý vào năm 2006, khi dự án "Ứng dụng công cụ phát triển tư duy- Sơ đồ tư duy" của nhóm Tư duy mới (New Thinking Group- NTG), Đại học Quốc gia Hà Nội được triển khai thực hiện Một số đề tài mới nghiên cứu hiệu quả hỗ trợ của BĐTD trong dạy học Vật lí

đã thu được kết quả thực nghiệm tốt

Các luận văn khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài:

“Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi khi dạy chương Dòng điện trong

các môi trường (Vật lí 11- Cơ bản)” của tác giả Lê Thị Bạch ( 2009) [1]; Nguyễn Thị Nguyên (2010), Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy (Mindmaps)

trong dạy học chương “động học chất điểm” vật lí 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh, Luận văn thạc sĩ ĐHSP TP.Hồ Chí Minh [20]; “Phối hợp các phương pháp và

phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về Hạt nhân nguyên tử (Vật lí 12 nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh”của tác giả

Hoàng Hữu Qúy( 2012) [25]; “Phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh

qua dạy chương “Động lực học chất điểm” vật lí lớp 10 cơ bản với sự hỗ trợ

của một số phần mềm dạy học và bản đồ tư duy”của tác giả Bùi Ngọc Anh Toàn (2011) [26]; “Phát huy tính tích cực nhận thức cho HS THPT qua dạy

chương “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 NC với sự hỗ trợ của phần mềm

dạy học và BĐTD” của tác giả Trịnh Ngọc Linh (2012) [18]; “ Hướng dẫn

học sinh ôn tập phần “Quang hình học” Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của

công nghệ thông tin và bản đồ tư duy” của tác giả Lại Văn Bắc (2013) [2];

“Hướng dẫn học sinh ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương "điện học" vật lí

9 với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy”của tác giả Đào Kiên Cường (2013) [8];

Như vậy, cho đến nay chưa có tác giả nào nghiên cứu về vấn đề: Tổ chức dạy học chương “cơ học” - Vật lí 8 với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD

Xuất phát từ lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: Tổ chức dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD

2- Mục đích nghiên cứu

Xây dựng tiến trình và tổ chức dạy học chương “Cơ học” - Vật lí 8 với

sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD nhằm phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo cho HS

3- Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy cần phải thực hiện nhiệm vụ sau:

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận của vấn đề phát huy TTCNT cho HS với

sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD

3.2 Điều tra thực trạng của vấn đề phát huy TTCNT cho HS với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD

3.3 Nghiên cứu nội dung chương trình SGK và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic chương “Cơ học” - Vật lí 8

3.4 Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học chương “Cơ học” - Vật lí

8 với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD trong dạy học Vật lí

3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THCS để khẳng định tính khả thi của tiến trình dạy học đề xuất và rút ra kết luận

4- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1- Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy học Vật lí 8 theo hướng phát huy TTCNT cho HS với sự

hỗ trợ của PMDH BĐTD

4.2- Phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sĩ, chúng tôi chỉ nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD theo hướng phát huy TTCNT cho HS trong chương “Cơ học” - Vật lí 8 ở một số trường THCS trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh

5- Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được tiến trình dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 với

sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD thì sẽ phát huy được TTCNT và năng lực sáng tạo cho HS, qua đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường THCS

6- Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, chỉ thị của Nhà nước, văn bản của Bộ GD-ĐT về vấn đề đổi mới PPDH

- Nghiên cứu các tài liệu: về các quan điểm, sự định hướng việc dạy và học tích cực cũng như đổi mới phương pháp dạy học; về lí luận dạy học nói chung và lí luận dạy học môn Vật lí nói riêng

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của vấn đề phát huy TTCNT cho HS, sử dụng PMDH và BĐTD trong dạy học Vật lí; các luận văn và đề tài có liên

quan, nội dung chương trình SGK, SGV và các tài liệu khác liên quan

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

6.2.1 Điều tra để tìm hiểu thực trạng của việc phát huy TTCNT cho HS với sự hỗ trợ PMDH và BĐTD trong dạy học Vật lí hiện nay ở trường THCS thông qua phiếu điều tra

6.2.2 Quan sát để thu thập thông tin về sự tích cực, sự hứng thú tham

gia của HS trong giờ học và trong các hoạt động

6.3 Thực nghiệm sư phạm tại một số trường THCS ở tỉnh Bắc Ninh để kiểm

tra hiệu quả và tính khả thi của đề tài

6.4 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm

sư phạm và kết quả điều tra, từ đó rút ra những kết luận về sự khác nhau trong kết quả học tập của hai nhóm ĐC và TN

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM

V.I.Lênin đã chỉ rõ quy luật chung nhất của hoạt động nhận thức là:

“Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” [3] Hoạt động nhận thức là hoạt động tích cực

của chủ thể phản ánh hiện thực khách quan để thích ứng với nó hoặc cải tạo

nó Hoạt động nhận thức đi từ chưa biết đến biết,từ thuộc tính bên ngoài : Cảm tính, trực quan riêng rẽ đến đối tượng trọn vẹn, ổn định, có ý nghĩa trong các quan hệ của nó; sau đó đến thuộc tính bên trong, có tính quy luật này đi sâu vào bản chất của cả một lớp đối tượng, hiện tượng Và cuối cùng từ đó trở về thực tiễn, thông qua các quá trình tâm lý như cảm giác, tri giác, trí nhớ, tưởng tượng, tư duy ngôn ngữ

Đối với lứa tuổi học sinh, hoạt động nhận thức chủ yếu của các em là hoạt động học tập Bằng hoạt động này và thông qua hoạt động này, các em chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực tư duy cũng như nhân cách đạo đức, thái độ Hoạt động học tập của học sinh có cấu trúc giống hoạt

động lao động sản xuất nói chung, bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động đến nhau: Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện và bên kia là hoạt động, hành động, thao tác [27]

Động cơ nào quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt động ấy; muốn thỏa mãn được động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động nào để đạt được mục đích cụ thể nào và cuối cùng mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác phải sử dụng những phương tiện, công cụ thích hợp

Hoạt động nào cũng có đối tượng Thông thường, các hoạt động khác

có đối tượng là một khác thể, hoạt động hướng vào biến đổi khách thể Trong khi đó, hoạt động học lại làm cho chính chủ thể (người học) biến đổi và phát triển Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kĩ năng, kĩ xảo cần chiếm lĩnh Nội dung của đối tượng này không hề bị thay đổi sau khi bị chiếm lĩnh, nhưng nhờ có sự chiếm lĩnh này mà các chức năng tâm lý của chủ thể mới được thay đổi và phát triển

Trong hoạt động học tập, học sinh phải tìm ra cái mới, nhưng cái mới này không phải để làm phong phú thêm kho tàng tri thức của nhân loại mà chỉ

là cái mới với chính bản thân HS, cái mới đó đã được loài người tích lũy, đặc biệt là giáo viên đã biết Việc khám phá ra cái mới của học sinh cũng chỉ diễn

ra trong thời gian ngắn, với nhưng dụng cụ đơn giản, diễn ra dưới sự định hướng và giúp đỡ của GV Do đó hoạt động nhận thức của HS diễn ra một

Động cơ Hoạt động

Mục đích Hành động

Phương tiện, ĐK Thao tác

cách thuận lợi, không quanh co, gập ghềnh Cũng chính vì vậy mà GV dễ dẫn đến một sai lầm là chỉ thông báo cho HS cái mới mà không tổ chức cho HS khám phá tìm cái mới đó Do đó để tổ chức tốt hoạt động nhận thức cho HS,

GV cần phát huy tính tích cực, tự giác, độc lập nhận thức của HS, tạo điều kiện để cho HS phải tự khám lại để tập làm công việc khám phá đó trong hoạt động thực tiễn sau này

Vật lí học là một môn khoa học có tính thực nghiệm cao, phương pháp nghiên cứu cũng như học tập đều dựa trên cơ sở quan sát, thí nghiệm để phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa thành các khái niệm, định luật, thuyết Vật lí Rồi từ lý thuyết vận dụng nghiên cứu các sự vật, hiện tượng ở phạm vi rộng hơn Do vậy, để tạo điều kiện cho học sinh tự khám phá kiến thức, GV cần tổ chức tốt quá trình quan sát và tư duy cho học sinh Trong dạy học Vật lý có thể có nhiều loại quan sát như: quan sát thí nghiệm, quan sát hiện tượng tự nhiên, quan sát một bài thực nhiệm

Để quan sát được sâu sắc cần phải hướng dẫn HS xác định mục đích, nội dung, trình tự quan sát, ghi lại dấu hiệu, phân tích và xử lí số liệu, kĩ năng đặt câu hỏi với một dấu hiệu bất kỳ Qua nhiều hoạt động và nhiều nội dung mới rèn được óc quan sát cho HS, giúp HS nhận thức tích cực hơn và tạo điều kiện cho tư duy HS phát triển

1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS

1.1.2.1 Tính tích cực

Tính tích cực (TTC) là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội Khác với động vật, con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong thiên nhiên mà còn chủ động sản xuất ra những của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội, sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại, chủ động cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội

Hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong các nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục, nhằm đào tạo những con người năng động, thích ứng và góp phần phát triển cộng đồng Có thể xem TTC như là một điều kiện, đồng thời là một kết quả của sự phát triển nhân cách trong quá trình giáo dục

Theo quan điểm của các nhà giáo dục học, tính tích cực là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng TTC cũng là khái niệm biểu thị cường độ vận động của chủ thể khi thực hiện một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề nào đó [8] Sự nỗ lực ấy diễn ra trên nhiều mặt:

Sinh lý: Đòi hỏi chi phí nhiều năng lượng cơ bắp

Tâm lý: Tăng cường các hoạt động cảm giác, tri giác, tư duy, trừu tượng,

Xã hội: Đòi hỏi tăng cường mối liên hệ với môi trường bên ngoài

Vì vậy tính tích cực là một thuộc tính của nhân cách có quan hệ, chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố như:

Nhu cầu – tích cực nhằm thỏa mãn nhu cầu nào đó;

Động cơ – tích cực vì hướng tới những động cơ nhất định;

Hứng thú – do bị lôi cuốn bởi những say mê, vì muốn biến đổi, cải tạo một hiện tượng nào đó;

TTC cũng có mối quan hệ mật thiết với tính tự lực, với xúc cảm và ý chí

Tóm lại, TTC nói chung là một phẩm chất rất quan trọng của con người được hình thành từ rất nhiều lĩnh vực, nhiều nhân tố, có quan hệ với rất nhiều phẩm chất khác của nhân cách và với môi trường, điều kiện mà chủ thể hoạt động và tồn tại

1.1.2.2 Tính tích cực nhận thức

TTCNT là tính tích cực xét trong điều kiện, phạm vi của quá trình dạy học, chủ yếu được áp dụng trong quá trình nhận thức của HS

Theo giáo sư Trần Bá Hoành “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức” [15]

TTCNT bao gồm: Sự lựa chọn đối tượng nhận thức; đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tượng nhằm cải tạo

nó Tính tích cực trong hoạt động cải tạo đòi hỏi phải có sự thay đổi trong ý thức và hành động của chủ thể nhận thức, được thể hiện bằng nhiều dấu hiệu như sự tập chung chú ý, sự tưởng tượng mạnh mẽ, sự phân tích, sự tổng hợp sâu sắc

Có thể phân chia TTCNT làm ba mức độ:

Tính tích cực tái hiện: Đó là mức độ thấp của tích tích cực, chủ yếu là dựa vào trí nhớ để tái hiện những điều đã nhận thức được

Tích cực mô phỏng, bắt chước cũng là một dạng tích cực tái hiện Đây

là hình thức biểu hiện tính tích cực sớm nhất, đơn giản và phổ biến nhất Điều này diễn ra rất tự nhiên, nhưng rất cần thiết cho sự phát triển Qua mô phỏng, bắt chước, tái hiện mà HS tích lũy được kiến thức và kinh nghiệm từ các thế

hệ trước

Tính tích cực sử dụng: Đây là sự phát triển tính tích cực ở mức độ cao hơn Qua việc vận dụng các công cụ, các khái niệm, định lý, định luật vào giải quyết một nhiệm vụ nào đó, HS phải phân tích, suy nghĩ tìm tòi để tự lực đưa ra những phương án khác nhau, nhờ đó mà nhu cầu, hứng thú nhận thức

và óc sáng tạo phát triển

Tính tích cực sáng tạo: Đây là mức độ phát triển cao nhất của tính tích cực Nó được đặc trưng bằng sự khẳng định con đường suy nghĩ riêng của mình, vượt ra khỏi khuôn mẫu, máy móc nhằm tạo ra cái mới, cái bất ngờ, có giá trị Tính tích cực sáng tạo tạo điều kiện cho sự phát triển các khả năng và tiềm năng sáng tạo của cá nhân Nó hướng đến việc ứng dụng những thủ thuật

mới để giải quyết vấn đề, tìm tòi những biện pháp khắc phục khó khăn, đưa những phát minh mới vào cuộc sống Nó biểu thị khả năng tự mình tìm kiếm những nhiệm vụ mới, những phương pháp giải quyết mới, khả năng sử dụng những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo trong những tình huống, hoàn cảnh mới Như vậy tính tích cực sáng tạo không phải là một nét riêng của tính cách cá nhân,

mà là một tập hợp những dấu hiệu đặc trưng của một con người [31]

1.1.2.3 Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức

Trong học tập, HS chỉ có thể chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được tư duy của mình khi họ tích cực hoạt động nhận thức Hoạt động nhận thức là nhiệm vụ xuyên suốt trong quá trình học tập của HS Thông quan hoạt động nhận thức, HS chiếm lĩnh được kiến thức và năng lực tư duy đồng thời được phát triển

Để phát hiện xem HS có tích cực hoạt động nhận thức không ta có thể dựa vào các dấu hiệu [16]:

 Dấu hiệu bên ngoài (qua hành vi, thái độ, hứng thú):

- Thích thú, chủ động tiếp xúc với đối tượng:

Các em hay đặt những câu hỏi và có những thắc mắc đối với GV, đối với người lớn và yêu cầu giải thích cặn kẽ Việc đặt câu hỏi của các em thể hiện lòng mong muốn hiểu biết nhiều hơn, sâu hơn về những đối tượng mà các em đang tiếp xúc Những câu hỏi dạng: Đây là cái gì? Dùng để làm gì?

Có thể… được không? Tại sao? Như thế nào? Do đâu mà có? Những thắc mắc các em đưa ra biểu hiện sự tích cực tìm kiếm, lòng ham hiểu biết, trí tò

mò đang khuấy động các em Học tập thụ động, không hứng thú sẽ không có câu hỏi và cũng sẽ không có phản ứng nếu câu hỏi không được trả lời

- Chú ý quan sát, chăm chú lắng nghe và theo dõi những gì thày cô làm

- Giơ tay phát biểu, nhiệt tình hưởng ứng, bổ sung ý kiến vào câu trả lời của bạn và thích tham gia vào các hoạt động cũng là một biểu hiện của hứng

thú Thông qua quan sát, GV có thể xác định được những biểu hiện cảm xúc, hứng thú nhận thức như niềm vui sướng, sự hài lòng khi được người khác giải đáp những câu hỏi, những thắc mắc, khi tự mình tìm ra câu trả lời đúng hay là những thành công trong học tập…

Dấu hiệu bên trong có thể cụ thể hóa qua một số câu hỏi:

- HS có chú ý, tập trung tư tưởng học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào các hoạt động học tập không? (Thể hiện ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép…)

- Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không?

- Có thường xuyên hỏi thày cô, trao đổi với bạn bè, tích cực tham gia học nhóm, tổ không?

- Có hay thường xuyên lui tới thư viện, cửa hàng sách không?

 Dấu hiệu bên trong (sự căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động,

sự phát triển tư duy, ý chí và xúc cảm…):

Những dấu hiệu bên trong này cũng chỉ có thể phát hiện được qua những biểu hiện bên ngoài, nhưng phải tích lũy một lượng thông tin đủ lớn và phải qua một quá trình xử lý thông tin mới thấy được, cụ thể là:

- Các em tích cực sử dụng các thao tác nhận thức, đặc biệt là các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa… vào việc giải quyết các nhiệm vụ nhận thức

- Tích cực vận dụng vốn kiến thức và kỹ năng đã tích lũy được vào việc giải quyết các tình huống và các bài tập khác nhau, đặc biệt là vào việc xử lý các tình huống mới

- Phát hiện nhanh chóng, chính xác những nội dung được quan sát

- Hiểu lời người khác và diễn đạt cho người khác hiểu ý của mình

- Có những biểu hiện của tính độc lập, sáng tạo trong quá trình giải quyết các nhiệm vụ nhận thức như tự tin khi trả lời câu hỏi, có sáng kiến, tự

tìm ra một vài cách giải quyết khác nhau cho các bài tập và tình huống, biết lựa chọn cách giải quyết hay nhất

- Có những biểu hiện của ý chí trong quá trình nhận thức, như sự nỗ lực, cố gắng vượt qua các tác động nhiễu bên ngoài và các khó khăn để thực hiện đến cùng những nhiệm vụ được giao, sự phản ứng khi có tín hiệu báo hết giờ

Những câu hỏi mà thông qua đó có thể thấy được biểu hiện tích cực hoạt động nhận thức của học sinh qua dấu hiệu bên trong:

- Có biểu hiện hứng thú, say mê, có hoài bão học tập không?

- Có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

- Có sự phát triển về năng lực phân tích, tổng hợp… năng lực tư duy nói chung không?

- Có thể hiện sự sáng tạo trong học tập không?

 Kết quả học tập

Kết quả học tập là một dấu hiệu quan trọng và có tính chất khái quát của TTCNT Chỉ tích cực học tập một cách thường xuyên, liên tục, tự giác mới có kết quả học tập tốt

Dấu hiệu này có thể cụ thể hóa qua các câu hỏi sau:

- Học sinh có hoàn thành nhiệm vụ học tập được giao không?

- Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

- Có vận dụng được kiến thức đã học vào thực tế không?

- Có phát triển tính năng động sáng tạo không?

- Kết quả kiểm tra, thi cử có cao không?

1.1.3 Các biện pháp chung phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

Qua các tài liệu đã nghiên cứu và thực tế giảng dạy ở trường phổ thông trong những năm qua tôi nhận thấy TTCNT của HS chịu ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố: Bản thân học sinh, nhà trường, gia đình, xã hội Vì vậy các biện

pháp phát huy TTCNT của HS rất đa dạng và phong phú Trong phạm vi của luận văn, chúng tôi chỉ trình bày nhóm các biện pháp cho giáo viên đứng lớp, chủ yếu được thực hiện trong giờ lên lớp Nhóm biện pháp này rất quan trọng

vì nó tác động trực tiếp đến học sinh và về thời gian thì dạy học chiếm hơn 80% hoạt động của nhà trường Nó gồm một số vấn đề sau:

- Giác ngộ ý thức học tập, kích thích tinh thần trách nhiệm và hứng thú học tập của các em bằng cách nói lên ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Kích thích hứng thú qua nội dung: Đây là biện pháp mà GV hay sử dụng nhất Tùy thế mạnh của từng môn học mà cách kích thích hứng thú sẽ khác nhau Nhưng nhìn chung, muốn kích thích được hứng thú của HS thì nội dung phải mới, không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên hệ và phát triển cái cũ, phát triển những kiến thức và kinh nghiệm mà các em đã có, phải gắn liền với cuộc sống hiện tại và có khả năng ứng dụng trong tương lai

- Kích thích hứng thú qua phương pháp dạy học: Để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS phải phối hợp nhiều phương pháp với nhau, nhưng những phương pháp có tác dụng tốt nhất trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức là: Dạy học nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, thảo luận, tự học, trò chơi học tập…

- Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là những phương tiện kỹ thuật dạy học hiện đại Đây là biện pháp hết sức quan trọng nhằm nâng cao TTC của học sinh và giúp nhà trường đưa chất lượng dạy học lên một tầm cao mới

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập thể lớp…; làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm…; tổ chức tham quan, các hoạt động nội, ngoại khóa đa dạng

Việc tổ chức cho học sinh tham quan thực tế, tham gia các hoạt động xã hội có tác dụng rất tốt trong việc tạo nên những động lực học tập lãnh mạnh

1.1.4 Năng lực sáng tạo trong hoạt động học tập của học sinh

1.1.4.1 Khái niệm năng lực sáng tạo

“Sáng tạo là một hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính đổi mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” (Sáng tạo, bách khoa toàn thư Liên Xô, tập 42, trang 54)

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

sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận logic hay bắt chước làm theo mà nó là sản phẩm của tư duy trực giác

Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, nếu chủ thể hoạt động càng thành thạo và có vốn hiểu biết sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác

phát triển Bởi vậy, muốn rèn luyện năng lực sáng tạo thì nhất thiết không thể

tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó

1.1.4.2 Đặc điểm của sự sáng tạo

Sự sáng tạo xuất hiện trong quá trình tư duy trực giác Trong sáng tạo, tri thức được thu nhận một cách nhảy vọt, một cách trực tiếp, các giai đoạn của nó không thể hiện một cách minh bạch và người suy nghĩ không thể chỉ ngay ra làm thế nào mà họ đi đến được quyết định đó, con đường đó, phải sau này mới xác lập được logic của phỏng đoán trực giác đó Tư duy trực giác thể hiện một quá trình ngắn gọn, chớp nhoáng mà ta không thể nhận biết được diễn biến H.Poimcare nói: “Logic là chứng minh, còn trực giác là sáng tạo”

Đặc trưng tâm lí quan trọng của hoạt động sáng tạo là tính chất hai mặt chủ quan và khách quan: chủ quan theo quan điểm của người nhận thức mà trong đầu họ đang diễn ra quá trình sáng tạo và khách quan theo quan điểm của người nghiên cứu quá trình sáng tạo xem như một quá trình diễn ra có quy luật, tác động qua lại giữa ba thành tố là tự nhiên, ý thức con người và sự phản ánh tự nhiên vào ý thức con người Đối với người sáng tạo thì tính mới

mẻ, tính bất ngờ, tính ngẫu nhiên của phỏng đoán đều là chủ quan Đối với các nhà khoa học thì chỉ những phát minh mà loài người chưa từng biết đến mới được coi là sự sáng tạo Còn đối với HS thì sáng tạo là tạo ra cái mới đối với bản thân mình, chứ GV và nhiều người khác có thể biết rồi Bởi vậy hoạt động sáng tạo của HS mang ý nghĩa là một hoạt động tập dượt sáng tạo hay sáng tạo lại Điều quan trọng cần đạt được không phải là những sản phẩm sáng tạo mà là khả năng sáng tạo của họ, khả năng này sẽ luôn được HS sử dụng trong hoạt động thực tiễn sau này, kể cả khi kiến thức mà họ thu nhận

được đã bị lãng quên

1.1.4.3 Các biểu hiện của sự sáng tạo trong học tập Vật lí

Những hành động của HS trong học tập có mang tính sáng tạo hay không? theo tác giả thì nó có các biểu hiện cụ thể như sau:

- Từ những kinh nghiệm thực tế, từ các kiến thức đã có, HS nêu được giả thuyết Trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm thì HS đưa ra được các phương

án thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một thí nghiệm có thể đưa ra nhiều cách chế tạo khác nhau Đề xuất được những sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn…

- HS đưa ra dự đoán kết quả thí nghiệm, dự đoán được phương án nào chính xác nhất, phương án nào mắc sai số, vì sao?

- Đề xuất được những phương án dùng những dụng cụ đã chế tạo để làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán và kiểm tra lại lí thuyết đã học

- Vận dụng kiến thức lí thuyết đã học vào thực tế một cách linh hoạt như giải thích một số hiện tượng vật lí, giải thích kết quả thí nghiệm hoặc các ứng dụng của vật lí trong kĩ thuật có liên quan

- Những biểu hiện của sự sáng tạo của HS trong học tập như nêu trên cũng sẽ là những căn cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của việc phát triển năng lực sáng tạo của HS trong quá trình thực nghiệm sư phạm

1.1.4.4 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS trong học tập

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới: tổ chức quá trình nhận thức của HS theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho

HS dễ nhận biết được chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải xây dựng kiến thức mới, đưa ra giải pháp mới Có như vậy mới giúp hoạt động sáng tạo của HS có hiệu quả, tiết kiệm công sức, rèn luyện tư duy trực giác nhạy bén, phong phú

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết: dự đoán có vai trò quan trọng trên con đường khoa học, nó là sự khởi đầu của tất cả các phát minh mới, sáng tạo mới Có thể có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lí của HS:

+ Dựa vào sự liên tưởng với vốn kiến thức đã có

+ Dựa trên sự tương tự

+ Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoán chúng có quan hệ nhân quả

+ Dựa trên sự thuận nghịch của quá trình biến đổi

+ Dựa trên sự mở rộng phạm vi áp dụng một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác

+ Dự đoán về mối quan hệ định lượng

- Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán: trong nghiên cứu vật lí, một dự đoán, một giả thuyết thường là sự khái quát các sự kiện thực nghiệm nên nó có tính chất trừu tượng, thường không thể kiểm tra trực tiếp, mà yêu cầu đặt ra là phải kiểm tra tính đúng đắn của dự đoán, giả thuyết Điều đó có nghĩa,

từ dự đoán, giả thuyết ban đầu ta phải suy ra hệ quả có thể quan sát thực tế, sau

đó tiến hành thí nghiệm rút ra các kết luận cần thiết Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo

ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả đã rút ra được

- Giải các bài tập sáng tạo: với loại bài tập này, ngoài việc vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học Có hai loại bài tập sáng tạo: bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế chế tạo

1.2.2 Phân loại PMDH

- Theo tôi hiểu thì tùy thuộc vào từng môn học cụ thể, các ứng dụng khác nhau trong hoạt động dạy và học mà các nhà cung cấp có thể xây dựng các PMDH tương ứng để phục vụ cho việc dạy và học

- Một số phần mềm hay được sử dụng:

+ Phần mềm tạo thí nghiệm ảo: Crocodile Physics 605, Powerpoint… + Phần mềm mô phỏng: Flash, Powerpoint…

+ Phần mềm dạy học bằng bảng thông minh: ActivInspire, ActiView

1.2.3 Tác dụng của phần mềm dạy học trong dạy học Vật lí

- PMDH làm tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú học tập

và tạo sự chú ý học tập của HS ở mức độ cao

- Sử dụng các PMDH để mô phỏng các đối tượng, các thí nghiệm Vật lí

và trình bày chúng dưới dạng hình ảnh động

- PMDH có khả năng lưu trữ thông tin lớn, trình xuất nhanh, có thể lặp

đi lặp lại nhiều lần những kiến thức nào mà HS còn chưa hiểu, khó hình dung

- Khi dạy học bằng các PMDH thì sẽ góp phần phát triển khả năng lĩnh hội, ghi nhớ kiến thức của HS một cách chắc chắn Việc sử dụng PMDH trong dạy học Vật lí sẽ đáp ứng được những đòi hỏi của khoa học Vật lí, theo đúng logic của tiến trình nhận thức khoa học khi xây dựng một kiến thức Vật

lí cụ thể Phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS trong học tập, nâng cao hiệu quả dạy học

1.3 Bản đồ tư duy (BĐTD)

1.3.1 Khái niệm và đặc điểm của BĐTD

Bản đồ tư duy (BĐTD) còn gọi là sơ đồ tư duy, lược đồ tư duy,… “Là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi đào sâu, mở rộng một ý tưởng, tóm tắt những ý chính của một nội dung, hệ thống hóa một chủ đề… bằng cách kết hợp việc sử dụng hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết”[7]

Nghĩa của cụm từ BĐTD không hiểu theo nghĩa bản đồ thông thường như bản đồ địa lí mà BĐTD được hiểu là một hình thức ghi chép theo mạch tư duy của mỗi người bằng việc kết hợp nét vẽ, màu sắc và chữ viết Đặc biệt đây là một sơ đồ mở, việc thiết kế BĐTD theo mạch tư duy của mỗi người, không yêu cầu tỉ lệ, chi tiết khắt khe như bản đồ địa lí, có thể vẽ thêm hoặc bớt các nhánh, mỗi người vẽ một kiểu khác nhau, dùng màu sắc, hình ảnh, các cụm từ diễn đạt khác nhau, cùng một nội dung nhưng mỗi người có thể “thể hiện” nó dưới dạng BĐTD theo một cách riêng do đó việc lập BĐTD phát huy được tối đa khả năng sáng tạo của mỗi người

BĐTD một công cụ tổ chức tư duy nền tảng, có thể miêu tả nó là một kĩ thuật hình họa với sự kết hợp giữa từ ngữ, hình ảnh, đường nét, màu sắc phù hợp với cấu trúc, hoạt động và chức năng của bộ não giúp con người khai thác tiềm năng vô tận của bộ não Nó được coi là sự lựa chọn cho toàn bộ trí óc hướng tới lối suy nghĩ mạch lạc Tony Buzan là người đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu tìm ra hoạt động của bộ não Theo Tony Buzan “một hình ảnh có giá trị hơn cả ngàn từ…” và “màu sắc cũng có tác dụng kích thích não như

hình ảnh Màu sắc mang đến cho BĐTD những rung động cộng hưởng, mang lại sức sống và năng lượng vô tận cho tư duy sáng tạo”

Cơ chế hoạt động của BĐTD chú trọng tới hình ảnh, màu sắc, với các mạng lưới liên tưởng (các nhánh) BĐTD là công cụ đồ họa nối các hình ảnh

có liên hệ với nhau vì vậy có thể vận dụng BĐTD vào hỗ trợ dạy học kiến thức mới, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức, và lập kế hoạch công tác

Kỹ thuật tạo ra bản đồ tư duy này được gọi là Mindmapping và được phát triển bởi Tony Buzan vào đầu năm 1970 Ở giữa bản đồ tư duy là một chủ đề trung tâm này sẽ được phát triển bằng các nhánh nhỏ thể hiện các tiêu

đề nhằm nghiên cứu chủ đề ở mức độ sâu hơn Trong từng tiêu đề được phát triển bởi những nhánh nhỏ này lại tiếp tục được phân thành nhiều nhánh nhỏ hơn, nhằm nghiên cứu vấn đề ở mức độ sâu hơn nữa và các chi tiết hỗ trợ Nhờ sự kết nối giữa các nhánh, các ý tưởng cũng có sự liên kết dựa trên mối liên hệ của bản thân chúng, điều này khiến BĐTD có thể bao quát được các ý tưởng trên một phạm vi sâu rộng mà một bản liệt kê ý tưởng thông thường không thể làm được

đó, các từ ngữ trên BĐTD nên được đọc từ phải sang trái, bắt đầu từ phía trong di chuyển ra ngoài Các mũi tên xung quanh BĐTD bên dưới chỉ ra cách đọc thông tin trong sơ đồ Các số thứ tự cũng là một hướng dẫn khác

Bốn kết cấu chính I, II, III, IV trong BĐTD phía trên được gọi là nhánh chính BĐTD có bốn nhánh chính vì nó có bốn tiêu đề phụ Số tiêu đề phụ là

số nhánh chính Đồng thời các nhánh chính của MM được đọc theo chiều kim đồng hồ, bắt nguồn từ nhánh I tới nhánh II, rồi nhánh III, và cuối cùng là nhánh IV Các từ khóa được viết và đọc theo hướng từ trên xuống dưới trong cùng một nhánh chính

1.3.3 Cách vẽ BĐTD

1.3.3.1 Công cụ vẽ BĐTD

Có hai cách vẽ BĐTD: Vẽ bằng tay hoặc bằng phần mềm máy tính Nếu vẽ bằng tay thì người học sử dụng bút chì màu, phấn, tẩy,… vẽ trên giấy, bìa, bảng phụ,… Nếu vẽ bằng phần mềm người học có thể sử dụng các phần mềm bản đồ tư duy như: bản miễn phí ConceptDraw MINDMAP 5 Professional, Mindjet MindManager Pro7, FreeMind, MindManager, Buzan’s iMindMap…hoặc vẽ bằng chương trình Microsoft Word Đối với học sinh phổ thông thì vẽ BĐTD bằng tay sẽ dễ dàng và thiết thực hơn cho việc học

1.3.3.2 Các bước vẽ BĐTD

Theo Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thuỷ [7], BĐTD được lập theo các bước sau:

Bước 1: Chọn từ trung tâm (còn gọi là từ khóa) Từ trung tâm là tên

của một bài hay một chủ đề hay một nội dung kiến thức cần khai thác Khi vẽ

HS có thể sử dụng hình vẽ, màu sắc mà các em thích để làm nổi bật chủ đề

Bước 2: Vẽ các tiêu đề phụ (nhánh cấp 1) Nội dung của các tiêu đề

phụ chính là các nội dung kiến thức cơ bản của một bài học hoặc một đơn vị kiến thức nào đó của bài học Những nội dung kiến thức này sẽ góp phần làm

sáng tỏ nội dung của chủ đề chính ở trung tâm HS vẽ thêm các tiêu đề phụ bàng hình ảnh hoặc chữ xung quanh tiêu đề trung tâm, lưu ý cách bố trí và sử dụng màu sắc Tiêu đề phụ nên được vẽ theo hướng chéo góc để nhiều nhánh

phụ khác có thể vẽ tỏa ra một cách dễ dàng

Bước 3: Trong từng tiêu đề phụ, vẽ thêm các ý chính và các chi tiết

hỗ trợ (nhánh cấp 2,3…) Sau khi vẽ các tiêu đề phụ, HS xác định những nội

dung kiến thức hỗ trợ cho nội dung của các tiêu đề phụ đó rồi tiến hành vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ Trong khi vẽ HS chỉ nên tận dụng các

từ khóa và hình ảnh Mỗi từ khóa, hình ảnh nên được vẽ trên một đoạn gấp

khúc riêng trên nhánh

Bước 4: Hoàn thiện BĐTD Học sinh có thể vẽ thêm hình ảnh và sử

dụng màu sắc giúp các ý quan trọng thêm nổi bật, bổ sung các liên kết cần thiết để hoàn thiện BĐTD

Có thể tóm lược cách vẽ bản đồ tư duy bằng một BĐTD như sau:

Hình 1.3: Cách vẽ bản đồ tư duy

1.3.3.3 Nguyên tắc vẽ bản đồ tư duy

Để sử dụng công cụ BĐTD một cách có kết quả, trong quá trình lập và

sử dụng BĐTD, cần tuân thủ theo các nguyên tắc sau: Nhấn mạnh, liên kết và mạch lạc

Nhấn mạnh có tác dụng tăng trí nhớ và đẩy mạnh sự sáng tạo Mọi kỹ

thuật để nhấn mạnh đều có thể được dùng để liên kết, và ngược lại Muốn đạt hiệu quả nhấn mạnh tối ưu trong BĐTD hãy sử dụng hình ảnh, màu sắc, kích

cỡ của chữ viết một cách thích hợp để thu hút sự tập trung của mắt và não

Liên kết tạo ra mối liên hệ giữa các kiến thức thành phần trong một chủ

đề thống nhất có vai trò tăng trí nhớ và tính sáng tạo của HS Việc dùng kí hiệu để liên kết là quy tắc khá quan trọng Khi dùng kí hiệu, các mối liên kết giữa các bộ phận trong cùng một trang trong BĐTD sẽ dễ dàng được tìm thấy bất kể chúng xa hay gần nhau Có thể kí hiệu bằng dấu thập chéo, vòng tròn, tam giác, gạch dưới hay những kí hiệu phức tạp hơn… Kí hiệu cũng giúp tiết kiệm thời gian

Mạch lạc: Sự diễn đạt sáng sủa, dễ nhìn của BĐTD cũng đóng vai trò

quan trọng trong việc tăng cường hứng thú và giúp cho việc ghi nhớ trở nên

dễ dàng hơn đối với người học Một ghi chú viết vẽ nghệch ngoạc sẽ gây trở ngại nhiều hơn là giúp cho trí nhớ vì nó đi ngược lại bản tính liên kết của tư duy và hạn chế tư duy mạch lạc

1.3.4 Ưu điểm của cách ghi chép bằng BĐTD

So với các cách thức ghi chép truyền thống thì phương pháp dùng BĐTD có những điểm vượt trội như sau: [7]

+ Logic, mạch lạc

+ Ý chính sẽ ở trung tâm và được xác định rõ ràng

+ Nhìn thấy bức tranh tổng thể mà lại chi tiết

+ Quan hệ hỗ tương giữa mỗi ý được chỉ ra tường tận Ý càng quan trọng thì sẽ nằm vị trí càng gần với ý chính

+ Liên hệ giữa các khái niệm then chốt sẽ được tiếp nhận lập tức bằng thị giác

+ Kích thích hứng thú học tập và tính sáng tạo của HS

+ Giúp mở rộng ý tưởng và đào sâu kiến thức

+ Giúp HS ôn tập củng cố, khái quát, hệ thống hóa kiến thức một cách hiệu quả

+ Giúp ghi nhớ nhanh, nhớ lâu, nhớ sâu kiến thức

+ Thêm thông tin dễ dàng hơn bằng cách vẽ chèn thêm vào sơ đồ + Các ý mới có thể được đặt vào đúng vị trí trên hình một cách dễ dàng, bất chấp thứ tự của sự trình bày, tạo điều kiện cho việc thay đổi một cách nhanh chóng và linh hoạt cho việc ghi nhớ Kiểu ghi chép của BĐTD thể hiện bằng hình ảnh, đường nét, màu sắc được trải theo các hướng có tính tuần tự và có độ thoáng, giúp dễ dàng phát triển ý tưởng nhanh hơn so với kiểu ghi chép thông thường theo kiểu xuống dòng Điểm mạnh nhất của BĐTD là phát triển ý tưởng và không bỏ sót ý

tưởng Việc xây dựng một hình ảnh thể hiện mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ

mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: Ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng tượng và khả năng sáng tạo BĐTD vừa như bức tranh tổng thể mà lại chi tiết, vừa giúp nhìn được khái quát toàn bộ vấn đề vừa nhìn được cái cụ thể trong cái nhìn tổng thể

1.3.5 Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học

1.3.5.1 Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động dạy

Ngoài việc giúp học sinh làm quen với lý thuyết và thực hành BĐTD, người GV còn có thể sử dụng BĐTD theo nhiều cách thực tế để làm cho việc dạy học dễ dàng, lý thú hơn [32]

 Lập dàn ý cho bài giảng

Dùng BĐTD làm dàn ý cho bài giảng cho phép GV có cái nhìn tổng quát về chủ đề Nhờ có những đặc tính hỗ trợ trí nhớ, BĐTD cho phép GV chỉ cần xem lướt qua trước khi lên lớp là có thể nắm bắt được trọng tâm Nó giúp

GV có khả năng duy trì sự cân đối, sinh động cho một bài giảng với bố cục rõ ràng, hợp lý của một bài thuyết trình Hơn nữa, BĐTD còn cho phép GV giảng bài theo đúng thời gian quy định, hoặc nếu thời gian thay đổi vì một lý

do nào đó thì GV cũng có thể chỉnh sửa cho bài giảng dài hơn hay ngắn đi theo yêu cầu

 Xây dựng các kế hoạch cho năm học

- Kế hoạch cho năm: Giáo viên có thể dùng BĐTD để có cái nhìn tổng quát về chương trình học của năm, bao gồm các học kỳ và hình thức bài học phải dạy

- Kế hoạch cho từng chương: Đây là một phần của kế hoạch hàng năm, thường có dạng BĐTD nhỏ hơn, và được phát triển từ một hay nhiều nhánh trong chương trình cho năm Kế hoạch của học kỳ có thể cho thấy chủ đề và thứ tự giảng dạy mà GV sẽ theo trong quá trình

- Kế hoạch cho mỗi bài học (giáo án): Ghi lại những chi tiết cụ thể về bài học như thời gian bắt đầu và kết thúc, phòng học, chủ đề giảng…

1.3.5.2 Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động học

Trong thời đại bùng nổ thông tin như hiện nay, HS cần phải tiếp thu một lượng kiến thức đồ sộ Vì vậy, để tiếp nhận lượng thông tin lớn một cách

có hiệu quả nhất thì BĐTD với những đặc tính của nó sẽ giúp HS làm tốt công việc trên.[32]

Dễ dàng nhận thấy với cách ghi chú thông thường, hoạt động học thường gặp các bất lợi sau:

 Các từ khóa bị chìm khuất Từ khóa truyền tải các ý tưởng quan

trọng, giúp ta nhớ tới những ý tưởng liên kết khi đọc hay nghe thấy nó Theo lối ghi chú thông thường, những từ khóa thường rải ra trên nhiều trang giấy và

bị chìm khuất trong một rừng chữ không quan trọng bằng Điều này trở thành trở ngại khi bộ não tìm mối liên kết có ích giữa các khái niệm trọng tâm

 Khó nhớ nội dung Các ghi chú bằng một màu đơn điệu dễ gây nhàm chán thị giác, khiến não khước từ và bỏ quên chúng đi

 Lãng phí thời gian vì có thể ghi chú cả những cái không cần thiết, hoặc buộc ta phải đọc đi đọc lại những ghi chú không cần thiết…

 Không kích thích não sáng tạo

Ghi chép theo BĐTD khắc phục được các hạn chế trên, tạo điều kiện thuận lợi cho lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kĩ năng tư duy theo định hướng

1.3.5.3 Sử dụng BĐTD trong dạy học vật lý ở trường PT

BĐTD có thể và cần thiết để sử dụng như một công cụ hỗ trợ cho hoạt

động dạy và học trong các loại bài học vật lý khác nhau

*Bài học xây dựng kiến thức mới: Mục đích chính là xây dựng kiến

thức mới, xác định các đặc tính, các mối quan hệ trong đối tượng đó, hiểu nội dung cơ bản của kiến thức mới Sử dụng BĐTD có thể dễ dàng giúp HS liên kết và tổ chức tri thức cũng như sự kiện liên quan nhằm tìm ra những đặc tính

và mối quan hệ của các đối tượng trong kiến thức mới

+ Cấu trúc bài học xây dựng kiến thức mới theo định hướng sử dụng

BĐTD:

- Củng cố kiến thức xuất phát, tạo tình huống nhận thức

- Xây dựng kiến thức mới

- Củng cố, hệ thống hóa kiến thức mới, GV vẽ BĐTD cho HS thuyết minh hoặc HS vừa vẽ, vừa thuyết minh BĐTD, GV nhận xét, bổ sung , hoàn chỉnh BĐTD

- Vận dụng kiến thức

* Bài học luyện tập giải bài tập vật lý: Mục đích chính là làm cho HS

hiểu sâu hơn những kiến thức đã học, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập cũng nhƣ vào thực tiễn đời sống, sản xuất Việc luyện tập giải bài tập vật lí cũng có nhiều dạng và cấp độ khác nhau Trong mỗi dạng vậy BĐTD cũng có ít nhiều đóng góp hoàn tất công việc một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất

+ Cấu trúc bài học luyện tập giải bài tập vật lý theo hướng sử dụng

* Bài học thực hành Vật lí : Mục đích chính là rèn luyện kỹ năng sử

dụng một số thiết bị cơ bản, thực hiện các phép đo cơ bản, rèn luyện kĩ năng

sử dụng dụng cụ, thiết bị thí nghiệm để nghiên cứu những tính chất hay những mối quan hệ của các sự vât, hiện tƣợng

+ Cấu trúc bài học thực hành theo hướng sử dụng BĐTD:

- Củng cố, hệ thống hóa kiến thức

- Phân công công việc

* Bài học ôn tập, tổng kết hệ thống hóa kiến thức: Hệ thống hóa có

vai trò quan trọng, giúp HS hình dung tri thức trong mối quan hệ biện chứng với tri thức khác trong cùng một chủ đề hay nội dung nào đó Việc hệ thống hóa kiến thức đòi hỏi khả năng khái quát hóa, đồng thời phải có hiểu biết nhất định về kiến thức đó Nhƣ vậy dùng hệ thống hóa kiến thức không những giúp HS ôn tập mà còn kiểm tra trình độ, thói quen tƣ duy của HS

+ Cấu trúc bài học ôn tập, tổng kết hệ thống hóa kiến thức theo hướng

sử dụng BĐTD:

- GV vẽ BĐTD, HS thuyết minh

- HS vừa vẽ, vừa thuyết minh BĐTD, GV nhận xét, bổ sung, hoàn thiện BĐTD

1.4 Đặc điểm nhận thức của học sinh cấp THCS và thực trạng của việc

sử dụng PMDH và BĐTD khi dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 ở trường THCS

1.4.1 Đặc điểm nhận thức của học sinh cấp THCS

Từ Tiểu học chuyển lên học các lớp ở THCS là một quá trình trẻ em thực hiện bước chuyển về phương thức hoạt động và có trình độ phát triển mới về tâm lí, ý thức của học sinh THCS có một số những điểm sau:

 Sự phát triển của tri giác

Ở lứa tuổi THCS, tri giác có những thay đổi lớn:

Tuy nhiên, nhiều em tri giác vội vàng, hấp tấp, hoặc có khi các em bị cuốn hút bởi những dấu hiệu không bản chất của đối tượng, vì thế, không phải quan sát nào cũng đạt hiệu quả cao

Trong dạy học, giáo viên phải rèn luyện cho các em óc quan sát, khả năng quan sát Có thể đưa ra nhều hình thức để các em quan sát như tham quan, làm thí nghiệm

 Sự phát triển của chú ý cũng có những thay đổi lớn:

+ Khối lượng chú ý tăng lên rõ rệt

+ Khả năng di chuyển chú ý linh hoạt hơn

+ Năng lực tập trung chú ý cao hơn nhiều so với HS tiểu học

Ở lứa tuổi này, tính lựa chọn chú ý phụ thuộc phần nhiều hứng thú của các em đối với đối tượng Vì vậy, ở mỗi giờ học, giáo viên cần lưu ý tạo hứng thú, sự say mê học tập cho các em

 Sự phát triển của trí nhớ

- Ở tuổi HSTHCS, trí nhớ có những biến đổi căn bản: năng lực ghi nhớ chủ định được phát triển Tính ý nghĩa, tính chủ định trong ghi nhớ được tăng nhanh vào những năm cuối cấp (sang cấp II, tri thức trở nên phức tạp hơn, trừu tượng hơn, điều đó đòi hỏi các em phải hiểu nội dung tri thức cần nhớ, không thể học vẹt, nhớ máy móc)

- Các em có khả năng sử dụng các loại trí nhớ một cách hợp lý: nhớ ngắn hạn dài hạn, nhớ có chủ định

- Các em biết chọn lọc nội dung ghi nhớ và ghi nhớ tài liệu trừu tượng tốt

- Ở các em bắt đầu hình thành phương pháp thủ thuật để ghi nhớ

- Các em thường có khuynh hướng xem nhẹ việc ghi nhớ máy móc, mà coi trọng ghi nhớ ý nghĩa