luận văn thạc sĩ, soạn thảo bài tập chương chất khí vật lý 10

Giả thuyết khoa học Nếu soạn thảo được một hệ thống BTVL phù hợp với mục tiêu dạy học và xây dựng tiến trình hướng dẫn hoạt động giải bài tập sao cho phát huy được tính tích cực, tự ch

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị quyết Trung ương 4 khóa VII (1 - 1993), Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII (12 - 1996), và được thể chế hóa trong Luật giáo dục (2005) Luật giáo dục, điều 28.2 đã chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông là phải 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 nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho HS”

Trong quá trình dạy học môn vật lí ở trường phổ thông, mục tiêu chính của của việc dạy là giúp HS hiểu và vận dụng được các lý thuyết chung của vật lí vào giải thích được các hiện tượng trong thực tế, giải quyết được các vấn đề mà thực tiễn trong cuộc sống đặt ra.Muốn đạt được điều đó, GV phải thường xuyên rèn luyện cho

HS những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vật lí vào cuộc sống hằng ngày Có nhiều cách ta có thể rèn luyện cho HS những kỹ năng, kỹ xảo này, một trong các cách

đó là ta rèn luyện cho HS giải BTVL

Trong quá trình học vật lí rất nhiều HS gặp khó khăn khi giải bài tập Điều này không chỉ do tính phức tạp, phong phú của công việc này, do thời gian phân bố cho tiết dạy bài tập còn ít, mà còn do chính nhược điểm mắc phải khi soạn thảo hệ thống bài tập, phân dạng và hướng dẫn HS giải bài tập của GV Thông thường, nhiều GV có quan niệm rằng số lượng bài tập càng nhiều và mức độ bài tập càng khó thì càng tốt Nhiều GV có quan niệm khi giải các BTVL chỉ cần ra kết quả, không coi trọng hoạt động hướng dẫn giải, chỉ coi trọng hướng dẫn HS ghi nhớ nhiều chi tiết vụn vặt Chính điều này làm cho đầu óc mệt mỏi, căng thẳng, do đó ảnh hưởng đến việc tiếp thu kiến thức của HS

Thông qua BTVL có thể cung cấp cho cả GV và HS thông tin một cách đầy

đủ để xác định, phân tích những khó khăn trong nhận thức của từng HS để cả thầy

và trò điều chỉnh hoạt động dạy và hoạt động học

Chương Chất khí nằm trong phần Nhiệt học của vật lí 10 THPT Trong quá trình học chương này, các em còn gặp rất nhiều khó khăn khi làm bài tập

Từ các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Soạn thảo hệ thống bài tập và

hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Chất khí - vật lí 10 theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh”

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Soạn thảo hệ thống bài tập chương Chất khí - vật lí 10 đảm bảo tính hệ thống, khoa học theo các mức độ nhận thức: nhận biết, hiểu, vận dụng

- Xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập khi dạy học chương Chất khí

và soạn thảo tiến trình hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập đó theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

3 Giả thuyết khoa học

Nếu soạn thảo được một hệ thống BTVL phù hợp với mục tiêu dạy học và xây dựng tiến trình hướng dẫn hoạt động giải bài tập sao cho phát huy được tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS thì sẽ giúp HS ôn tập, củng

cố được kiến và phát huy được tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng được năng lực sáng tạo của HS

4 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Chất khí - vật lí 10 theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp dạy học vật lí để phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy giải BTVL phổ thông

- Phân tích nội dung kiến thức và kỹ năng cần đạt được của chương Chất khí

- Điều tra thực trạng dạy bài tập chương Chất khí ở một số trường THPT

- Soạn thảo hệ thống bài tập đảm bảo tính hệ thống, khoa học theo các mức

độ nhận thức: nhận biết, hiểu, vận dụng

- Xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo khi dạy học chương Chất khí - vật lí 10

- Soạn thảo tiến trình hướng dẫn hoạt động giải hệ thống bài tập đó theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

- TNSP để đánh giá hệ thống bài tập đã soạn thảo về tính khả thi và tác dụng phát huy tính tích cực, tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

6 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng nhóm các phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các cơ sở lý luận về dạy giải BTVL phổ thông và lý luận về dạy học tích cực, các biện pháp phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS trong hoạt động dạy giải BTVL

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phiếu điều tra, biên bản dự giờ, trao đổi với GV, HS, nghiên cứu các bài kiểm tra kết quả học tập của HS

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, nội dung chính của luận văn được trình bày trong ba chương:

Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động dạy giải BTVL phổ thông

Chương 2 Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải BTVL chương Chất khí - vật lí 10

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG 1.1 Khái niệm về bài tập vật lí

Theo X.E Camenetxki và V.P Ôrêkhốp “trong thực tế dạy học, BTVL được hiểu là một số vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí ” Thực ra, trong các giờ học vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện

do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài tập đối với HS Hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập

Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học

bộ môn người ta thường hiểu BTVL là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của HS và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của HS vào thực tiễn

1.2 Vai trò của bài tập vật lí trong dạy học vật lí

Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy

đủ cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho HS có thể vận dụng những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập Để đạt được những nhiệm vụ trên đồi hỏi HS phải được rèn luyện một cách thường xuyên, kết hợp nhiều phương pháp BTVL là một trong những phương pháp được vận dụng có hiệu quả trong dạy học vật lí Nó có một tầm quan trọng đặc biệt góp phần vào việc hoàn thành nhiệm

vụ dạy học vật lí ở phổ thông

Có thể nói, việc giải các BTVL được xem như mục đích, là phương pháp dạy học Người ta ngày càng chú ý tăng cường các BTVL vì chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục HS

Tùy thuộc vào những tình huống cụ thể, BTVL được sử dụng theo các mục đích khác nhau

- BTVL có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

Ví dụ: 1 Một khối lượng khí xác định chuyển trạng thái đẳng nhiêt thì áp suất của khí thay đổi thế nào khi thể tích của nó thay đổi? Tại sao?

2 Hãy thiết kế một phương án thí nghiệm cho phép tìm được mối quan hệ giữa áp suất của một khối lượng khí và thể tích của nó khi chuyển trạng thái đẳng nhiệt

Thông qua bài tập này thì HS đưa ra được phương án thí nghiệm tìm mối quan hệ giữa p và V, thiết kế được bộ thí nghiệm, từ đó giúp HS hiểu rõ hơn nguyên tắc, cấu tạo của bộ thí nghiệm thực tế, biết được tác dụng của từng dụng cụ trong bộ thí nghiệm, làm được thí nghiệm, từ đó đưa ra định mỗi liên hệ giữa p và V Vậy bài tập này giúp HS lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

- BTVL là một phương tiện để HS rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống

Ví dụ: Tại sao khi đem những con cá sống ở dưới đáy biển sâu lên cạn thì bong bóng của chúng lại phòi ra ngoài miệng? Coi như nhiệt độ trong quá trình đưa

cá từ đáy biển lên cạn là không thay đổi [13]

- BTVL là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện

tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS

Ví dụ: Hãy sử dụng các kiến thức về định luật chất khí (Định luật

Boyle-Mariotte; định luật Charles; định luật Gay Lussac) và kiến thức liên quan để nêu ra một cách xác định áp suất khí quyển trong mỗi trường hợp sau:

+ Trường hợp 1: Thiết bị gồm ống thủy tinh một đầu kín một đầu hở, tiết diện đều, một chậu nước, một cái thước

+ Trường hợp 2: Thiết bị gồm một ống cao su một đầu ống kín một đầu hở, tiết diện tròn, có thể quan sát được nước bên trong ống, một cái phễu, một chậu nước, một cái thước [12]

Bài tập này giúp kích thích tính tò mò, nghiên cứu, tìm tòi của HS HS sẽ tích cực, chủ động tìm tòi, nghiên cứu các kiến thức đã học về định luật chất khí để

tìm ra cách xác định áp suất khí quyển Bài tập này không những làm cho HS hiểu sâu hơn các định luật chất khí mà còn rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS

Hoạt động giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực căn bản của HS Trong khi giải bài tập HS phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình Trong những điều kiện đó, tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của HS được phát triển, năng lực làm việc độc lập của HS được nâng cao

- BTVL là một phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả

Khi giải các bài tập đòi hỏi HS phải nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức đã học, có khi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả một chương, một phần do đó HS sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ vững chắc những kiến thức đã học

Ví dụ: Có 1 g khí heli (coi là khí lí tưởng đơn

nguyên tử) thực hiện một chu trình 1 – 2 – 3 – 4 – 1

được biểu diễn trên giản đồ (p, T) như hình Cho p0 =

105 Pa; T0 = 300 K

a) Tìm thể tích của khí ở trạng thái 4

b) Hãy nói rõ chu trình này gồm các đẳng quá

trình nào Vẽ lại chu trình này trên giản đồ (p, V) và trên giản đồ (V, T) (cần ghi rõ giá trị bằng số và chiều biến đổi của chu trình)

Bài tập này giúp HS ôn tập nội dung và các hệ thức của các định luật Chất khí, và đường biểu diễn của các đẳng quá trình, phương trình Clapeyron-Mendeleev

- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho HS những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó

21

T

Ví dụ: Cho đồ thị như hình vẽ biểu diễn quá trình biến

đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng Trong quá trình này

khí bị nén hay bị dãn? Tại sao? [13]

Bài tập này liên quan đến nhiều kiến thức và không thể

so sánh trực tiếp thể tích ở hai trạng thái Vì vậy để giải bài tập này đòi hỏi HS phải chịu khó tìm tòi để tìm ra cách so sánh thể tích hai trạng thái

Để giải bài tập này đỏi hỏi HS phải có kiến thức cũ liên quan ở chương trước, có kĩ năng biến đổi toán học

- BTVL là một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS một cách chính xác

Trên phương diện giáo dục, giải các BTVL sẽ giúp hình thành các phẩm chất

cá nhân của HS, như tình yêu lao động, trí tò mò, sự khéo léo, khả năng tự lực, hứng thú đối với học tập, ý chí và sự kiên trì đạt tới mục đích đặt ra (kết quả của bài toán) Trong quá trình học, nhiều khi HS hiểu và nắm được nội dung lí thuyết, song

họ cũng gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải các bài toán cụ thể HS có thể nhắc lại các định luật, quy tắc, công thức nhưng không biết vận dụng chúng như thế nào để giải một BTVL Do đó, việc rèn luyện, hướng dẫn HS giải các BTVL là đặc biệt quan trọng, là biện pháp hiệu quả để phát triển tư duy vật lí cho HS Thực tế, ý nghĩa vật lí của các định luật, quy tắc, định lí, trở nên dễ hiểu khi HS sử dụng chúng nhiều lần để giải các bài tập

1.3 Phân loại bài tập vật lí

Số lượng các BTVL sử dụng trong thực tiễn dạy học hiện nay rất lớn, vì vậy cần có sự phân loại sao cho có tính tương đối thống nhất về mặt lý luận cũng như thực tiễn cho phép người dạy lựa chọn và sử dụng hợp lí các BTVL trong dạy học Các BTVL khác nhau về nội dung và mục đích dạy học, vì vậy trong dạy học vật lí

có thể phân loại chúng theo các cơ sở:

- Phân loại theo nội dung

- Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

- Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy sáng tạo của HS

21

p

Hình 1.1 Sơ đồ phân loại bài tập vật lí Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên không hoàn toàn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau [9]

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung

Trong cách phân loại này, ta có thể chia thành các loại sau:

1.3.1.1 Theo đề tài của tài liệu vật lí

BTVL đó được phân biệt thành các bài tập cơ học, điện học, nhiệt học, quang học… Các bài tập này thường xuất hiện ngay sau khi nghiên cứu tài liệu mới về một vấn đề nào đó Sự phân chia này chỉ mang tính chất quy ước, bởi vì kiến thức được

sử dụng trong giả thiết của BTVL thường không chỉ lấy ở một chương mà có thể lấy

ở những phần khác nhau trong chương trình vật lí đã học

1.3.1.2 Bài tập có nội dung cụ thể

Là các bài tập có dữ liệu là các số cụ thể, thực tế và HS có thể đưa ra lời giải dựa vào vốn kiến thức vật lí cơ bản đã có Những bài tập có nội dung cụ thể có tác

Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Phân loại theo

Bài tập thí nghiệm

Trắc nghiêm khách quan

Bài tập định tính

Bài tập định lượng

Kĩ thuật tổng hợp

Cơ Nhiệt Điện Quang

Bài tập luyện tập

dụng tập cho người học phân tích các hiện tượng thực tế cụ thể để làm rõ bản chất

vật lí và từ đó có thể vận dụng các kiến thức vật lí để giải

1.3.1.3 Bài tập có nội dung trừu tượng

Là các bài tập mà các dữ kiện cho dưới dạng chữ Trong bài tập này, bản chất được nêu bật trong đề bài, những chi tiết không bản chất đã được lược bỏ bớt

HS có thể nhận ra được cần sử dụng công thức, định luật vật lí nào đó để giải bài tập đã cho

1.3.1.4 Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp

Là các bài tập có nội dung chứa đựng các kiến thức về kĩ thuật, về sản xuất, công nông nghiệp, về giao thông vận tải

1.3.1.5 Bài tập có nội dung lịch sử

Là các bài tập chứa đựng các kiến thức có liên quan đến lịch sử như những dữ liệu về các thí nghiệm vật lý cổ điển, những phát minh, sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử

1.3.1.6 Bài tập vui

Là các bài tập sử dụng các sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui Việc giải các bài toán này sẽ làm cho tiết học thêm sinh động, nâng cao hứng thú học tập cho HS

1.3.2 Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan [9]

- Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện tượng và

dự đoán hiện tượng

+ Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem

vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với một

số định luật vật lí Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đề thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai

là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra

+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì xảy ra và xảy ra thế nào Ta thực hiện suy luận lôgic, thiết lập luận ba đoạn, trong

đó ta mới biết tiền đề thứ hai ( phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề thứ nhất ( phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng) Trong trường hợp hiện tượng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba đoạn liên tiếp ứng với các giai đoạn diễn biến của hiện tượng

- Bài tập định lượng (bài tập tính toán): Đó là các bài tập khi giải phải sử

dụng các phương pháp toán học (dựa trên các định luật và quy tắc, thuyết vật lí) Đây là dạng bài tập sử dụng rộng rãi, thường được soạn thảo cho chương trình vật lí phổ thông Các bài tập này có thể giải trên lớp, trong giờ luyện tập, giao về nhà cho

HS tập vận dụng kiến thức (sau đó có sự kiểm tra của GV) Dạng bài tập này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của HS, rèn luyện cho HS vận dụng phương pháp nhận thức đặc thù của vật lí đặc biệt phương pháp suy luận toán học Tuỳ theo phương pháp toán học được vận dụng, bài tập tính toán được quy về các bài tập số học, đại số và hình học

- Phương pháp số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số học, tác

động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ mà không cần thành lập phương trình để tìm ra ẩn số

- Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức vật lí, lập các phương trình từ

đó giải chúng để tìm ra ẩn số

- Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối lượng, các dữ

liệu cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lượng giác

Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ biến nhất, quan trọng hơn cả vì vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho HS

Khi giải các bài tập tính toán người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau, cũng có thể coi là phương pháp giải: đó là phương pháp phân tích, phương pháp tổng hợp

- Phương pháp phân tích:

+ Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết

+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa đại lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài Cuối cùng tìm được một công thức chỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết

- Phương pháp tổng hợp

+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài Dựa vào các định luật,qui tắc vật lí, tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung gian mà ta

dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm

+Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với các đại lượng đã cho

- Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm

chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài tập Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý luận và thực tiễn: trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng các định luật vật lí để lí giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm

- Bài tập đồ thị: là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để

giải phải tìm trong đồ thị đã cho trước hoặc ngược lại Bài tập đòi hỏi HS phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng đã nêu trong bài tập Bài tập đồ thị có tác dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng

lí thuyết cơ bản đã học, hoặc sau khi học một kiến thức vật lí mới (một khái niệm, một định luật hay một quy tắc vật lí nào đó) giúp HS hiểu sâu sắc hơn các khái niệm, định luật vật lí mới nghiên cứu, nắm vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã được chỉ dẫn cách thức giải Loại bài tập này không đòi hỏi tư duy sáng tạo của người học bời vì trong các bài tập loại này các điều kiện cho trong đề bài thường đã chỉ rõ hành động cần thực hiện (xác định đại lượng nào đó từ công thức đã biết, giải thích ý nghĩa của công thức…)

1.3.3.2 Bài tập sáng tạo

Loại bài tập này yêu cầu HS phải có đầu óc tư duy và sáng tạo, có khả năng phân tích đề bài, vận dụng tổng hợp kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra Loại bài tập

này đôi khi cũng đòi hỏi HS phải có đầu óc tưởng tượng, biết cách suy diễn và lập luận chắc chắn để thiết lập các mối quan hệ cần xác lập một cách chặt chẽ và có lôgic

Bài tập sáng tạo có hai loại:

- Bài tập nghiên cứu: Là loại bài tập cần giải thích một hiện tượng chưa biết

trên cơ sở mô hình trừu tượng thích hợp rút ra từ lí thuyết vật lí HS cần trả lới câu hỏi “Tại sao?”

- Bài tập thiết kế: Là loại bài tập vận dụng các kiến thức lí thuyết đã biết để

đưa ra mô hình mới phù hợp với mô hình trừu tượng (định luật, công thức, đồ thị,…) đã cho HS cần trả lời câu hỏi “Làm như thế nào?”

Sự khác nhau giữa bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập là ở chỗ điều kiện cho trong bài tập sáng tạo che dấu angôrit giải, còn điều kiện cho trong bài tập luyện tập đã gợi ý angôrit giải Với bài tập luyện tập, trong nhận thức của HS đã hình thành cơ sở định hướng đầy đủ, họ đã biết các angôrit tương ứng, họ có thể nhớ lại hoặc có thể tìm ra chúng Các bài tập luyện tập có thể coi như giai đoạn đầu

để nhằm tới sự phát triển các phương pháp làm việc sáng tạo, đòi hỏi ở HS một sự

tự lực hoàn toàn Bài tập luyện tập đặc biệt quan trọng để củng cố các kiến thức và

kĩ năng trong quá trình vận dụng kiến thức Còn với bài tập sáng tạo thì nét đặc trưng là hoàn toàn không có cơ sở định hướng rõ rệt như trong nội dung bài tập HS phải tự mình bổ khuyết lấy kiến thức, thực hiện những thao tác tư duy phức tạp, kiểm tra tiến trình suy nghĩ của mình và tự đánh giá có phê phán các kết quả thu được Trong các bài tập sáng tạo, các định luật vật lí được dùng làm cơ sở để giải bài tập này HS đã biết, tuy nhiên, họ chưa thể tìm ngay ra hướng giải, HS phải suy tính xem phải vận chúng như thế nào theo điều kiện của bài tập đã cho [21]

1.4 Tư duy trong giải bài tập vật lí

Để có thể nêu ra được những nét chung của phương pháp dạy học về BTVL

ta cần nêu rõ quá trình tư duy trong việc xác lập đường lối giải một BTVL

Quá trình hình thành nên các khái niệm, định luật vật lí gắn với quá trình khái quát hóa, nó liên quan đến chuyển tiếp của người học từ chỗ mô tả tính chất của từng sự vật, hiện tượng vật lí riêng lẻ đến chỗ phát hiện và tách nó ra trong một

nhóm các sự vật, hiện tượng Khái quát hóa được xem xét trong mối liên hệ chặt chẽ với thao tác trừu tượng hóa Việc tách ra tính chất chung, bản chất nào đó, bao hàm việc tách nó ra khỏi các tính chất khác Điều kiện cần thiết của sự khái quát hóa đúng đắn là phân tích trong các ví dụ cụ thể các dấu hiệu có thể thay đổi, các dấu hiệu không bản chất đối với một khái niệm hoặc hiện tượng nhất định Như vậy, điều kiện của sự hình thành khái quát hóa đúng đắn ở HS là sự thay đổi (biến đổi) các dấu hiệu (thuộc tính và hiện tượng) không bản chất trong sự ổn định của các dấu hiệu bản chất

Quá trình dạy học thường theo trình tự: tri giác- biểu tượng- khái niệm (định luật) Như vậy, khái niệm được trừu tượng hóa từ các đặc điểm và dấu hiệu đơn lẻ của các tri giác và biểu tượng và do đó, nó là kết quả của khái quát hóa và biểu tượng về rất nhiều hiện tượng và sự vật cùng loại

Tuy nhiên, nắm những khái niệm, định luật không chỉ giới hạn ở chỗ biết các dấu hiệu của các sự vật và hiện tượng được bao hàm bởi khái niệm đó, mà còn phải

biết sử dụng nó trong thực tế, biết làm việc với nó Điều đó có nghĩa là việc tiếp thu

khái niệm, định luật không chỉ bao gồm con đường từ dưới lên trên, từ các trường hợp đơn lẻ, bộ phận đến khái quát hóa chúng mà còn có con đường ngược lại từ trên xuống dưới, từ cái chung đến cái bộ phận và riêng lẻ Khi biết cái chung cần nhìn thấy nó trong trường hợp cụ thể gặp phải trong thời điểm đã cho Đó chính là con đường cần thực hiện khi giải các BTVL

Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ, các khái quát ban đầu mà HS thu nhận được theo sơ đồ “từ dưới lên trên”, tự nó không đảm bảo được sự vận động “từ trên xuống dưới”, từ “cái chung” đến “cái riêng” Khi học các sự kiện mới và cụ thể, HS không nhận ra trong đó trường hợp riêng của dấu hiệu chung mà họ đã biết, không thể tách bạch được dấu hiệu chung này từ những điều kiện cụ thể Việc chuyển từ cái chung đến cái riêng, cái cụ thể giúp người học khắc phục được sự tách rời giữa cái cụ thể và trừu tượng

Việc nắm vững tri thức trừu tượng thực sự diễn ra tùy theo mức độ phong phú của nội dung kiến thức cụ thể Độ rộng và tính đa dạng của thông tin về những

biểu hiện cụ thể, cảm tính của cái chung được sử dụng làm chỉ số đo trình độ nắm vững khái niệm, định luật Nắm vững khái niệm, định luật có nghĩa là nắm được toàn bộ tập hợp các tri thức về sự vật mà khái niệm, định luật đó có liên quan Càng tiến gần tới mức độ đó, người học cần nắm vững khái niệm, định luật Đó là sự phát triển của các khái niệm, định luật, chúng không phải bất biến mà có sự thay đổi về nội hàm tùy theo việc mở rộng tri thức Như vậy, việc giải BTVL thực chất là vận dụng các kiến thức khái quát đã có vào các tình huống vật lí cụ thể, đó là quá trình

đi từ cái chung đến cái riêng

Quá trình giải BTVL là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức vật lí để đưa tới mối liên hệ có thể có của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho

Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với những cái đã biết, tức là tìm ra được lời giải cho bài toán Các công thức, phương trình mà ta xác lập được dựa trên kiến thức vật lí của các điều kiện cụ thể của bài tập là sự biểu diễn mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật lí Dựa trên tập hợp các mối quan hệ này (tập hợp các phương trình) ta mới có thể luận giải tính toán để có lời giải cuối cùng Đối với những bài tập tính toán thì những công việc vừa nói chính là việc thiết lập các phương trình và giải hệ các phương trình để tìm

ra các ẩn số của bài toán [15]

Ta có thể biểu diễn mô hình hóa các mối liên hệ của cái đã cho (kí hiệu bằng các chữ a,b,c ), cái phải tìm (kí hiệu bằng chữ x) và cái chưa biết (kí hiệu bằng các chữ số 1,2,3 ) như sơ đồ dưới đây:

(1), (2), (3) và (4) Nhờ hệ bốn mối liên hệ này ta có thể tìm được đại lượng chưa biết thông qua mối liên hệ với cái đã biết

Hình 1.5 Việc luận giải, tính toán có thể mô hình hóa bằng sơ đồ dưới đây:

Hình 1.6

Sơ đồ luận giải đó có thể diễn giải như sau:

 Từ mối liên hệ (3) rút ra 3

 Thay 3 vào phương trình (2) rút ra 2

 Từ mối liên hệ trong phương trình (4) rút ra 2

 Thay 1 và 2 vào mối liên hệ ở phương trình (1) rút ra ẩn số phải tìm x

Như vậy, xem xét tư duy khi giải BTVL cho thấy có hai phần việc quan trọng nhất cần thực hiện:

 Xác lập cho được các mối liên hệ cơ bản dựa trên sự vận dụng trực tiếp các kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập

 Luận giải, tính toán để từ các mối liên hệ đã xác lập đi đến kết quả cuối cùng.Sự thực hiện hai phần việc này có thể lần lượt nhưng cũng có thể xen kẽ nhau,

trong đó điều quan trọng nhất là xác lập cho được mối liên hệ giữa cái phải tìm với cái đã cho

Tóm lại, để tìm được lời giải của một BTVL là phải trả lời được câu hỏi:

- Để giải bài tập này, cần xác lập những mối liên hệ cơ bản nào?

- Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng những kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập

Trả lời được những câu hỏi đó còn giúp GV có sự định hướng trong phương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lí

1.5.1 Các bước chung khi giải bài tập vật lí

Số lượng BTVL rất đa dạng và phong phú với nhiều dạng bài và phương pháp giải khác nhau Phương pháp giải BTVL nói chung phụ thuộc vào nhiều điều kiện: vào nội dung bài tập, vào trình độ HS, vào mục đích do GV đặt ra, Tuy nhiên, trong dạy học về BTVL, tiến trình hướng dẫn HS giải một BTVL nói chung, đều phải trải qua bốn giai đoạn (bước) sau:

Bước 1: Đọc đề bài Tìm hiểu đề bài

Việc đọc kĩ đề bài giúp hiểu rõ vấn đề của bài tập và sơ bộ nhận dạng được bài tập Sau đó HS phải tiến hành vẽ hình một cách chính xác, rõ ràng và đầy đủ Nếu BTVL không có sẵn hình vẽ thì, nếu cần thiết, phải căn cứ vào đầu bài để tự vẽ lấy hình, trên hình vẽ ghi các kí hiệu cần thiết Bằng hình vẽ, HS có thể phân tích giả thiết của bài tập, đồng thời đặc biệt chú ý đến những giả định khác nhau mà hầu như không thể tránh khỏi trong mỗi bài tập Có những giả định được đề cập đến trong giả thiết của bài tập, có những giả định thì cần được nêu lên trong tiến trình giải bài tập

Mức độ hiểu BTVL của HS được thể hiện qua việc mô tả lại bằng lời hiện tượng nêu trong bài tập và qua việc vẽ hình minh họa

Như vậy, giai đoạn tìm hiểu đầu bài bao gồm:

- Xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số phải tìm, đâu là

dữ kiện đã cho

- Dùng các kí hiệu vật lí để ghi tóm tắt đầu bài

- Đổi đơn vị về hệ đơn vị hợp pháp

- Vẽ hình mô tả hiện tượng vật lí trong bài tập

Bước 2: Phân tích hiện tượng của bài toán để xác lập các mối liên hệ cơ bản

Đây là bước có tính chất quyết định trong việc giải các BTVL HS cần tìm hiểu hiện tượng cho trong đề bài, xem hiện tượng đó thuộc loại nào, hình dung diễn biến của hiện tượng đó để nhận biết các dữ kiện đầu bài liên quan đến những khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật lí Liên hệ hiện tượng

đó với những hiện tượng đã được học trong lí thuyết

Để giúp HS tìm ra đường lối giải GV nên đưa ra những câu hỏi gợi ý sau: Với điều kiện của bài tập, những tình huống nêu ra có liên quan đến lĩnh vực các hiện tượng vật lí nào? Những đại lượng vật lí nào đã được chỉ ra trong điều kiện bài tập hoặc có thể rút ra từ sách tra cứu để giải? Những quy luật cơ bản nào được dùng làm cơ sở cho nội dung bài tập (các khẳng định, định luật )? Có thể phân chia hiện tượng vật lí trong bài thành các giai đoạn không? Có thể tiến hành tương tự như các bài tập đã giải không?

Tuy nhiên lưu ý rằng với mỗi loại hiện tượng: cơ, nhiệt điện, cách phân tích có những đặc điểm khác nhau

Trong khi phân tích hiện tượng, để dễ hình dung HS có thể tự vẽ thêm một

số hình hoặc sơ đồ mô tả quá trình diễn biến của hiện tượng trong bài toán

Nếu phân tích được các hiện tượng trong bài tập một cách đúng đắn thì công việc có thể được xem như xong một nửa GV cần rèn cho HS thói quen này, chống khuynh hướng không chịu khó phân tích các hiện tượng hoặc phân tích không kỹ các hiện tượng của bài tập mà lao vào tính toán ngay

Sau khi mô tả được hiện tượng của bài tập, HS biết được các quy luật của hiện tượng (đã học trong lí thuyết), từ đó có thể vận dụng các định nghĩa, định luật, công thức để thiết lập các phương trình (các mối liên hệ cơ bản) cho phép tìm các đại lượng chưa biết trong đầu bài Nên yêu cầu HS viết các phương trình đó với các

đại lượng đã được kí hiệu bằng chữ, rồi giải các phương trình ấy với các đại lượng

đã được kí hiệu bằng chữ

Có thể có những trường hợp cùng một hiện tượng có thể vận dụng nhiều định luật khác nhau để giải Khi đó nên chọn xem cách giải nào ngắn hơn Trong những trường hợp đại lượng phải tìm được biểu diễn bằng một công thức khá phức tạp, khi

đó nên thử lại xem hai vế có cùng thứ nguyên hay không Nếu thứ nguyên khác nhau thì chắc chắn có sai lầm trong tính toán

Tóm lại, hoạt động của HS ở giai đoạn này bao gồm:

- Đối chiếu các dữ liệu đã cho và cái phải tìm, xét bản chất vật lí của hiện tượng để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan

- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của cái đã biết và cái phải tìm (mối liên hệ

cơ bản)

Bước 3: Luận giải, tính toán các kết quả bằng số

Trừ các trường hợp đặc biệt, mỗi bài tập dều bắt đầu giải ở dạng tổng quát (tức

là với các kí hiệu chữ), hơn nữa, đạị lượng cần tìm phải được biểu thị qua các đại lượng đã cho Sau khi đã tìm được kết quả cuối cùng bằng chữ, HS tiếp tục luận giải

để rút ra mối liên hệ tường minh, trực tiếp giữa cái đã cho và cái phải tìm bằng cách thay các đại lượng bằng các trị số của chúng để tính toán ra kết quả bằng số Trước khi thay số HS cần nhớ đổi trị số các đại lượng tính trong cùng một hệ đơn vị

Cần nhớ rằng các trị số của các đại lượng vật lí luôn luôn là gần đúng Do đó khi tính toán cần tuân theo các quy tắc áp dụng cho các số gần đúng Khi tính kết quả cuối cùng có số lẻ thập phân, cần hướng dẫn HS chú ý đến sự cân đối về sai số tương đối của các trị số đã cho trong đầu bài Trong trường hợp riêng, trong giá trị thu được của đại lượng phải tính, cần phải giữ nguyên con số cuối cùng mà đơn vị của nó vượt quá sai số của đại lượng đó Cần bỏ đi tất cả các con số có nghĩa còn lại

Bước 4: Nhận xét kết quả

Đây là khâu cuối cùng để hoàn thiện việc giải một bài tập, nó giúp người học

có thể phát hiện những sai sót mắc phải khi giải Sau khi đã tìm được kết quả, GV cần rèn cho HS thói quen rút ra một số nhận xét về:

- Giá trị thực tế của kết quả

- Phương pháp giải

- Khả năng mở rộng bài tập

- Khả năng ứng dụng của bài tập

Khi có được đáp số, cần phải đánh giá sự phù hợp với thực tế của nó Có trường hợp ta tìm được những trị số không phù hợp với thực tế thì khi đó phải xem lại cách giải xem có chỗ nào không hợp lí không

Trên đây là trình tự thông thường của việc giải một BTVL Tuy nhiên có những trường hợp không nhất thiết phải theo đúng trình tự đó Đối với các bài tập đơn giản, hiện tượng vật lí đã rõ ràng có thể tính ngay kết quả Đối với các bài tập định tính thì chủ yếu là tiến hành theo bước 1, bước 2 và bước 4 Đối với các bài tập định lượng nói chung thường tiến hành theo đúng bốn bước đã nêu trên Tuy nhiên,

do nhiều nguyên nhân như: tính chất phức tạp của bài tập, trình độ toán học của HS, mục đích của bài tập… mà GV đặt ra nên việc xác lập các mối liên hệ cơ bản và quá trình luận giải ở bước 2 và bước 3 có thể sử dụng các phương thức giải khác nhau như phương pháp đồ thị, phương pháp hình học Khi giải các bài tập định lượng bằng phương pháp hình học thì người ta dựa vào mối tương quan hình học mà HS đã biết

để xác định các đại lượng cần tìm Phương pháp hình học được áp dụng rộng rãi trong tĩnh học, quang hình và một số nội dung khác trong chương trình vật lí

1.5.2 Phương pháp giải bài tập định tính

Đặc điểm của bài tập định tính là nhấn mạnh vể mặt định tính của hiện tượng đang khảo sát Bài tập định tính tạo điều kiện cho HS đào sâu và củng cố kiến thức, phân tích hiện tượng, phát triển ở HS tư duy lôgic, khả năng phán đoán, mơ ước sáng tạo, kĩ năng vận dụng các kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng trong

tự nhiên, trong đời sống và trong kĩ thuật, chuẩn bị cho HS bước vào hoạt động thực

tế Như đã đề cập đến vai trò của loại bài tập này, bài tập định tính thường được sử dụng trước những loại khác để tạo điều kiện làm sáng tỏ bản chất vật lí của vấn đề đang nghiên cứu mà có khi các bài tập thuộc loại khác ít có hiệu quả Việc giải các bài tập định tính thường bao gồm việc xây dựng các lập luận lôgic dựa trên các khái

niệm và định luật vật lí, trong đó việc phân tích và tổng hợp gắn chặt với nhau và người ta nói đến phương pháp phân tích – tổng hợp

Đối chiếu với các bước chung khi giải BTVL, các bước giải một bài tập định tính có thể như sau:

Bước 1: Đọc đề bài Tìm hiểu đề bài

Trên cơ sở phân tích các giả thiết có trong bài, tìm hiểu các hiện tượng vật lí, nếu cần thì xây dựng các sơ đồ hoặc hình vẽ Ghi tóm tắt đề bài

Bước 2 và bước 3: Phân tích hiện tượng của bài toán để xây dựng chuỗi lập luận lôgic, từ đó đi đến kết quả (câu trả lời phải tìm)

Trên cơ sở phân tích hiện tượng trong bài, HS phải xây dựng chuỗi lập luận phân tích - tổng hợp (đây là nét đặc trưng cơ bản đối với việc giải các bài tập định tính) mà không cần phải tính toán

Bài tập định tính có thể là các bài tập định tính đơn giản thường gọi là các câu hỏi – bài tập Cách giải những bài tập này thường chỉ dựa trên một định luật vật

lí và chuỗi suy luận ở đây tương đối đơn giản

Các bài tập định tính phức tạp được coi như là tổng hợp hoặc phối hợp nhiều bài tập đơn giản Khi làm những bài tập này phải xây dựng những chuỗi suy lí phức tạp và dài và phải phân tích vài định luật vật lí

Bước 4: Nhận xét kết quả

Sau khi đã xây dựng được chuỗi lập luận lôgic cần phân tích kết quả thu được theo quan điểm vật lí, phân tích sự phù hợp với giả thiết và thực tiễn

1.5.3 Phương pháp giải bài tập định lượng

Phương pháp giải các bài tập định lượng, nói chung theo đúng bốn bước giải một BTVL như đã trình bày ở phần 1.5.1 Tuy nhiên, cũng cần nhấn mạnh rằng do nhiều nguyên nhân như: tính chất phức tạp của bài tập, trình độ toán học của HS, mục đích của bài tập, mà GV đặt ra nên việc xác lập các mối liên hệ cơ bản và quá trình luận giải ở bước 2 và bước 3 có thể sử dụng các phương thức giải khác nhau như phương pháp đồ thị, phương pháp hình học,

Khi giải các bài tập định lượng bằng phương pháp hình học thì người ta dựa vào mối tương quan hình học mà HS đã biết để xác định các đại lượng cần tìm Phương pháp hình học được áp dụng rộng rãi trong tĩnh học, quang hình và một số nội dung khác trong chương trình vật lí phổ thông Phương pháp đồ thị sẽ đề cập chi tiết ở phần sau Dưới đây là một số ví dụ về việc thiết lập được các mối liên hệ cơ bản dựa trên việc phân tích hình học

1.5.4 Phương pháp giải bài tập đồ thị

Như đã biết, các bài tập đồ thị là những bài tập mà trong đó đối tượng nghiên cứu là những đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa những đại lượng vật lí Trong một

số bài đồ thị đã được cho trong giả thiết của bài tập, còn trong một bài tập khác cần phải vẽ đồ thị

Với loại bài tập đồ thị (khi đã cho trước đồ thị), sự khác nhau cơ bản với các loại bài tập khác là ở giai đoạn tìm hiểu đề bài với giai đoạn phân tích hiện tượng để xác lập các mối liên hệ cơ bản Các hoạt động ở hai giai đoạn này có thể hòa nhập vào nhau, khó tách bạch ra thành các giai đoạn riêng Trong khi phân tích đồ thị thì cũng đồng thời phát hện ra được các đại lượng đã cho và đại lượng phải tìm

Trong bài tập đã cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng thì cần phân tích đặc điểm của sự phụ thuộc trên từng phần của nó Nếu sử dụng tỉ xích thì phải làm sao để có thể xác định được đại lượng phải tìm theo đồ thị (các giá trị trên trục tung, trục hoành, diện tích giới hạn bởi các tọa độ tương ứng, )

Nếu bài tập yêu cầu vẽ đồ thị thì trên cơ sở tìm được các dữ liệu và mối liên

hệ giữa các dữ liệu hoặc khai thác dữ liệu từ bảng số liệu đã cho, người học cần chọn hệ trục tọa độ, chọn tỉ xích thích hợp và biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng trên đồ thị Cũng có khi giải bài tập với các bước như khi giải một bài tập định lượng để tìm ra câu trả lời, sau đó vẽ đồ thị để kiểm tra lại sự đúng đắn của kết quả tìm được

Việc rèn luyện cho HS biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo

đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết Nó không những giúp

HS có kiến thức lí thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch

1.6 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

Để việc hướng dẫn giải bài tâp cho HS có hiệu quả, thì trước hết GV phải giải được bài tập đó, và phải xuất phát từ mục đích sư phạm để xác định kiểu hướng dẫn cho phù hợp

Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:

Hình 1.5 Theo đó, tùy theo mục đích sư phạm mà người ta vận dụng các kiểu hướng dẫn khác nhau trong hướng dẫn giải BTVL [15]

1.6.1 Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angorit)

Sự hướng dẫn hành động theo mẫu sẵn có thường gọi là hướng dẫn angôrit Hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho HS những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được các kết quả như mong muốn Những hành động sơ cấp phải được HS hiểu một cách đơn giá và HS đã nắm vững Kiểu hướng dẫn angorit không đòi hỏi HS phải tự mình tìm tòi xác định các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi HS chấp hành các hành động đã được GV chỉ ra, căn cứ theo đó HS sẽ đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã cho

Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa học việc giải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các hành động đó là những hành động sơ cấp đối với HS Nghĩa là, kiểu hướng dẫn này đòi hỏi phải xác định angorit

Tư duy giải

BTVL

Phân tích phương pháp giải bài tập cụ thể

Mục đích sư

phạm

Xác dịnh kiểu hướng dẫn giải

Phương pháp hướng dẫn giải một BTVL cụ thể

giải bài tập Kiểu hướng dẫn angorit thường được áp dụng khi cần dạy cho HS phương pháp giải một lớp các bài tập điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho HS các

kĩ năng giải một BTVL xác định Người ta xây dựng các angorit giải cho từng loại bài tập cơ bản, điển hình và luyện tập cho HS kĩ năng giải loại bài tập đó dựa trên việc làm cho HS nắm chắc các angorit giải

Ưu điểm: Dạy cho HS được phương pháp giải một loại bài tập điển hình Đồng thời, rèn luyện cho HS kĩ năng giải một bài tập xác định

Nhược điểm: HS có thói quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho HS khả năng tìm tòi, sáng tạo, hạn chế sự phát triển tư duy sáng tạo của HS Để khắc phục nhược điểm này, trong quá trình giải bài tập, GV phải lôi cuốn HS tham gia vào quá trình xây dựng angorit cho bài tập

1.6.2 Hướng dẫn tìm tòi (hướng dẫn Ơrixtic)

Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết Không phải là GV chỉ dẫn cho HS chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là GV gợi mở để HS

tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả Thông thường, kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ HS vượt qua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy HS, muốn tạo điều kiện để HS tự lực tìm cách giải quyết

Ưu điểm: Tránh được tình trạng GV làm thay HS trong việc giải bài tập

Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi HS phải tự lực tìm ra cách giải quyết chứ không phải là

HS chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao

giờ cũng có thể đảm bảo cho HS giải được bài tập một cách chắc chắn

Khó khăn: Cách hướng dẫn này không phải bao giờ cũng đảm bảo cho HS

giải quyết được bài tập một cách chắc chắn Có thể, sự hướng dẫn của GV cho HS

dễ đưa HS đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành động, theo mẫu, hoặc sự hướng dẫn của GV viển vông, quá chung chung, không giúp ích được cho sự định hướng

tư duy của HS Nó phải có tác dụng hướng tư duy của HS vào phạm vi cần và có thể

tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề Ngoài ra, phương pháp này không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng HS do chất lượng HS là khác nhau

1.6.3 Định hướng khái quát chương trình hóa

Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho HS tự tìm tòi cách giải quyết, chứ không thông báo ngay cho HS cái có sẵn Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là, GV định hướng hoạt động tư duy của HS theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của HS Nếu HS không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV

là sự phát triển định hướng khái quát hóa ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho HS, để thu hẹp hơn phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho vừa sức với HS Nếu HS vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì sự hướng dẫn của GV chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho HS hoàn thành được yêu cầu của một bước sau đó tiếp tục yêu cầu HS tự lực tìm tòi giải quyết các bước tiếp theo Nếu cần thì GV lại giúp đỡ thêm Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra Phương pháp hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài tập của HS, nhằm giúp cho HS tự giải được bài tập đã cho, đồng thời dạy cho HS cách suy nghĩ trong quá trình dạy giải bài tập

Ưu điểm: Kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu: rèn luyện tư duy của HS

trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho HS giải được bài tập đã cho Sự hướng dẫn như vậy đòi hỏi GV theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của HS, không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn, mà phải kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của HS để điều chỉnh sự giúp đỡ, thích ứng với trình độ của HS

Ví dụ: Đối với các bài toán GV có thể hướng dẫn HS theo cách định hướng khách quan khái quát hóa như sau: đề bài đã cho cái gì? Yêu cầu tìm cái gì? Hay có thể xác nhận được những mối liên hệ cụ thể gì đối với cái đã cho và cái phải tìm?

Nó liên quan đến những kiến thức gì ?

Nhược điểm: Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ và

khả năng sư phạm của người GV Đôi khi người GV dễ sa vào làm thay cho HS

trong từng bước định hướng Do vậy, câu hỏi định hướng của GV phải được cân nhắc kĩ và phù hợp với trình độ HS

Trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập không thể theo một khuôn mẫu nhất định, mà tùy thuộc vào nội dung, kiến thức, yêu cầu của bài toán, và còn tùy thuộc vào đối tượng HS mà chúng ta có cách lựa chọn kiểu hướng dẫn cho phù hợp Người GV phải biết phối hợp cả ba kiểu hướng dẫn trên, tận dụng những ưu điểm trong cả ba phương pháp

1.7 Lựa chọn và sử dụng bài tập vật lí

1.7.1 Lựa chọn các bài tập vật lí

Trong thực tế dạy học vật lí người GV thường xuyên phải thực hiện công việc lựa chọn và tìm cách vận dụng các BTVL sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học của mỗi loại bài học, của công việc (như kiểm tra, giờ luyện tập, ) Khi đó việc lựa chọn hệ thống các bài tập cần đảm bảo các yêu cầu sau: [9]

- Nội dung các bài tập phải phù hợp với nội dung các kiến thức cơ bản và kĩ năng giải bài tập của HS

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản tới phức tạp giúp cho HS

xây dựng được phương pháp giải các loại bài tập điển hình

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức cho HS

- Trong hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều loại như: Bài tập giả tạo (là loại bài tập mà nội dung của nó không sát với thực tế), các bài tập trừu tượng và các bài tập có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và các bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lí, bài tập có nhiều

cách giải khác nhau

- Các bài tập phải đảm bảo tính vừa sức đối với HS đại trà, đồng thời có chú

ý tới sự phân hoá HS Biện pháp để cá biệt hoá HS trong việc giải các BTVL: Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các đối tượng HS khác nhau như mức độ trừu tượng của đề bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi và tính phức tạp của các số liệu cần xử lí, loại và số lượng các thao tác tư duy logic và các phép biến đổi Toán

học phải sử dụng, phạm vi và mức độ kiến thức, kĩ năng cần huy động; Biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự lực của HS trong quá trình giải bài tập

- Chú ý thích đáng về số lượng và nội dung các bài tập nhằm giúp HS vượt qua những khó khăn chủ yếu , khắc phục những sai lầm phổ biến

1.7.2 Sử dụng hệ thống bài tập vật lí trong dạy học vật lí

Trong dạy học, người GV phải cần dự tính kế hoạch về việc sử dụng BTVL trong dạy học, với từng đề tài, từng tiết học Trước tiên cần xác định mục đích sử dụng bài tập

Các mục đích có thể là

+ Dùng bài tập để củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức lí thuyết đã học

+ Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong các tiết nghiên cứu tài liệu mới + Dùng bài tập hình thành kiến thức mới

+ Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn HS vận dụng kiến thức đã học để giải, từ đó hình thành phương pháp giải chung cho mỗi loại bài tập đó + Dùng bài tập để kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của HS

Sắp xếp các bài tập đã chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mục đích sử dụng trong tiến trình dạy học, có thể lập kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập theo cách sau:

Nội dung

bài học

Kiểm tra bài cũ

Hình thành kiến thức mới

Củng cố, vận dụng

Giao về nhà

Sửa tại

Nội dung 1

………

Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập mà GV

đã lựa chọn cho HS thường bắt đầu bằng những bài tập định tính hay những bài tập tập dượt Sau đó HS sẽ giải các bài tập tính toán, bài tập đồ thị bài tập thí nghiệm có nội dung phức tạp hơn Việc giải các bài tập tính toán tổng hợp, những bài tập có

nội dung kĩ thuật với dữ kiện không đầy đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập đã được lựa chọn cho đề tài

1.8 Phát triển tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh

1.8.1 Khái niệm phương pháp dạy học tích cực

Như chúng ta đã biết, mỗi phương pháp dạy học dù truyền thống hay hiện đại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, đều nhấn mạnh lên một khía cạnh nào đó của cơ chế dạy học hoặc nhấn mạnh lên mặt nào đó thuộc về vai trò của người thầy Chúng tôi cho rằng, cho dù các phương pháp thể hiện hiệu quả thế nào thì nó vẫn tồn tại một vài khía cạnh mà người học và người dạy chưa khai thác hết Chính vì vậy mà không có một phương pháp dạy học nào là vạn năng, là lý tưởng Mỗi một phương pháp đều có ưu điểm của nó do đó người thầy nên xây dựng cho mình một phương pháp riêng phù hợp với mục tiêu, bản chất của vấn đề cần trao đổi, phù hợp với thành phần lớp học, các nguồn lực, công cụ dạy học sẵn có và cuối cùng là phù hợp với sở thích của mình

Theo chúng tôi, phương pháp dạy học gọi là tích cực nếu hội tụ được các yếu

tố sau:

- Thể hiện rõ vai trò của nguồn thông tin và các nguồn lực sẵn có

- Thể hiện được động cơ học tập của người học khi bắt đầu môn học

- Thể hiện rõ được bản chất và mức độ kiến thức cần huy động

- Thể hiện rõ được vai trò của người học, người dạy, vai trò của các mối tương tác trong quá trình học

- Thể hiện được kết quả mong đợi của người học

Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích

cực, chủ động, sáng tạo của người học

“Tích cực” trong phương pháp dạy học tích cực được dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái nghĩa với không hoạt động, thụ động chứ không dùng theo nghĩa trái với tiêu cực Phương pháp dạy học tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy

tính tích cực của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính tích cực của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp tích cực GV phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động

Muốn đổi mới cách học phải đối mới cách dạy Cách dạy chỉ đạo cách học, nhưng ngược lại thói quen học tập của trò cũng ảnh hưởng tới cách dạy của thầy Chẳng hạn, có trường hợp HS đòi hỏi cách dạy tích cực hoạt động nhưng GV chưa đáp ứng được, hoặc có trường hợp GV hăng hái áp dụng phương pháp dạy học tích cực nhưng không thành công vì HS chưa thích ứng, vẫn quen với lối học tập thụ động Vì vậy, GV phải kiên trì dùng cách dạy hoạt động để dần xây dựng cho HS phương pháp học tập chủ động một cách vừa sức, từ thấp lên cao Trong đổi mới phương pháp dạy học phải có sự hợp tác của cả thầy và trò, sự phối hợp nhịp nhàng hoạt động dạy với hoạt động học thì mới thành công Như vậy việc dùng thuật ngữ

“ Dạy và học tích cực ” để phân biệt với “ Dạy và học thụ động ” [20]

1.8.2 Tính tích cực học tập

Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người, bởi vì để tồn tại và phát triển con người luôn phải chủ động, tích cực cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội Vì vậy, hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục

Tính tích cực học tập về thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức Tính tích cực nhận thức trong hoạt động học tập liên quan trước hết động cơ học tập Động cơ đúng tạo ra hứng thú Hứng thú là tiền đề của tự giác Hứng thú và tự giác là hai yếu tố tạo nên tính tích cực Tính tích cực sản sinh nếp tư duy độc lập Suy nghĩ độc lập là mầm mống của sáng tạo Ngược lại, phong cách học tập tích cực độc lập sáng tạo sẽ phát triển tự giác, hứng thú, bồi dưỡng động cơ học tập Tính tích cực học tập biểu hiện ở những dấu hiệu như: hăng hái trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung các câu trả lời của bạn, phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề nêu ra; hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa đủ rõ; chủ động vận dụng kiến thức, kĩ

năng đã học để nhận thức vấn đề mới; tập trung chú ý vào vấn đề đang học; kiên trì hoàn thành các bài tập, không nản trước những tình huống khó khăn

Tính tích cực học tập thể hiện qua các cấp độ từ thấp lên cao như: [20]

- Bắt chước: gắng sức làm theo mẫu hành động của thầy, của bạn

- Tìm tòi: độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, tìm kiếm cách giải quyết khác nhau về một số vấn đề

- Sáng tạo: tìm ra cách giải quyết mới, độc đáo, hữu hiệu

Tích cực, tự chủ trong học tập là một hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập

1.8.3 Các đặc trưng của các phương pháp dạy học tích cực

1.8.3.1 Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của HS

Trong phương pháp dạy học tích cực, người học là đối tượng của hoạt động

"dạy", đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt Được đặt vào những tình huống của đời sống thực tế, người học trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt ra theo cách suy nghĩ của mình, từ đó nắm được kiến thức kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp “làm ra” kiến thức, kĩ năng đó, không

rập theo những khuôn mẫu sẵn có mà được bộc lộ và phát huy tiềm năng sáng tạo

Dạy theo cách này thì GV không chỉ giản đơn truyền đạt tri thức mà còn hướng dẫn hành động Chương trình dạy học phải giúp cho từng HS biết hành động

và tích cực tham gia các chương trình hành động của cộng đồng

1.8.3.2 Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học

Phương pháp tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học

Trong xã hội hiện đại đang biến đổi nhanh với sự bùng nổ thông tin, khoa học, kĩ thuật, công nghệ phát triển như vũ bão thì không thể nhồi nhét vào đầu óc

HS khối lượng kiến thức ngày càng nhiều Phải quan tâm dạy cho HS phương pháp học ngay từ bậc tiểu học và càng lên bậc học cao hơn càng phải được chú trọng

Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho

họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội Vì vậy, ngày nay người ta nhấn mạnh mặt hoạt động học trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang tự học chủ động, đặt vấn đề phát triển tự học ngay trong trường phổ thông, không chỉ

tự học ở nhà sau bài lên lớp mà tự học cả trong tiết học có sự hướng dẫn của GV

1.8.3.3 Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

Trong một lớp học mà trình độ kiến thức, tư duy của HS không thể đồng đều tuyệt đối thì khi áp dụng phương pháp tích cực buộc phải chấp nhận sự phân hóa về cường độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học được thiết kế thành một chuỗi công tác độc lập, áp dụng phương pháp tích cực ở trình độ càng cao thì sự phân hóa này càng lớn Việc sử dụng các phương tiện công nghệ thông tin trong nhà trường sẽ đáp ứng yêu cầu cá thể hóa hoạt động học tập theo nhu cầu

và khả năng của mỗi HS

Tuy nhiên, trong học tập, không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều được hình thành bằng những hoạt động độc lập cá nhân Lớp học là môi trường giao tiếp thầy - trò, trò - trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới Bài học vận dụng được vốn hiểu biết và kinh nghiệm sống của người thầy giáo

Trong nhà trường, phương pháp học tập hợp tác được tổ chức ở cấp nhóm,

tổ, lớp hoặc trường Được sử dụng phổ biến trong dạy học là hoạt động hợp tác trong nhóm nhỏ 4 đến 6 người Học tập hợp tác làm tăng hiệu quả học tập, nhất là lúc phải giải quyết những vấn đề gay cấn, lúc xuất hiện thực sự nhu cầu phối hợp giữa các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung Trong hoạt động theo nhóm nhỏ sẽ

không thể có hiện tượng ỷ lại; tính cách năng lực của mỗi thành viên được bộc lộ, uốn nắn, phát triển tình bạn, ý thức tổ chức, tinh thần tương trợ Mô hình hợp tác trong xã hội đưa vào đời sống học đường sẽ làm cho các thành viên quen dần với sự phân công hợp tác trong lao động xã hội Trong nền kinh tế thị trường đã xuất hiện nhu cầu hợp tác xuyên quốc gia, liên quốc gia; năng lực hợp tác phải trở thành một mục tiêu giáo dục mà nhà trường phải chuẩn bị cho HS

Để phát huy tính tích cực của người học đòi hỏi phải có sự phân hóa về trình

độ, cường độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập Cần tăng cường cá thể hóa hoạt động học tập theo nhu cầu và khả năng của mỗi HS Các bài học được thiết kế thành một chuỗi nhiệm vụ phù hợp với khả năng nhận thức của từng đối tượng người học Như vậy, học tập cá thể đáp ứng được trình độ của người học, phù hợp với phong cách học của mỗi cá nhân Qua đó người học rèn luyện ý thức tự lực, ý thức trách nhiệm với kết quả học tập của mình [8]

Tuy vậy, lớp học là môi trường giao tiếp thầy- trò, trò - trò, tạo nên mối quan

hệ hợp tác giữa các cá nhân trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức Thông qua thảo luận, tranh luận trong nhóm, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ và chia sẻ HS không chỉ có điều kiện học tập cùng nhau mà còn học tập lẫn nhau Kiến thức của người học thu được là sự đóng góp của nhiều người Đồng thời qua học tập hợp tác, các kỹ năng giao tiếp, kỹ năng thuyết phục, kỹ năng lắng nghe tích cực, ý thức tổ chức, tinh thần tương trợ được rèn luyện và phát triển

Dạy học thông qua hợp tác nhóm tạo nên mối quan hệ tương tác giữa trò với trò, giữa thầy với trò, tạo nên sự bình đẳng trong quan hệ giữa các thành viên và tạo nên môi trường học tập an toàn Trong môi trường đó mỗi cá nhân được phép thể hiện tối đa khả năng nhận thức và kinh nghiệm của mình một cách tự tin và thoải mái bởi cảm giác an toàn Học tập hợp tác theo nhóm còn phát triển ở HS kỹ năng

tổ chức, kỹ năng điều khiển và lãnh đạo Thông qua đó hình thành ở HS những phẩm chất của người lao động [9]

1.8.3.4 Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

Trong dạy học, việc đánh giá HS không chỉ nhằm mục đích nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động học của trò mà còn đồng thời tạo điều kiện nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động dạy của thầy

Trước đây GV giữ độc quyền đánh giá HS Trong phương pháp tích cực, GV phải hướng dẫn HS phát triển kĩ năng tự đánh giá để tự điều chỉnh cách học Liên quan với điều này, GV cần tạo điều kiện thuận lợi để HS được tham gia đánh giá lẫn nhau Tự đánh giá đúng và điều chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực rất cần cho

sự thành đạt trong cuộc sống mà nhà trường phải trang bị cho HS

Theo hướng phát triển các phương pháp tích cực để đào tạo những con người năng động, sớm thích nghi với đời sống xã hội, thì việc kiểm tra, đánh giá không thể dừng lại ở yêu cầu tái hiện các kiến thức, lặp lại các kĩ năng đã học mà phải khuyến khích trí thông minh, óc sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống thực tế

Với sự trợ giúp của các thiết bị kĩ thuật, kiểm tra đánh giá sẽ không còn là một công việc nặng nhọc đối với GV, mà lại cho nhiều thông tin kịp thời hơn để linh hoạt điều chỉnh hoạt động dạy, chỉ đạo hoạt động học Từ dạy và học thụ động sang dạy và học tích cực, GV không còn đóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức, GV trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để HS tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình Trên lớp, HS hoạt động là chính, GV có vẻ nhàn nhã hơn nhưng trước đó, khi soạn giáo án, GV

đã phải đầu tư công sức, thời gian rất nhiều so với kiểu dạy và học thụ động mới có thể thực hiện bài lên lớp với vai trò là người gợi mở, xúc tác, động viên, cố vấn, trọng tài trong các hoạt động tìm tòi hào hứng, tranh luận sôi nổi của HS GV phải

có trình độ chuyên môn sâu rộng, có trình độ sư phạm lành nghề mới có thể tổ chức, hướng dẫn các hoạt động của HS mà nhiều khi diễn biến ngoài tầm dự kiến của GV

1.8.4 Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực

1.8.4.1 Không khí học tập và các mối quan hệ trong lớp/nhóm

Xây dựng môi trường học tập thân thiện, mang tính kích thích: như bố trí bàn ghế, trang trí trên tường, cách sắp xếp không gian lớp học, quan tâm tới sự thoải

mái về tinh thần Hỗ trợ cá nhân một cách tích cực, tạo cơ hội để HS giao tiếp, thể hiện quan điểm, giá trị, mơ ước, chia sẻ kinh nghiệm,… và hợp tác trong các hoạt động học tập, tạo ra môi trường học tập thoải mái, không căng thẳng, không nặng

nề, không phiền nhiễu Cho phép các hoạt động giải trí nhẹ nhàng, truyện vui, hài hước trong quá trình thực hiện nhiệm vụ

1.8.4.2 Sự phù hợp với mức độ phát triển của học sinh

Để thúc đẩy quá trình học tập của HS, cần phải kể đến sự phù hợp với các mức

độ phát triển của HS Đầu tiên là sự phân hóa về nhịp độ học tập giữa các đối tượng

HS khác nhau từ đó dẫn tới sự khác biệt về trình độ phát triển của HS Do vậy yêu cầu người GV phải trình bày rõ ràng về những mong đợi của thầy đối với trò (nhất trí thỏa thuận), đưa ra các yêu cầu rõ ràng, tránh mơ hồ, đa nghĩa Đồng thời khuyến khích HS giúp đỡ lẫn nhau, từ đó giành thời gian đặt các câu hỏi yêu cầu HS động não và hỗ trợ cá nhân Ngoài ra có thể quan sát HS học tập để tìm ra phong cách và

sở thích học tập của từng HS, tạo điều kiện trao đổi với HS về nhiệm vụ học tập

1.8.4.4 Mức độ và sự đa dạng của hoạt động

Hạn chế tối đa thời gian chết và thời gian chờ đợi, với các đối tượng HS khác nhau cần có những yêu cầu khác nhau có như vậy mới tăng cường sự tham gia tích cực, hoặc có thể tạo ra các thời điểm hoạt động và trải nghiệm tích cực, tích hợp các hoạt động học mà chơi (các trò chơi giáo dục) như tham gia hoạt động giải ô chữ theo lĩnh vực yêu thích Thay đổi xen kẽ các hoạt động và nhiệm vụ học tập để có thể đảm bảo

đủ thời gian thực hành Đảm bảo hỗ trợ đúng mức (HS hỗ trợ lẫn nhau và hỗ trợ từ

GV), GV không làm hộ HS, chỉ hỗ trợ hướng dẫn đến một mức nào đó, yêu cầu HS tăng cường các trải nghiệm thành công có như vậy mới tạo ra hứng thú học tập cho HS

1.8.4.5 Phạm vi tự do sáng tạo

HS thường xuyên được lựa chọn hoạt động phù hợp với bản thân, HS lên kế hoạch đánh giá bài học, thực hiện nhiệm vụ và hoạt động, khi trải nghiệm trong thực tế HS có quyền thay đổi kế hoạch cho phù hợp với mục tiêu đặt ra Trong khuôn khổ một số nhiệm vụ nhất định, HS tự do xác định quá trình thực hiện và xác định sản phẩm mà mình tạo ra, có thể thay đổi sản phẩm tạo ra cho phù hợp với thực tiễn, có như vậy HS được giao nhiệm vụ mới đáp ứng cơ sở thực tiễn của nhà trường và thực tế của nhóm

Phát huy tính tích cực, tự chủ trong hoạt động nhận thức của HS là một trong những nhiệm vụ của thầy giáo trong nhà trường và cũng là một trong những biện pháp nâng cao chất lượng dạy học Tuy không phải là vấn đề mới, nhưng với

xu hướng đổi mới dạy học hiện nay thì việc tích cực hóa hoạt động của HS là một vấn đề được đặc biệt quan tâm Trong đó HS chuyển từ vai trò là người thu nhận thông tin sang vai trò là người chủ động, tích cực tham gia tìm kiếm kiến thức người thầy chuyển từ người truyền thông tin sang vai trò người tổ chức, hướng dẫn , giúp đỡ để HS tự mình khám phá kiến thức mới Phát huy khả năng tích cực,tự chủ hoạt động nhận thức của HS sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó, hiệu quả hơn

Tích cực hoá vừa là biện pháp thực hiện nhiệm vụ dạy học, đồng thời nó góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng động, sáng tạo Đó là một trong những mục tiêu mà các nhà trường phải hướng tới

Để phát huy tốt tính tích cực, tự chủ trong hoạt động nhận thức của HS, chúng ta cần quan tâm đến một số biện pháp sau: [4]

- Tạo ra và duy trì không khí dạy học trong lớp nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho việc học tập và phát triển của HS Qua đó, HS dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sang tham gia tích cực trong quá trình dạy học

- Khởi động tư duy gây hứng thú học tập cho HS trước mỗi tiết học tư duy của HS ở trạng thái nghỉ ngơi Vì vậy, trước hết thầy giáo phải tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS ngay từ khâu đề xuất vấn đề học tập nhằm vạch ra trước mắt HS lí do của việc học và giúp các em xác định được nhiệm vụ học tập Đồng thời việc đó cũng tạo ra sự hứng thú cho HS Đây là bước khởi động tư duy nhằm đưa HS vào trạng thái sẵn sàng học tập, lôi kéo HS vào không khí dạy học khởi động tư duy chỉ là bước mở đầu, điều quan trọng hơn là phải tạo ra và duy trì không khí dạy học trong suốt giờ học

- Khai thác và phối hợp các phương pháp dạy học một cách có hiệu quả, đặc biệt chú trọng tới các phương pháp dạy học tích cực Việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS phụ thuộc nhiều vào việc tổ chức và điều khiển quá trình dạy học của người thầy Bởi vậy, trong tiến trình dạy học, người thầy cần phải lựa chọn và

sử dụng các phương pháp dạy học hiệu quả, có như vậy mới khuyến khích tính tích cực sáng tạo của HS trong học tập

- Tổ chức cho HS hoạt động Trong việc xác định rõ vai trò, nhiệm vụ của từng chủ thể có ý nghĩa rất quan trọng, nó giúp cho chủ thể định hướng hoạt động của mình Trong giờ học người thầy không được làm thay HS, mà phải đóng vai trò là người tổ chức quá trình học tập của HS, hướng dẫn HS đi tìm kiếm kiến thức mới Còn HS phải chuyển từ vai trò thụ động sang chủ động tham gia tích cực và sáng tạo vào quá trình học tập tránh tình trạng ngồi chờ và ghi chép một cách máy móc Vì vậy, cần phải tăng cường việc tổ chức cho HS thảo luận và làm việc theo nhóm

1.8.4.6 Bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

Năng lực luôn gắn với kĩ năng kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng Song

kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loạt hành động, chuyên biệt đến mức thành thạo, tự động hoá, máy móc Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thế Trong bất kì lĩnh vực hoạt động nào, càng thành thạo và có kiến thức sâu thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển Bởi vậy, không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó

Các biện pháp bồi dưỡng, phát triển năng lực sáng tạo: [10]

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới Kiến thức vật lí trong trường phổ thông là kiến thức đã được loài người khẳng định Tuy vậy, chúng vẫn luôn mới mẻ đối với HS Việc nghiên cứu kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra các tình huống đòi hỏi HS phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ Vì vậy, cần tổ chức hoạt động dạy học gắn với việc tổ chức hoạt động sáng tạo là rất cần thiết

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết Dự đoán có vai trò hết sức quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoán chủ yếu dựa vào trực giác, kết hợp với các kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc của bản thân về một lĩnh vực nhất định Có thể dự đoán theo các cách sau: dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có, dựa trên sự tương tự, dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng vật lí, dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình, dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức, dựa trên dự đoán về mối quan hệ định lượng

1.9 Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập chương Chất khí - vật lí 10 ở một số trường Trung học phổ thông hiện nay

1.9.1 Đối tượng điều tra và phương pháp điều tra

1.9.1.1 Đối tượng điều tra

Khảo sát thực tế một số trường trung học phổ thông của tỉnh Đắk lắk Cụ thể

là trường THPT Phan Bội Châu, huyện Krông Năng - tỉnh Đắk lắk Các thông tin được tìm hiểu:

- Thực trạng việc dạy và học của GV và HS khi dạy và học chương Chất khí, việc lựa chọn bài tập, sử dụng bài tập trong chương

- Những khó khăn và sai lầm của HS thường mắc phải khi học các bài trong chương Chất khí, từ đó nhận xét nguyên nhân dẫn đến sai lầm của HS thường mắc phải

Trên cơ sở tìm hiểu các thông tin trên chúng tôi đề xuất phương hướng khắc phục

1.9.1.2 Phương pháp điều tra

- Điều tra GV: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng GV được điều tra là 20), dự giờ, trao đổi với GV

- Điều tra HS: dùng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là 90), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, khảo sát bài kiểm tra

1.9.2 Kết quả điều tra

1.9.2.1 Tình hình dạy học chương Chất khí

* Việc lựa chọn bài tập của GV

- Đa số các GV chỉ soạn một số bài tập để HS củng cố sau từng tiết dạy, và soạn vài bài tập cho tiết bài tập chương Chất khí GV chưa soạn thảo một hệ thống bài tập để giảng dạy

- Một số GV đã soạn hệ thống bài tập nhưng chưa đảm bảo tính hệ thống, khoa học theo các mức độ nhận thức: nhận biết, hiểu, vận dụng

* Việc sử dụng bài tập của GV

- Trong các tiết dạy lí thuyết vì thời gian có hạn nên sau khi dạy xong lí thuyết thì đa số các GV cũng chỉ cho HS làm được một hoặc hai bài để củng cố, còn đâu chỉ nhắc nhở HS về làm bài tập trong SGK Và cũng vì thời gian có hạn nên hầu như GV không có thời gian sửa những bài tập giao cho HS giải tại nhà

- Một số GV đã soạn thảo hệ thống bài tập nhưng chưa xây dựng kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập đã soạn thảo, mà chỉ phát cho HS tự làm tại nhà

- Câu hỏi định hướng tư duy cho HS trong quá trình giải bài tập còn ít, nhiều câu chưa phù hợp, chưa soạn được hệ thống câu hỏi định hướng tư duy tích cực, tự chủ đối với từng loại bài tập và từng đối tượng HS

- Khi dạy bài tập, GV thường chú ý nhiều đến những biến đổi toán học mà ít chú ý đến việc phân tích định hướng tư duy cho HS Quá trình hướng dẫn HS giải bài tập không tuân theo đủ các giai đoạn của chiến lược tổng quát giải toán vật lí

1.9.2.2 Tình hình học chương Chất khí

Thông qua việc tìm hiểu, trao đổi với các GV dạy vật lí ở các trường THPT

và quá trình tìm hiểu, dự giờ tại trường trường THPT Phan Bội Châu, huyện Krông Năng - tỉnh Đắk lắk, tôi nhận thấy:

- Nhiều HS học một cách thụ động, ghi nhớ máy móc, không hiểu bản chất các định luật chất khí nên không nhớ đúng nội dung các định luật, việc áp dụng các định luật vào giải bài toán gặp nhiều khó khăn, hay sai lầm

- Khi giải bài tập chương Chất khí các em thường lúng túng trong việc định hướng giải, trình bày bài giải, việc vận dụng các kiến thức vật lí, công thức vật lí, định luật vật lí, vào việc giải bài tập còn kém

- Nhiều HS không hứng thú giải bài tập, chưa tự giác giải bài tập

- HS chưa có ý thức phân loại và xây dựng phương pháp giải cho mỗi loại bài tập

1.9.2.3 Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi giải bài tập chương Chất khí

* Những khó khăn chủ yếu của học sinh:

- Khó khăn trong việc áp dụng các tính chất, định luật, phương trình của chất khí để giải thích các hiện tượng thực tế

- Khó khăn trong việc giải các bài tập phải áp dụng các hệ thức của định luật, phương trình của chất khí phối hợp với các công thức cũ liên quan

- Khó khăn khi vẽ đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của chất khí trong các hệ tọa độ khác nhau, trong các bài toán khai thác đồ thị

- Khó khăn khi vận dụng các định luật của chất khí để thiết kế phương án thí nghiệm để giải quyết một vấn đề thực tế

- Khó khăn trong việc đổi đơn vị

* Những quan niệm sai lầm chủ yếu của học sinh:

- Sai lầm trong lựa chọn các định luật, phương trình chất khí để giải bài tập

- Sai lầm khi nhận biết các đẳng quá trình

- Sai lầm khi xác định lượng khí xác định trong quá trình biến đổi trạng thái

- Không đổi đơn vị về đơn vị chuẩn, phù hợp ở một số trường hợp

1.9.3 Nguyên nhân sai lầm và cách khắc phục

1.9.3.1 Nguyên nhân sai lầm

Theo chúng tôi, thực trạng nêu trên do một số nguyên nhân sau:

- Kĩ năng vận dụng toán học còn kém, còn quên nhiều kiến thức cũ liên quan đến bài học

- HS chưa biết phân tích hiện tượng chuyển trạng thái của chất khí cho ở đề bài để lựa chọn đúng các kiến thức, định luật chất khí vào quá trình giải bài tập, ngoài ra việc nhận biết các đẳng quá trình còn có sự lầm lẫn

- Do GV chưa soạn thảo được một hệ thống bài tập chương Chất khí phù hợp với các đối tượng HS và hoạt động hướng dẫn giải bài tập chương Chất khí chưa phát huy được tính tích cực, chủ động và bồi dưỡng được năng lực sáng tạo cho HS,

do đó HS không có hứng thú giải bài tập, tâm lí ngại giải bài tập

- Nội dung cấu trúc chương trình SGK mới, thời lượng cho việc hướng dẫn

HS giải bài tập hay luyện tập quá ít (ban cơ bản chỉ có một tiết bài tập, ban tự nhiên

có hai tiết bài tập), dẫn đến HS không có điều kiện bổ sung, mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn kỹ năng giải BTVL

1.9.3.2 Cách khắc phục

- Ôn tập lại các kiến thức liên quan, hướng dẫn HS một số kĩ năng vận dụng toán học để giải BTVL

- Giúp HS phân biệt các đẳng quá trình, điều kiện áp dụng các định luật chất khí

- GV phải soạn thảo được một hệ thống bài tập chương Chất khí phù hợp với các đối tượng HS và hoạt động hướng dẫn giải bài tập chương Chất khí phải phát huy được tính tích cực, chủ động và bồi dưỡng được năng lực sáng tạo cho HS

- Tăng thời lượng cho hoạt động giải bài tập