Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương chất khí vật lí 10 THPT (LV01963)

Giả thuyết khoa học Có thể tổ chức dạy học một số kiến thức của chương “Chất khí” theo quan điểm kiến tạo trong điều kiện hiện nay của trường THPT đảm bảo các yêu cầu về tính khoa học,

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

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS LƯƠNG VIỆT THÁI

Hà Nội – 2016

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Trần Công Hợi

- Thư viện của trường đã giúp tôi trong học tập và nghiên cứu trong suốt hai năm vừa qua

- Đặc biệt, em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Lương Việt Thái – người hướng dẫn khoa học đã định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn và động viên

em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

- Ban giám hiệu và quý thầy cô tổ Vật lý, các em học sinh Trường THPT

TP Hưng Yên và quý thầy cô ở các trường THPT thuộc tỉnh Hưng Yên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai đề tài

- Các bạn cùng khóa 18 đã nhiệt tình tham gia đóng góp ý kiến và trao đổi trong học tập

- Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn đến bố, mẹ và các anh, em đã luôn ủng

hộ cho con trong suốt thời gian vừa qua

Hà Nội, tháng 07 năm 2016

Tác giả

Trần Công Hợi

ĐC : Đối chứng

MỤC LỤC

I MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 2

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Giả thuyết khoa học 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

II NỘI DUNG 4

Chương 1: LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 4

1 Lý thuyết kiến tạo trong dạy học 4

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo 4

1.1.2 Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo[22] 4

1.1.3 Kiến tạo trong dạy học[4] 9

2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông 13

2.1 Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học Vật lý theo quan điểm KT 14

2.2 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông 15

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 21

Chương 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “ CHẤT KHÍ” THEO LÝ THUYẾT KIẾN TẠO NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC VẬT LÝ 22

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Chất khí” 22

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương 23

2.3 Thiết bị dạy học chương đáp ứng ứng yêu cầu dạy học theo lý thuyết kiến tạo 24

2.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Chất khí” ở trường THPT 24

2.5 Điều tra quan niệm của học sinh sự hiểu biết về chất khí trước khi dạy chương “Chất khí” 27

2.6 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” theo lý

thuyết kiến tạo 37

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 61

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 62

3.1 Mục đính của thực nghiệm sư phạm 62

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 63

3.2.1 Đối tượng 63

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm 63

3.3 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 63

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 63

3.5 Kết quả thực nghiệm 64

3.5.1 Mô tả diễn biến TNSP 64

3.5.2 Đánh giá định lượng 71

3.5.3 Phân tích số liệu 77

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 79

III KẾT LUẬN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đổi mới phương pháp dạy học và đầu tư phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu của Đảng và nhà nước trong mục tiêu và phương hướng phát triển của ngành giáo dục nước ta Ngành giáo dục hiện nay với nhiệm vụ là đào tạo cho xã hội những con người năng động, sáng tạo, đáp ứng thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập kinh tế quốc tế Để đáp ứng được yêu cầu đó đòi hỏi nền giáo dục nước nhà phải đổi mới toàn diện mà trọng tâm là đổi mới phương pháp dạy học Đó là một trong những mục tiêu lớn được ngành giáo dục đào tạo đặt ra trong giai đoạn hiện nay và là mục tiêu chính đã được đề cập đến trong nghị quyết TW 2, khóa VII: “ Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền đạt một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …”

Điều 24.2 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác dụng đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

Có nhiều lý thuyết là cơ sở cho các phương pháp dạy học hiện đại trong đó có lý thuyết kiến tạo Dạy học theo lý thuyết kiến tạo tập trung vào người học, đề cao vai trò, hoạt động của học sinh nên việc nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học Vật lý là điều cần thiết

Việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học đã sớm phát triển ở các nước trên thế giới nhưng ở nước ta vẫn chưa phổ biến Hiện nay, đã có hai luận án Tiến

sĩ Giáo dục học nghiên cứu dạy học một số kiến thức Vật lý theo quan điểm kiến tạo và một số luận văn Thạc sĩ nghiên cứu vấn đề này Bên cạnh đó trong chương trình Vật lý lớp 10, chương trình chuẩn thì chương “Chất khí” là chương quan trọng không những về mặt lý thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế Kiến thức của

chương rất gần gũi với học sinh và có nhiều cơ sở về nội dung dạy học và thiết

bị dạy học để tổ chức dạy học theo quan điểm kiến tạo Tuy nhiên, chưa có luận văn nào vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10

THPT

Trên cơ sở đó, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT” để góp phần vào công cuộc đổi mới phương pháp dạy học Vật lý trong trường phổ thông nhằm nâng cao chất lượng dạy học trong giai đoạn hiện nay

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo vào quá trình dạy học chương

“Chất khí” Vật lý 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Tìm hiểu lý thuyết kiến tạo trong dạy học, các phương án dạy học dựa trên quan điểm kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý 3.2 Xác định mục tiêu dạy học chương “Chất khí”

3.3 Phân tích nội dung kiến thức chương “Chất khí” lớp 10 THPT, chương trình chuẩn Xác định điều kiện cần thiết tổ chức dạy học theo quan điểm kiến tạo

3.4 Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Chất khí” ở trường THPT

3.5 Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” lớp 10 THPT, chương trình chuẩn theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý

3.6 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và tính hiệu quả của các tiến trình Tại trường THPT TP Hưng Yên

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học Vật lý

4.2 Phạm vi nghiên cứu: Chương “Chất khí” lớp 10 THPT, chương trình

chuẩn Tại trường THPT TP Hưng Yên

5 Giả thuyết khoa học

Có thể tổ chức dạy học một số kiến thức của chương “Chất khí” theo quan điểm kiến tạo trong điều kiện hiện nay của trường THPT đảm bảo các yêu cầu

về tính khoa học, sư phạm, khả thi; từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học nhằm tìm hiểu lý thuyết kiến tạo

và các phương án dạy học theo quan điểm kiến tạo

- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập (định tính và định lượng) để xác định nội dung, cấu trúc logic của các kiến thức

 Bố cục của luận văn

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

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

II NỘI DUNG Chương 1: LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC

Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1 Lý thuyết kiến tạo trong dạy học

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo xuất phát từ một quan điểm của J.Piaget (nhà tâm lý học lỗi lạc người Thụy Sĩ, 1896 - 1980) về các cấu trúc nhận thức [4], [11] Theo quan điểm này, hoạt động nhận thức của con người liên quan đến việc tổ chức thông tin và thích nghi với môi trường mà người học tri giác nó thông qua quá trình đồng hóa và điều ứng Tổ chức thông tin là cách mà thông tin được tổ chức, hình thành trong đầu óc của con người liên quan đến các đối tượng cụ thể, ý tưởng hoặc hành động Thông tin được tổ chức được gọi là nội dung Nội dung hòa nhập vào cấu trúc nhận thức của chủ thể thông qua quá trình đồng hóa và điều ứng

Sự phát triển nhận thức bao gồm ba quá trình cơ bản: đồng hóa, điều ứng và

sự cân bằng [23] Đồng hóa là một phần của sự thích nghi, là cơ chế giữ gìn cái đã biết và cho phép người học vận dụng những cái đã biết để giải quyết tình huống mới Còn sự điều ứng chỉ thực sự xuất hiện khi những gì đã học không đủ để giải quyết các tình huống mới Để giải quyết các tình huống này, người học có thể điều chỉnh, thậm chí là bác bỏ các nhận thức, quan niệm cũ Cân bằng là sự điều chỉnh của chủ thể giữa hai quá trình đồng hóa và điều ứng Như vậy, đồng hóa không làm thay đổi nhận thức mà chỉ mở rộng cái đã biết, còn điều ứng là làm thay đổi nhận thức và khi một học sinh tiếp xúc với một thông tin mới, sự mất cân bằng

sẽ bắt đầu xuất hiện cho tới khi có sự thích nghi với thông tin mới và khi đó sẽ có

sự cân bằng

1.1.2 Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo[22]

Quá trình nhận thức của con người là một quá trình học tập dưới nhiều hình thức khác nhau từ mang tính chất tự phát cho đến tự giác, có tổ chức chặt chẽ theo một chương trình có tính khoa học cao Quá trình học tập của con người là một quá trình hoạt động tâm sinh lý với hàng loạt các thao tác và hành động liên tiếp được thực hiện trước hết bởi các cơ quan thụ cảm, sau đó bởi các cơ quan của hệ thần kinh trung ương Đồng thời nhờ có ngôn ngữ và các ký hiệu mà kết quả của quá

trình đó được kiến tạo thành hệ thống tri thức của con người nhằm phản ánh thế giới hiện thực khách quan

Trong triết học duy vật biện chứng, tư tưởng chính của lý thuyết kiến tạo đã được nhận thức luận Mác – Lênin khẳng định trong luận đề: Thế giới tự nhiên được tạo nên bởi vật chất, vật chất luôn vận động và tồn tại khách quan, con người có thể phản ánh được sự tồn tại và vận động của vật chất trong tư duy và hành động của mình Như vậy, con người phải kiến tạo nên hệ thống tri thức để phản ánh thực tại xung quanh mình Nếu hệ thống tri thức càng phong phú thì thực tại khách quan càng được phản ánh một cách sâu sắc và đầy đủ hơn Một số hiện tượng con người chưa giải thích được đó là do hệ thống tri thức chưa được kiến tạo một cách đầy đủ Khi đó, xuất hiện yêu cầu mở rộng tri thức và điều này thúc đẩy con người không ngừng nổ lực hoạt động và con người ngày càng nhận thức được thực tại sâu sắc hơn và tiệm cận với chân lý hơn

Ta thấy rằng: tư tưởng nền tảng của lý thuyết kiến tạo là đặt vai trò của chủ thể nhận thức lên vị trí hàng đầu của quá trình nhận thức Trong quá trình học tập, người học không ngừng nổ lực tư duy để vượt qua những khó khăn nhận thức, nhiều khi phải thay đổi những quan niệm không phù hợp để xây dựng quan niệm mới

Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học[4]

Dạy học là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của người học một cách tự giác, chặt chẽ theo một chương trình có tính khoa học để đạt được hiệu quả cao nhất

vì thế phải dựa trên các cơ sở tâm lý học và triết học của hoạt động nhận thức Những cơ sở tâm lý học và triết học của LTKT nêu trên là cơ sở khoa học để tạo lập LTKT trong dạy học

Là một trong những người tiên phong trong việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học, Von Glasersfeld (nhà triết học người Đức, sinh năm 1917) đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của lý thuyết kiến tạo như sau:

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

Luận điểm này khẳng định vai trò quyết định của chủ thể trong quá trình học tập, nó hoàn toàn phù hợp với thực tiễn trong quá trình nhận thức Trong dạy học điều này cũng được thực hiện rõ ràng, chẳng hạn: khái niệm cùng phương và cùng giá Mặc dù GV có thể đưa ra nhiều ví dụ khác nhau xoay quanh hai khái niệm trên nhưng chúng chỉ có thể được tạo nên trong chính tư duy của HS

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

Theo quan điểm này, nhận thức không phải là quá trình HS thụ động thu nhận những chân lý do người khác áp đặt, mà họ được đặt trong một môi trường có dụng ý sư phạm Ở đó HS được khuyến khích vận dụng những kỹ năng

đã có để thích nghi với những đòi hỏi của môi trường mới, từ đó hình thành nên tri thức mới Như vậy, luận điểm này hoàn toàn phù hợp với quy luật nhận thức của loài người Chẳng hạn, sau khi HS đã có kiến thức về điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực, HS dựa vào đó để đưa ra phương pháp xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng có hình dạng bất kỳ

c) Học là một quá trình mang tính xã hội trong đó học sinh dần dần tự hòa mình vào các hoạt động trí tuệ của những người xung quanh Trong lớp, học sinh không chỉ tham gia vào việc khám phá mà còn tham gia vào quá trình xã hội bao gồm việc giải thích, trao đổi, đàm phán và đánh giá

Chẳng hạn, khi GV đưa ra câu hỏi: Nhiệt độ có ảnh hưởng tới áp suất và thể tích của khối khí không? HS thảo luận nhóm và đưa ra các câu trả lời:

Nhóm 1: Ảnh hưởng tới thể tích

Nhóm 2: ảnh hưởng tới áp suất

Nhóm 3: Ảnh hưởng tới cả áp suất và thể tích

Các HS đều đưa ra lý lẽ để bảo vệ ý kiến của mình, ở đây xuất hiện các mối quan hệ tương tác với nhau

d) Kiến thức và kinh nghiệm mà cá nhân thu nhận phải tương xứng với những yêu cầu mà tự nhiên và xã hội đặt ra

Luận điểm này định hướng cho việc dạy học theo quan điểm kiến tạo không lệch khỏi mục tiêu của giáo dục phổ thông, tránh tình trạng HS phát triển một cách tự do dẫn đến tri thức thu được trong quá trình học tập là lạc hậu hoặc quá xa vời tri thức khoa học phổ thông, không phù hợp với lứa tuổi, không phù hợp với những đòi hỏi của thực tiễn Như ở ví dụ trên, các ý kiến khác nhau của các nhóm

HS đưa ra chỉ có ý kiến của nhóm 3 phù hợp với thực tiễn, 2 ý kiến còn lại đều mắc phải sai lầm và phải được điều chỉnh lại thế giới quan của mình cho phù hợp với yêu cầu tự nhiên

e) Học sinh đạt được kiến thức mới theo chu trình: Dự báo -> Kiểm nghiệm -> Thất bại -> Thích nghi -> Kiến thức mới

Đây có thể coi là chu trình học tập mang tính đặc thù của LTKT Nó hoàn toàn khác với chu trình học tập mang tính thụ động ở đó tri thức được truyền một chiều từ GV đến HS Chu trình trên phản ánh sự sáng tạo không ngừng và vai trò chủ động, tích cực của HS trong quá trình học tập

Năm luận điểm trên là cơ sở xây dựng mô hình mới – dạy học kiến tạo

Dạy học kiến tạo Tiếp cận kiến tạo trong dạy học

Từ năm luận điểm của Von Glasersfeld có thể trình bày cách tiếp cận của

mô hình dạy học kiến tạo (gọi tắt là cách tiếp cận kiến tạo) như sau [24]:

Mục đích của dạy học không phải chỉ truyền thụ kiến thức mà chủ yếu là biến đổi nhận thức của học sinh, tạo điều kiện cho học sinh kiến thức, thông qua đó mà phát triển trí tuệ và nhân cách Muốn làm biến đổi nhận thức của học sinh, giáo viên cần phải tổ chức dạy học sao cho học sinh nắm bắt được vấn đề, tạo ra được những mâu thuẫn nhận thức giữa quan niệm cũ vốn có trong suy nghĩ của học sinh với thực tiễn quan sát và từ đó kiến tạo kiến thức

Cách tiếp cận kiến tạo trong dạy học nhấn mạnh đến mối liên tưởng kiến thức vốn có với những kiến thức cần học, đòi hỏi người giáo viên phải tạo ra được môi trường học tập thúc đẩy sự biến đổi nhận thức, có nghĩa là:

- Tạo cơ hội để học sinh trình bày, thể hiện những kiến thức vốn có

- Cung cấp tình huống có vấn đề có ý nghĩa (liên quan đến kiến thức vốn

có của học sinh)

- Tạo cơ hội cho học sinh suy nghĩ tìm ra cách giải quyết vấn đề (đề xuất giả thuyết, tạo ra kiến thức mới)

- Động viên học sinh thể hiện, trình bày kiến thức mới

- Tạo môi trường thuận lợi để học sinh tích cực tham gia vào quá trình dạy học

Như vậy, trong quá trình dạy học, giáo viên không được đơn thuần truyền thụ kiến thức mà phải là người động viên học sinh tham gia vào quá trình kiến tạo kiến thức; là người dự đoán, tìm hiểu những suy nghĩ, kiến thức vốn có trong đầu của học sinh trước giờ học cũng như trong giờ học; là người chỉ dẫn học sinh kiến tạo những tri thức có ý nghĩa, thúc đẩy quá trình biến đổi nhận thức của học sinh

Theo Irene.N.Valencia[9], dạy học là phải tạo cơ hội làm cho những ý nghĩ riêng của người học bộc lộ ra, tạo những hiện tượng thực nghiệm liên quan đến những quan niệm có sẵn của người học, tạo điều kiện cho người học suy nghĩ về các sự kiện thực nghiệm, thử nghiệm các ý kiến mới, thay đổi các ý kiến đã có Quan điểm này nhấn mạnh việc dạy học phải làm bộc lộ các quan niệm có sẵn của học sinh và tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức trên cơ sở những quan niệm có sẵn đó

Theo Minstrel[9], trong dạy học phải thường xuyên kiểm tra các quan niệm có sẵn của học sinh để đưa chúng ra công khai thảo luận, đánh giá, cần giúp học sinh phản ánh được các mối liên hệ giữa các quan niệm đã có của họ với các tri thức khoa học Quan niệm này nhấn mạnh việc cần làm cho học sinh bộc

lộ quan niệm có sẵn và việc tổ chức cho học sinh trình bày trước tập thể, tạo sự va chạm giữa các ý kiến khác nhau

Ta thấy rằng, các tác giả có thể đã nhấn mạnh một vài khía cạnh khác nhau nhưng đều thống nhất các quan điểm cơ bản chung như sau:

a) Dạy học phải xuất phát từ vốn kinh nghiệm đã có của học sinh

b) Trong quá trình dạy học, phải tổ chức cho học sinh tích cực, tự lực hoạt động nhận thức, xây dựng kiến thức bằng cách vượt qua các khó khăn trong nhận thức c) Trong quá trình dạy học phải luôn luôn có sự tương tác giữa người học với giáo viên và bạn học

1.1.3 Kiến tạo trong dạy học[4]

Từ giả thuyết do Von Glaserfeld đề xuất, Paul Ernest đã phân thành các loại kiến tạo như sau:

i Kiến tạo cơ bản

Kiến tạo cơ bản là gì?

Trong cách phân chia này, kiến tạo cơ bản là một quan điểm nhận thức, nhấn mạnh đến cách thức các cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân mình trong quá trình học tập Hay nói khác đi, theo tâm lý học phát triển và tâm lý học trí tuệ của Piaget và Vygosky, học tập là quá trình cá nhân đồng hóa và điều ứng, tiếp nhận thông tin từ môi trường, xử lý thông tin đó và thích ứng với môi trường, nhờ đó

mà kiến tạo cho mình một hệ thống quan niệm về thế giới xung quanh, quá trình tự học tập này là sự kiến tạo cơ bản

Nerida F.Ellerton và M.A.Clementes cho rằng: “Tri thức trước hết được kiến tạo một cách cá nhân thông qua cách thức hoạt động của chính họ”[4] Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với quan điểm của Von Glaserfeld là : “Tri thức là kết quả của hoạt động kiến tạo của chính chủ thể”

Kiến tạo cơ bản đề cao vai trò chủ động và tích cực của mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức và cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân

Kiến tạo cơ bản quan tâm đến sự chuyển hóa bên trong của cá nhân trong quá trình nhận thức, đồng thời coi trọng những kinh nghiệm của học sinh trong quá trình hình thành thế giới quan cho bản thân

Tóm lại, kiến tạo cơ bản quan niệm quá trình nhận thức là quá trình học sinh thích nghi với môi trường thông qua các hoạt động đồng hóa và điều ứng để dẫn đến sự cân bằng Tuy nhiên, quá trình này không phải là sự sắp xếp một cách cơ học

các kiến thức đã có và các kiến thức mới, mà bao gồm quá trình chủ thể nhận thức, suy nghĩ để loại bỏ những tri thức cũ không phù hợp, chọn lọc những tri thức đúng, phù hợp Do vậy, tri thức mới được hình thành bao gồm cả quá trình loại bỏ, kế thừa và phát triển các quan niệm sẵn có của học sinh Theo quan điểm kiến tạo cơ bản quá trình nhận thức của học sinh là quá trình thích nghi và tiến hóa

Ưu điểm nổi bật của kiến tạo cơ bản là đề cao vai trò tự lực của các cá nhân trong hoạt động nhận thức và chỉ ra cách thức cơ bản để người học xây dựng nên tri thức cho bản thân trong quá trình học tập

Song khi coi trọng quá mức vai trò của các cá nhân trong quá trình nhận thức cũng chính là đặt học sinh vào tình trạng cô lập, làm mất đi sự xung đột mang tính

xã hội trong nhận thức Do vậy, kiến thức được kiến tạo thiếu đi tính xã hội Biểu hiện là kết quả của kiến tạo cơ bản thường dẫn đến những quan niệm khác nhau của các cá nhân về cùng một sự kiện Trong số đó, có cái phù hợp, có cái chưa phù hợp, thậm chí có cái hoàn toàn sai trái với tri thức khoa học Những kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, những quan niệm sai trái và chưa phù hợp với tri thức khoa học thường có sức bền kỳ lạ và chúng trở thành chướng ngại trên con đường tổ chức nhận thức cho học sinh trong dạy học Hạn chế này của kiến tạo cơ bản sẽ được khắc phục nhờ kiến tạo xã hội

ii Kiến tạo xã hội

Kiến tạo xã hội là gì?

Con người thường không tồn tại một cách đơn lẻ mà thường sinh sống trong gia đình, trong tập thể, trong cộng đồng xã hội Đồng thời con người có ngôn ngữ

để giao tiếp với nhau trong cộng đồng Do đó, theo Vygosky, sự học tập của con người không chỉ dừng lại ở quá trình kiến tạo cơ bản mà đồng thời được thực hiện thông qua sự tương tác, sự tranh luận trong cộng đồng Vì vậy, kiến thức được tạo nên có tính chất xã hội, người ta gọi đây là kiến tạo xã hội hay kiến tạo ngoại sinh

Theo Nor Joharuddeen Mohdnor[4], kiến tạo xã hội là quan điểm nhấn mạnh đến vai trò của các yếu tố văn hóa, các điều kiện xã hội và sự tác động của các yếu tố đó đến sự hình thành kiến thức Quan điểm này được xây dựng dựa

trên các tư tưởng cơ bản sau:

- Tri thức được cá nhân tạo nên phải xứng đáng với các yêu cầu của tự nhiên và thực trạng xã hội đặt ra

- Người học đạt được các tri thức mới bởi quá trình nhận thức: Dự báo -> Kiểm nghiệm -> Thất bại -> Thích nghi -> Tri thức mới

Kiến tạo xã hội xem xét cá nhân trong mối quan hệ chặt chẽ với các lĩnh vực xã hội Theo Paul Ernest thì kiến tạo xã hội xem xét chủ thể nhận thức và lĩnh vực xã hội như là một sự kết nối mang tính trường tồn Nhân cách của chủ thể được hình thành thông qua sự tương tác của họ với những người khác, và điều này cũng quan trọng như những quá trình nhận thức mang tính cá nhân của chính họ Kiến tạo xã hội nhìn nhận chủ thể nhận thức trong mối quan hệ sống động với môi trường, nó không muốn nhấn mạnh một cách cô lập tiềm năng tư duy mang tính cá nhân mà nhấn mạnh đến khả năng tiềm ẩn của con người trong sự đối thoại Tư duy được xem như là một phần của hoạt động mang tính xã hội của cá nhân

Dễ thấy ưu điểm của kiến tạo xã hội là nhấn mạnh vai trò của các yếu tố xã hội trong quá trình kiến tạo tri thức, bởi vì trong quá trình kiến tạo tri thức nếu xung đột mang tính cá nhân chỉ có ý nghĩa quan trọng trong một số giai đoạn thì sự xung đột giữa các cá nhân mới là động lực quan trọng trong quá trình phát triển trí tuệ của người học

Vì vậy nếu quá thiên về kiến tạo xã hội thì vai trò của chủ thể trong quá trình nhận thức không được thể hiện một cách rõ nét

Ta nhận thấy rằng, cả kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội đều mang những ưu nhược điểm nhất định Trong khi kiến tạo cơ bản đề cao vai trò của cá nhân thì kiến tạo xã hội đề cao vai trò của những tác nhân bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình nhận thức của người học Chính vì vậy, để tổ chức hoạt động dạy học có hiệu quả, người giáo viên phải biết tạo ra những môi trường học tập thuận lợi, sao cho nhờ những kinh nghiệm cùng với những kiến thức, kỹ năng đã có, người học có thể mở rộng và thiết kế lại sự hiểu biết, kiến thức và kỹ năng của bản thân Đồng thời, không thể coi nhẹ vai trò của giáo viên và các bạn đồng môn Người học sẽ quan sát

giáo viên trong hành động, tư duy và tìm cách tiếp cận nó như là một mô hình mẫu Mỗi cá nhân HS cần phải được tạo môi trường, điều kiện để trao đổi tương tác với các bạn trong lớp (Kiến tạo xã hội) Thông qua đó, những kinh nghiệm cũ và kiến thức mới sẽ được kết hợp và định hướng vào sự hiểu biết của bản thân Mô hình do giáo viên đưa ra sẽ không được chủ thể tiếp nhận hoàn toàn mà được điều chỉnh cho phù hợp với sự hiểu biết riêng của bản thân học sinh

Một số năng lực cơ bản kiến tạo kiến thức[5],[29]

Để người học thực hiện có hiệu quả kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội trong quá trình lĩnh hội kiến thức, kỹ năng mới cần dần từng bước bồi dưỡng cho họ những năng lực cơ bản sau:

a) Năng lực dự đoán phát hiện vấn đề dựa trên cơ sở các quy luật tư duy biện chứng, tư duy tiền logic, khả năng liên tưởng và di chuyển các liên tưởng

b) Năng lực định hướng tìm tòi cách thức giải quyết vấn đề, tìm lời giải các bài toán

c) Năng lực huy động kiến thức để giải quyết vấn đề Vật lý Các thành tố chủ yếu của năng lực này là: năng lực lựa chọn các công cụ thích hợp để giải quyết một vấn

đề, năng lực chuyển đổi ngôn ngữ, năng lực quy lạ về quen nhờ biến đổi các vấn

đề, biến đổi các bài toán về dạng tương tự

d) Năng lực lập luận logic, lập luận có căn cứ giải quyết chính xác các vần đề đặt

ra

e) Năng lực đánh giá, phê phán

Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo[12]

i Vai trò của giáo viên trong quá trình dạy học kiến tạo

- Tạo không khí dạy học

- Tạo điều kiện để học sinh bộc lộ quan niệm riêng

- Tổ chức cho học sing tranh luận về những quan niệm của mình

- Là trọng tài trong những trường hợp ý kiến tranh luận không ngã ngũ

- Tạo điều kiện và giúp học sinh nhận ra các quan niệm sai lệch của mình và tự giác khắc phục chúng

- Trình bày tính hiển nhiên của các quan niệm khoa học

- Tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức thu nhận

ii.Vai trò của học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo

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

- Học sinh phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những khó khăn của mình khi đứng trước tình huống học tập mới

- Học sinh phải chủ động và tích cực trong việc thảo luận, trao đổi thông tin với bạn học và với giáo viên Việc trao đổi này phải xuất phát từ nhu cầu của chính học sinh trong việc tìm những biện pháp để giải quyết những tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn những tình huống đó

- Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức của bản thân sau khi đã lĩnh hội được các tri thức mới thông qua việc giải quyết các tình huống học tập

2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông

Đặc thù của môn Vật lý[25]

Thời cổ đại, khi các hoạt động lao động bằng chân tay bị coi khinh trong khi các hoạt động trí óc được tôn vinh thì Vật lý học là một bộ phận của triết học Các khái niệm, quy luật, định luật Vật lý lúc bấy giở được hình thành chỉ thông qua con đường hoạt động tư duy, lập luận logic nên có nhiều kiến thức bị sai lệch, không đúng với bản chất vốn có của sự vật hiện tượng Từ đó dẫn đến nhiều cuộc đấu tranh bảo vệ chính kiến của các nhà khoa học Đến thế kỷ XVI, với sự đóng góp to lớn của nhà khoa học người Ý Galille, Vật lý học được biết đến như một khoa học thực nghiệm Bởi hệ thống kiến thức về các khái niệm, các định luật Vật lý được xây dựng chủ yếu bằng thực nghiệm Các nhà khoa học đã tự kiến tạo kiến thức cho bản thân và trở thành kiến thức chung cho nhân loại Chính vì vậy, các kiến thức Vật lý đã ngày càng tiệm cận với chân lý hơn trong một giai đoạn nhất định nào đó

Mặt khác, những kiến thức của Vật lý học được ứng dụng trực tiếp, rộng rãi

vào trong cuộc sống, kỹ thuật Đặc biệt, trong những thập kỷ gần đây, cùng với những ngành khoa học khác, Vât lý học đã góp phần không nhỏ vào công cuộc chinh phục vũ trụ và nâng cao chất lượng cuộc sống của con người

Với những đặc thù cơ bản như vậy, chúng tôi nhận thấy rằng: Có thể tổ chức các hoạt động nhận thức của học sinh theo quan điểm kiến tạo đi theo phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học Hơn nữa, học sinh khi tiếp xúc thực tế cuộc sống sẽ tích lũy cho mình một số kiến thức về Vât lý học cho bản thân Đây cũng là một thế mạnh để giáo viên tìm hiểu các quan niệm đúng sai của học sinh trước khi tổ chức dạy học cho học sinh theo quan điểm kiến tạo

2.1 Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học Vật lý theo quan điểm kiến tạo

a) Nội dung dạy học, nội dung nhận thức phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống Song song với quá trình học tập trong nhà trường, học sinh trong quá trình tiếp xúc với thực tế đã kiến tạo cho bản thân một số khái niệm cơ bản có thể đúng hoặc sai Người giáo viên có nhiệm vụ phát hiện ra những quan niệm sai đang tồn tại ở người học để thiết kế các quá trình dạy học thích hợp nhằm giúp học sinh phá vỡ những quan niệm cũ, sai lệch để kiến tạo nên kiến thức mới.[9]

Như vậy, trong dạy học theo quan điểm kiến tạo, các kiến thức, kỹ năng sẵn

có của học sinh là một trong các tiền đề quan trọng giúp giáo viên lựa chọn tri thức

và phương pháp dạy học phù hợp Tuy nhiên, nếu câu hỏi đặt ra đã có trong vốn kinh nghiệm của học sinh thì hoạt động tư duy không xảy ra Còn nếu đặt câu hỏi quá khó, học sinh đã nổ lực hết sức vẫn không trả lời được, học sinh sẽ cảm thấy chán nản và quá trình tư duy có thể vẫn diễn ra nhưng không đạt được hiệu quả dẫn đến không đạt được mục tiêu của quá trình dạy học Để khắc phục, giáo viên có thể

sử dụng các biện pháp sư phạm sau đây[23]:

- Ôn tập các kiến thức cũ mà học sinh đã học có liên quan đến kiến thức mới

- Có thể dùng những câu hỏi giúp học sinh nhớ lại những kiến thức cũ đã học có liên quan đến bài học mới

- Dùng phép tương tự để dạy học tri thức mới

b) Trong quá trình dạy học, khi phát hiện học sinh có biểu hiện sai lầm, giáo

viên không nên bác bỏ ngay mà tạm thời chấp nhận ý kiến của học sinh, tìm hiểu nguyên nhân tại sao học sinh lại có những biểu hiện sai lầm như vậy Đối với những sai lầm do sơ suất thì có thể chỉ cho học sinh tự sửa chửa Còn đối với những sai lầm do quan niệm sai đưa đến thì cần phải tổ chức một quá trình hoạt động nhận thức để học sinh tự thấy các cái sai trong quan niệm của mình, tự nguyện muốn thay đổi; khi đó, giáo viên sẽ giúp cho học sinh xây dựng tri thức mới để đáp ứng nhu cầu muốn thay đổi quan niệm sai Thái độ như vậy sẽ giúp học sinh tự thay đổi quan niệm sai mà không cảm thấy bị áp đặt, bị bắt buộc Còn nếu khi học sinh có biểu hiện sai lầm mà giáo viên bác bỏ ngay lập tức và đưa ra quan niệm đúng thì về mặt hình thức, do uy quyền của người giáo viên, học sinh có vẻ như đã thay đổi quan niệm sai nhưng khi không còn sự quản lý của giáo viên, học sinh sẽ quay về với quan niệm vốn có của mình

c) Điều kiện trang thiết bị phải đáp ứng được nhu cầu học tập, nghiên cứu của học sinh Trong quá trình dạy học theo quan điểm kiến tạo, học sinh phải tự kiến tạo kiến thức cho bản thân dưới sự hỗ trợ của giáo viên nên con đường đi tìm tri thức Vật lý của học sinh cũng giống như các nhà khoa học Học sinh cũng tự mày mò

để thiết kế các phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ có sẵn để giải quyết các mâu thuẫn nhận thức hay giải quyết các vấn đề đã đặt ra

Trong đó, giáo viên phải là người chủ động trong việc điều khiển hoạt động

tư duy của học sinh, phải tạo được nhu cầu và hứng thú học tập cho học sinh bằng cách đưa ra một tình huống có vấn đề để đưa chủ thể vào một trạng thái tâm

lý đặc biệt, mong muốn giải quyết vấn đề và lúc đó hoạt động tư duy bắt đầu diễn

ra Giáo viên phải tạo ra môi trường học tập cho học sinh có điều kiện thuận lợi để thảo luận, trao đổi ý kiến của mình với bạn bè, với giáo viên

2.2 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật

lý ở trường phổ thông

i Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả phương Tây[9]

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tìm ra các phương pháp dạy học cụ thể có thể thực hiện các quan diểm của dạy học kiến tạo Theo Minstrel việc

tìm hiểu những quan niệm có sẵn của học sinh gợi ý cho việc xây dựng các phương pháp dạy học cũng như các tiến trình dạy học cụ thể Các hướng nghiên cứu đều nhấn mạnh tầm quan trọng của sự phát triển các kiến thức được xây dựng chung giữa thầy và trò trong quá trình dạy học Cuối cùng, quan niệm của thầy, đại diện cho quan điểm khoa học phải là quan niệm chỉ đạo Tuy nhiên, hiện có sự bàn cãi

về việc đánh giá các quan niệm có sẵn của học sinh để làm chúng bộc lộ ra Do vậy, các hướng đề xuất có các chi tiết khác nhau tùy theo quan điểm về các quan niệm có sẵn của học sinh

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

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

Bước 1: Bộc lộ quan niệm có sẵn

Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức

Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

- Phương pháp của Lawson, cũng gồm ba bước:

Bước 1: Thăm dò quan niệm có sẵn

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

- Phương pháp của Cosgrove và Osborne:

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

Bước 2: Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan niệm sai có sẵn, tạo điều kiện cho học sinh trình bày quan điểm của bản thân trước tập thể và xem xét quan điểm của người khác

Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học, giúp học sinh so sánh các quan điểm của học sinh với các quan điểm khoa học

Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới

- Phương pháp do nhóm CLIS (Children’s Learning in Science) đề nghị: Biểu diễn bằng sơ đồ sau:

Xem xét lại các kiến thức có sẵn

Áp dụng các kiến thức mới

Đánh giá Xây dựng các kiến thức mới Đưa ra các tình huống mâu thuẫn

Trao đổi và làm rõ các kiến thức

có sẵn

Bộc lộ kiến thức có sẵn Định hướng

- Phương pháp của Guy Robardet và Jean Claudde: Biểu diễn bằng sơ đồ sau:

Giáo viên đề xuất

Một dự án thực nghiệm

Hãy mô tả Một tình huống

Quan niệm của học sinh

Vấn đề

Rất nhiều mô hình khả dĩ (môn hình giả định)

Củng cố

Giả thuyết được khẳng định hay mô hình được xác lập Thí nghiệm kiểm tra

việc tiên đoán và giải

thích các hiện tượng mới

i Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả trong nước

Theo Nguyễn Quang Lạc[22], tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạo được chia làm ba bước như sau:

Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của học sinh

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

Bước 2: Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh thảo luận

Trong bước này, điều quan trọng là giáo viên phải tạo được không khí

sư phạm dân chủ để khuyến khích học sinh tập tranh luận bảo vệ lý lẽ của mình, từ

đó những học sinh có quan niệm sai biết nhận ra nguyên nhân và từ bỏ nó; biết cách lập luận để chấp nhận quan niệm đúng Cuối cùng, giáo viên thể chế hóa kiến thức về vấn đề học tập cho cả lớp

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

Giáo viên phải giúp học sinh luyện tập được kỹ năng phân tích, xây dựng lập luận để có những dự đoán, giải thích sự tiến triển của một sự kiện mới, có cách giải quyết vấn đề trong tình huống mới liên quan đến nội dung của vấn đề học tập Nhờ

đó mà, học sinh vừa củng cố được nội dung của bài học vừa luyện tập và dần dần hình thành phương pháp nhận thức, kiến tạo tri thức cả trên hai bình diện kiến tạo

cơ bản và kiến tạo xã hội

- Theo Dương Bạch Dương[9], tiến trình dạy học kiến tạo theo hướng để học sinh bộc lộ quan niệm sai và xây dựng các quan niệm đúng gồm các bước như sau:

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

+ Tìm hiểu những biểu hiện sai lầm của học sinh

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

+ Tìm hiểu nguồn gốc hình thành của quan niệm sai

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

Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh thảo luận để thấy rõ các câu trả lời sai Bước 4: Giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra kết luận, hợp thức hóa kiến thức Bước 5: Học sinh vận dụng để thấy rõ ý nghĩa của các quan niệm đúng vừa xây dựng được

Ta nhận thấy: các phương pháp dạy học ở trên đều đòi hỏi phải tiến hành thăm dò các quan niệm có sẵn của học sinh, khuyến khích học sinh bộc lộ và đưa học sinh vào những tình huống, trong đó việc sử dụng những quan niệm có sẵn

sẽ đưa đến những tiên đoán cần kiểm chứng, học sinh trao đổi để xem xét lại các quan niệm có sẵn và xây dựng quan niệm mới phù hợp hơn và chính xác hơn

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

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

Khâu chuẩn bị: Đây là khâu quan trọng nhất, quyết định sự thành công hoặc thất bại của bài giảng Trước khi dạy, giáo viên cần:

- Xác định mục tiêu, yêu cầu của bài học Mục tiêu của bài học phải được thể hiện bằng những kiến thức, kỹ năng mà người học chiếm lĩnh được sau giờ học

- Điều tra làm rõ sự hiểu biết của học sinh về những vấn đề liên quan đến nội dung bài học Đây là khâu rất quan trọng và thể hiện nét đặc thù của dạy học kiến tạo Có thể thực hiện khâu này theo cách:

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

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

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

- Xây dựng phương án dạy học:

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

+ Chuẩn bị các thí nghiệm để xây dựng các tình huống học tập (nếu có)

+ Dự kiến, phân tích câu hỏi, câu trả lời có thể có của học sinh trong giờ học + Dự kiến cách tổ chức các nhóm học sinh làm thí nghiệm và thảo luận

+ Dự kiến trình tự, nội dung ghi bảng

+ Xác định nội dung đánh giá, xây dựng câu hỏi để kiểm tra – đánh giá

Tiến trình dạy học theo Nguyễn Quang Lạc[22]:

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

- Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh giải quyết lần lượt từng vấn đề nêu ra theo các bước sau:

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

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

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

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

Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một số tiến trình dạy học theo LTKT và bước đầu thực nghiệm sư phạm thành công chủ yếu ở THCS và một phần THPT, trên cơ sở đó, chúng tôi đã nghiên cứu và đưa ra tiến trình dạy học chung cho quá trình dạy học một số kiến thức Vật lý theo LTKT phù hợp với điều kiện hiện

có ở trường phổ thông PPDH đã đề xuất có đặc điểm sau: Giúp HS thay đổi quan niệm sai một cách tự nguyện bằng hoạt động nhận thức của bản thân, quan niệm đúng do HS tự xây dựng nên sẽ tồn tại bền vững

Chương 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “ CHẤT KHÍ” THEO LÝ THUYẾT KIẾN TẠO NHẰM

NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC VẬT LÝ

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Chất khí”

- Hiểu được sơ bộ cấu trúc phân tử của chất khí và của vật chất

- Nắm được ba định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt, Sác-lơ, Gay Luy-xác về chất khí

và phương trình trạng thái là tổng hợp nội dung của ba định luật ấy

- Biết cách suy ra phương trình Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép từ phương trình trạng thái và biết vận dụng các phương trình này

- Có khái niệm về khí lí tưởng, về nhiệt độ tuyệt đối

Mục tiêu cơ bản của các bài trong chương “Chất khí”

Bài 28: THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ - CẤU TẠO CHẤT

- Có khái niệm về lượng chất; hiểu rõ ràng và chính xác khái niệm mol,

số A-vô-ga-rô; có thể tính toán tìm ra một số hệ quả trực tiếp

- Nắm vững được thuyết động học phân tử về chất khí và một phần về chất lỏng và rắn

Bài 29: ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ỐT

- Quan sát và theo dõi thí nghiệm, từ đó suy ra định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt Biết vận dụng định luật để giải thích hiện tượng khi bơm khí (bơm xe đạp) và giải bài tập

- Biết vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi trên đồ thị

- Có thái độ khách quan khi theo dõi thí nghiệm

Bài 30: ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI

- Quan sát và theo dõi thí nghiệm, rút ra nhận xét rằng trong phạm vi biến

thiên nhiệt độ của thí nghiệm thì tỉ số p

t



 không đổi Thừa nhận kết quả đó trong phạm vi biến đổi nhiệt độ lớn hơn, từ đó suy ra p p0(1 t)

- Biết khái niệm khí lí tưởng, nắm được khái niệm nhiệt độ tuyệt đối, hiểu

rõ được định nghĩa nhiệt độ

- Biết vận dụng nhiệt độ tuyệt đối để phát biểu định luật Sác-lơ dưới dạng p=B.T

Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

ĐỊNH LUẬT GAY LUY-XÁC

- Biết cách tổng hợp kết quả của định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và Sác-lơ để tìm ra phương trình thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lượng: thể tích, áp suất và nhiệt độ của một lượng khí xác định

- Biết cách suy ra định luật của sự phụ thuộc thể tích của một lượng khí có

áp suất không đổi vào nhiệt độ của nó, dựa vào phương trình trạng thái

- Có sự thích thú khi dùng suy diễn tìm ra được một quy luật

BÀI TẬP VỀ CHẤT KHÍ

- Sau khi làm bài tập của các tiết trong chương, HS có kĩ năng giải bài tập

về chất khí, biết vận dụng các định luật thích hợp từ đơn giản đến phức tạp, biết dùng đúng đơn vị trong các phương trình, biết vẽ đường biểu diễn một số quá trình vật lí trên đồ thị p - V, V - T, p - T

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương

Sơ đồ cấu trúc chương “Chất khí”

Định luật Gay-Luy-xăc

2.3 Thiết bị dạy học chương đáp ứng ứng yêu cầu dạy học theo lý thuyết kiến tạo

2.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Chất khí” ở trường THPT

Qua việc dự giờ một số tiết dạy, trao đổi trực tiếp và gián tiếp bằng phiếu điều tra với 52 giáo viên giảng dạy tại các trường THPT thuộc tỉnh Hưng Yên, chúng tôi rút ra được các nhận xét sau:

Hoạt động chủ yếu của giáo viên ở trên lớp

Mặc dù Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm và ở hầu hết các trường phổ thông đều được trang bị đầy đủ thiết bị dạy học theo danh mục thiết bị dạy học Vật lý (tối thiểu) của Bộ giáo dục và đào tạo nhưng việc làm thí nghiệm rất hạn chế Đa số giáo viên (khoảng 84,61%) chỉ thỉnh thoảng làm một số thí nghiệm (chủ yếu trong các tiết dạy thanh tra, chuyên đề), ở mức độ thường xuyên thì 9,62%, còn 5,77% không bao giờ làm thí nghiệm Về mục đích thí nghiệm, đa số giáo viên cho rằng làm thí nghiệm nhằm nêu hiện tượng (67,31%) hoặc minh họa

(23,08%), chỉ 9.61% làm thí nghiệm để kiểm tra lý thuyết Khoảng 15,38% giáo viên thường xuyên hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm (chủ yếu ở các tiết thí nghiệm được làm thực hành ở phòng thí nghiệm), khoảng 75% giáo viên thỉnh thoảng hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm, còn lại (9,62%) là không bao giờ hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm

Trong quá trình dạy học, giáo viên chủ yếu sử dụng bảng, sách giáo khoa (100%), các câu hỏi đàm thoại (67,31%), 67,31 % GV thỉnh thoảng có sử dụng ảnh, hình vẽ sẵn, bài giảng điện tử (82,69 %) (chủ yếu trong các tiết dạy thanh tra, chuyên đề), phim giáo khoa hầu như không có (chỉ có 3,85% sử dụng trong các tiết dạy hội giảng trường, tỉnh)

Khi được hỏi về nguyên nhân ít hoặc không làm thí nghiệm cũng như việc

sử dụng các phương tiện trong dạy học, thì các giáo viên cho biết các nguyên nhân chính: Cơ sở vật chất chưa đầy đủ, chưa có phòng bộ môn riêng biệt để tổ chức dạy học kết hợp làm thí nghiệm, các phương tiện dạy học cần thiết còn thiếu

và quan trọng là không đủ thời gian

Khoảng 48,08% giáo viên thường dạy các khái niệm Vật lý theo kiểu thông báo sau đó giảng cho học sinh hiểu; 38,46% giáo viên xây dựng khái niệm, học sinh ghi nhớ và làm bài tập, còn lại (13,46%) là hướng dẫn học sinh xây dựng khái niệm (chủ yếu ở các lớp chuyên tại Tp Hưng Yên)

Các giáo viên kiểm tra – đánh giá kết quả học tập của học sinh thông qua kiểm tra miệng, giải bài tập và kiểm tra viết Hầu như không có giáo viên nào cho học sinh kiểm tra bằng việc thuyết trình theo nhóm về một vấn đề Vật lý Khoảng 28,84% GV kiểm tra kỹ năng thực hành của HS Phần lớn GV đều cho HS làm bài tự luận khi kiểm tra 15 phút Khoảng 63,46 % GV vừa ra đề tự luận kết hợp trắc nghiệm khi kiểm tra 1 tiết, theo yêu cầu của trường với thời gian phân bố hợp lý làm nâng cao chất lượng trong đánh giá kết quả học tập của HS hơn

Trong quá trình dạy học, ít khi giáo viên tạo điều kiện để học sinh bộc lộ quan niệm của bản thân (chỉ có 17,31% GV thường xuyên tạo điều kiện để HS bộc lộ quan niệm), cũng như tổ chức các nhóm học để học sinh thảo luận với nhau (chỉ có

9,62 GV), trao đổi với giáo viên hay tiến hành các thí nghiệm Khi học sinh bộc lộ quan niệm sai, thì giáo viên bác bỏ ngay, còn nếu đúng thì sẽ khen ngợi, chấp nhận

và hợp thức hóa kiến thức (75%), rất ít giáo viên đưa ra câu hỏi để thử thách quan niệm của học sinh (25%) Giáo viên vẫn chưa quan tâm đến những quan niệm

đã có của học sinh (một số quan niệm phù hợp, một số quan niệm không phù hợp), xem học sinh như trang giấy trắng và truyền thụ kiến thức cho học sinh Cách truyền thụ là một chiều, hơn nữa đã là quan niệm thì rất khó phá vỡ nên hầu hết học sinh vẫn tiếp thu tri thức nhưng quan niệm sai vẫn cứ tồn tại ảnh hưởng đến chất lượng giảng dạy

Nghị quyết TW 2 (khóa VIII) đã nêu rõ “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều”, trong dạy học, cụ thể chuyển từ phương pháp dạy học truyền thống lấy giáo viên làm trung tâm sang dạy học lấy học sinh là trung tâm nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh Thế nhưng, qua việc tìm hiểu chúng tôi nhận thấy phần lớn các giáo viên vẫn chưa thoát ra khỏi kiểu dạy học truyền thống, trong tiến trình dạy học, giáo viên vẫn là người chủ động Trong thực tế hiện nay, giáo viên thường tổ chức quá trình dạy học như sau: giáo viên đưa ra sự kiện, hiện tượng hay tình huống có vấn đề, một số

ít giáo viên có sử dụng một số thí nghiệm minh họa; sau đó giải quyết vấn đề (trong

đó chủ yếu là giáo viên giải quyết vấn đề đã đặt ra, còn học sinh chỉ tham gia rất ít) rút ra kết luận là những kết luận, định luật Kết thúc bài học là củng cố lại kiến thức và vận dụng kiến thức vào những trường hợp cụ thể

- Với quá trình dạy học như trên có ưu điểm là việc truyền thụ kiến thức hết sức thuận lợi Người giáo viên chỉ cần nắm vững tri thức, diễn đạt rõ ràng , có logic sẽ rất chủ động trong giảng dạy và chủ động về thời gian Còn học sinh chủ yếu là tiếp thu kiến thức và rèn luyện kỹ năng vận dụng các kiến thức đã học vào các trường hợp cụ thể Bên cạnh đó, cũng có nhược điểm: học sinh nghỉ kiến thức rút ra được chỉ đơn thuần bằng những quan sát thực nghiệm đơn giản, con đường tìm ra tri thức hầu như không gặp trở ngại gì Các hoạt động tư duy, tiên đoán nêu giả thuyết, giải thích không được quan tâm Học sinh không hiểu được bản chất

của sự vật hiện tượng, ứng dụng của các kiến thức trong thực tiễn Lúc này, các kiến thức Vật lý chỉ là những định nghĩa, khái niệm, định luật, quy tắc, công thức học sinh bắt buộc phải thuộc theo yêu cầu của giáo viên để làm bài tập thành thạo chứ không phải do nhu cầu của bản thân

Hoạt động chủ yếu của học sinh ở trên lớp

Qua thực tiễn quan sát, dự giờ các tiết dạy, trao đổi với giáo viên và học sinh, chúng tôi rút ra các nhận xét sau:

- Công việc chủ yếu của học sinh trong các giờ học là nghe giảng, ghi bài, một số ít thường xuyên trả lời các câu hỏi của giáo viên và thỉnh thoảng đặt câu hỏi cho giáo viên, trao đổi với bạn bè, làm thí nghiệm Nói chung học sinh rất thụ động

- Các em cho biết rất thích những giờ có thí nghiệm, các em thích tự mày mò

để làm thí nghiệm, thích được trao đổi cùng nhau và trao đổi với giáo viên để nắm vững kiến thức nhưng môi trường dạy học không phù hợp, các em vẫn e ngại khi trao đổi với giáo viên mặc dù rất muốn, còn nếu trao đổi với bạn bè thì cho

là nói chuyện riêng, không nghiêm túc trong học tập

2.5 Điều tra quan niệm của học sinh sự hiểu biết về chất khí trước khi dạy chương “Chất khí”

Để nghiên cứu tiến trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo chương “Chất khí”, chúng tôi đã soạn thảo 30 câu trắc nghiệm với 4 lựa chọn và tiến hành điều tra trên 260 học sinh thuộc 7 lớp 10 của trường THPT Thành phố Hưng Yên tỉnh Hưng Yên

Sau khi điều tra, chúng tôi đã thống kê tỉ lệ học sinh đã có các quan niệm tương ứng theo bảng sau:

TT Đơn vị kiến thức Quan niệm của học sinh

Tỷ lệ học sinh có quan niệm tương ứng

Ghi chú

Số nguyên tử chứa trong 4

Số phân tử chứa trong 12

Số phân tử chứa trong 22,4 lít hơi nước bão hòa ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 100oC 17,23%

Các chất được cấu tạo từ các

Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng, các nguyên tử, phân

tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao Các nguyên tử, phân tử đồng thời hút nhau và đẩy nhau 2,62% Sai

15,73% Đúng

lực tác dụng lên thành bình 24,34% Sai Lực tác dụng lên toàn bộ

7 Phát biểu nào sau

đây là sai khi nói

về chất khí?

Lực tương tác giữa các nguyên tử, phân tử là rất yếu 28,46% Sai Các phân tử và nguyên tử

Lực tương tác phân tử yếu 53,93% Sai

Lực tương tác phân tử mạnh 17,23% Sai

các phân tử ở cách xa nhau

và lực tương tác giữa chúng yếu

viên phấn với nhau được 30,71%

Sai

Nhỏ hai giọt nước gần nhau, hai giọt nước sẽ nhập làm 11,24% Sai

một Phải dùng lực mới bẻ gãy

Chuyển động của phân tử là

do lực tương tác phân tử gây

ra

Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao

33,33% Đúng

Các phân tử chuyển động

Các phân tử khí lí tưởng chuyển động theo đường thẳng

Không khí trong bóng lạnh

Giữa các phân tử làm vỏ bóng có khoảng cách nên các phân tử không khí có thể thoát ra

28,09% Đúng

Không khí nhẹ nên có thể chui qua chỗ buộc ra ngoài 9,74% Sai

16 Số phân tử n0

trong 1 đơn vị thể

tích thay đổi như

thế nào trong quá

Không thể kết luận được 13,86% Sai

Áp suất khí giảm, thể tích khí giảm, nhiệt độ khí có thể

Sai

Áp suất khí giảm, thể tích khí tăng, nhiệt độ khí không đổi;

17,23% Đúng

Tất cả các câu trên đều đúng 38,95% Sai

18 Phát biểu nào sau

đây là không

đúng

Lực tương tác giữa các nguyên tử , phân tử khí là

19 Nguyên ngân cơ Do chất khí có thường có 2,62% Sai

bản nào sau đây

gây ra áp suất của

Các nguyên tử ,phân tử nằm

ở những vị trí cố định ,sau một tời gian nào đó chúng lại chuyển sang một vị trí cố