Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức phần “Cơ Nhiệt” vật lí 10 nâng cao với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo

Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm (TN), vì vậy đòi hỏi giáo viên vật lí phải tăng cường sử dụng thí nghiệm (TNg) trong quá trình dạy học và đặc biệt là sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông. Đó là một trong những yêu cầu có tính nguyên tắc đối với dạy học vật lí hiện nay. Bởi thí nghiệm tự tạo không chỉ là nguồn cung cấp thông tin, mà còn là yếu tố kích thích hứng thú, khuyến khích tính tích cực, tự giác và sáng tạo của học sinh trong học tập bộ môn. Thực tiễn trong dạy học vật lí cho thấy nếu biết khai thác và sử dụng tốt các thí nghiệm giáo khoa và thí nghiệm tự tạo ở trường trung học phổ thông (THPT), đồng thời lựa chọn được các phương pháp dạy học phù hợp thì sẽ đem lại hiệu quả hơn rất nhiều trong dạy học. Nhiều thí nghiệm và hiện tượng vật lí được thể hiện trong SGK nhưng không được trang bị dụng cụ thí nghiệm. Vì vậy, theo chúng tôi việc nghiên cứu dạy học kiến thức vật lí theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo là hoàn toàn phù hợp với mục tiêu của giáo dục THPT và có thể đáp ứng được yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm phát huy tính tích cực học tập, góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và kĩ năng xây dựng kiến thức của học sinh THPT nhờ đó mà nâng cao chất lượng dạy học. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức phần “Cơ Nhiệt” vật lí 10 nâng cao với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo”

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục 1

Danh mục các chữ viết tắt 3

Danh mục các biểu đồ, sơ đồ và bảng 4

MỞ ĐẦU 5 NỘI DUNG 14 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO LÍ THUYẾT KIẾN TẠO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 14 1.1 Lý thuyết kiến tạo trong dạy học 14

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo 14

1.1.2 Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo 16

1.1.3 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 16

1.1.4 Dạy học kiến tạo 18

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 25

1.2.1 Đặc thù của môn Vật lý 25

1.2.2 Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học vật lý theo lý thuyết kiến tạo 26

1.2.3 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 27

1.3 Thí nghiệm tự tạo 31

1.4 Sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học theo lí thuyết kiến tạo 33

1.4.1 Sự cần thiết phải sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học kiến tạo 33

1.4.2 Dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo 34

1.5 Tiến trình kiến tạo kiến thức vật lí với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo 36

1.6 Thực trạng dạy học vật lí theo lí thuyết kiến tạo ở trường THPT 44 1.6.1 Thực trạng dạy học vật lí theo lý thuyết kiến tạo và việc sử dụng thí nghiệm

1.6.2 Nguyên nhân của thực trạng 46

Kết luận chương 1 48 Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN "CƠ-NHIỆT" VẬT LÍ 10 NÂNG CAO THEO LÍ THUYẾT KIẾN TẠO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA THÍ NGHIỆM TỰ TẠO 49 2.1 Cấu trúc, đặc điểm phần Cơ - Nhiệt vật lí 10 nâng cao 49

2.2 Thiết kế tiến trình kiến tạo kiến thức với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo 53

2.2.1 Quy trình thiết kế bài dạy học 53

2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể trong phần Cơ - Nhiệt theo lý thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo 65

Kết luận chương 2 76

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 78 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 78

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 78

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 78

3.2.2 Nội dung thực nghiệm 79

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 79

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 79

3.3.2 Quan sát giờ học 80

3.3.3 Kiểm tra đánh giá 80

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 82

3.4.1 Về mặt định tính 82

3.4.2 Về mặt định lượng 84

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 87

Kết luận chương 3 89 KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG

Trang

Bảng 3.1 Số liệu học sinh các nhóm TN và ĐC 79

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra 84

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 84

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích 85

Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực 86

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 87

Biểu đồ 3.1 Phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN 84

Biểu đồ 3.2 Phân loại theo học lực của hai nhóm 86

Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất của hai nhóm 85

Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm 85

Sơ đồ 1.1 Kiến tạo kiến thức của nhóm CLIS 28

Sơ đồ 1.2 Tiến trình kiến tạo kiến thức vật lí THPT 36

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung phần Cơ - Nhiệt vật lý 10 nâng cao 49

Sơ đồ 2.2 Cấu trúc nội dung phần Cơ học vật lí 10 nâng cao 51

Sơ đồ 2.3 Cấu trúc nội dung phần Nhiệt học vật lí 10 nâng cao 52

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI - thế kỷ của nền kinh tế tri thức trong xuthế phát triển và hội nhập, với sự thay đổi nhanh chóng của khoa học công nghệ đòi hỏingười lao động phải học tập liên tục và tri thức phải được cập nhật trong suốt cuộc đờilao động của họ - học thường xuyên, học tập suốt đời để tồn tại và phát triển

Hiện nay ở Việt Nam cũng như nhiều quốc gia trên thế giới, giáo dục (GD)luôn được coi là “quốc sách hàng đầu”, là động lực để phát tiển kinh tế - xã hội.Mỗi con người điều là sản phẩm của một nền giáo dục, đất nước nào có nền giáodục hiện đại, tiên tiến thì nước đó sẽ có nền kinh tế - xã hội phát triển mạnh Chính

vì vậy, để Việt Nam có thể “sánh vai với các cường quốc năm châu”, chúng ta phảitạo ra một nền giáo dục hiện đại Ngành giáo dục và đào tạo cũng đã và đang tiếnhành đổi mới rất mạnh mẽ bắt đầu từ mục tiêu, nội dung chương trình, sách giáokhoa (SGK), cách kiểm tra…và đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy học (PPDH)

để khắc phục nhược điểm mà phương pháp dạy học truyền thống đã bộc lộ TheoVăn kiện Đại hội Đảng lần thứ X của Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá IX:

" Ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy học Đổi mới chương trình,

nội dung, phương pháp dạy và học phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh (HS) " [9].

Trong những năm qua Đảng, Nhà nước và Ngành giáo dục đã có nhiều chủtrương, biện pháp để nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đáp ứng ngày một tốt hơnyêu cầu phát triển của đất nước Nghị quyết hội nghị lần thứ hai BCHTƯ Đảng(Khóa VIII) về định hướng chiến lược phát triển giáo dục đào tạo trong thời kỳ

công nghiệp hoá, hiện đại hoá chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục

đào tạo Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.

Để đạt được mục tiêu trên, đòi hỏi nhà trường phổ thông không chỉ dừng lại

ở chỗ trang bị cho học sinh những kiến thức, kĩ năng loài người đã tích luỹ được màcòn bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy tích cực, tự lực và sáng tạo trong việcgiải quyết các vấn đề trong thực tiễn

Hiện nay, việc dạy học (DH) ở các trường phổ thông đã có những đổi mớitheo nhiều hướng khác nhau nhưng vấn đề quan tâm đến những hiểu biết sẵn có củahọc sinh để trên cơ sở đó hình thành kiến thức mới chưa được giáo viên (GV) chútrọng trong giảng dạy Thực tế cho thấy giáo viên vẫn rất khó khăn trong việc ápdụng các phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của họcsinh, đặc biệt là ngại sử dụng thí nghiệm tự tạo (TNTT) trong các giờ học Điều đódẫn đến việc học sinh khi vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng thực tếcòn hạn chế và gặp nhiều khó khăn

Đối tượng nghiên cứu của môn Vật lí là những sự vật, hiện tượng rất gần gũivới thực tế, cuộc sống, là những đối tượng mà trước khi học, học sinh đã có nhiềuquan niệm được tích luỹ qua quan sát hằng ngày Việc dựa vào những hiểu biết sẵn

có của học sinh và những quan niệm ban đầu để tổ chức hoạt động dạy học(TCHĐDH), giúp học sinh hình thành kiến thức mới là một trong những ý tưởng đểđổi mới phương pháp dạy học Dạy học theo lí thuyết kiến tạo (LTKT)(constructivism Theory) hay là dạy học kiến tạo (DHKT) có thể đáp ứng được yêucầu này Bởi vì đặc trưng của dạy học kiến tạo thể hiện cách tổ chức quá trình dạyhọc sao cho từng học sinh có được tâm thế thoải mái, được tự do và cởi mở để bộc

lộ quan niệm của mình về vấn đề đang nghiên cứu mà người giáo viên cần căn cứvào những quan niệm ban đầu này để giúp học sinh hình thành kiến thức mới

Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm (TN), vì vậy đòi hỏi giáo viên vật líphải tăng cường sử dụng thí nghiệm (TNg) trong quá trình dạy học và đặc biệt là sửdụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông Đó là một trongnhững yêu cầu có tính nguyên tắc đối với dạy học vật lí hiện nay Bởi thí nghiệm tựtạo không chỉ là nguồn cung cấp thông tin, mà còn là yếu tố kích thích hứng thú,khuyến khích tính tích cực, tự giác và sáng tạo của học sinh trong học tập bộ môn

Thực tiễn trong dạy học vật lí cho thấy nếu biết khai thác và sử dụng tốt cácthí nghiệm giáo khoa và thí nghiệm tự tạo ở trường trung học phổ thông (THPT),đồng thời lựa chọn được các phương pháp dạy học phù hợp thì sẽ đem lại hiệu quảhơn rất nhiều trong dạy học Nhiều thí nghiệm và hiện tượng vật lí được thể hiệntrong SGK nhưng không được trang bị dụng cụ thí nghiệm Vì vậy, theo chúng tôiviệc nghiên cứu dạy học kiến thức vật lí theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thínghiệm tự tạo là hoàn toàn phù hợp với mục tiêu của giáo dục THPT và có thể đápứng được yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm phát huy tính tíchcực học tập, góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và kĩ năng xây dựngkiến thức của học sinh THPT nhờ đó mà nâng cao chất lượng dạy học Xuất phát từ

những lí do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức phần “Cơ - Nhiệt” vật lí 10 nâng cao với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Trên thế giới

Tư tưởng kiến tạo nhận thức trong lý thuyết kiến tạo thực sự không phải làmột tư tưởng mới mà nó đã bắt nguồn từ thời Socrates (thế kỷ V trước Côngnguyên), khi ông đối thoại với các môn đồ của mình, ông đã đặt ra các câu hỏi địnhhướng để dẫn dắt học trò nhận thức được những yếu kém trong suy nghĩ của chínhmình Đối thoại Socrate hiện vẫn còn là một công cụ quan trọng mà các nhà giáodục kiến tạo có thể sử dụng để đánh giá việc học của học sinh và xây dựng kế hoạchhọc tập các kiến thức mới Ý tưởng này cũng xuất hiện trong các công trình nghiêncứu của các nhà triết học như Vico (1668-1744), Kant (1724-1804), Hegel (1770-1831), Dewey (1859-1952) [35], [36]

Sự đóng góp lớn nhất về mặt lí thuyết cho lý thuyết kiến tạo bắt nguồn từnhững công trình nghiên cứu về tâm lí học nhận thức của Jean Piaget (1896-1980)

và Lev Vygotsky (1896-1934) [36], [37], [38]

J Piaget là một nhà tâm lí học và xã hội học người Thụy Sĩ có ảnh hưởng rấtlớn trong lĩnh vực tâm lí học trí tuệ và tâm lí học phát triển của thế kỉ XX Ôngđược xem là cha đẻ của lý thuyết kiến tạo nhận thức (cognitive constructivism) hay

lý thuyết kiến tạo cá nhân (individual constructivism) J Piaget xuất phát từ góc độ sinhhọc và logic học khi giải thích vấn đề nhận thức Ông đã sử dụng khái niệm “sơ đồ”(schemata) của nhà triết học vĩ đại người Đức Immanual Kant (1724-1804) và ba kháiniệm gốc Sinh học là “đồng hóa” (assimilation), “điều ứng” (accommodation) và “cânbằng” (equilibrum) [19], [37].

L Vygotsky, một nhà tâm lí học người Nga, đã đưa thêm khía cạnh văn hóa

xã hội vào lý thuyết kiến tạo với học thuyết văn hóa xã hội về sự phát triển nhậnthức, tập trung chủ yếu vào “vùng phát triển gần” Do xây dựng học thuyết dựa trên

lí luận của chủ nghĩa duy vật biện chứng Marxit, ông đã nghiên cứu mối quan hệgiữa quá trình nhận thức với các hoạt động xã hội của chủ thể Với việc bổ sungthêm khía cạnh văn hóa xã hội, L Vygotsky được xem là cha đẻ của lý thuyết kiếntạo xã hội (social constructivism) [19], [36], [37]

Các nhà khoa học người Mỹ là John Dewey và Jerome Bruner ngoài việc bổsung một số khía cạnh cho lý thuyết kiến tạo còn vận dụng lí thuyết này để xâydựng nên nhiều mô hình dạy học khác nhau J Dewey (1859-1952) đã phát minh raphương pháp giáo dục phát triển (progressive education) ở Bắc Mỹ Năm 1960, mộtcông trình nổi bật của Jerome Bruner là việc học tập theo kiểu khám phá [36]

Năm 1982, Ernst Von Glaserfeld dựa trên lý thuyết kiến tạo nhận thức của J.Piaget đã phát triển một mô hình lý thuyết kiến tạo triệt để (radical constructivism)

Von Glaserfeld sử dụng từ triệt để, để phân biệt với lý thuyết kiến tạo thông thường

(lý thuyết kiến tạo nhận thức của Jean Piaget) Ông cho rằng mặc dù có thể có mộtthực tại tồn tại bên ngoài tư duy, tri thức vẫn không phản ánh thực tại một cáchkhách quan mà nó tùy thuộc vào trình độ và cách tổ chức của thế giới được tạo rabởi kinh nghiệm của mỗi người Theo Von Glaserfeld, việc J Piaget cho rằng cáckhái niệm mới có nền tảng từ những khái niệm đã có của con người chỉ là một quanđiểm thông thường đã được chấp nhận rộng rãi [6], [8], [36]

Như vậy, có thể thấy lý thuyết kiến tạo ngày nay đã được vận dụng rộng rãitrong rất nhiều lĩnh vực, đặc biệt là lĩnh vực giáo dục Các nhà giáo dục học hiện đại

đã nghiên cứu, viết và thực hành theo lối tiếp cận lý thuyết kiến tạo trong giáo dụcbao gồm: John D Bransford, Eleanor Duckworth, George Forman, Roger Schank,

Jacqueline Grennon Brooks, and Martin G Brooks [34] Phương phâp của Lawsonchú ý tới việc xđy dựng kiến thức mới trín cơ sở câc kiến thức có sẵn Cô-sro-ve văÔ-sbo-ne đưa ra tiến trình dạy học kiến tạo trong đó chú trọng tới những quan niệmsai của học sinh [27].

Nghiín cứu dạy học kiến tạo trong dự ân gồm hơn 30 giâo viín từ Yorkshire(Anh) trong thời gian từ 1984-1986 (dự ân CLIS); Nghiín cứu hiệu quả của việc kếthợp câc yếu tố của quâ trình học tập với dạy học kiến tạo vă sự cải thiện môi trườnghọc tập trong câc lớp học khoa học tại câc trường cơ sở ở Thâi Lan văo những năm

1999 đến 2002 (dự ân CLES) [27] v.v

Ở Việt Nam

Thời gian gần đđy đê có nhiều công trình nghiín cứu công phu về việc vậndụng lý thuyết kiến tạo trong câc bộ môn khoa học tự nhiín như Toân học, Vật lí,Hoâ học, Sinh học điển hình như câc tâc giả: Nguyễn Hữu Chđu, Nguyễn QuangLạc, Bùi Gia Thịnh, Vũ Quang, Cao Thị Hă, Nguyễn Bâ Kim, Lương Việt Thâi,Dương Bạch Dương…Từ việc tham khảo câc nguồn tăi liệu khâc nhau liín quanđến lĩnh vực nghiín cứu của đề tăi, chúng tôi nhận thấy:

- Tâc giả Nguyễn Hữu Chđu đê giới thiệu những quan niệm khâc nhau vềDHKT, một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học, câch phđnchia lý thuyết kiến tạo ra hai loại lă kiến tạo căn bản (hay kiến tạo triệt để) vă kiếntạo xê hội, xâc định vai trò của người dạy vă người học trong DHKT [6], [8]

- Tâc giả Dương Bạch Dương đê nghiín cứu phương phâp giảng dạy một sốkhâi niệm, định luật trong chương trình vật lí lớp 10 THPT theo quan điểm kiến tạo.Tâc giả đê đề cập tới luận điểm của J Piaget vă L Vygosky về nhận thức nhưngkhông đề cập tới thuyết kiến tạo căn bản vă thuyết kiến tạo xê hội cùng mối quan hệgiữa chúng trong dạy học kiến tạo Luận ân của tâc giả Dương Bạch Dương chỉ giớihạn nghiín cứu PPDH một số kiến thức về động học vă động lực học trong chươngtrình vật lí 10 THPT Xuất phât từ câc quan niệm sai của học sinh, tâc giả đê đưa raPPDH để học sinh bộc lộ câc quan niệm sai vă xđy dựng quan niệm đúng [10]

- Tâc giả Lương Việt Thâi nghiín cứu việc vận dụng lý thuyết kiến tạo văodạy học một số kiến thức phần ânh sâng vă đm thanh trong môn Khoa học ở Tiểu

học và trong môn Vật lí ở THCS Tác giả đã đề cập tới một số cơ sở của lý thuyếtkiến tạo và chỉ ra sự đối lập giữa quan điểm kiến tạo và quan điểm hành vi Tác giả

đã chỉ ra đặc điểm của quá trình học theo quan điểm kiến tạo là: Người học xâydựng kiến thức trên cơ sở sử dụng và xem xét lại kiến thức, kinh nghiệm sẵn có.Tác giả Lương Việt Thái đã đề cập tới kiến tạo căn bản, kiến tạo xã hội nhưng cũngchưa chỉ rõ mối quan hệ giữa chúng trong dạy học vận dụng LTKT Luận án của tácgiả chỉ giới hạn nghiên cứu việc vận dụng LTKT trong việc tổ chức quá trình dạyhọc các kiến thức về ánh sáng, âm thanh ở lớp 4 (Tiểu học) và lớp 7 (THCS) [24]

- Tác giả Nguyễn Quang Lạc nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo trongđổi mới phương pháp dạy học vật lí Tác giả đã đi sâu vào nghiên cơ sở lí luận của

lý thuyết kiến tạo, đã phân tích một số khía cạnh nhận thức luận trong quan điểmkiến tạo, các bước thiết kế một giáo án có vận dụng lý thuyết kiến tạo [17]

Ngoài ra một số tác giả gần đây, bước đầu cũng đã vận dụng lý thuyết kiếntạo vào dạy học vật lí như: Nguyễn Đình Hưng, Trần Ngọc Thắng, Lê Văn Long,Trần Văn Nghĩa Tuy mỗi tác giả hay nhóm tác giả có ý kiến khác nhau về dạy họckiến tạo nhưng tất cả đều nhấn mạnh vai trò của kiến thức, kinh nghiệm sẵn có củangười học, quan tâm tới tương tác xã hội và tìm cách tổ chức sao cho người học cóthể tích cực, chủ động hoạt động xây dựng kiến thức mới cho bản thân

Luận văn thạc sĩ “Tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức phần Cơ

-Nhiệt vật lí 10 nâng cao theo lí thuyết kiến tạo” của Lê Thị Lệ Hiền đã xây dựng

tiến trình dạy học một số kiến thức vật lí theo lí thuyết kiến tạo chú trọng việc sửdụng thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh [13]

Nhìn chung, LTKT đã được nghiên cứu và vận dụng rất rộng rãi trên thế giớicũng như ở Việt Nam và đã mang lại nhiều hiệu quả trong hoạt động dạy học

Qua nghiên cứu chúng tôi thấy, việc dạy học vật lí theo LTKT là một trongnhững cách tiếp cận dạy học tích cực rất hiệu quả Tuy nhiên vấn đề nghiên cứu dạyhọc theo LTKT với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực họctập của học sinh thì chưa được các tác giả đi sâu nghiên cứu Đặc biệt những kiếnthức về phần Cơ - Nhiệt lớp 10 là những kiến thức khó và rất trừu tượng nhưng lạigần gũi với đời sống thực tế, nên học sinh đã có nhiều quan niệm về nó

Việc vận dụng lý thuyết kiến tạo để giảng dạy cho phần này là hết sức cầnthiết, có thể đạt được mục tiêu của dạy học Trong phạm vi đề tài của mình, chúngtôi sẽ kế thừa những kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây, đồng thời sẽnghiên cứu việc dạy học một số kiến thức phần Cơ - Nhiệt lớp 10 nâng cao theo lýthuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tính tích cực họctập của học sinh.

3 Mục tiêu của đề tài

Xây dựng tiến trình dạy học theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thínghiệm tự tạo và vận dụng vào tổ chức dạy học một số kiến thức thuộc phần “Cơ -Nhiệt” vật lí 10 nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được tiến trình tổ chức hoạt động dạy học theo lí thuyết kiếntạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo và vận dụng vào dạy học vật lý thì cóthể phát huy tính tích cực học tập, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy họcvật lý ở THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Trên cơ sở mục tiêu nghiên cứu của đề tài, nhiệm vụ nghiên cứu đượcxác định:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của lí thuyết kiến tạo trong dạy học;

- Nghiên cứu khai thác thí nghiệm tự tạo nhằm hỗ trợ tổ chức dạy học theo líthuyết kiến tạo;

- Xây dựng sơ đồ cấu trúc lôgic nội dung phần “Cơ - Nhiệt” lớp 10 nâng cao;

- Nghiên cứu, đề xuất tiến trình chung cho việc kiến tạo kiến thức vật líTHPT theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tínhtích cực học tập của học sinh;

- Khai thác, tự tạo một số thí nghiệm phần “Cơ – Nhiệt”;

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức phần “Cơ - Nhiệt” vật lí lớp

10 nâng cao theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo;

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm chứng giả thuyết khoahọc của đề tài và rút ra kết luận

6 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học một số kiến thức phần “Cơ - Nhiệt” vật lí lớp 10 nângcao theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo nhằm phát huy tínhtích cực học tập của học sinh

7 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một

số kiến thức nằm trong chương “Động học chất điểm; Động lực học chất điểm; Chấtrắn và chất lỏng Sự chuyển thể” thuộc phần “Cơ - Nhiệt” lớp 10 nâng cao với sự hỗtrợ của thí nghiệm tự tạo và tiến hành thực nghiệm ở một số trường THPT trên địabàn Tỉnh Thừa Thiên Huế

8 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu đã vạch ra ở trên, các phương phápnghiên cứu được dùng là:

8.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, tạp chí Giáo dục, các tài liệu

về lí luận dạy học, phương pháp dạy học vật lí,

- Nghiên cứu tài liệu về tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh theo líthuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo vật lí phần “Cơ - Nhiệt” nhằmphát huy tính tích cực học tập

- Nghiên cứu nội dung, chương trình, sách giáo khoa vật lí phần “Cơ - Nhiệt”lớp 10 nâng cao

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Quan sát hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong giờ học vật

lí ở một số trường THPT trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế Trao đổi trực tiếp vớigiáo viên và học sinh

- Dùng phiếu điều tra về thực trạng dạy học theo lí thuyết kiến tạo và tìmhiểu những quan niệm của học sinh về phần “Cơ - Nhiệt” vật lí 10 nâng cao

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng (ĐC) tại một số trường THPTtrên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế để đánh giá hiệu quả của đề tài

8.4 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí các số liệu thu được từ kếtquả thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trongkết quả học tập giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Từ đó kiểm định giảthuyết khoa học và đánh giá hiệu quả của đề tài nghiên cứu

9 Dự kiến cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận chung, tài liệu tham khảo và các danh mục,phần nội dung chính của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc vận dụng dạy học theo lí thuyết kiến

tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

Chương 2 Tổ chức dạy học một số kiến thức phần “Cơ - Nhiệt” vật lí 10 nâng cao

theo lí thuyết kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO LÍ THUYẾT KIẾN TẠO VỚI

SỰ HỖ TRỢ CỦA THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC

VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 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 họclỗi lạc người Thụy Sĩ, 1896 - 1980) về các cấu trúc nhận thức Theo quan điểm này,hoạt động nhận thức của con người liên quan đến việc tổ chức thông tin và thíchnghi với môi trường mà người học tri giác nó thông qua quá trình đồng hóa và điềuứng Tổ chức thông tin là cách mà thông tin được tổ chức, hình thành trong đầu óccủa con người liên quan đến các đối tượng cụ thể, ý tưởng hoặc hành động Thôngtin được tổ chức được gọi là nội dung Nội dung hòa nhập vào cấu trúc nhận thứccủa 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 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 quyếtcác 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 chủthể giữa hai quá trình đồng hóa và điều ứng Như vậy, đồng hóa không làm thay đổinhận thức mà chỉ mở rộng cái đã biết, còn điều ứng là làm thay đổi nhận thức và khimột học sinh tiếp xúc với một thông tin mới, sự mất cân bằng sẽ bắt đầu xuất hiệncho tới khi có sự thích nghi với thông tin mới và khi đó sẽ có sự cân bằng

Theo J Piaget, một người mong muốn hiểu được những kinh nghiệm mớibằng những cái mà người đó đã biết rồi (đồng hóa kinh nghiệm) Khi một người họckhông thể đồng hóa được một kinh nghiệm nào đó giống như đã đồng hóa những

kinh nghiệm thì sẽ xảy ra sự mất cân bằng nhận thức Để lập lại sự cân bằng vềnhận thức thì người học phải cấu trúc lại những kiến thức hiện có hoặc kiến tạothành bộ kiến thức mới [21].

Như vậy cơ chế nhận thức trong quan điểm của J Piaget đòi hỏi chủ thể phảitích cực, chủ động, sáng tạo, và học tập là quá trình cá nhân đồng hóa và điều ứng,tiếp nhận thông tin từ môi trường, xử lí 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

Theo L Vygotsky (nhà tâm lí học nổi tiếng người Liên Xô, 1896-1934) tưduy nảy sinh từ hoạt động thực tiễn, được diễn đạt thông qua lời nói, ngôn ngữ Ôngphân biệt hai loại khái niệm: Khái niệm thông thường và khái niệm khoa học Kháiniệm thông thường là những biểu tượng chung đi từ cụ thể đến trừu tượng L.Vygotsky gọi khái niệm thông thường là “sự khái quát các vật thể” L Vygotsky gọikhái niệm khoa học là “Sự khái quát của ý nghĩa” Ở đây đã có sự liên kết các kháiniệm thành hệ thống L Vygotsky cho rằng con đường hình thành khái niệm khoahọc đối lập với con đường hình thành khái niệm thông thường, đó là con đường đi

từ cái trừu tượng đến cái cụ thể Mức độ lĩnh hội khái niệm thông thường chỉ rõtrình độ phát triển hiện thời của trẻ, còn mức độ lĩnh hội khái niệm khoa học chỉ rõvùng phát triển gần nhất của trẻ Khái niệm thông thường thực sự được phát triểnmột cách tự do, ngẫu hứng Khái niệm khoa học thâm nhập vào ý thức trẻ em trongquá trình dạy học “Nhưng nếu như khái niệm khoa học được trẻ phát triển khichúng chưa trải qua giai đoạn phát triển đó thì chúng ta bắt đầu hiểu rằng việc dạyhọc có thể đóng vai trò thực sự to lớn và quyết định trong sự phát triển trí tuệ củatrẻ” “Dạy học đạt kết quả tốt khi nó đi trước sự phát triển” Khi đó dạy học sẽ

“Khêu gợi hàng loạt các chức năng đang ở trong giai đoạn chín muồi, nằm trongvùng phát triển gần nhất” [16], [19], [30], [33]

Tóm lại, luận điểm của L Vygotsky nhấn mạnh đến vùng phát triển gần nhấtcủa trẻ Điều quan trọng khi dạy học là giáo viên phải thực hiện những chỉ dẫn thíchhợp sao cho với sự nỗ lực của học sinh thì họ có thể vượt qua vùng phát triển gầnnhất đó, quá trình dạy học khi đó mới đạt kết quả

1.1.2 Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo [17]

Quá trình nhận thức của con người là một quá trình học tập dưới nhiều hìnhthức khác nhau từ mang tính chất tự phát cho đến tự giác, có tổ chức chặt chẽ theomột chương trình có tính khoa học cao Quá trình học tập của con người là một quátrình hoạt động tâm sinh lý với hàng loạt các thao tác và hành động liên tiếp đượcthực hiện trước hết bởi các cơ quan thụ cảm, sau đó bởi các cơ quan của hệ thầnkinh trung ương Đồng thời nhờ có ngôn ngữ và các ký hiệu mà kết quả của quátrình đó được kiến tạo thành hệ thống tri thức của con người nhằm phản ánh thế giớihiện thực khách quan

Trong triết học duy vật biện chứng, tư tưởng chính của lý thuyết kiến tạo đãđược nhận thức luận Mác – Lênin khẳng định trong luận đề: Thế giới tự nhiên đượctạo nên bởi vật chất, vật chất luôn vận động và tồn tại khách quan, con người có thểphản ánh được sự tồn tại và vận động của vật chất trong tư duy và hành động củamình Như vậy, con người phải kiến tạo nên hệ thống tri thức để phản ánh thực tạixung quanh mình Nếu hệ thống tri thức càng phong phú thì thực tại khách quancàng được phản ánh một cách sâu sắc và đầy đủ hơn Một số hiện tượng con ngườichưa 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 khôngngừng nổ lực hoạt động và con người ngày càng nhận thức được thực tại sâu sắchơn 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 thểnhận thức lên vị trí hàng đầu của quá trình nhận thức Trong quá trình học tập, ngườihọc không ngừng nổ lực tư duy để vượt qua những khó khăn nhận thức, nhiều khiphải thay đổi những quan niệm không phù hợp để xây dựng quan niệm mới

1.1.3 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học

Dạy học là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của người học một cách tựgiác, 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 lý thuyết kiến tạo nêu trên là cơ sở khoahọc để tạo lập lý thuyết kiến tạo trong dạy học

Là một trong những người tiên phong trong việc vận dụng lý thuyết kiến tạovào dạy học, Von Glasersfeld (nhà triết học người Đức, sinh năm 1917) đã nhấnmạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của lý thuyết kiến tạo như sau: [28], [32]

- “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 phù hợp với thực tiễn về quá trìnhnhận thức

- “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 đang tồn tại độc lập bên ngoài ý thức của chủ thể” Theo luận điểm này, quá trình nhận thức của người học là

quá trình tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã

có để tác động lên môi trường, đồng thời điều chỉnh để thích nghi với môi trường, từ đóxây dựng nên kiến thức, kĩ năng cho bản thân Khác với quá trình nhận thức của cácnhà khoa học là khám phá cái mới về tự nhiên và xã hội, quá trình nhận thức của họcsinh là quá trình tái tạo lại các kinh nghiệm mà loài người đã biết nhưng là mới đối với

họ và quá trình ấy được diễn ra trong môi trường dạy học

- “Học là một quá trình mang tính xã hội trong đó học sinh 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 cả quá trình xã hội gồm việc giải thích, trao đổi, đàm phán, đánh giá” Luận điểm này nhấn mạnh vai trò của cá

nhân và xã hội trong hoạt động nhận thức của chính mỗi người

- “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” Theo luận điểm này, trong dạy học

kiến tạo cần tổ chức quá trình dạy học sao cho kiến thức mà người học cần nhậnthức không lạc hậu, phải tiếp cận với kiến thức khoa học tiên tiến, phù hợp với tâm

lí lứa tuổi, phù hợp với kiến thức và kĩ năng đã có của người học, chỉ có thế ngườihọc mới có thể tích cực, chủ động xây dựng kiến thức cho mình

- Chu trình xây dựng kiến thức mới theo quan điểm dạy học kiến tạo

Theo Von Glaserfeld việc xây dựng kiến thức mới trong dạy học kiến tạo được thực

hiện theo chu trình: Dự đoán → Kiểm nghiệm →Thất bại → Thích nghi → Tri thức

mới Những luận điểm của Von Glaserfeld chỉ ra rằng cách học của học sinh phải

khoa học Mô hình truyền đạt kiến thức cần phải được thay thế nếu nó không tạo rakhả năng sáng tạo, khả năng đưa ra các dự đoán và khả năng giải quyết vấn đề.Cách học có khoa học là cách học khám phá và tìm hiểu Người học tích cực, chủđộng khám phá và tìm hiểu kiến thức, kinh nghiệm [32]

Từ cơ sở của lý thuyết kiến tạo, có thể nói: lý thuyết kiến tạo là một lí thuyếtnhận thức có ý nghĩa quan trọng đối với việc học, nó đưa ra lời giải thích cách conngười học các kiến thức tự nhiên, xã hội như thế nào Nó duy trì những kiến thức đã

có của mỗi cá nhân và xây dựng ở họ một kiến thức mới thông qua tương tác giữanhững gì họ đã biết với cái mà họ đã tiếp xúc Kiến thức thu nhận được thông quamối liên hệ với nội dung thay vì sự bắt chước hay lặp lại Kiến tạo nhấn mạnh tầmquan trọng của kiến thức, lòng tin và những kĩ năng của một cá nhân Nó thừa nhậnviệc xây dựng sự hiểu biết mới như một sự kết hợp của kiến thức mới, thông tin mớivới các kiến thức cũ, thông tin cũ Những cá nhân lựa chọn những ý tưởng mới đểchấp nhận và làm thế nào để chúng thích ứng với nhãn quan của họ về thế giới.Hoạt động dạy học theo lý thuyết kiến tạo (gọi tắt là dạy học kiến tạo) được thiếtlập, mô tả bởi sự trao đổi tích cực, sự điều tra, nêu vấn đề và giải quyết vấn đề vàhợp tác với người khác Người học được giáo viên hướng dẫn, giúp đỡ và học hỏi ởbạn bè Người học được động viên để trả lời những câu hỏi, thiết lập những ý tưởng

và nêu lên những quan điểm, những kết luận của mình

Tóm lại, dạy học kiến tạo nhấn mạnh vai trò của các quan niệm sẵn có của người học và sự tương tác của các quan niệm đó với môi trường học tập Tuy nhiên, cũng cần nhấn mạnh rằng dù quan niệm của học sinh là sai lầm thì nó cũng

là cơ sở để tạo nên những ý tưởng ở họ và là cơ sở dữ liệu quan trọng để giáo viên hoạch định chiến lược tổ chức hoạt động xây dựng kiến thức khoa học cho học sinh.

1.1.4 Dạy học kiến tạo

1.1.4.1 Cách tiếp cận kiến tạo trong dạy học

Từ năm luận điểm của Von Glasersfeld có thể trình bày cách tiếp cận của môhình dạy học kiến tạo (gọi tắt là cách tiếp cận kiến tạo) như sau [32]: Mục đích củadạy 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 xây dựng kiến thức, thông qua đó mà phát triểntrí 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 mâuthuẫn nhận thức giữa quan niệm cũ vốn có trong suy nghĩ của học sinh với thực tiễnquan sát và từ đó kiến tạo kiến thức

Cách tiếp cận kiến tạo trong dạy học nhấn mạnh đến mối liên tưởng kiếnthức vốn có với những kiến thức cần học, đòi hỏi người giáo viên phải tạo ra đượcmôi 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 cócủa học sinh)

- Tạo cơ hội cho học sinh suy nghĩ tìm ra cách giải quyết vấn đề

- 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 truyềnthụ kiến thức mà phải là người động viên học sinh tham gia vào quá trình kiến tạokiến thức; là người dự đoán, tìm hiểu những suy nghĩ, kiến thức vốn có trong đầucủa học sinh trước giờ học cũng như trong giờ học; là người chỉ dẫn học sinh kiếntạo những tri thức có ý nghĩa, thúc đẩy quá trình biến đổi nhận thức của học sinh

Theo Irene.N.Valencia [10], dạy học là phải tạo cơ hội làm cho những ýnghĩ riêng của người học bộc lộ ra, tạo những hiện tượng thực nghiệm liên quanđến những quan niệm có sẵn của người học, tạo điều kiện cho người học suynghĩ 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 cósẵn của học sinh và tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức trên cơ sở nhữngquan niệm có sẵn đó

Theo Minstrel [10], 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 họcsinh phản ánh được các mối liên hệ giữa các quan niệm đã có của họ với các tri thứckhoa 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 nhaunhưng đều thống nhất các quan điểm cơ bản chung như sau:

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

- Trong quá trình dạy học, phải tổ chức cho học sinh tích cực, tự lực hoạtđộng nhận thức, xây dựng kiến thức bằng cách vượt qua các khó khăn trongnhận thức

- Trong quá trình dạy học phải luôn luôn có sự tương tác giữa người học vớigiáo viên và bạn học

1.1.4.2 Các loại kiến tạo trong dạy học [7]

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

1 Kiến tạo cơ bản (hay còn gọi là kiến tạo nội sinh - Radical Constructivism)

Trong cách phân chia này, kiến tạo cơ bản là một quan điểm nhận thức, nhấnmạnh đến cách thức các cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân mình trong quátrình học tập Hay nói khác đi, theo tâm lý học phát triển và tâm lý học trí tuệ của J.Piaget và L Vygosky, học tập là quá trình cá nhân đồng hóa và điều ứng, tiếp nhậnthông tin từ môi trường, xử lý thông tin đó và thích ứng với môi trường, nhờ đó màkiến tạo cho mình một hệ thống quan niệm về thế giới xung quanh, quá trình tự họctập này là sự kiến tạo cơ bản

Nerida F.Ellerton và M.A.Clementes cho rằng: “Tri thức trước hết được kiếntạo một cách cá nhân thông qua cách thức hoạt động của chính họ” [7] Điều nàycũng hoàn toàn phù hợp với quan điểm của Von Glaserfeld là: “Tri thức là kết quảcủa hoạt động kiến tạo của chính chủ thể”

Tóm lại, kiến tạo cơ bản quan niệm quá trình nhận thức là quá trình học sinhthích nghi với môi trường thông qua các hoạt động đồng hóa và điều ứng để dẫnđến sự cân bằng Tuy nhiên, quá trình này không phải là sự sắp xếp một cách cơ họccác 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, kếthừa và phát triển các quan niệm sẵn có của học sinh Theo quan điểm kiến tạo cơbản 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 nhântrong hoạt động nhận thức và chỉ ra cách thức cơ bản để người học xây dựng nên trithức cho bản thân trong quá trình học tập Kiến tạo cơ bản quan tâm đến sự chuyểnhóa bên trong của cá nhân trong quá trình nhận thức, đồng thời coi trọng nhữngkinh nghiệm của học sinh trong quá trình hình thành thế giới quan cho bản thân

Song khi coi trọng quá mức vai trò của các cá nhân trong quá trình nhận thứccũng 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 Biểuhiện là kết quả của kiến tạo cơ bản thường dẫn đến những quan niệm khác nhau củacác 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 cứuthực nghiệm cho thấy, những quan niệm sai trái và chưa phù hợp với tri thức khoahọc thường có sức bền kỳ lạ và chúng trở thành chướng ngại trên con đường tổ chứcnhận thức cho học sinh trong dạy học Hạn chế này của kiến tạo cơ bản sẽ đượckhắc phục nhờ kiến tạo xã hội

2 Kiến tạo xã hội (hay còn gọi là kiến tạo ngoại sinh – Social constructivism)

Con người thường không tồn tại một cách đơn lẻ mà thường sinh sống tronggia 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 L Vygosky, sự học tập của conngười không chỉ dừng lại ở quá trình kiến tạo cơ bản mà đồng thời được thực hiệnthông qua sự tương tác, sự tranh luận trong cộng đồng Vì vậy, kiến thức được tạonên có tính chất xã hội, người ta gọi đây là kiến tạo xã hội hay kiến tạo ngoại sinh

Theo quan điểm kiến tạo xã hội, mỗi cá nhân nằm trong một hoàn cảnh xãhội có một nền văn hóa xã hội với một lịch sử văn hóa nhất định do đó kiến thức mà

họ xây dựng được mang tính xã hội Quá trình nhận thức của họ luôn xảy ra nhữngquá trình tương tác xã hội, quá trình ấy xảy ra cả trong ý nghĩ và hành động Tươngtác xã hội đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng kiến thức của mỗi cá nhân

Vì vậy trong dạy học, học tập hợp tác, sự giao tiếp giữa học sinh với nhau và vớigiáo viên cần được khuyến khích [8], [28]

Như vậy, theo kiến tạo xã hội, hoạt động học của mỗi cá nhân luôn mangtính xã hội, nó nhấn mạnh vai trò của xã hội trong hoạt động nhận thức của họcsinh Tuy nhiên, mặt hạn chế của quan điểm này thì kiến tạo xã hội không toát lênđược vai trò của chủ thể trong quá trình nhận thức 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 mộtcách rõ nét

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

Ta nhận thấy rằng, cả kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội đều mang những ưunhược điểm nhất định Trong khi kiến tạo cơ bản đề cao vai trò của cá nhân thì kiếntạo xã hội đề cao vai trò của những tác nhân bên ngoài ảnh hưởng đến quá trìnhnhận 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 nhờnhững kinh nghiệm cùng với những kiến thức, kỹ năng đã có, người học có thể mởrộng 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 bạn học Người học sẽ quan sát giáo viêntrong hành động, tư duy và tìm cách tiếp cận nó như là một mô hình mẫu

1.1.4.3 Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo

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

Theo Brooks, J.G & Brooks, M.G trong lớp học kiến tạo, giáo viên phải tìmkiếm sự hiểu biết, những kiến thức, kĩ năng, những quan niệm riêng (kinh nghiệm)của học sinh để tinh lọc và sắp xếp lại những hiểu biết này theo trật tự của nhữngmâu thuẫn Nghĩa là phải chú ý tới những cái mà học sinh nói, nghĩ, viết và đánhgiá ý tưởng của họ Giáo viên đưa ra những câu hỏi động viên, nghiên cứu và tranhluận với học sinh để tìm ra những thách thức cho kiến thức mới Giáo viên phải

nhạy cảm, tìm hiểu những câu hỏi của học sinh, quan tâm tới những giải thích của

họ và động viên họ về những kết luận mà họ đưa ra

Giáo viên có vai trò rất quan trọng vì họ là người hiểu biết, là người lắngnghe tích cực và là người phối hợp, điều hành để làm cho hoạt động của lớp học trởnên nhịp nhàng Trong khi lắng nghe học sinh trình bày, giáo viên đồng thời phảiphân tích, điều chỉnh hoạt động học tập của lớp học [28], [34]

Trong dạy học vật lí ở THPT theo lý thuyết kiến tạo, để học sinh có thể tíchcực, chủ động trong học tập và do đó đạt được mục tiêu dạy học, vai trò của giáoviên thực sự quan trọng [12], [28]

 Tạo ra và duy trì không khí dạy học cởi mở, dân chủ và tin cậy nhằm tạomột môi trường thuận lợi cho sự học tập và phát triển của học sinh Trong môitrường đó học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham giatích cực vào quá trình dạy học, vì lúc đó tâm lí của các em rất thoải mái

Ví dụ: Khi xây dựng kiến thức về sự ngưng tụ, giáo viên đặt câu hỏi:

GV: Khi sờ tay vào thành ngoài của ly nước đá em có cảm giác gì?

 Khởi động tư duy, gây hứng thú học tập cho học sinh Trước mỗi giờ học

tư duy học sinh thường ở trạng thái nghĩ ngơi Vì vậy, trước hết người thầy giáo

phải tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh bằng cách tạo ra những tình huốngcho sự nghiên cứu, tìm tòi giải quyết vấn đề và bộc lộ quan niệm.

Ví dụ: Khi dạy bài “Chất lỏng Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng” giáo

viên đưa ra tình huống để học sinh tự thảo luận

GV: Khi thả kim khâu trên mặt nước theo các em nó sẽ nổi hay chìm? Vì sao?HS: + Kim chìm vì trọng lượng của kim lớn hơn lực đẩy Acsimet

+ Kim nổi Vì một lí do nào đó chưa giải thích được

GV: Làm thí nghiệm cho cả hai trường hợp và yêu cầu học sinh thảo luận vàgiải thích

 Tạo những cơ hội cho học sinh được tranh luận và đưa ra những bằng chứng

Ví dụ: Khi xây dựng kiến thức về nguyên nhân của sự rơi nhanh, chậm Giáo

viên có thể dẫn dắt để học sinh tự đưa ra ý kiến và tự điều chỉnh ý kiến của mình

GV: Các em thường quan sát thấy các vật rơi hằng ngày Vậy nguyên nhânnào dẫn đến các vật rơi nhanh, chậm khác nhau?

HS: Do các vật nặng, nhẹ khác nhau Vật nặng thì bao giờ cũng rơi nhanhhơn vật nhẹ

GV: Vậy nếu cô có hai vật nặng như nhau, thì chúng sẽ rơi xuống đất cùngnhau không nếu thả chúng cùng độ cao?

HS: Dạ có, vì chúng nặng như nhau

GV: Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm bác bỏ quan niệm trên

HS: HS bác bỏ quan niệm trước và tự điều chỉnh quan niệm của mình

Như vậy, theo các quan điểm trên, trong lớp học kiến tạo giáo viên có vai trò

tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh, động viên, đánh giá hoạt động đó Trongquá trình học sinh thảo luận giáo viên không đưa ra các đánh giá “đúng”, “sai” màtìm cách định hướng, đưa ra những bằng chứng để học sinh tin và tự quyết địnhđúng sai

2 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 tậpmới, chủ động trong việc huy động những kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phátình huống học tập mới

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

- Học sinh phải chủ động và tích cực trong việc thảo luận, trao đổi thông tinvới bạn học và với giáo viên Việc trao đổi này phải xuất phát từ nhu cầu của chínhhọc sinh trong việc tìm những biện pháp để giải quyết những tình huống học tậpmới 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 hộiđược các tri thức mới thông qua việc giải quyết các tình huống học tập

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.2.1 Đặc thù của môn Vật lý [20]

Thời cổ đại, khi các hoạt động lao động bằng chân tay bị coi khinh trong khicác hoạt động trí óc được tôn vinh thì Vật lý học là một bộ phận của triết học Cáckhái niệm, quy luật, định luật vật lý lúc bấy giờ được hình thành chỉ thông qua conđường hoạt động tư duy, lập luận logic nên có nhiều kiến thức bị sai lệch, khôngđúng với bản chất vốn có của sự vật hiện tượng Từ đó dẫn đến nhiều cuộc đấutranh bảo vệ chính kiến của các nhà khoa học Đến thế kỷ XVI, với sự đóng góp tolớn của nhà khoa học người Ý Galille, Vật lý học được biết đến như một khoa họcthực nghiệm Bởi hệ thống kiến thức về các khái niệm, các định luật vật lý được xâydựng chủ yếu bằng thực nghiệm Các nhà khoa học đã tự kiến tạo kiến thức cho bảnthân 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 rãivào trong cuộc sống, kỹ thuật Đặc biệt, trong những thập kỷ gần đây, cùng vớinhững ngành khoa học khác, Vật lý học đã góp phần không nhỏ vào công cuộcchinh 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 chứccác hoạt động nhận thức của học sinh theo lý thuyết kiến tạo đi theo phương phápthực nghiệm (PPTN) của các nhà khoa học Hơn nữa, học sinh khi tiếp xúc thực tếcuộc sống sẽ tích lũy cho mình một số kiến thức về vật lý học cho bản thân Đây

cũng là một thế mạnh để giáo viên tìm hiểu các quan niệm đúng sai của học sinhtrước khi tổ chức dạy học cho học sinh theo lý thuyết kiến tạo.

1.2.2 Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học vật lý theo lý thuyết kiến tạo

1) 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 trìnhtiếp xúc với thực tế đã kiến tạo cho bản thân một số khái niệm cơ bản có thể đúnghoặc sai Người giáo viên có nhiệm vụ phát hiện ra những quan niệm sai đang tồntại 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 [10]

Như vậy, trong dạy học theo lý thuyết kiến tạo, các kiến thức, kỹ năng sẵn cócủa học sinh là một trong các tiền đề quan trọng giúp giáo viên lựa chọn tri thức vàphương pháp dạy học phù hợp Tuy nhiên, nếu câu hỏi đặt ra đã có trong vốn kinhnghiệm của học sinh thì hoạt động tư duy không xảy ra Còn nếu đặt câu hỏi quákhó, học sinh đã nổ lực hết sức vẫn không trả lời được, học sinh sẽ cảm thấy chánnản và quá trình tư duy có thể vẫn diễn ra nhưng không đạt được hiệu quả dẫn đếnkhông đạt được mục tiêu của quá trình dạy học Để khắc phục, giáo viên có thể sửdụng các biện pháp sư phạm sau đây [18]:

- 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

2) Trong quá trình dạy học, khi phát hiện học sinh có quan niệm sai lầm, giáo viênkhông nên bác bỏ ngay mà tạm thời chấp nhận ý kiến của học sinh, tìm hiểu nguyênnhân tại sao học sinh lại có những quan niệm sai lầm như vậy

Đối với những sai lầm do sơ suất thì có thể chỉ cho học sinh tự sửa chửa Cònđối với những sai lầm do quan niệm sai đưa đến thì cần phải tổ chức một quá trìnhhoạt động nhận thức để học sinh tự thấy các cái sai trong quan niệm của mình, tựnguyện 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 niệmđúng thì về mặt hình thức, do uy quyền của người giáo viên, học sinh có vẻ như đãthay đổi quan niệm sai nhưng khi không còn sự quản lý của giáo viên, học sinh sẽquay về với quan niệm vốn có của mình.

3) Điều kiện trang thiết bị phải đáp ứng được nhu cầu học tập, nghiên cứu của họcsinh Trong quá trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo, học sinh phải tự kiến tạo kiếnthức cho bản thân dưới sự hỗ trợ của giáo viên nên con đường đi tìm tri thức vật lýcủa 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 giảiquyết 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 bằngcách đưa ra một tình huống có vấn đề để đưa chủ thể vào một trạng thái tâm lý đặcbiệt, mong muốn giải quyết vấn đề và lúc đó hoạt động tư duy bắt đầu diễn ra Giáoviên 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

1.2.3 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý

ở trường phổ thông

1.2.3.1 Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả phương Tây

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tìm ra các phương pháp dạy học cụ thể

có thể thực hiện các quan điểm của dạy học kiến tạo Theo Minstrel việc tìm hiểunhững quan niệm có sẵn của học sinh gợi ý cho việc xây dựng các phương phápdạy học cũng như các tiến trình dạy học cụ thể Các hướng nghiên cứu đều nhấnmạnh tầm quan trọng của sự phát triển các kiến thức được xây dựng chung giữathầy và trò trong quá trình dạy học Cuối cùng, quan niệm của thầy, đại diện choquan điểm khoa học phải là quan niệm chỉ đạo Tuy nhiên, hiện có sự bàn cãi vềviệc 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:

 Mô hình của Nossbaun và Novick (1981, 1982) [27]:

Bước 1: Bộc lộ quan niệm sẵn có

Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức

Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

 Mô hình kiến tạo của Cosgrove và Osborne (1985) gồm 4 bước [27]:

Bước 1: Thăm dò quan niệm sai sẵn có của học sinh và lựa chọn tri thức

khoa học để thách thức các quan niệm sai sẵn có đó

Bước 2: Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan niệm sai sẵn có, tạo

điều kiện cho học sinh trình bày quan điểm của bản thân trước tập thể và xem xétquan điểm của người khác

Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học nhằm giúp học sinh so sánh các

quan điểm của cá nhân với các quan điểm khoa học

Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới

 Lawson (1988) đưa ra mô hình gồm ba bước theo sơ đồ [27]:

Thăm dò quan niệm sẵn có  Hình thành kiến thức mới trong mối quan hệ vớikiến thức sẵn có  Áp dụng

 Mô hình của nhóm CLIS (1988) được biểu diễn bởi sơ đồ [27]:

GV định hướng

HS bộc lộ kiến thức sẵn có

Làm rõ kiến thức sẵn cóTạo tình huống làm xuất hiện mâu

thuẫnXây dựng kiến thức mới

Đánh giá

Áp dụng kiến thức mới

Sơ đồ 1.1 Kiến tạo kiến thức của nhóm CLIS

Nghiên cứu các mô hình dạy học kiến tạo của các tác giả và nhóm tác giảtrên, chúng tôi rút ra một số nhận xét sau:

Theo mô hình dạy học kiến tạo của Nossbaun và Novick, việc tổ chức hoạtđộng dạy học phải làm cho người học bộc lộ quan niệm sẵn có, phải tạo ra mâuthuẫn nhận thức trong họ; khuyến khích, động viên họ tích cực xây dựng kiến thứcmới Tuy nhiên mô hình dạy học của Nossbaun và Novick còn chung chung, thiếutính cụ thể

Theo mô hình của nhóm CLIS ta có thể phỏng đoán ý đồ dạy học của họ nhưsau: Trong dạy học kiến tạo, giáo viên định hướng hoạt động của học sinh để làmbộc lộ kiến thức có trước Tổ chức các hoạt động học của học sinh để làm rõ mốiquan hệ giữa kiến thức có trước đó với kiến thức khoa học cần xây dựng trên cơ sở

đó làm xuất hiện mâu thuẫn nhận thức Việc giải quyết mâu thuẫn nhận thức sẽ giúpngười học xây dựng kiến thức mới Kiến thức này cần được đánh giá để chính xáchóa, vận dụng, củng cố, khắc sâu

Tuy nhiên, căn cứ vào mô hình ta thấy sẽ có một số vấn đề nảy sinh khi vậndụng như: Làm thế nào để có thể làm rõ kiến thức sẵn có của học sinh? Việc làm rõkiến thức sẵn có của học sinh sẽ làm xuất hiện mâu thuẫn nhận thức hay làm rõ kiếnthức sẵn có trong mối quan hệ với kiến thức cần xây dựng để làm xuất hiện mâuthuẫn? v.v

Việc phân tích các mô hình dạy học kiến tạo đã nêu cho thấy mỗi mô hình dù

có những nét riêng nhưng nhìn chung, chúng có thể được tóm tắt bởi sơ đồ sau:

Vấn đề học tập → bộc lộ quan niệm sẵn có → xây dựng kiến thức mới → vận dụng kiến thức.

Theo các mô hình dạy học kiến tạo trên thì người học phải tích cực, chủđộng xây dựng kiến thức mới cho bản thân dựa trên cơ sở những kiến thức, kinhnghiệm có trước của họ, thông qua sự giúp đỡ của giáo viên và bạn học Cái đíchcuối cùng của dạy học kiến tạo là kiến tạo căn bản trong sự tương tác với kiếntạo xã hội Chính kiến tạo căn bản sẽ đặt người học vào vị trí trung tâm của hoạtđộng dạy học

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

Theo Nguyễn Quang Lạc [17], tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạođược 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, câuchuyện…), tạo không khí cởi mở để học sinh phát biểu những quan niệm của họ vềvấn đề học tập Điều cơ bản là phải tôn trọng các quan niệm của học sinh, giáo viênchưa cần nhận xét và phê phán các quan niệm sai mà chỉ cần tạo điều kiện để họcsinh 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 sưphạm dân chủ để khuyến khích học sinh tập tranh luận bảo vệ lý lẽ của mình, từ đónhững học sinh có quan niệm sai biết nhận ra nguyên nhân và từ bỏ nó; biết cáchlập 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 lậpluận để có những dự đoán, giải thích sự tiến triển của một sự kiện mới, có cách giảiquyết 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 dầnhình 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, tiến trình dạy học kiến tạo theo hướng để học sinhbộc 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 hànhthăm dò các quan niệm có sẵn của học sinh, khuyến khích học sinh bộc lộ và đưahọc sinh vào những tình huống, trong đó việc sử dụng những quan niệm có sẵn sẽđưa đến những tiên đoán cần kiểm chứng, học sinh trao đổi để xem xét lại các quanniệm có sẵn và xây dựng quan niệm mới phù hợp hơn và chính xác hơn

1.3 Thí nghiệm tự tạo

1 Khái niệm: Đây là loại thí nghiệm được tạo ra với những dụng cụ có sẵn trong

cuộc sống Việc chế tạo, tiến hành thí nghiệm không đòi hỏi những yêu cầu kĩ thuậtquá phức tạp, mất quá nhiều thời gian nhưng vẫn đảm bảo được những yêu cầu củathí nghiệm vật lý [2]

Theo tác giả Lê Văn Giáo: “Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm được tạo

ra từ những dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ kiếm trong đời sống hàng ngày hoặcmua nhưng không đắt tiền”

* Thí nghiệm tự tạo có thể chia thành các loại sau:

- Thứ nhất: tự tạo theo mẫu trong sách giáo khoa

- Thứ hai: cải tiến các thiết bị, máy móc thành thí nghiệm dạy học có hiệu quả

- Thứ ba: đề xuất phương án tự tạo thí nghiệm mới trong dạy học

Ví dụ: Để tiến hành thí nghiệm chứng minh về sự tồn tại của lực căng bề mặt

ta chỉ cần sử dụng các dụng cụ: Một ly nước, một kim khâu, một mẩu khăn giấy

2 Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

Mặc dù, thí nghiệm tự tạo thường được tạo ra từ các dụng cụ đơn giản, dễtìm và đa số được thiết kế đơn giản, dễ sử dụng nên mức độ chính xác thườngkhông cao, không thích hợp để khảo sát định lượng các định luật vật lý hay tìm racác mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật lý, tuy nhiên thí nghiệm tự tạothường chứa đựng những yếu tố bất ngờ, do đó thường mang lại sự lí thú và hấp dẫncho học sinh trong quá trình học tập

Hơn nữa, thí nghiệm tự tạo thường rất đơn giản nên học sinh có thể tự thiết

kế và tiến hành thí nghiệm trên những dụng cụ mình đã làm Điều này, giúp kíchthích óc sáng tạo, rèn luyện kĩ năng thực hành cho học sinh Đồng thời, việc tự làmthí nghiệm giúp học sinh hiểu sâu và nhớ lâu hơn về các hiện tượng được nghiêncứu Nhờ vậy, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh cũng sẽ linhhoạt và hiệu quả hơn

Mặt khác, trong dạy học, việc hướng dẫn học sinh tự làm thí nghiệm là mộtbiện pháp để thu hút học sinh tham gia vào các hoạt động nhận thức Đây là phươngpháp nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực hoặc phối hợp tập thể qua đó phát huy vaitrò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc ở học sinh, góp phầnquan trọng vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh, giúp học sinh pháttriển một cách toàn diện Nhờ có thí nghiệm tự tạo, giáo viên chủ động hơn trongviệc lựa chọn các phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhậnthức cho học sinh

3 Ưu, nhược điểm của thí nghiệm tự tạo

 Ưu điểm

- Thí nghiệm tự tạo thường chứa đựng những yếu tố bất ngờ, do đó thườngmang lại sự lí thú và hấp dẫn cho học sinh, góp phần tích cực hóa hoạt động nhậnthức của học sinh

- Dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ kiếm, gần gũi trong cuộc sống hàng ngày,nên có thể triển khai rộng rãi cho giáo viên và học sinh cùng tham gia chế tạo thínghiệm một cách dễ dàng

- Phần lớn các thí nghiệm tự tạo được gia công một cách đơn giản, khôngyêu cầu kỹ thuật phức tạp

- Việc bố trí và thao tác tiến hành thí nghiệm tương đối dễ dàng, không mấtnhiều công sức, tốn quá nhiều thời gian, không đòi hỏi kỹ năng đặc biệt nên giáoviên nào cũng có thể sử dụng được

- Tiến hành thí nghiệm tự tạo không yêu cầu cao về mặt cơ sở vật chất nhưphòng học bộ môn, mạng điện, thiết bị…do đó tạo điều kiện cho giáo viên có thểtiến hành thí nghiệm mọi lúc, mọi nơi, góp phần đa dạng hóa các hình thức dạy học

1.4 Sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học theo lí thuyết kiến tạo

1.4.1 Sự cần thiết phải sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học kiến tạo

Với đặc thù là một môn khoa học thực nghiệm, sự hiểu biết về vật lý khôngchỉ đơn thuần là nhớ được các công thức, khái niệm, sự suy diễn logic mà phải có

sự trải nghiệm nhất định Do đó, trong dạy học vật lý giáo viên cần triệt để khaithác, sử dụng thí nghiệm tự tạo làm phương tiện nhận thức cho học sinh Những thínghiệm tự tạo này có nhiều ưu điểm nổi bật: dụng cụ đơn giản, dễ kiếm trong đờisống; dễ thao tác và thành công ngay; kết quả thí nghiệm rõ ràng, thuyết phục; thínghiệm tự tạo thường ngắn gọn, dễ quan sát và mất ít thời gian nên dùng để pháthiện nhanh chóng các quan niệm của học sinh thông qua việc dự đoán, nhận xét vàđánh giá kết quả thí nghiệm của các em

Qua điều tra ta thấy những quan niệm của học sinh thường rất bền vững và

đa số sai lệch so với các khái niệm và bản chất của các hiện tượng vật lý mà họcsinh sẽ được nghiên cứu, những quan niệm này khó thay đổi nên chúng là những trởlực, gây khó khăn trong việc dạy học vật lí Vì thế, ngoài việc phát hiện ra quanniệm của học sinh, điều cần thiết hơn nữa là tìm biện pháp hữu hiệu khắc phục cácquan niệm sai lệch, giúp học sinh loại bỏ hay điều chỉnh cho phù hợp với tri thứckhoa học Do vậy, chỉ có thông qua thí nghiệm tự tạo học sinh sẽ tự nhận thấy chổsai, cần thay đổi Bởi qua thí nghiệm tự tạo, học sinh mới được tận mắt quan sát cáchiện tượng và như chúng đã biết: “Trăm nghe không bằng một thấy” Học sinh chỉ

có thể tự giác từ bỏ những ý nghĩ sai lệch của mình khi chính các em tự nhận ranhững quan niệm đó là vô lí, mâu thuẫn với thực tế Để học sinh tự giác nhận ranhững quan niệm sai lệch của mình và thực sự có nhu cầu khắc phục chúng, không

có gì có thể thay thế được thí nghiệm tự tạo mà các em tận mắt quan sát, tận taylàm Có thể nói thí nghiệm tự tạo là một bằng chứng sát thực nhất cho việc kiểm

nghiệm tri thức, khắc phục quan niệm sai lầm cho phù hợp với kiến thức khoa học.Mục đích của nó là giáo viên dẫn dắt học sinh vào con đường tìm tòi tri thức, chohọc sinh quen dần với phương pháp khoa học trong nghiên cứu

Như vậy, thí nghiệm tự tạo hoàn toàn đáp ứng được hầu hết các yêu cầu củachiến lược dạy học theo lý thuyết kiến tạo và đem lại hiệu quả cao trong dạy học Vìvậy, để đổi mới phương pháp dạy học thì việc nghiên cứu sử dụng thí nghiệm tự tạotrong dạy học kiến tạo nhằm phát huy tính tích cực học tập là hết sức cần thiết

1.4.2 Dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo

Vị trí và vai trò của thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lí có ý nghĩa vô cùng

to lớn Thí nghiệm (nói chung) và thí nghiệm tự tạo (nói riêng) là nguồn tri thức, làphương pháp có nhiều sức mạnh trong các công trình nghiên cứu vật lí, là tiêu chíchân lý của các kiến thức về giới tự nhiên Có thể sử dụng thí nghiệm tự tạo vào cácgiai đoạn khác nhau trong một tiến trình dạy học, tuy nhiên việc sử dụng thí nghiệm

tự tạo trong dạy học kiến tạo để kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cựccủa học sinh thường mang lại nhiều hiệu quả to lớn trong dạy học Bởi lẽ việc quansát các hiện tượng mới và đôi khi là những hiện tượng kỳ lạ sẽ thôi thúc hoạt độngnhận thức của học sinh một cách tích cực, kích thích lòng ham muốn, say mê tìmhiểu bản chất của hiện tượng

Bằng cách tiến hành vào lúc mở đầu một thí nghiệm tự tạo biểu diễn mộthiện tượng vật lí có thể dẫn tới việc đặt ra một tình huống dạy học, hay một vấn đềnào đó hấp dẫn lôi cuốn học sinh Dùng thí nghiệm tự tạo tạo tình huống để nêu vấn

đề học tập, định hướng mục tiêu học tập; hình thành kiến thức mới Nó cung cấpnhững căn cứ thực nghiệm để quy nạp, khái quát hóa, kiểm tra tính đúng đắn củagiả thuyết, hệ quả được rút ra từ giả thuyết đề xuất, hình thành kiến thức mới; củng

cố kiến thức; kiểm tra kiến thức, đánh giá kĩ năng Tuy nhiên, để phát huy hết tácdụng của thí nghiệm tự tạo tạo tình huống mở đầu bài học, giáo viên cần chú ý phảilàm thế nào để thông qua thí nghiệm, học sinh phải thấy được tại sao những gì các

em quan sát được có vẻ khác với những dự đoán trong suy luận của chính các em,

từ đó dần đưa học sinh vào những bài toán nhận thức để học sinh tích cực hoạt động

hơn, coi việc giải quyết vấn đề tiếp theo như một nhiệm vụ mà chính các em tự đặt

ra, đồng thời tạo cho các em niềm vui trong việc tìm kiếm tri thức

Dựa vào vai trò của thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lí THPT và việcphân tích các mô hình của dạy học kiến tạo thì thí nghiệm tự tạo có thể được sửdụng trong tất cả các bước của tiến trình dạy học kiến tạo kiến thức cho học sinhnhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh, cụ thể:

- Dựa trên quan niệm có trước của học sinh, giáo viên có thể tiến hành mộtthí nghiệm tự tạo mở đầu thích hợp để nêu sự kiện khởi đầu hay tạo tình huống họctập, phát huy tính tích cực học tập

- Giáo viên tổ chức hoạt động học tập để học sinh đưa ra dự đoán, giả thuyết

về hiện tượng xảy ra qua thí nghiệm tự tạo qua đó bộc lộ ra quan niệm, kĩ năng cótrước của bản thân nhằm phát huy tính tích cực của học sinh

- Giáo viên có thể tổ chức cho học sinh tiến hành các thí nghiệm tự tạo đểkiểm nghiệm, thách thức các quan niệm có trước của họ Các kết quả thu được từ thínghiệm là căn cứ để học sinh đối chiếu, xét đoán và đánh giá (mức độ đúng, sai)quan niệm có trước của bản thân Nếu có sự phù hợp giữa quan niệm có trước vàkết quả thí nghiệm thì quá trình đồng hóa của học sinh đã thành công, kiến thức củahọc sinh được mở rộng Nếu quan niệm có trước không phù hợp với kết quả thínghiệm là cơ sở để học sinh thay đổi cấu trúc nhận thức làm cho các quan niệm cótrước phù hợp với thực tiễn (quá trình điều ứng), học sinh tích cực kiến tạo kiếnthức mới

- Giáo viên có thể thực hiện thêm những thí nghiệm tự tạo kiểm tra tính đúngđắn những kiến thức học sinh vừa xây dựng được làm cho việc hợp thức hóa kiếnthức được khách quan, và việc tiếp nhận kiến thức mới của học sinh chủ động,thuận lợi hơn, kiến thức mà học sinh xây dựng được sẽ trở nên bền vững hơn

- Giáo viên có thể giao cho học sinh các bài tập thí nghiệm áp dụng kiếnthức Những thí nghiệm tự tạo có tính ứng dụng thực tiễn có tác dụng củng cố, khắcsâu kiến thức, hiểu kiến thức, làm cho kiến thức trở nên vững chắc và tạo điều kiện

để học sinh sáng tạo vận dụng kiến thức vào thực tiễn Rèn luyện các kĩ năng tíchcực làm việc cho học sinh sau này

Trong dạy học vật lí THPT theo lý thuyết kiến tạo, nói chung việc sử dụngthí nghiệm tự tạo được thực hiện ở bước nào của tiến trình hoạt động kiến tạo kiếnthức nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh thì giáo viên cần lựa chọn đểđạt mục tiêu dạy học

1.5 Tiến trình kiến tạo kiến thức vật lí với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo

Xuất phát từ cơ sở lí luận của lý thuyết kiến tạo và việc sử dụng thí nghiệm

tự tạo nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh, chúng tôi đã xây dựng tiếntrình kiến tạo kiến thức vật lí THPT theo sơ đồ 1.2

Nêu sự kiện khởi đầu dựa trên việc hiểu biết những quan

niệm có trước của HS với sự hỗ trợ của TNTT

Bộc lộ quan niệm của học sinh với sự hỗ trợ của TNTT

Theo sơ đồ (1.2), tiến trình tổ chức hoạt động kiến tạo kiến thức của họcsinh diễn ra theo năm bước Nhìn chung tiến trình kiến tạo kiến thức cũng trùngvới cấu trúc của một tiết học vật lí Tuy nhiên việc kiến tạo kiến thức vật líkhông nhất thiết cho cả tiết học, có thể chỉ kiến tạo cho một phần nào đó của bàihọc Thời gian kiến tạo một kiến thức nào đó có thể ngắn hơn hoặc dài hơn thờigian của một tiết học

Bước 1: Nêu các sự kiện khởi đầu

Đối với các nhà khoa học, từ các sự kiện khởi đầu nảy sinh câu hỏi yêucầu họ giải quyết vấn đề, thì trong dạy học quá trình cũng xảy ra tương tự Tuynhiên tri thức mà học sinh cần tìm đã có sẵn trong sách giáo khoa, tri thức nàyhọc sinh chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ, nhưng giáo viên hoàn toàn đã nắmvững Cần phải nêu sự kiện khởi đầu nào cho phù hợp để làm nảy sinh vấn đềtrước học sinh? Đây là việc làm của giáo viên phải lựa chọn những sự kiện khởiđầu và chủ động nêu trước cho học sinh trong quá trình dạy học Sự kiện khởiđầu có thể là các sự kiện thường xảy ra trong thực tế, có thể là các sự kiện thínghiệm, cũng có thể là sự phân tích những cơ sở lí thuyết đã có sẵn làm nảysinh vấn đề

Vì vậy để có thể phát huy tính tích cực của học sinh trong khâu tìm hiểu sựkiện khởi đầu, giáo viên có thể sử dụng các biện pháp như:

- Giáo viên nghiên cứu, tìm hiểu những quan niệm sẵn có của học sinh liênquan đến nội dung kiến thức cần xây dựng, từ đó đưa ra một hệ thống câu hỏi, bàitập, một câu chuyện ngắn, có thể là từ tranh ảnh, đoạn video hoặc một thí nghiệm tựtạo đơn giản mà học sinh chưa biết câu trả lời, học sinh phải dựa vào những quanniệm có trước, suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được, để từ đó đưa học sinh vào vấn đềcần giải quyết

- Giáo viên nên lựa chọn các sự kiện khởi đầu là các sự kiện xảy ra trongthực tế gần gũi đối với đời sống của học sinh, có thể là những thí nghiệm tự tạo biểudiễn, thí nghiệm tự tạo mở đầu mà chưa có kết quả chính xác để tạo tình huống họctập nhằm giới thiệu cho họ sinh tiếp cận với hiện tượng nghiên cứu và nó phải phù

hợp với trình độ nhận thức hiện tại của học sinh Khi đó sẽ tích cực hóa các hoạtđộng nhận thức của học sinh.

Như vậy, kết thúc bước một học sinh phải nhận biết được vấn đề học tập và

có nhu cầu nhận thức giải quyết vấn đề học tập hiện tại mà giáo viên đưa ra.

Bước 2: Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của học sinh

Mục đích việc làm bộc lộ quan niệm sẵn có của học sinh là để giáo viên biếtđược mức độ hiểu biết của học sinh về những kiến thức sắp nghiên cứu, đồng thờidựa vào các quan niệm này của học sinh để đưa ra các dự đoán của học sinh, những

dự đoán này cũng là cơ sở và tiền đề cho việc xây dựng kiến thức mới, cũng từ đógiáo viên có thể hoạch định chiến lược dạy học tiếp theo, tìm ra những biện pháp sưphạm thích hợp nhằm khắc sâu những quan niệm phù hợp, bổ sung những quanniệm chưa đầy đủ và khắc phục những quan niệm sai lệch của học sinh trong quátrình dạy học

Vì vậy để có thể phát huy tính tích cực của học sinh trong khâu làm bộc lộquan niệm sẵn có, giáo viên có thể sử dụng các biện pháp như:

- Tạo điều kiện tâm lí thuận lợi cho quá trình học tập của học sinh (Tạokhông khí lớp học thân thiện, quan hệ giữa giáo viên và học sinh gần gũi, tạo niềmtin, yêu mến học sinh, lắng nghe ý kiến của học sinh, động viên khuyến khích họcsinh đưa ra nhiều ý kiến hơn trong quá trình học tập)

- Giáo viên đưa ra tình huống thuận lợi (thông qua thí nghiệm tự tạo, bài tập,câu chuyện, ), tạo không khí cởi mở để học sinh phát biểu những quan niệm của họ

về “vấn đề học tập”

- Giáo viên giúp đỡ, gợi ý để học sinh vận dụng những quan niệm có trước

để giải quyết tình huống giáo viên đưa ra, có thể làm bộc lộ quan niệm có trướcbằng những cách sau:

+ Giáo viên đặt ra các câu hỏi như: Vì sao? Thế nào? Hãy dự đoán về hiệntượng? Những câu hỏi này đòi hỏi phải được trả lời thông qua việc bộc lộ nhữngquan niệm sẵn có của học sinh qua quan sát thí nghiệm tự tạo mà học sinh tự taylàm hay do giáo viên làm trên lớp

+ Giáo viên có thể đưa ra hệ thống các quan niệm cả đúng và sai (dưới dạnghình thức trắc nghiệm khách quan hay một bài tập) để học sinh lựa chọn quan niệmnào đó cho dự đoán của mình

+ Giáo viên có thể chia lớp học thành một số nhóm, mỗi nhóm 5-7 học sinh

và có nhóm trưởng điều hành để đưa ra dự đoán chung của nhóm Từng nhóm liệt