Vận dụng kĩ thuật dạy học tích cực trong tổ chức dạy học theo phương pháp thực nghiệm chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ NGỌC ANH VẬN DỤNG KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍCH CỰC TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”- V

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ NGỌC ANH

VẬN DỤNG KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍCH CỰC

TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”- VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ NGỌC ANH

VẬN DỤNG KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍCH CỰC

TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”- VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp giảng dạy Vật lý

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Việt

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi Tất cả các số liệu, mô hình, bảng biểu, đồ thị và kết quả trong luận văn này là trung thực, các giải pháp đưa ra được xuất phát từ thực tiễn nghiên cứu và kinh nghiệm của cá nhân tôi Luận văn tốt nghiệp này chưa từng được công bố dưới bất

cứ hình thức nào trước khi được bảo vệ và công nhận bởi Hội đồng đánh giá luận văn tốt nghiệp thạc sỹ, Trường Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên

Tôi xin một lần nữa khẳng định lại sự trung thực của lời cam kết trên

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc Anh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành và sâu sắc tới:

PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Việt - người đã trực tiếp động viên, khuyến khích và hướng dẫn tôi thực hiện đề tài bằng cả sự tận tình và trách nhiệm Đề tài này sẽ không thể hoàn thành nếu không có sự động viên khích lệ và sự hướng dẫn tận tình của Bà

Qúy thầy cô trong Khoa vật lý, trường Đại học sư phạm Thái Nguyên đã quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài

Ban giám hiệu trường THPT Chợ Mới, THPT Yên Hân huyện Chợ Mới Tỉnh Bắc Kạn đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện

đề tài

Gia đình, bạn bè, người than và đồng nghiệp đã động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc Anh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC SƠ ĐỒ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 2

3 Giả thuyết khoa học của đề tài 3

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 3

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc của đề tài 5

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG KTDH TÍCH CỰC TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM, NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT MIỀN NÚI 6

1.1 Cơ sở lý luận 6

1.1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực 6

1.1.2 Năng lực sáng tạo 15

1.1.3 Kỹ thuật dạy học tích cực 20

1.1.4 Phương pháp thực nghiệm 27

1.2 Cơ sở thực tiễn 32

1.2.1 Đặc điểm của HS THPT miền núi tại địa bàn nghiên cứu 32

1.2.2 Điều tra thực trạng việc dạy học theo phương pháp thực nghiệm chương “Động lực học chất điểm”- Vật lý 10,với sự hỗ trợ của KTDH tích cực, nhằm phát triển năng lực sáng tạo tại một số trường THPT thuộc địa

bàn tỉnh Bắc Kạn 32

1.2.3 Nguyên nhân của thực trạng, đề xuất biện pháp khắc phục 35

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 36

Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”- VẬT LÝ 10, VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA KTDH TÍCH CỰC, NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT MIỀN NÚI 38

2.1 Xây dựng tiến trình tổng quát về tổ chức dạy học theo phương pháp thực nghiệm đáp ứng mục tiêu dạy học môn Vật lí, với sự hỗ trợ của KTDH tích cực, nhằm phát triển năng lực sáng tạo 38

2.1.1 Nguyên tắc xây dựng tiến trình 38

2.1.2 Xây dựng tiến trình tổng quát 40

2.2 Mục tiêu dạy học môn Vật lí , chuẩn kiến thức kĩ năng và xậy dựng sơ đồ cấu trúc nội dung chương "Động lực học chất điểm”- Vật lí 10 THPT 41

2.1.1 Mục tiêu dạy học môn Vật lí 41

2.1.2 Chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương “Động lực học chất điểm” [1] 42

2.1.3 Xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung của chương 43

2.3 Xây dựng tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm một số kiến thức chương “Động lực học chất điểm”- Vật lý 10 với sự hỗ trợ của KTDH tích cực nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS THPT miền núi 44

2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Lực đàn hồi của lò xo Định luật Húc” 44

2.3.2 Tiến trình dạy học bài “Lực ma sát” 58

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 68

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 68

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 68

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 68

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 68

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 68

3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 69

3.3.1 Công tác chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 69

3.3.2 Lập kế hoạch thực nghiệm sư phạm 69

3.3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo kế hoạch 69

3.3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 70

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 86

KẾT LUẬN 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHẦN PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa từ năng

lực chung 6

Bảng 1.2 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí 8

Bảng 1.3 Cấp độ các năng lực 10

Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá điểm kiểm tra của học sinh 71

Bảng 3.2 Tiêu chí đánh giá kết quả phiếu học tập 72

Bảng 3.3 Tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm 72

Bảng 3.4 Bảng đánh giá kết quả lớp TN 80

Bảng 3.5 Xếp loại điểm lớp TN 81

Bảng 3.6 Phân bố tần số điểm kiểm tra 81

Bảng 3.7 Xếp loại điểm kiểm tra 81

Bảng 3.8: Bảng phân phối tần suất 83

Bảng 3.9: Bảng phân phối tần suất lũy tích 83

Bảng 3.10: Bảng tổng hợp các tham số thống kê 84

DANH MỤC SƠ ĐỒ

1 Sơ đồ

Sơ đồ 1.1 Mô hình kĩ thuật khăn phủ bàn 23

Sơ đồ 1.2 Mô phỏng sơ đồ tư duy 27

Sơ đồ 2.1: Xây dựng tiến trình dạy học theo PPTN với sự hỗ trợ của KTDH

tích cực nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS 40

Sơ đồ 2.2 Cấu trúc nội dung chương “Động lực học chất điểm” 44

Sơ đồ 2.3: Khăn phủ bàn các phương án TNKT giả thuyết 52

Sơ đồ 2.4: BĐTD nêu những yêu cầu cần tiến hành trong thí nghiệm kiểm

tra 53

Sơ đồ 2.5 Sơ đồ tư duy hệ thống kiến thức của tiết học 57

2 Đồ thị

Đồ thị 1.1 Kết quả điều tra thực trạng về HS trường THPT Chợ Mới 34

Đồ thị 1.2 Kết quả điều tra về việc sử dụng PPTN trường THPT Chợ Mới 35

Đồ thị 3.1: Xếp loại điểm kiểm tra 82

Đồ thị 3.2: Phân phối tần suất điểm kiểm tra 83

Đồ thị 3.3: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 84

3 Hình

Hình 3.1: HS tiến hành hoạt động nhóm 74 Hình 3.2: Nhóm HS thực hiện phiếu KLW 75 Hình 3.3 HS hoạt động nhóm theo kĩ thuật khăn phủ bàn 76 Hình 3.4 Đại diện một nhóm trình bày kĩ thuật khăn phủ bàn của nhóm mình 76 Hình 3.5: HS làm thí nghiệm kiểm tra giả thuyết 76

Việc dạy học môn vật lí ở THPT những năm gần đây cũng được quan tâm điều chỉnh cả về nội dung, mục tiêu và PPDH Cụ thể là việc trang bị kiến thức được thực hiện đồng thời với việc phát triển các năng lực của người học thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập của học sinh giống như quá trình tìm tòi của các nhà khoa học Đối với vật lí học, PPTN là một trong những phương pháp

nhận thức khoa học đặc trưng quan trọng

Vật lí ở trường THPT chủ yếu là liên quan nhiều đến thực nghiệm, những kiến thức vật lí được xây dựng đều dựa vào thí nghiệm hoặc được kiểm tra lại bằng thí nghiệm

Mặt khác, trong vài chục năm gần đây, ở các quốc gia có nền giáo dục phát triển đều chú ý đến việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, trong đó phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí là một trong những phương pháp

có nhiều ưu thế Trong quá trình áp dụng phương pháp thực nghiệm, học sinh luôn phải động não, suy nghĩ, huy động vốn hiểu biết của mình để xây dựng giả thuyết và phương án thí nghiệm, thu thập và xử lí thông tin từ thí nghiệm để kiểm chứng kết quả

Trong chương trình Vật lí phổ thông, chương “Động lực học chất diểm”- Vật lí 10 là một trong những chương cơ bản, quan trọng Kiến thức của chương

có nhiều khái niệm, hiện tượng và các định luật tổng quát nên học sinh cũng

thường gặp nhiều khó khăn trong việc chiếm lĩnh nội dung kiến thức Hơn nữa, thực tế cho thấy tình trạng dạy chay tại các trường còn khá phổ biến, một phần

vì thiếu thí nghiệm nhưng một phần cũng còn do giáo viên chưa nhận thức được đầy đủ về vị trí, vai trò của thí nghiệm nói riêng và phương pháp thực nghiệm nói chung trong dạy học vật lí Do đó, học sinh chưa có hứng thú học tập, chưa phát huy được khả năng sáng tạo, tính tích cực chủ động chiếm lĩnh kiến thức Đối với học sinh miền núi khi điều kiện gia đình còn nhiều khó khăn, đi học xa nhà phải ở trọ, chưa kể khả năng nhận thức của các em cũng còn nhiều hạn chế thì việc học tập, chiếm lĩnh nội dung kiến thức càng gặp khó khăn hơn

Liên quan đến các vấn đề của đề tài đã có một số công trình nghiên cứu

như: Nghiên cứu vận dụng phương pháp thực nghiệm để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh khi dạy một số kiến thức chương "Các định luật bảo toàn”- Vật

lí 10 nâng cao, Lương Bích Vân Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐH Sư phạm Thái Nguyên (2012); Vận dụng kĩ thuật dạy học tích cực trong xây dựng tiến trình dạy học phỏng theo phương pháp thực nghiệm chương "Các định luật bảo toàn”- Vật lí 10, Trương Thị Tùng Linh, Luận văn thạc sĩ, ĐH Sư phạm Hà Nội (2014) Xây dựng tiến trình dạy học chương "Từ trường"- Vật lí 11 nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực và sáng tạo của học sinh miền núi, Nguyễn Thị Huyền,Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐH Sư phạm Thái Nguyên (2010) Tuy nhiên nghiên cứu vận dụng kĩ thuật dạy học tích cực trong

tổ chức dạy học theo PPTN chương "Động lực học chất điểm - Vật lí 10”theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi thì chưa

có công trình nghiên cứu nào

Với những lí do đã trình bày ở trên, chúng tôi chọn đề tài: “Vận dụng kĩ thuật dạy học tích cực trong tổ chức dạy học theo phương pháp thực nghiệm chương “Động lực học chất điểm”- Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Xây dựng tiến trình dạy học theo PPTN một số kiến thức chương "Động lực học chất điểm”- Vật lí 10, đáp ứng mục tiêu dạy học môn Vật lí , với sự hỗ trợ của KTDH tích cực, nhằm góp phần phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu dựa trên cơ sở lí luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực; Năng lực sáng tạo; Kĩ thuật dạy học tích cực và dạy học theo PPTN; Đồng thời nghiên cứu mục tiêu dạy học môn Vật lí, nội dung kiến thức về động lực học chất điểm để xây dựng tiến trình dạy học theo PPTN chương “Động lực học chất điểm”-Vật lí 10,với sự hỗ trợ của KTDH tích cực thì có thể góp phần phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Hoạt động dạy học Vật lí ở trường THPT theo PPTN với sự hỗ trợ cuả KTDH tích cực

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

 Nghiên cứu cơ sở lí luận về

- Dạy học theo định hướng phát triển năng lực

- Phương pháp thực nghiệm

- Kĩ thuật dạy học tích cực

- Năng lực sáng tạo

 Nghiên cứu cơ sở thực tiễn:

- Điều tra thực trạng việc dạy học theo PPTN chương ‘‘Động lực học chất điểm’’- Vật lí 10 tại một số trường THPT thuộc địa bàn tỉnh Bắc Kạn

- Xử lí kết quả và tìm hiểu nguyên nhân từ kết quả điều tra Đề xuất biện pháp khắc phục

 Xây dựng tiến trình dạy học theo PPTN đáp ứng mục tiêu dạy học môn Vật lí, với sự hỗ trợ của KTDH tích cực, nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

 Nghiên cứu mục tiêu dạy học môn Vật lí, nội dung chương trình, sách giáo khoa và xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung chương "Động lực học chất điểm"

- Vật lí 10

- Nghiên cứu mục tiêu dạy học môn Vật lí

- Nghiên cứu chuẩn kiến thức, kĩ năng chương ‘‘Động học chất điểm’’ - Vật lí 10 do Bộ giáo dục và đào tạo quy định

- Xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung chương ‘‘Động lực học chất điểm’’- Vật lí 10

 Xây dựng tiến trình dạy học theo PPTN một số kiến thức chương

‘‘Động lực học chất điểm’’- Vật lí 10, với sự hỗ trợ của KTDH tích cực đáp ứng mục tiêu dạy học môn Vật lí, nhằm góp phần phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

 Tổ chức thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học

- Có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên Vật lí và sinh viên các

8 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận chung và tài liệu tham khảo, luận văn có cấu

trúc 3 chương:

- Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc vận dụng kĩ thuật dạy học tích cực trong tổ chức dạy học theo PPTN, nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

- Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học theo PPTN một số kiến thức chương ‘‘Động lực học chất điểm’’- Vật lí 10, đáp ứng mục tiêu dạy học môn Vật lí, với sự hỗ trợ của KTDH tích cực, nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT miền núi

- Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG KTDH TÍCH CỰC TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM, NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO

CHO HỌC SINH THPT MIỀN NÚI 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực

1.1.1.1 Ca ́ c năng lực chuyên biê ̣t môn Vật lí

Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong DH môn vật lý Tài liệu tập huấn của bộ GD & ĐT do Nguyễn Xuân Quế và các tác

giả biên soạn [4] đã giới thiệu 2 quan điểm xây dựng tuy là khác nhau nhưng

đem lại kết quả khá tương đồng Những quan điểm đó là:

a Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung

Từ các năng lực chung đã được đưa vào dự thảo chương trình phổ thông tổng thể, nhóm tác giả đã tạm vạch ra các năng lực chuyên biệt môn

Vật lí như bảng 1.1 dưới đây

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa

từ năng lực chung Stt Năng lực chung Năng lực trong môn Vật lí

Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân:

1 Năng lực tự học - Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch

có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về CT & NTHĐ của các ƯDKT

- Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin

- Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lí trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án TN

Stt Năng lực chung Năng lực trong môn Vật lí

- Đặc biệt quan trọng là năng lực TN

- Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng… diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có CT & NTHĐ như thế nào?

- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đã đặt ra

- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát TN

- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được

3 Năng lực sáng

tạo

- Thiết kế được phương án TNKT giả thuyết (hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án TN tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một cách tối ưu

4 Năng lực tự quản

lí

Không có tính đặc thù Nhóm năng lực về quan hệ xã hội:

5 Năng lực giao

tiếp

- Sử dụng được ngôn ngữ vật lí để mô tả hiện tượng

- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu TN

- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước

- Vẽ được sơ đồ TN

- Mô tả được sơ đồ TN

- Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

6 Năng lực hợp tác - Tiến hành TN theo nhóm

- Tiến hành TN theo các khu vực khác nhau

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành các năng lực ở trên)

7 Năng lực sử dụng

công nghệ thông

tin và truyền

thông (ICT)

- Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng (maple, coachs…)

để mô hình hóa quá trình vật lí

- Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng vật lí

8 Năng lực sử

dụng ngôn ngữ

- Sử dụng ngôn ngữ vật lí, ngôn ngữ toán học để diễn tả quy luật vật lí

- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lí

- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu

9 Năng lực tính

toán

- Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các công thức toán học

- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả

b, Xây dựng các năng lực chuyên biệt dựa trên đặc thù môn học

Với cách tiếp cận đã nêu trên, các nhà nghiên cứu đã dựa trên đặc thù nội dung, PP nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực Dưới đây nhóm tác giả giới thiệu hệ thống năng lực được phát triển theo chuẩn năng lực chuyên biệt môn Vật lí đối với HS 15 tuổi của CHLB Đức [4]

Môn Vật lí giúp hình thành các năng lực sau:

- Năng lực giải quyết vấn đề

Cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các NLTP

Tiếp theo, cần chỉ ra các thao tác liên quan đến từng NLTP, mà các thao tác này có thể nhận biết được và đưa ra chỉ báo rõ ràng về mức độ chất lượng của từng thao tác

Nhóm tác giả đã tổng hợp được nhóm các NLTP cần phải hình thành và phát triển trong môn Vật lí nói chung và ở cấp THPT nói riêng theo bảng 1 2 và phân cấp độ các năng lực theo bảng 1.3 dưới đây

Bảng 1.2 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí

- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí

- K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập

- K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

- P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí

- P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

- P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí

- P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được

- P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử

- X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau

- X4: mô tả được CT & NTHĐ của các TBKT, công nghệ

- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, TN, làm việc nhóm )

- X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, TN, làm việc nhóm…) một cách phù hợp

- X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí

- X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí

Nhóm NLTP

liên quan đến

cá nhân

HS có thể:

- C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng , thái

độ của cá nhân trong học tập vật lí

- C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân

- C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật

lí đối với các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài môn Vật

lí

- C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức

độ an toàn của TN, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại

Nhóm NLTP NLTP trong môn Vật lí

- C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử

Bảng 1.3 Cấp độ các năng lực Nhóm

- Lựa chọn được đặc tính phù hợp

- Sử dụng các chiến lược giải bài tập

- Lập kế hoạch và tiến hành TN đơn giản

- Mở rộng kiến thức theo hướng dẫn

P III Lựa chọn và vận dụng các PP chuyên biệt để giải quyết vấn đề

- Lựa chọn và áp dụng một cách có mục đích và liên kết các PP chuyên môn, bao gồm cả TN đơn giản và toán học hóa

viết hoặc theo

mẫu cho trước

theo hướng dẫn

- Đặt câu hỏi về

đối tượng

X II Sử dụng hình thức diễn tả phù hợp

- Diễn tả một đối tượng bằng ngôn ngữ vật lí và có cấu trúc

- Biện giải về một đối tượng

- Lí giải các nhận định

X III Tự lựa chọn cách diễn

tả và sử dụng

- Lựa chọn, vận dụng và phản hồi các hình thức diễn

tả một cách có tính toán và hợp lí

- Thảo luận về mức độ giới hạn phù hợp của một chủ đề

- Đưa ra những quyết định theo các khía cạnh đặc trưng của vật lí

- Phân biệt giữa các bộ phận vật lí và các bộ phận khác của việc đánh giá

C III

- Tự đưa ra những đánh giá của bản thân

- Đánh giá ý ghĩa của các kiến thức vật lí

- Sử dụng các kiến thức vật lí như nền tảng của quá trình đánh giá các đối tượng

dưới nhãn quan vật lí

- Xắp xếp các hiện tượng vào một bối cảnh vật lí

Tuy các năng lực hoặc NLTP có thể khác nhau nhưng khi phân tích chúng thành các thành tố năng lực cụ thể thì ta sẽ thu được các thành tố năng lực về cơ bản là giống nhau

1.1.1.2 Đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lực HS

Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn

Theo tài liệu tập huấn của bộ GD & ĐT, những định hướng chung, tổng quát về đổi mới PPDH các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực được xác định là [4]:

- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành

và phát triển năng lực tự học (sử dụng sách giáo khoa, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin, )

- Có thể chọn lựa một cách linh hoạt các PP chung và PP đặc thù của môn học để thực hiện Tuy nhiên luôn phải đảm bảo được nguyên tắc “HS tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của GV”

- Việc sử dụng PPDH luôn gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học Cần chuẩn bị tốt về PP đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện

kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học

- Cần sử dụng đủ và hiệu quả các thiết bị DH môn học tối thiểu Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong dạy học

Từ đó, việc đổi mới PPDH của GV được thể hiện qua bốn đặc trưng cơ bản sau [4]:

(i) Dạy học thông qua tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập, từ đó giúp

HS tự khám phá những điều chưa biết chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức được sắp đặt sẵn

(ii) Chú trọng rèn luyện cho HS những tri thức về PP để họ biết cách đọc sách giáo khoa và các tài liệu học tập, biết cách tự tìm lại những kiến thức đã có, biết cách suy luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới

(iii) Tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác theo phương châm “tạo điều kiện cho HS nghĩ nhiều hơn, làm nhiều hơn và thảo luận nhiều hơn” (iv) Chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt TTDH thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập (đánh giá lớp học)

Tóm lại, nhóm tác giả đã cho rằng ‘‘Việc dạy học định hướng phát triển năng lực về bản chất chỉ là cần và coi trọng thực hiện mục tiêu DH hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS vận dụng những kiến thức, kĩ năng một cách tự tin, hiệu quả và thích hợp trong hoàn cảnh phức hợp.”[4] Nghĩa là,

việc dạy học thay vì chỉ dừng ở hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức,

kĩ năng và thái độ tích cực ở HS, thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn là phát triển khả năng thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học

Từ đó, việc DH định hướng năng lực được thể hiện trong các thành tố quá trình dạy học như sau [4]:

- Về mục tiêu DH: Mục tiêu về kiến thức, ngoài các yêu cầu về mức độ

như nhận biết, tái hiện kiến thức, cần có những mức độ cao hơn như vận dụng kiến thức trong các tình huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế Mục tiêu về kĩ năng, cần yêu cầu HS đạt được ở mức độ phát triển kĩ năng thực hiện các hoạt động đa dạng

- Về nội dung DH: Cần xây dựng các hoạt động, chủ đề, nhiệm vụ đa dạng

gắn với thực tiễn

- Về kiểm tra đánh giá: Về bản chất, đánh giá năng lực cũng phải thông

qua đánh giá khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các loại tình huống phức tạp khác nhau

1.1.1.3 Một số biện pháp đổi mới PPDH

Trong DH vật lí, các PPDH thường có vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực chung và năng lực chuyên biệt vật lí Theo Phạm Xuân Quế và nhóm tác giả, có thể nêu ra đây Một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học như sau [4]:

1.1.1.3.1 Cải tiến các phương pháp dạy học truyền thống

1.1.1.3.2 Kết hợp đa dạng các phương pháp dạy học

1.1.1.3.8 Tăng cường các PPDH đặc thù bộ môn

Phương pháp dạy học có mối quan hệ biện chứng với nội dung dạy học

Vì vậy bên cạnh những phương pháp chung có thể sử dụng cho nhiều bộ môn khác nhau thì việc sử dụng các phương pháp dạy học đặc thù có vai trò quan

trọng trong dạy học bộ môn Các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn được xây

dựng trên cơ sở lý luận dạy học bộ môn

1.1.1.3.9 Bồi dưỡng PP học tập tích cực cho HS

Trong luận văn này, chúng tôi sẽ áp dụng kết hợp biện pháp thứ bảy và thứ tám trong xây dựng tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm với sự

hỗ trợ của kĩ thuật dạy học tích cực, nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS THPT miền núi Chúng tôi sẽ trình bày cụ thể cơ sở lí luận của chúng ở phần dưới đây

1.1.1.4 Đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS

1.1.1.4.1 Ðánh giá theo năng lực

Theo quan điểm phát triển năng lực, việc đánh giá kết quả học tập của HS không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của việc đánh giá, mà đánh giá kết quả học tập theo năng lực cần chú trọng khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau Hay nói

cách khác, đánh giá theo năng lực là đánh giá kiến thức, kĩ năng và thái độ trong bối cảnh có ý nghĩa (Leen pil, 2011)

Xét về bản chất thì không có mâu thuẫn giữa đánh giá năng lực và đánh giá kiến thức, kĩ năng, mà đánh giá năng lực được coi là bước phát triển cao hơn

so với đánh giá kiến thức, kĩ năng Ở đây, thông qua việc hoàn thành một nhiệm

vụ trong bối cảnh thực, người ta có thể đồng thời đánh giá được cả kĩ năng nhận thức, kĩ năng thực hiện và những giá trị, tình cảm của người học Mặt khác, đánh giá năng lực không hoàn toàn phải dựa vào chương trình giáo dục môn học như đánh giá kiến thức, kĩ năng, bởi năng lực là tổng hòa, kết tinh của cả kiến thức,

kĩ năng, thái độ… được hình thành từ nhiều lĩnh vực học tập và từ sự phát triển

tự nhiên về mặt xã hội của một con người

1.1.1.4.2 Định hướng đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS

Việc đổi mới công tác đánh giá kết quả học tập môn học của GV được thể

a) Xác định được mục đích chủ yếu của đánh giá kết quả học tập là so sánh năng lực của HS với mức độ yêu cầu của chuẩn kiến thức và kĩ năng (năng lực) môn học ở từng chủ đề, từng lớp học

b) Tiến hành đánh giá kết quả học tập môn học theo ba công đoạn cơ bản

là thu thập thông tin, phân tích và xử lý thông tin Yếu tố đổi mới ở mỗi công đoạn này là:

(i) Thu thập thông tin: thông tin được thu thập từ nhiều nguồn, nhiều hình

thức và bằng nhiều PP khác nhau (quan sát trên lớp, làm bài kiểm tra, sản phẩm học tập, tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau, ); lựa chọn được những nội dung đánh giá cơ bản và trọng tâm, trong đó chú ý nhiều hơn đến nội dung kĩ năng; xác định đúng mức độ yêu cầu mỗi nội dung (nhận biết, thông hiểu, vận dụng, ) căn cứ vào chuẩn kiến thức, kĩ năng; sử dụng đa dạng các loại công cụ khác nhau (đề kiểm tra viết, câu hỏi trên lớp, phiếu học tập, bài tập về nhà, )

(ii) Phân tích và xử lí thông tin: các thông tin định tính về thái độ và năng lực

học tập thu được qua quan sát, trả lời miệng, trình diễn, được phân tích theo nhiều mức độ với tiêu chí rõ ràng Các thông tin định lượng qua bài kiểm tra được chấm điểm theo đáp án/hướng dẫn chấm phải đảm bảo đúng, chính xác

(iii) Xác nhận kết quả học tập: Đánh giá HS đạt hay không mục tiêu từng

chủ đề, từng lớp học, từng cấp học phải dựa vào các kết quả định lượng và định tính với chứng cứ cụ thể, rõ ràng

Trong đánh giá thành tích học tập của HS không chỉ đánh giá kết quả mà phải chú ý cả quá trình học tập Đánh giá thành tích học tập theo quan điểm phát triển năng lực không giới hạn vào khả năng tái hiện tri thức mà chú trọng khả năng vận dụng tri thức trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp

1.1.2 Năng lực sáng tạo

1.1.2.1 Khái niệm

Năng lực sáng tạo chính là khả năng thực hiện được những điều sáng tạo

Đó là biết làm thành thạo và luôn luôn đổi mới, có những nét độc đáo riêng phù

hợp với thực tế Luôn biết và đề ra những cái mới khi chưa được học, nghe giảng hay đọc tài liệu hay tham quan về việc đó nhưng vẫn đạt kết quả cao [18]

Theo GS.TSKH Thái Duy Tuyên: “Năng lực sáng tạo chính là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp…) cùng các phẩm chất động cơ, tình cảm để chiếm lĩnh tri thức”[28]

Trong nghiên cứu vật lí, quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm 4 giai đoạn Trong đó, đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện khởi đầu đi đến đề xuất giả thuyết (hoặc dự đoán) và giai đoạn đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả suy ra từ giả thuyết Trong giai đoạn này, không có con đường suy luận logic mà phải chủ yếu dựa vào trực giác

Kiến thức vật lí dạy trong trường phổ thông là những kiến thức đã được loài người khẳng định, tuy vậy chúng luôn luôn là mới mẻ đối với HS Việc nghiên cứu những kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống phải đưa ra những sáng kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ Do đó, có thể nói quá trình học tập của HS có bản chất là hoạt động sáng tạo

1.1.2.2 Những biểu hiện của năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất cứ lĩnh vực nào, càng thành thạo và có vốn kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, tạo điều kiện cho trực giác phát triển Năng lực sáng tạo của HS chỉ được phát triển qua hành động thực tế như: trong việc chiếm lĩnh tri thức mới, vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lí, làm thí nghiệm và giải các bài tập vật lí trong các tình huống khác nhau Theo tác giả Phạm Hữu Tòng biểu hiện của năng lực sáng tạo là [24]:

1 Biết trả lời nhanh, chính xác câu hỏi của giáo viên, biết phát hiện ra những vấn đề mấu chốt, tìm ra ẩn ý trong những câu hỏi, bài tập hoặc vấn đề mở rộng nào đó

2 Dám đề xuất những cái mới không theo đường mòn, không theo quy tắc

6 Biết trình bày linh hoạt một vấn đề, dự kiến nhiều phương án giải quyết

7 Luôn biết đánh giá và tự đánh giá công việc, biết đề xuất biện pháp hoàn thiện

8 Biết cách học thầy, học bạn, biết kết hợp các phương tiện thông tin, khoa học kĩ thuật hiện đại trong tự học Biết vận dụng và cải tiến những điều đã học được

9 Biết thường xuyên liên tưởng

Còn theo Phạm Xuân Quế và các tác giả, những biểu hiện năng lực sáng tạo trong môn vật lí được kể ra là [4]:

- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một cách tối ưu

Trên đây một số tác giả đã đề cập đến một số biểu hiện thường thấy của những học sinh thông minh, sáng tạo trong học tập Tuy nhiên, chúng tôi đã tổng hợp, lựa chọn những ý kiến nêu trên và xin đề xuất một sô biểu hiện cụ thể về năng lực sáng tạo của HS trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm như sau:

- Từ sự kiện khởi đầu HS có thể xây dựng được các giả thuyết (hoặc dự đoán) theo yêu cầu của GV

- Đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

và lựa chọn được phương án thí nghiệm kiểm tra tối ưu

- Biết áp dụng lý thuyết vào giải được bài tập sáng tạo và giải thích được các hiện tượng mới lạ

1.1.2.3 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Để có thể giúp HS hình thành và phát triển nãng lực sáng tạo trong dạy học theo PPTN, chúng tôi xin ðề xuất một số biện pháp sau:

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết

Kiến thức vật lí phổ thông là những kiến thức đã được khẳng định tính đúng đắn Tuy nhiên, chúng luôn mới mẻ với HS, việc GV tạo ra các tình huống mới đòi hỏi HS phải đưa ra các ý kiến, giải pháp mới Việc tập chung sức lực vào giải quyết các vấn đề mới nảy sinh sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác biện chứng nhạy bén, phong phú

Giáo viên mô tả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một vài thí nghiệm

và yêu cầu học sinh dự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó, tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải tìm tòi suy nghĩ mới trả lời được

Dự đoán có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực Các nhà khoa học nói rằng: việc xây dựng giả thuyết dựa trên sự khái quát hóa những sự kiện thực nghiệm, những kinh nghiệm cảm tính Tuy nhiên, sự khái quát đó không phải là một phép quy nạp đơn giản, hình thức

mà chứa đựng một yếu tố mới, không có sẵn trong các sự kiện dùng làm cơ sở

Dự đoán khoa học không phải là tùy tiện mà luôn luôn phải có một cơ sở nào đó,

tuy chưa thật là chắc chắn Có thể có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lí của học sinh [16]:

 Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

 Dựa trên sự tương tự

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

 Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình

 Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác

 Dự đoán về mối quan hệ định lượng

- Luyện tập đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

Trong nghiên cứu vật lý, muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không, ta phải xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có những dấu hiệu nào có thể quan sát được Điều đó có nghĩa là: Từ một giả thuyết (hoặc dự đoán) ta suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm kiểm tra để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết quả thí nghiệm không

Hệ quả suy ra được phải khác với sự kiện ban đầu dùng làm cơ sở cho dự đoán thì mới có ý nghĩa Số hệ quả phù hợp với thực tế càng nhiều thì dự đoán càng trở thành chắc chắn, sát với chân lí hơn

Quá trình rút ra hệ quả thường dùng suy luận lôgic hay suy luận toán học

Sự suy luận này phải đảm bảo là đúng quy tắc, quy luật, không phạm sai lầm Những quy tắc, những quy luật đó đều đã biết; Cho nên, về nguyên tắc sự suy luận đó không đòi hỏi một sự sáng tạo và thực tế, có thể kiểm soát được

Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả đã rút ra được [16]

Để làm tốt việc này, cho HS thảo luận nhóm để tìm và đưa ra các phương

án TNKT, mổ xẻ, phân tích từng phương án để tìm phương án khả thi

- Cho HS luyện tập giải bài tập sáng tạo và giải thích các hiện tượng mới lạ

Trong dạy học vật lí, người ta còn xây dựng những loại bài tập được gọi

là bài tập sáng tạo Đây là loại bài tập, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức

đã học, học sinh bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ, không thể suy

ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học

Trong dạy học theo PPTN, hai giai đoạn khó khăn hơn cả đòi hỏi sự sáng tạo là giai đoạn từ sự kiện khởi đầu đi tới xây dựng giả thuyết hoặc dự đoán và giai đoạn chuyển từ hệ quả logich sang việc kiểm tra bằng thực nghiệm Giai đoạn thứ nhất đòi hỏi sự giải thích hiện tượng, trả lời câu hỏi: tại sao? Còn giai đoạn thứ hai lại đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực, đáp ứng với những yêu cầu đã cho, nghĩa là trả lời câu hỏi: làm thế nào? Tương ứng với hai trường hợp trên là hai bài tập sáng tạo

1.1.3 Kỹ thuật dạy học tích cực

1.1.3.1 Khái niệm về kĩ thuật dạy học tích cực

Sau khi nghiên cứu các tài liệu khác nhau của các tác giả khác nhau [7], [12], chúng tôi nhận thấy các tác giả có các cách phát biểu khác nhau về kĩ thuật dạy học tích cực, tuy nhiên chúng đều có nội hàm và bản chất giống nhau; đó là:

“KTDH là những động tác, cách thức hành động của giáo viên và học sinh trong các tình huống hành động nhỏ nhằm thực hiện và điều khiển quá trình dạy

Theo tác giả Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Khải và một số các tác giả khác thì có thể kể ra rất nhiều KTDH tích cực như: Động não, sơ đồ tư duy, bể cá, mảnh ghép, khăn phủ bàn, KWL, ổ bi, XYZ, tia chớp, ba lần ba, lắng nghe và phản hồi tích cực [7], [9], [13] Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu của luận văn chúng tôi chỉ xin sử dụng một số kĩ thuật dạy học tích cực nhất định Sau đây chúng tôi xin tŕnh bày cơ sở lý luận của các kĩ thuật dạy học tích cực sẽ được

áp dụng trong luận văn

 Động não

Động não (công não) là một kỹ thuật nhằm huy động những tư tưởng mới

mẻ, độc đáo về một chủ đề của các thành viên trong thảo luận Các thành viên được cổ vũ tham gia một cách tích cực, không hạn chế các ý tưởng (nhằm tạo ra

“cơn lốc”các ý tưởng)

- Quy tắc của động não

 Không đánh giá, phê phán trong khi thu thập ý tưởng của các thành viên

 Liên hệ với những ý tưởng đã được trình bày

 Khuyến khích số lượng các ý tưởng

 Cho phép sự tưởng tượng và liên tưởng

- Cách tiến hành

 Giáo viên chia nhóm học sinh (nhóm tự chọn nhóm trưởng và thư ký),

giao vấn đề cho nhóm

 Nhóm trưởng điều hành hoạt động thảo luận chung, các thành viên đưa

ra ý kiến của mình về vấn đề được giao trong một thời gian quy định Trong khi thu thập ý kiến không đánh giá, nhận xét, các ý kiến đều được thư ký ghi nhận

khuyến khích thành viên đưa càng nhiều ý kiến càng tốt

 Cả nhóm cùng lựa chọn giải pháp tối ưu, thu gọn các ý tưởng trùng lặp,

xóa những ý không phù hợp, sau cùng thư ký báo cáo kết quả

Tóm lại:

KT động não thường dùng trong giai đoạn nhập đề vào một chủ đề hoặc tìm các phương án giải quyết vấn đề KT này dễ thực hiện, không tốn kém lại sử dụng được hiệu ứng cộng hưởng, huy động nhiều ý kiến phát huy tối đa trí tuệ của tập thể đồng thời tạo cơ hội cho tất cả thành viên tham gia Tuy nhiên khi sử dụng cần chú ý có thể đi lạc đề, tản mạn, mất thời gian nhiều trong việc chọn các ý kiến thích hợp Có thể có một số HS “quá tích cực“, số khác thì thụ động

KT động não được áp dụng phổ biến và nguời ta xây dựng nhiều KT khác dựa trên KT này, có thể coi là các dạng khác nhau của KT động não

 Kĩ thuật khăn phủ bàn

KT khăn phủ bàn là kĩ thuật tổ chức hoạt động học tập mang tính hợp tác kết hợp giữa hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm nhằm kích thích, thúc đẩy sự tham gia tích cực của HS, tăng cường tính độc lập, trách nhiệm của cá nhân HS, phát triển mô hình có sự tương tác giữa người học với người học

- Cách tiến hành

 Chia học sinh thành các nhóm và phát cho mỗi nhóm một tờ giấy A0

 Trên giấy A0 chia thành các phần, gồm phần chính giữa và các phần xung quanh Phần xung quang được chia theo số thành viên của nhóm Mỗi người ngồi vào vị trí tương ứng với từng phần xung quanh

 Mỗi cá nhân làm việc độc lập trong khoảng vài phút, tập trung suy nghĩ trả lời câu hỏi/ nhiệm vụ theo cách nghĩ cách hiểu riêng của mỗi cá nhân và viết vào phần giấy của ḿ nh trên tờ A0

 Trên cơ sở ý kiến của mỗi cá nhân, học sinh thảo luận nhóm, thống nhất

ý kiến và viết vào phần chính giữa của tờ giấy A0 “Khăn phủ bàn”

Sơ đồ 1.1 Mô hình kĩ thuật khăn phủ bàn

- Một số lưu ý khi tổ chức dạy học theo kĩ thuật khăn phủ bàn

 Câu hỏi thảo luận là câu hỏi mở

 Trong trường hợp số học sinh trong nhóm quá đông, không đủ chỗ trên

“khăn phủ bàn”, có thể phát cho HS những mảnh giấy nhỏ để học sinh ghi ý kiến

cá nhân, sau đó đính vào phần xung quanh “khăn phủ bàn”

 Trong quá trình thảo luận thống nhất ý kiến, đính những ý kiến thống nhất vào giữa “khăn phủ bàn” Những ý kiến trung nhau có thể đính chồng lên nhau

 Những ý kiến không thống nhất, cá nhân có quyền bảo lưu và được giữ lại ở phần xung quanh của “khăn phủ bàn”

Tóm lại:

Kĩ thuật khăn phủ bàn là một KT dạy học đơn giản, dễ thực hiện, có thể tổ chức trong tất cả các bài học, môn học, cấp học giống như học theo nhóm tuy nhiên KT khăn phủ bàn khắc phục được những hạn chế của học theo nhóm Trong học nhóm, nếu tổ chức không tốt đôi khi chỉ có các thành viên tích cực làm việc, các thành viên thụ động thường hay ỷ lại, trông chờ, nghỉ ngơi như người ngoài cuộc hoặc như một quan sát viên Do đó dẫn đến mất nhiều thời gian

và hiệu quả học tập không cao

Trong kĩ thuật khăn phủ bàn đòi hỏi tất cả các thành viên phải làm việc cá nhân, suy nghĩ, viết ra ý kiến của mình trước khi thảo luận nhóm Như vậy có sự

kết hợp giữa hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm Từ đó, các cuộc thảo luận thường có sự tham gia của tất cả các thành viên và các thành viên có cơ hội chia

sẽ ý kiến, kinh nghiệm của mình, tự đánh giá và điều chỉnh nhận thức của mình một cách tích cực Nhờ vậy hiệu quả học tập ðýợc ðảm bảo và không mất thời gian cũng nhý giữ ðýợc trật tự trong lớp

 Kĩ thuật KWL (Know, Want to know, Learned)

Là sơ đồ liên hệ các kiến thức đã biết liên quan đến bài học, các kiến thức muốn biết và các kiến thức học được sau bài học nhằm tăng cường tính độc lập của HS, phát triển mô hình có sự tương tác giữa HS với HS Bên cạnh đó GV có thể đánh giá được kết quả học tập của giờ học thông qua tự đánh giá, thu hoạch của HS Trên cơ sở đó điều chỉnh cách dạy của mình cho phù hợp

- Cách tiến hành

 Sau khi giới thiệu bài học, mục tiêu cần đạt của bài học, GV phát phiếu học tập KWL Kĩ thuật này có thể thực hiện cho cá nhân hoặc cho nhóm HS

PHIẾU HỌC TẬP KWL

Tên bài học: ……… Tên học sinh: ……… Lớp……… Trường:………

K (Những điều đã biết)

W (Những điều muốn biết)

L (Những điều đã học được sau bài học)

 Yêu cầu HS viết vào cột K những gì đã biết liên quan đến nội dung bài

 Sau đó viết vào cột W những gì các em muốn biết về nội dung bài học

 Sau khi kết thúc bài học, học sinh điền vào cột L của phiếu những gì vửa học được

Lúc này HS xác nhận về những điều các em đã học được qua bài học đối chiếu với điều đã biết, muốn biết để đánh giá được kết quả học tập, và sự tiến bộ của mình qua giờ học

- Một số lưu ý khi tổ chức dạy học sử dụng kĩ thuật KWL

 Nếu sử dụng kĩ thuật này đối với nhóm học sinh thì trước khi học sinh điền thông tin vào cột K, yêu cầu HS trao đổi thống nhất ý kiến trong nhóm

 Khi mới áp dụng kĩ thuật KWL, có thể dùng các câu hỏi gợi ý để HS có thể viết những gì HS đã biết, muốn biết và đã học được vào các cột tương ứng

Ví dụ:

 Tôi đã biết những kiến thức, kĩ năng nào liên quan đến nội dung của bài học?

 Tôi cần biết những kiến thức, kĩ năng nào ở bài học này?

 Tôi đã học được những kiến thức gì?

 Tôi đã phát triển những kĩ năng nào?

Tóm lại:

Sơ đồ KWL có thể sử dụng trong các chủ đề/bài học, môn học và ở các cấp học với các nội dung và mức độ khác nhau Sử dụng sơ đồ này sẽ phát huy được tác dụng là giúp cho HS xác định nhiệm vụ, động cơ, ý thức, tự giác học tập, biết đánh giá nhìn lại quá trình học tập của mình và tự điều chỉnh cách học Kết quả học tập sẽ được nâng cao khi cả người dạy và người học đều nhìn lại quá trình thông qua kết quả học tập ngay sau mỗi nội dung/ hoạt động/ bài học

mà không phải chờ đợi đến giờ kiểm tra HS mới nhìn thấy kết quả của mình, GV mới đánh giá được kết quả học tập của HS và cách dạy của mình

 Sơ đồ tư duy

Sơ đồ tư duy (lược đồ tư duy, bản đồ tư duy) là một sơ đồ nhằm trình bày một cách rõ ràng những ý tưởng mang tính kế hoạch hay kết quả làm việc của cá nhân hay nhóm về một chủ đề Sơ đồ tư duy có thể được viết trên giấy, trên bản trong, trên bảng hay thực hiện trên máy tính

- Cách tiến hành

 Viết tên chủ đề ở trung tâm, hay vẽ một h́nh ảnh phản ánh chủ đề

 Từ chủ đề trung tâm, vẽ các nhánh chính Trên mỗi nhánh chính viết một khái niệm, phản ánh một nội dung lớn của chủ đề, viết bằng chữ in hoa Nhánh và chữ viết trên đó được vẽ và viết cùng một màu Nhánh chính đó được nối với chủ đề trung tâm Chỉ sử dụng các thuật ngữ quan trọng để viết trên các nhánh

 Từ mỗi nhánh chính vẽ tiếp các nhánh phụ để viết tiếp những nội dung thuộc nhánh chính đó Các chữ trên nhánh phụ được viết bằng chữ in thường

 Tiếp tục như vậy ở các tầng phụ tiếp theo

Sơ đồ 1.2 Mô phỏng sơ đồ tư duy Tóm lại:

Sơ đồ tư duy có thể ứng dụng trong nhiều tình huống khác nhau như:

 Tóm tắt nội dung, ôn tập một chủ đề

 Trình bày tổng quan một chủ đề

 Chuẩn bị ý tưởng cho một báo cáo hay buổi nói chuyện, bài giảng

 Thu thập, sắp xếp các ý tưởng

 Ghi chép khi nghe bài giảng

 Ưu điểm của sơ đồ tư duy

 Các hướng tư duy được để mở ngay từ đầu

 Các mối quan hệ của các nội dung trong chủ đề trở nên rõ ràng

 Nội dung luôn có thể bổ sung, phát triển, sắp xếp lại

 Học sinh được luyện tập phát triển, sắp xếp các ý tưởng

1.1.4 Phương pháp thực nghiệm

1.1.4.1 Phương pháp thực nghiệm trong khoa học vật lí

* Định nghĩa phương pháp thực nghiệm

Ở nước ta, cũng đã có rất nhiều các bài viết khác nhau về PPTN Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng thì phân biệt PPTN theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp “Theo nghĩa rộng, PPTN có thể bao gồm từ những ý tưởng

ban đầu của các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng Theo nghĩa hẹp, PPTN

có thể hiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và dùng thì nghiệm để kiểm tra hệ quả.”[24]

Còn theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc thiết

kế (nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về một tính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó) thì phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương pháp thực nghiệm”[26]

Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy: mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bản của PPTN trong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:

 Vấn đề cần giải đáp hoặc giả thuyết cần kiểm tra

 Xử lý một giả thuyết để có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm

 Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thông tin cần thiết cho sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra giả thuyết

 Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo…)

 Phân tích kết quả và kết luận

* Vai trò của PPTN trong khoa học vật lí

 Giúp nhà nghiên cứu có thể đề xuất ra một tri thức mới (quy tắc, định luật thực nghiệm,…) Tri thức mới này được xây dựng dựa trên những dữ liệu thực nghiệm đã thu được, và tiếp theo nó sẽ được lí giải dựa trên những nghiên cứu lí thuyết

 Cung cấp những bằng chứng thực nghiệm mà nhờ đó các nhà khoa học

có thể đối chiếu, khẳng định sự đúng đắn của những tri thức mới đã được đề xuất

từ kết quả nghiên cứu bằng lí thuyết., hoặc đề xuất những giả thuyết, những lí thuyết mới

Trong vật lí cổ điển, PPTN có vai trò tìm ra thuộc tính, quy luật của hiện tượng, tìm ra cái mới từ thực nghiệm, sau đó được lí giải bằng con đường

Trong vật lí hiện đại, PPTN có vai trò kiểm chứng một giả thuyết khoa học hoặc học thuyết đã được đưa ra trước nhờ con đường lí thuyết, tìm ra bản chất của hiện tượng Kết quả từ thực nghiệm có thể khẳng định hay phủ định kết quả nghiên cứu lí thuyết trước đó

1.1.4.2 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

 Vai trò của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Chương trìnhVật lí học ở phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm, nó giúp:

 Kích thích hoạt động học tập của học sinh bằng những thí nghiệm được đưa ra

 Rèn luyện tư duy, trực giác nhạy bén, óc sáng tạo cho học sinh

 Học sinh biết kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, thực hiện thí nghiệm

và suy luận lí thuyết để đạt được sự thống nhất giữa lí luận và thực tiễn

 Học sinh rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành thí nghiệm sẽ hỗ trợ rất tốt cho việc phát hiện những đặc tính, quy luật của tự nhiên, kiểm tra sự đúng đắn của các kiến thức lí thuyết

 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Theo các tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng thì để giúp học sinh có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái tạo, chiếm lĩnh được các kiến thức vật lí thực nghiệm th́ tốt nhất là giáo viên tổ chức cho họ trải qua các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm như sau [24]:

- Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề

Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng, ở giai đoạn này giáo viên cần tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàn cảnh thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm Trong đó có các mối liên hệ đáng chú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà HS chưa ý thức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng hoặc xác lập mối liên hệ nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà HS chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được Từ đó, kích thích hứng thú học tập

- Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết

GV hướng dẫn, gợi ý cho HS xây dựng một câu trả lời dự đoán ban đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bản thân, vào những kiến thức đã có (ta gọi là xây dựng giả thuyết) Những dự đoán này có thể c̣n thô sơ, có vẻ hợp

lý nhưng chưa chắc chắn Người GV phải hướng dẫn các em biết dự đoán có căn

cứ, giúp HS lập luận, loại trừ các dự đoán chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa

và xây dựng dự đoán hợp lí hơn cả [10]

- Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm tra được

Giả thuyết được nêu dưới dạng một dự đoán: đó là một nhận định có thể mang tính bản chất khái quát Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải được kiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả logic được suy luận từ giả thuyết trong phương pháp thực nghiệm phải thỏa mãn 2 điều:

 Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học

 Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm vật lí

Các phép suy luận logic và toán học phải dẫn đến kết luận có dạng:

 Biểu thức toán học biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lí mà những đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích…)

 Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đổi của một đại lượng vật lí nào đó

Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một số trong các thao tác sau: phân tích, so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa

- Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm kiểm tra hệ quả được rút

ra từ giả thuyết

Theo tác giả Phạm Thị Phú, trong giai đoạn này bao gồm các thao tác sau