Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT thông qua việc sử dụng phối hợp thí nhiệm và các phương tiện dạy học hiện đại”.

Từ những lí do đã nêu trên, chúng tôi mong muốn có thể đóng góp một phần vào thực hiện tốt mục tiêu, nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học giáo dục THPT qua việc lựa chọn và nghiên cứu đ

1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Công nghệ thông tin .CNTT Đại học sư phạm .ĐHSP Đối chứng .ĐC Giáo viên .GV Học sinh .HS Máy vi tính .MVT Nhà xuất bản .Nxb Nhà xuất bản giáo dục .NxbGD Phần mềm dạy học .PMDH Phương pháp .PP Phương pháp dạy học .PPDH Phương tiện dạy học .PTDH Sách giáo khoa .SGK Thực nghiệm .TN Thực nghiệm sư phạm .TNSP Trung học phổ thông .THPT

Việc nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đào tạo thế hệ học sinh trở thành những người lao động mới đáp ứng nguồn nhân lực cho sự nghiệp phát triển đất nước phải gắn liền với việc đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học Ở trường THPT, học sinh không những phải nắm vững nội dung kiến thức môn học mà còn phải có khả năng vận dụng những kiến thức đó vào trong thực tiễn đời sống và sản xuất, phải có những kĩ năng cần thiết của người lao động mới Đối với dạy học môn vật lí ở trường THPT, mục tiêu đó được cụ thể trong bốn nhiệm vụ: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển

và giáo dục kỹ thuật tổng hợp Trong đó phát triển năng lực cho học sinh, đặc biệt là năng lực tư duy là nhiệm vụ rất quan trọng

Định hướng chung về đổi mới phương pháp dạy học là phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tự học, kĩ năng vận dụng vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, tạo được hứng thú học tập cho học sinh, tận dụng được công nghệ mới nhất; khắc phục lối dạy truyền thống truyền thụ một chiều các kiến thức có sẵn Rất cần phát huy cao năng lực tự học, học suốt đời trong thời đại bùng nổ thông tin Tăng cường học tập cá thể phối hợp với hợp tác Định hướng vào người học được coi là quan điểm định hướng chung trong đổi mới phương pháp dạy học Kết hợp giữa việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu quả các phương pháp tiên tiến, hiện đại với khai thác những yếu tố tích cực của các phương pháp dạy học truyền thống Tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học

3

Vật lí là bộ môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường THPT không chỉ là công việc bắt buộc, mà nó còn là một trong những biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy học, góp phần phát triển tư duy cho học sinh Một trong những tác dụng của thí nghiệm vật lí là tạo ra sự trực quan sinh động trước mắt học sinh và cũng chính vì thế mà sự cần thiết của thí nghiệm trong dạy học vật lí còn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận thức của học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên Thông qua thí nghiệm vật lí, có thể tạo ra những tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan, với sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới

Thí nghiệm vật lí hiểu theo nghĩa rộng còn là một trong những phương pháp dạy học vật lí ở trường THPT Đó là cách thức hoạt động của thầy và trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là kĩ năng, kĩ xảo thực hành Thêm vào

đó, thí nghiệm còn có tác dụng giúp cho việc dạy học vật lí tránh được tính chất giáo điều hình thức đang phổ biến trong dạy học hiện nay Ngoài ra, thí nghiệm vật lí còn góp phần giúp cho học sinh củng cố niềm tin khoa học nhằm hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh Nhưng không phải lúc nào thí nghiệm cũng thực hiện thành công và mang lại hiệu quả dạy học cao

Cùng với thí nghiệm vật lí, việc sử dụng các phương tiện dạy học, nhất là các phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học là hết sức cần thiết, đó cũng chính là điều kiện cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học

Sử dụng một cách hợp lí các phương tiện dạy học nói chung là việc làm không thể thiếu được trong mục tiêu nâng cao hiệu quả dạy học Đó chính là một trong những cách thức để cung cấp kiến thức cho học sinh một cách chắc chắn và chính xác, làm cho nguồn thông tin họ thu nhận được trở nên đáng tin cậy hơn, cụ thể hơn, từ đó học sinh tăng thêm khả năng tiếp thu về những thuộc tính bản chất của các sự vật, hiện tượng và các quá trình phức tạp mà bình thường họ khó nắm vững được Đó cũng chính là cách để rút ngắn thời gian lĩnh hội kiến thức của học sinh, dễ dàng gây được cảm hứng và sự chú ý của học sinh, giải phóng giáo viên khỏi một khối lượng lớn các công việc chân tay Bằng việc sử dụng phương tiện dạy học, giáo viên có thể kiểm tra

4

một cách khách quan hơn khả năng tiếp thu kiến thức cũng như sự hình thành kĩ năng,

kĩ xảo của học sinh

Có thể nói rằng, trong dạy học cũng như trong nghiên cứu khoa học, thí nghiệm vật

lí và các phương tiện dạy học hiện đại có một vai trò hết sức quan trọng và có tác dụng rất lớn Tuy vậy, trong các trường phổ thông hiện nay, thí nghiệm vật lí vẫn chưa có một vị trí xứng đáng, các thiết bị dạy học hiện đại được sử dụng chưa nhiều và có phần kém hiệu quả Nguyên nhân một phần là do sự thiếu thốn về cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm ở các trường phổ thông Mặt khác, do thí nghiệm chưa được đưa vào trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh, điều đó đã ảnh hưởng đến thái độ của

cả người dạy và người học đối với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy và học vật lí

Từ những lí do đã nêu trên, chúng tôi mong muốn có thể đóng góp một phần vào thực hiện tốt mục tiêu, nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học giáo dục THPT qua

việc lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “ Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT thông qua việc sử dụng phối hợp thí nhiệm và các phương tiện dạy học hiện đại”

II Mục tiêu của đề tài

Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học một

số bài ở chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT

III Đối tƣợng nghiên cứu

Nghiên cứu hoạt động dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT với việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và PTDH hiện đại theo định hướng phát triển năng lực tư duy cho học sinh

IV Giả thuyết khoa học

Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại và vận dụng chúng vào dạy học một số nội dung chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT thì sẽ phát triển năng lực tư duy vật lí cho học sinh, qua đó nâng cao chất lượng dạy học vật lí

V Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Nghiên cứu lí luận về phát triển tư duy vật lí cho học sinh theo quan điểm hiện đại

5

- Nghiên cứu lý luận về dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT

- Nghiên cứu lý luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm và phương tiện hiện đại trong dạy học vật lí

- Điều tra thực trạng dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT với việc

sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện hiện đại ở các trường THPT

- Đề xuất phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm với phương tiện hiện đại khi dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT nhằm phát triển năng lực tư duy vật lí cho học sinh

- Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài

- Thực nghiệm sư phạm

VI Giới hạn của đề tài

Nghiên cứu việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại nhằm phát triển tư duy vật lí cho học sinh THPT khi học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT

VII Phương pháp nghiên cứu

a Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên nghành về vấn đề phát triển tư duy vật lí và các phương pháp dạy học tích cực

- Tham khảo tài liệu về thí nghiệm, về các PTDH hiện đại, về việc phối hợp thí nghiệm

và PTDH hiện đại trong dạy học vật lí

b Phương pháp điều tra quan sát

Phỏng vấn GV và HS để nắm tình hình dạy học chương “Động lực học chất điểm” với sự phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại ở một số trường THPT Qua đó thống kê những khó khăn và nhược điểm, hạn chế, từ đó đề xuất phương án khắc phục tích cực

c Phương pháp thực nghiệm

- Làm thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra

- Ứng dụng phương pháp thống kê toán học xử lý và phân tích các số liệu thực nghiệm

VIII Lịch sử nghiên cứu của đề tài

Việc nghiên cứu PPDH nhằm phát triển tư duy cho HS là một vấn đề được nhiều nhà khoa học giáo dục và tâm lí học nghiên cứu

6

Trong các công trình khoa học trước đây áp dụng và kết hợp nhiều PP nhằm phát triển tư duy cho HS [21, 20, 8] như: Nguyễn Dương, Phùng Đức Hải, Phạm Hồng Quang Việc sử dụng máy vi tính (MVT) và phần mềm dạy học (PMDH) cho môn Vật

lí cũng đã được nhiều tác giả trình bày trong những công trình nghiên cứu của mình [36, 34, 22, 12] như: Phạm Xuân Quế tác giả đã nêu “Sử dụng MVT và các phần mềm thích hợp sẽ giúp HS xây dựng được nhiều mô hình dưới dạng phương trình toán học phức tạp khác nhau, kiểm tra lựa chọn các giả thuyết của mô hình nhanh chóng do đó phát triển tư duy sáng tạo khi nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lí Trần Huy Hoàng, tác giả đã sử dụng MVT và một số dụng cụ khác như đệm không khí để tiến hành xây dựng thí nghiệm định luật bảo toàn động lượng phục vụ cho việc giảng dạy đạt kết quả rất tốt Mai Văn Trinh, tác giả đã chú trọng đến việc sử dụng MVT như một PTDH hiện đại đồng thời khẳng định vai trò to lớn của MVT và PMDH trong việc góp phần phát triển khả năng độc lập, tự lực và sáng tạo của HS trong quá trình học tập Vương Thị Kim Yến, trong luận văn này tác giả đã khai thác và sử dụng một cách

có hiệu quả phần mềm phân tích băng video, trong việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS thông qua việc giảng dạy một số kiến thức về động học

Ngoài ra còn rất nhiều các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả khác nữa cũng nghiên cứu về các vấn đề nêu trên mà chúng tôi không thể kể hết ở đây

Các công trình kể trên đã có những thành công nhất định trong việc phát triển tư duy cho HS qua sử dụng thí nghiệm biểu diễn hoặc sử dụng MVT và các PMDH

Tuy nhiên, để phối hợp sử dụng đồng thời thí nghiệm, là đặc thù của bộ môn Vật lí, với các PTDH hiện đại trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT, nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh thì chưa có công trình nào nghiên cứu cụ thể Vì vậy, tôi quyết định triển khai nghiên cứu vấn đề này

IX Những đóng góp của luận văn

- Đề xuất được một số biện pháp phát triển tư duy cho HS thông qua việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại để tổ chức hoạt động dạy và học một số nội dung chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT

- Vận dụng cơ sở lý luận, luận văn đã thiết kế và thực nghiệm tiến trình dạy học ba bài

cụ thể thực hiện mục đích đề tài đặt ra

X Cấu trúc của luận văn

7

Luận văn gồm các phần như sau: Phần mở đầu, phần nội dung gồm 3 chương:

Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của của việc phát triển tư duy cho học sinh thông

qua việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và các phương tiện dạy học hiện đại

Chương II: Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại trong dạy

học một số bài chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

Phần kết luận và kiến nghị, danh mục các tài liệu tham khảo, phần phụ lục

8

NỘI DUNG CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC HIỆN ĐẠI

1.1 Năng lực tư duy trong dạy học Vật lí

1.1.1 Năng lực tư duy

1.1.1.1 Khái niệm năng lực

Trong từ điển Việt Nam: “Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [23]

Năng lực là những thuộc tính tâm sinh lí con người, liên quan đến hiệu quả công việc Bởi vậy, trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao

Không chỉ đề cập đến hiệu quả công việc, năng lực còn có mối quan hệ với kĩ năng, kĩ xảo: “Năng lực gắn với kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng” [20] Nó chứa đựng yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết thành công nhiều tình huống khác nhau, trong lĩnh vực hoạt động rộng hơn

Từ đó có thể hiểu, năng lực là khả năng hoàn thành có kết quả cao một công việc nào đó Về thực chất đó là sự kết hợp giữa yêu cầu công việc và những phẩm chất tâm lí cá nhân

Xét theo sự chuyên môn hóa, năng lực gồm hai loại: Năng lực chung và năng lực riêng

Năng lực chung là những năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau Năng lực chung của học sinh bao gồm 3 nhóm năng lực khác nhau: nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân, nhóm năng lực về quan hệ xã hội, nhóm năng lực công cụ

Năng lực riêng là những năng lực có tính chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực chuyên biệt nào đó

Đối với bộ môn vật lí, chúng tôi thấy có những loại năng lực chuyên biệt sau:

- Nhóm năng lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lí

- Nhóm năng lực thành phân về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa)

9

- Nhóm năng lực thành phần trao đổi thông tin

1.1.1.2 Tƣ duy và năng lực tƣ duy

 Tư duy

Trong từ điển tiếng Việt: “Tư duy là giai đoạn phát triển cao của quá trình nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hính thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán và suy lí”[23]

Tâm lí học sư phạm cho rằng: “Tư duy là sự phản ánh trong óc ta những sự vật hiện tượng trong những mối quan hệ và mối quan hệ có tính quy luật của chúng”[22]

Thêm vào đó: “Tư duy là sự nhận thức khái quát và gián tiếp của con người những sự vật và hiện tượng thực tế khách quan trong những tính chất, những mối liên

hệ bản chất của chúng”[20]

Như vậy, tư duy là một quá trình tâm lý có sự tìm kiếm và phát hiện cái mới về chất một cách độc lập Là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong

Nét nổi bật của tư duy là tính "có vấn đề " tức trong hoàn cảnh có vấn đề tư duy được nảy sinh

Tư duy là mức độ lý tính nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhận thức cảm tính Nó

có khả năng phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng

Như vậy, tư duy là khâu cơ bản của quá trình nhận thức Nắm bắt được quá trình đó, GV sẽ hướng dẫn HS tư duy khoa học trong suốt quá trình học tập

 Năng lực tư duy

Qua phân tích các khái niệm ở trên, ta nhận thấy rằng: Năng lực tư duy là tổng hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, trừu tượng hoá, khái quát hoá, tưởng tượng, suy luận - giải quyết vấn đề, xử lý và linh cảm trong quá trình phản ánh, phát triển tri thức

và vận dụng chúng vào thực tiễn Năng lực tư duy là khả năng phản ánh, sản xuất tri thức, biến tri thức thành phương pháp và sử dụng thành thạo chúng để tiếp tục nhận thức, tìm ra bản chất, quy luật, xu hướng tất yếu của sự vật và hiện tượng, vận dụng đúng đắn các quy luật trong cuộc sống

Năng lực tư duy của HS là một khả năng, một phẩm chất sinh lí của con người, vừa là “đặc tính bẩm sinh” sẵn có, vừa là sản phẩm của lịch sử, hơn nữa còn là sản phẩm của lịch sử xã hội phát triển Đặc tính bẩm sinh ấy phải thông qua thực tiễn để

10

rèn luyện mới trở thành sức mạnh vô hạn của loài người Năng lực tư duy "chỉ là một đặc tính bẩm sinh dưới dạng năng lực của người ta mà thôi Năng lực ấy cần phải được phát triển hoàn thiện, mà muốn hoàn thiện nó thì cho tới nay, không có một cách nào khác hơn là nghiên cứu toàn bộ Triết học thời trước"[3]

Năng lực tư duy là sản phẩm của quá trình phát triển ngày càng cao của các yếu

tố tự nhiên và xã hội Nói cách khác, năng lực tư duy càng được nâng cao cùng với sự phát triển của tự nhiên, con người và lịch sử Đó là một quá trình tự giác, nhờ quá trình

tự giác rèn luyện, nâng cao khả năng nhận thức của chính bản thân con người

Năng lực tư duy phải được đổi mới, bổ sung không ngừng trước yêu cầu của sự vận động và phát triển của xã hội Tuy nhiên, đổi mới phải trên cơ sở các quy luật của chính bản thân tư duy và tồn tại xã hội Muốn nâng cao năng lực tư duy, trước hết cần nâng cao trình độ tri thức, trình độ hiểu biết xã hội, và nâng cao năng lực tư duy không tách rời phương pháp tư duy - tư duy biện chứng Friedrich Engels đã nói: "tư duy biện chứng là hình thức cao nhất của tư duy lý luận"[3] Và muốn tư duy có hiệu quả phải

có "công cụ tìm tòi của tư duy" - "thiếu nó chúng ta không bao giờ có quy luật"[3]

Friedrich Engels đặc biệt nhấn mạnh phương pháp tư duy biện chứng trong việc đánh giá năng lực tư duy của mỗi con người Ông viết: "Người ta có thể đạt đến quan điểm biện chứng đó do những sự kiện thực tế đang tích luỹ lại của khoa học tự nhiên bắt buộc, nhưng người ta có thể đạt tới nó một cách dễ dàng hơn nếu đưa nhận thức về những quy luật của tư duy biện chứng tìm hiểu tính chất biện chứng của những sự kiện ấy"[3]

Năng lực tư duy có các yếu tố cơ bản như:

Một là: Năng lực ghi nhớ, tái hiện, vận dụng những tri thức đã tiếp thu, không

có năng lực này thì không có cơ sở cho sự suy nghĩ và tư duy

Hai là: Trừu tượng hoá, khái quát hoá trên tiềm lực phân tích và tổng hợp Đó

là năng lực phân tích tổng hợp ở trình độ lý tính Trong nhận thức các hiện tượng xã hội Karl Marx đặc biệt coi trọng sức trừu tượng hoá của tư duy

Ba là: Liên tưởng, tưởng tượng, suy luận là loại năng lực bậc cao của tư duy,

năng lực này gắn liền với cảm xúc, tạo ra sức sáng tạo Sức tưởng tượng phong phú, có tiềm lực là một phẩm chất quan trọng của trí thông minh

11

Bốn là: Trực giác với linh cảm là sản phẩm của quá trình tích luỹ, suy ngẫm

trong quan sát và nghiên cứu Nó như là sự thăng hoa trong quá trình nhận thức và tư duy ở tầng sâu trí tuệ

Bốn yếu tố này tồn tại không biệt lập, tách rời mà chuyển hoá, tác động, hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình hoạt động của tư duy

Thực tiễn đa dạng, không ngừng vận động và phát triển, đặc biệt, trong thời đại thông tin, tri thức, khoa học có vai trò quan trọng hơn bao giờ hết thì năng lực tư duy

đã trở thành nguồn lực cơ bản nhất Vì vậy, việc nâng cao năng lực tư duy sáng tạo là vấn đề chiến lược trong sự phát triển nguồn nhân lực không chỉ của Việt Nam mà của toàn thế giới

Với học sinh THPT nói riêng, việc nâng cao năng lực tư duy trở thành một trong những điều kiện cần thiết để đem lại cho họ một tương lai tươi sáng hay xa hơn nữa là một chỗ đứng vững trong xã hội Bởi vậy, ngay từ khi còn học trên ghế nhà trường học sinh phải tự trang bị cho mình năng lực tư duy sáng tạo, coi nó là hành trang để bước vào đời

1.1.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến phát triển năng lực tư duy

Cơ sở của năng lực tư duy bao gồm cả mặt tự nhiên - sinh học và mặt xã hội Cho nên, năng lực đó mạnh hay yếu, cao hay thấp phụ thuộc rất nhiều yếu tố Cụ thể:

Thứ nhất, năng lực tư duy phụ thuộc vào đặc tính bẩm sinh do cấu tạo của hệ thần

kinh trung ương, tâm sinh lý của từng người Đây là cơ sở sinh học của tư duy không thể coi nhẹ Khoa học đã chứng minh sự thông minh của con người có cơ sở từ huyết thống, từ đặc điểm của hệ thần kinh, từ đặc điểm của máu, từ gen di truyền Friedrich Engels cũng đã nói năng lực tư duy lý luận chỉ là một đặc tính bẩn sinh dưới dạng năng lực của người ta mà thôi Tuy nó chỉ ở dạng khả năng, tức là như một khả năng vốn có bắt nguồn từ năng lực phán ánh của trí óc con người, nhưng không có khả năng thì không có hiện thực

Thứ hai, năng lực tư duy phụ thuộc vào phương thức sản xuất, môi trường văn

hoá xã hội với tư cách là yếu tố tạo nhu cầu cho sự phát triển của tư duy, và cũng thể hiện trình độ tư duy mà con người đã đạt được Năng lực tư duy phải được phát triển

12

trong môi trường phát triển, tự do, dân chủ, cung cấp nhiều thông tin, có tình huống, mâu thuẫn cần giải quyết thì mới phát triển được

Thứ ba, năng lực tư duy phụ thuộc vào trình độ khoa học và nghệ thuật của xã

hội mà loài người đạt được trong quá trình sáng tạo và sử dụng Đồng thời năng lực tư duy phụ thuộc chặt chẽ vào hoạt động Giáo dục - đào tạo Tính độc lập tương đối của năng lực tư duy được tạo ra trực tiếp từ tác động của những nhân tố trí tuệ trong Giáo dục, đặc biệt là công nghệ đào tạo

Thứ tƣ, năng lực tư duy phụ thuộc vào hoạt động thực tiễn Hoạt động là nguồn

gốc của mọi năng lực, đặc biệt là năng lực tư duy Chính thông qua hoạt động thực tiễn

mà tư duy của con người phản ánh được phương thức, quy luật tồn tại của sự vật, hiện tượng, để tạo ra phương thức mới trong năng lực tư duy và phát triển cho tư duy những năng lực mới và giải quyết vấn đề

Thứ năm, nhu cầu, lợi ích - động cơ, cảm xúc tâm lý của chủ thể cũng ảnh

hưởng đến năng lực tư duy Đây là động cơ bên trong

1.1.2 Năng lực tƣ duy trong dạy học vật lí

1.1.2.1 Tư duy của học sinh trong học tập môn vật lí

Mỗi một môn học đòi hỏi học sinh cần phải có một năng lực tư duy nhất định Vật lí cũng không phải là ngoại lệ Vậy thì tư duy vật lí là như thế nào?

Ta hiểu tư duy vật lí là sự quan sát các hiện tượng vật lí, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan

hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lí, dự đoán các hệ quả mới từ các lí thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn Các hiện tượng vật lí trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luật chi phối chúng thường lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng Bởi vậy, muốn nhận thức được những đặc tính bản chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên là phải phân tích được hiện tượng phức tạp thành những bộ phận, những giai đoạn bị chi phối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố Có như thế, ta mới xác lập được những mối quan hệ bản chất, trực tiếp, những sự phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng vật lí dùng để đo lường những

Trong quá trình nhận thức vật lí như trên, con nguời sử dụng tổng hợp, xen kẽ nhiều hình thức tư duy, trong đó có hình thức chung như tư duy lí luận, tư duy lôgic và những hình thức đặc thù của vật lí học như thực nghiệm, mô hình hoá…

1.1.2.2 Đặc điểm tư duy vật lí của học sinh THPT

Học sinh THPT là lứa tuổi thanh niên mới lớn, tính chủ định được phát triển mạnh ở tất cả các quá trình nhận thức Tri giác có mục đích đã đạt tới mức rất cao Quan sát trở nên có mục đích, có hệ thống và toàn diện hơn Quá trình quan sát đã chịu

sự điều khiển của hệ thống tín hiệu thứ hai nhiều hơn và không tách khỏi tư duy ngôn ngữ

Tuy vậy, cũng khó có hiệu quả nếu thiếu sự chỉ đạo của giáo viên Giáo viên cần quan tâm để hướng quan sát của các em vào một nhiệm vụ nhất định, không vội vàng kết luận khi chưa tích lũy đầy đủ các sự kiện

Ở tuổi này, ghi nhớ có chủ định giữ vai trò chủ đạo trong hoạt động trí tuệ, đồng thời vai trò của ghi nhớ logic trừu tượng, ghi nhớ ý nghĩa ngày một tăng rõ rệt (các em biêt sử dụng tốt hơn các phương pháp ghi nhớ: tóm tắt ý chính, so sánh đối chiếu ) Đặc biệt các em đã tạo được tâm thế phân hóa trong ghi nhớ Các em biết tài liệu nào cần nhớ từng câu từng chữ, cái gì cần hiểu mà không cần nhớ Nhưng một số em còn ghi nhớ đại khái, chung chung, cũng có khi các em đánh giá thấp việc ôn tập tài liệu

Do cấu trúc của não bộ phức tạp và chức năng của não phát triển, do sự phát triển của các quá trình nhận thức nói chung, do ảnh hưởng của hoạt động học tập mà hoạt động tư duy của lứa tuổi này có thay đổi quan trọng Các em có khả năng tư duy lí luận, tư duy trừu tượng một cách độc lập sáng tạo trong những đối tượng quen biết đã được học ở trường Tư duy của các em chặt chẽ hơn, có căn cứ và nhất quán hơn Đồng

14

thời tính phê phán tư duy cũng phát triển… Những đặc điểm đó tạo điều kiện cho học sinh thực hiện các thao tác tư duy toán học phức tạp, phân tích nội dung cơ bản của khái niệm trừu tượng và nắm được mối quan hệ nhân quả trong tự nhiên và trong xã hội Đó là cơ sở để hình thành thế giới quan

Tuy vậy, hiện nay, số học sinh THPT đạt tới mức tư duy đặc trưng cho lứa tuổi như trên còn chưa nhiều Nhiều khi các em chưa chú ý phát huy hết năng lực độc lập suy nghĩ bản thân, còn kết luận vội vàng theo cảm tính Việc giúp các em phát triển khả năng nhận thức là một nhiệm vụ quan trọng của GV

Ở tuổi này những đặc điểm chung của con người về mặt trí tuệ thông thường đã được hình thành và chúng vẫn còn được tiếp tục hoàn thiện

1.1.3 Thiết kế thang đo đánh giá năng lực tư duy

1.1.3.1 Quy trình thiết kế thang đo năng lực

Dựa vào mô hình cấu trúc các đơn vị NL xây dựng quy trình thiết kế thang đo

NL gồm các bước như sau: []

Hình 2.3 Quy trình thiết kế thang đo năng lực

Giải thích cụ thể các bước: []

Bước 1 Xác định nội hàm năng lực cần đo: Nêu định nghĩa hoặc cách hiểu về

NL cần đo Người đánh giá cần biết rõ về NL mình cần đo để có thiết kế phù hợp

1 Xác định nội hàm NL cần đo

2 Xác định các thành tố của NL cần đo

3 Xây dựng các chỉ số hành vi của mỗi thành tố NL

4 Xây dựng các tiêu chí chất lượng tương ứng với mỗi

chỉ số hành vi

5 Gán điểm và quy ước sử dụng thang đo

Bước 3 Xây dựng các chỉ số hành vi của mỗi thành tố năng lực: Các chỉ

số hành vi thể hiện mỗi thành tố NL sẽ diễn ra như thế nào Mỗi chỉ số hành vi cần phải đảm bảo có thể quan sát và đo lường được, nó như là bằng chứng về những gì

HS có thể làm được, hoặc nói, viết, tạo ra được

Cách viết các chỉ số cần đáp ứng được một số yêu cầu:

- (i) Phải rõ ràng, cô đọng và dễ hiểu;

- (ii) Không chứa các thuật ngữ chuyên ngành, từ viết tắt, hoặc bằng ngôn ngữ

mà các bên liên quan không hiểu;

- (iii) Được viết bằng ngôn ngữ tích cực – mô tả những điều HS có thể làm hoặc nói, viết, tạo ra (chứ không phải những thứ HS không thể làm, hoặc làm không tốt bằng các HS khác thể hiện qua các từ ngữ: không, chưa, còn thiếu …);

- (iv) Không chứa thuật ngữ so sánh như rất tệ, tuyệt vời, thường, đạt…

Bước 4 Xây dựng tiêu chí chất lượng tương ứng với mỗi chỉ số hành vi:

xác định các tiêu chí chất lượng của mỗi chỉ số hành vi nhằm phân biệt mức độ chất lượng khác nhau của các hành động, thao tác thực hiện Các tiêu chí (mức) này cần được xây dựng từ thấp đến cao về mức độ thành thạo mỗi hành động, thao tác

Bước 5 Gán điểm và quy ước sử dụng thang đo: Sau khi xây dựng tiêu

chí chất lượng, tiến hành gán điểm cho từng tiêu chí Điểm cao nhất ứng với mức

độ cao nhất Khi sử dụng thang đo cần tính tỷ lệ phần trăm điểm thực tế HS đạt được của tất cả các chỉ số hành vi được đo so với tổng số điểm của các hành vi đó

ở mức cao nhất, sau đó đưa ra các quy định về mức độ đạt được của NL cần đo dựa trên tỷ lệ phần trăm này

1.1.3.2 Thang đo năng lực tư duy vật lí

 Các thành tố của năng lực tư duy vật lí

16

Bảng 2.7 Bảng các thành tố của NL tư duy VL

Ghi nhớ, tái hiện Chọn lọc, ghi nhớ các tri thức hữu ích, các sự vật hiện tượng

trong thực tiễn; tái hiện tri thức bằng nhiều hình thức khác nhau: lời văn, hình ảnh, sơ đồ…

Vận dụng tri thức Sử dụng được kiến thức vật lí để giải quyết linh hoạt, hiệu

quả các nhiệm vụ học tập; vận dụng được kiến thức vật lí vào giải quyết các vấn đề nảy sinh trong thực tế một cách hiệu quả

Phân tích, tổng

hợp, suy luận

Quan sát các sự vật, hiện tượng xung quanh; phân tích sự vật, hiện tượng để sâu chuỗi các kiến thức liên quan, sau đó tổng hợp để rút ra nhận xét Từ các kiến thức đã có, suy luân để giải quyết các vấn đề liên quan

 Xây dựng chỉ số hành vi, tiêu chí chất lƣợng và gán điểm

Bảng 2.8 Bảng các chỉ số hành vi, tiêu chí chất lượng của NL tư duy và cách gán điểm

Thành tố Các chỉ số hành vi Tiêu chí chât lƣợng Gán

điểm N.A

Mức 3 N.A.1.3 Ghi nhớ chưa đầy đủ 3

Mức 2 N.A.1.2 Ghi nhớ một cách máy móc,

Mức 1 N.A.1.1 Ghi nhớ không chính xác 1

N.A.2 Tái hiện

kiến thức vật lí

Mức 4 N.A.2.4 Tái hiện logic, chính xác bằng

ngôn ngữ VL

4

Mức 3 N.A.2.3 Tái hiện chính xác bằng

ngôn ngữ VL nhưng thiếu logic

3

Mức 2 N.A.2.2 Tái hiện được nhưng còn

nhiều chỗ sử dụng ngôn ngữ đời thường, lủng củng

2

4

Mức 3 N.B.2.3 Tìm ra được kiến thức vật lí

liên quan đến tình huống thực tiễn, tiến hành giải thích, chứng minh, tính toán, đánh giá, phân tích, tổng hợp… cho kết quả chứa vài lỗi nhỏ, ảnh hưởng không đáng kể đến bố cục chung

3

18

Mức 2 N.B.2.2 Tìm ra được kiến thức vật lí

liên quan đến tình huống thực tiễn nhưng khi tiến hành giải thích, chứng minh, tính toán, đánh giá, phân tích, tổng hợp… cho kết quả chứa quá nhiều sai sót

2

Mức 1 N.B.2.1 Không thể tìm ra được kiến

thức vật lí liên quan đến tình huống thực tiễn

4

Mức 3 N.C.1.3 Phân tích chính xác nhưng

chưa rõ ràng, tổng hợp còn thiếu logic 3

Mức 2 N.C.1.2 Chứa quá nhiều lỗi, thiếu

Mức 3 N.C.2.3 Giải quyết vấn đề đúng nhưng

suy luận còn thiếu logic

3

Mức 2 N.C.2.2 Suy luận rời rạc, thiếu chính

xác nên giải quyết vấn đề còn nhiều thiết sót

2

Mức 1 N.B.2.1 Không biết suy luận 1

1.1.3.3 Công cụ đánh giá và quy ƣớc sử dụng thang đo

 Công cụ đánh giá

Có nhiều công cụ đánh giá NL của học sinh, nhưng để đánh giá NL tư duy trong chương “Động lực học chất điểm” tôi dùng hệ thống bài kiểm tra sau mỗi bài học

19

 Quy ước sử dụng thang đo

Mỗi nhiệm vụ học tập, bài tập hoặc bài kiểm tra có thể sẽ không cùng đo được tất cả các chỉ số hành vi của NL, mặt khác, có thể một chỉ số hành vi sẽ được

đo thông qua nhiều câu hỏi trong một nhiệm vụ, bài tập hoặc bài kiểm tra đó Do vậy, để kết luận HS đạt được mức độ nào trong NL được đo GV cần thực hiện theo quy ước như sau: []

(1) Nếu có nhiều câu hỏi được đưa ra để đo cùng một chỉ số hành vi thì điểm

tính cho chỉ số hành vi đó được tính bằng trung bình cộng y của tất cả các điểm đạt

được ở các câu hỏi đo hành vi đó (lấy tròn số đến một chữ số thập phân):

- Nếu 3,2 ≤ y ≤ 4 và không có câu hỏi nào đạt dưới 3 điểm thì đạt mức Tốt

- Nếu 2,4 ≤ y < 3,2 và không có câu hỏi nào đạt dưới 2 điểm hoặc y ≥ 3,2 mà có

ít nhất một câu hỏi đạt dưới 3 điểm thì đạt mức Khá

- Nếu 1,6 ≤ y ≤ 2,4 hoặc nếu 2,4 ≤ y < 3,2 mà có ít nhất một câu hỏi đạt dưới

2 điểm thì đạt mức Trung bình

- Nếu y < 1,6 thì đạt mức Thấp

(2) Đối với tổng thể một NL:

- Đặt M = (số chỉ số hành vi được đo x 4): Số điểm tối đa có thể đạt được

- Đặt x = tổng điểm tất cả các chỉ số hành vi mà HS đạt được (đã bao gồm quy ước 1)

(i) Nếu x/M ≥ 80% và không có hành vi nào đạt dưới 3 điểm thì NL được đo đạt mức Tốt

(ii) Nếu 60% ≤ x/M < 80% và không có hành vi nào đạt dưới 2 điểm; hoặc nếu x/M ≥ 80% nhưng có ít nhất một hành vi đạt dưới 3 điểm thì NL được đo đạt mức Khá

(iii) Nếu 40% ≤ x/M < 60%; hoặc nếu 60% ≤ x/M < 80% và có ít nhất một hành vi đạt dưới 2 điểm thì NL được đo đạt mức Trung bình

(iv) Nếu x/M < 40% thì NL được đo đạt mức Thấp

1.2 Vai trò của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại trong việc phát triển năng lực tư duy của học sinh THPT

1.2.1 Vai trò của thí nghiệm với việc phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí

20

Các hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên là vô cùng phong phú và phức tạp, không thể phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này với tính chất khác như thế nào Trong khi các hiện tượng vật lí xảy ra trong những điều kiện được tạo ra bởi con người, người ta tìm cách loại ra những yếu tố phụ ảnh hưởng đến hiện tượng

Người ta cho thí nghiệm xảy ra trong những điều kiện đơn giản nhất, do đó làm cho các điều kiện tự nhiên xảy ra rõ ràng nhất, ít chịu ảnh hưởng của yếu tố phụ, làm nổi bật các khía cạnh nghiên cứu Nhờ đó HS dễ dàng nhận ra các dấu hiệu đặc trưng, dấu hiệu bản chất của sự vật và hiện tượng, để từ đó rút ra kết luận

 Thí nghiệm có thể sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy

học: Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến

thức, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS

 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện cho HS

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng vào việc phát triển nhân cách toàn diện của HS được thể hiện ở các mặt như sau:

- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS

+ Thí nghiệm luôn được sử dụng trong các quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lí, hình thành các khái niệm, các định luật vật lí, xây dựng các thuyết vật

lí, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học, vì vậy

nó là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của HS

+ Thí nghiệm còn tạo ra cho HS những khả năng làm quen và thực hiện các thao tác tư duy như phân tích và tổng hợp, con đường quy nạp và diễn dịch, sự so sánh và phép tương tự Thí nghiệm có khả năng giúp cho HS tư duy theo con đường duy vật biện chứng

+ Thí nghiệm là một bộ phận của các PP nhận thức vật lí, nên trong mối quan hệ với các quá trình thí nghiệm, HS sẽ được làm quen và vận dụng có ý thức các PP nhận thức này Qua thí nghiệm còn rèn luyện cho HS phương pháp làm việc và tư duy khoa học

+ Trong các thí nghiệm do chính mình tiến hành, HS được rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo: Sử dụng các dụng cụ đo, đọc và lắp ráp thí nghiệm , được rèn luyện thói quen làm việc khoa học của người tiến hành thí nghiệm, rèn luyện cho HS tính tỉ

- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS Các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành đòi hỏi sự phân công và phối hợp những công việc tự lực của HS trong tập thể

Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biết của mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối liên hệ

có tính quy luật trong tự nhiên

 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá các sự vật, hiện tượng và trực quan

trong dạy học vật lí

- Trong tự nhiên và trong kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra dưới dạng thuần khiết Chính nhờ các thí nghiệm ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được và có thể quan sát đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận biết được nguyên nhân của mỗi hiện tượng

và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng

- Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp HS nhanh chóng tiếp thu được những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lí Đặc biệt trong việc nghiên cứu

22

các lĩnh vực của vật lí, mà ở đó các đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người, thì việc sử dụng trong dạy học vật lí các thí nghiệm mô hình (các thí nghiệm được tiến hành trên những mô hình vật chất thay thế cho đối tượng gốc cần nghiên cứu) để trực quan hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu không thể thiếu được

1.2.2 Vai trò của phương tiện dạy học hiện đại với việc phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí

Theo lí luận dạy học hiện đại thì một quá trình dạy học nói chung hay một quá trình dạy học cơ sở (một tiết dạy trên lớp) gồm nhiều giai đoạn khác nhau, trong từng giai đoạn đó, PTDH hiện đại có có những vai trò hỗ trợ khác nhau, nhưng tựu trung lại,

sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học hiện đại trong các giai đoạn của quá trình dạy học là hết sức cần thiết và nhờ có nó mà chất lượng dạy học được nâng cao đáng kể

Cụ thể là:

– Trong giai đoạn củng cố kiến thức cũ và đặt vấn đề mới: việc sử dụng MVT

để mở đầu bài học đã có những thuận lợi nhất định GV có thể sử dụng MVT hỗ trợ trong việc tóm tắt kiến thức đã học từ các bài trước, đưa ra các hình ảnh, các đoạn phim về các hiện tượng vật lí một cách trực quan và yêu cầu HS giải thích các hiện tượng đó GV cũng có thể sử dụng MVT hỗ trợ trong việc đưa ra các hiện tượng mới cần nghiên cứu, đặt ra những tình huống có vấn đề đối với HS Mặc dù trong giai đoạn này, thời gian sử dụng MVT là không nhiều, song hiệu quả lại rất cao vì chỉ với một thời lượng ngắn ngủi, có thể truyền tải được lượng thông tin khá nhiều và hình thức truyền tải thông tin là khá hấp dẫn đối với HS, có thể đặt HS vào một trạng thái tập trung cao độ, chuẩn bị tốt cho các giai đoạn tiếp theo của tiết học

– Trong giai đoạn xây dựng kiến thức mới: bằng việc vận dụng những phần

mềm mô phỏng hay minh hoạ các hiện tượng, các quá trình vật lí, kết hợp với phương pháp đàm thoại, HS dễ dàng nhận biết, so sánh và phân tích các hiện tượng Việc tiến hành các thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT sẽ vừa là nguồn cung cấp kiến thức, vừa là phương tiện để cung cấp những kiến thức mới Ngoài ra, việc mô phỏng, minh hoạ các hiện tượng hay các quá trình vật lí trên màn hình MVT còn làm nổi rõ mối quan hệ giữa các sự kiện đang khảo sát với các sự kiện đã biết, từ đó có thể dẫn dắt tư duy phát triển theo hướng suy lí, diễn dịch để đi đến kiến thức mới

23

– Trong giai đoạn ôn luyện và vận dụng kiến thức: có thể giao cho HS độc lập

sử dụng chương trình ôn tập đã cài sẵn trên MVT Có thể kết hợp sự biểu diễn của GV với việc giao nhiệm vụ cho HS, yêu cầu HS giải quyết nhiệm vụ để ôn tập và vận dụng kiến thức đã lĩnh hội

– Trong giai đoạn củng cố, tổng kết, hệ thống hoá kiến thức: có thể sử dụng

phần mềm để xây dựng chương trình tổng kết, hệ thống hoá tri thức theo từng đơn vị kiến thức Chương trình có thể điều khiển tiến trình tổng kết, đảm bảo việc hệ thống hoá có tính logic cao về mặt nội dung Với phần mềm ôn tập thì HS có thể lựa chọn nội dung ôn tập từ hệ thống bảng chọn (menu) của chương trình HS có thể lặp lại quá trình ôn tập với số lần thích hợp không hạn chế và dễ dàng chuyển đổi giữa các nội dung khác nhau

– Trong giai đoạn kiểm tra đánh giá trình độ kiến thức và các kĩ năng: sử dụng

MVT làm công tác kiểm tra, đánh giá sẽ giảm đi rất nhiều thời gian nhờ khả năng thống kê và xử lý kết quả nhanh chóng của hệ thống Ngoài khả năng cho biết nhanh chóng kết quả đánh giá, thì tính khách quan, tính chính xác của các kết quả xử lý bằng MVT, khả năng cho phép thực hiện việc kiểm tra đánh giá trên nhiều nội dung kiến thức bằng các loại câu trắc nghiệm đa dạng khác nhau là một đặc tính riêng của MVT Biết tận dụng những khả năng này của MVT trong việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS, thì GV có thể chủ động củng cố kiến thức cho HS ở bất cứ thời điểm nào trong quá trình dạy học

 Một số hình thức sử dụng phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học vật lí

- Giáo viên sử dụng phương tiện dạy học hiện đại để truyền thụ tri thức: Hình

thức sử dụng MVT kết nối với Projeter phóng đại màn hình với kích thước lớn trong lớp học được sử dụng khá phổ biến trong các trường học hiện nay GV sử dụng MVT

để biểu diễn thông tin theo một chương trình đã được lập sẵn, còn HS quan sát những diễn biến trên màn hình để thu nhận thông tin và tham gia vào quá trình xử lí thông tin Theo hình thức này, dưới sự điều khiển của GV, MVT có thể đưa ra các chỉ dẫn, thông báo những kiến thức hỗ trợ dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh để giúp HS chủ động, tích cực trong việc tìm tòi tri thức mới dưới sự hướng dẫn của GV

MVT có thể ghép nối với thiết bị điện tử chuyên dụng để thực hiện các thí nghiệm biểu diễn (cả thí nghiệm khảo sát, nghiên cứu lẫn thí nghiệm minh hoạ) Trong

24

quá trình này, HS phải thực hiện các hoạt động tư duy để cùng tham gia xây dựng kiến thức MVT cũng có thể đóng vai trò của người GV trong một số khâu của quá trình dạy học, chẳng hạn MVT có thể lần lượt đưa ra những hình ảnh minh hoạ hoặc nêu các bài tập để HS giải quyết rồi xử lý kết quả và quyết định hoạt động tiếp theo của quá trình dạy học Tuy nhiên, xét toàn bộ quá trình thì MVT cũng chỉ là công cụ của người GV chứ không thể thay thế hoàn toàn người GV được

- Học sinh sử dụng MVT dưới sự hướng dẫn và điều khiển của giáo viên: Trong

trường hợp này, HS phải có những kĩ năng nhất định về thực hành, sử dụng MVT GV giao cho HS những nhiệm vụ cụ thể, hướng dẫn, theo dõi và điều chỉnh việc học tập của HS một cách phù hợp HS phát huy tính độc lập, sáng tạo để tìm cách thực hiện những nhiệm vụ được giao Kết quả làm việc của HS được trình bày trên màn hình,

GV theo dõi và uốn nắn những sai lầm mà HS có thể mắc phải Dưới hình thức, này

HS có thể sử dụng MVT quan sát các hiện tượng và làm các thí nghiệm Tương ứng với mỗi kiểu bài học, GV cần có kế hoạch và phương pháp hướng dẫn HS thích hợp

Hình thức sử dụng máy này cũng có thể áp dụng cho việc ôn tập, kiểm tra và đánh giá kết quả lĩnh hội kiến thức của HS MVT có khả năng tự động đánh giá chất lượng của các câu trả lời bằng điểm số, thậm chí có thể có tính đến cả tốc độ làm bài,

để cuối cùng đưa ra kết quả toàn bộ bài ôn tập hoặc bài kiểm tra

- Học sinh độc lập sử dụng MVT: Hình thức này chỉ sử dụng khi HS đã có khả

năng vận hành một cách thành thạo MVT và các phần mềm tương ứng HS học tập và nghiên cứu trực tiếp với MVT qua những chương trình được soạn thảo sẵn, đó chính là phương pháp dạy học chương trình hoá Hình thức này thích hợp cho việc ôn tập các kiến thức đã học, tổng kết một phần hay một chương của sách giáo khoa và cũng có thể được sử dụng để kiểm tra kiến thức của HS dưới dạng trắc nghiệm khách quan Với hình thức này, MVT sẽ tạo điều kiện cho việc cá thể hoá cao độ trong học tập Nhược điểm của hình thức này là ở chỗ không có điều kiện để phát triển ngôn ngữ và kỹ năng giao tiếp xã hội cho HS Do đó các nhà nghiên cứu giáo dục đã khuyến cáo rằng, chỉ nên áp dụng hình thức sử dụng MVT theo phương pháp dạy học chương trình hoá cho những người lớn tuổi; đối với HS THPT cần cân nhắc kỹ và nên phối hợp với các hình thức sử dụng khác.

25

1.2.3 Vai trò của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại trong việc phát triển năng lực tư duy của học sinh THPT

Dạy học ở nước ta hiện nay còn mang nặng tính “thông báo, tái hiện”, các

phương tiện dạy học hiện đại chưa được chú ý khai thác, sử dụng đúng mức Tuy nhiên mỗi môn học đều có những tính chất và đặc thù riêng do đó việc ứng dụng PTDH hiện đại cũng phải phù hợp với các tính chất và đặc thù tương ứng Hiện nay hầu hết các giáo viên đang sử dụng PTDH hiện đại trong dạy học là soạn giáo án giảng dạy điện tử bằng

phần mềm tin học Microsoft office PowerPoint đã khắc phục được nhiều bất cập trong

quá trình giảng dạy của giáo viên Có thể đưa vào nhiều thông tin liên quan đến bài giảng kết hợp giữa chèn vào một số hình ảnh, màu sắc, âm thanh, video thực tế phù hợp với môn học tạo nên sự đa dạng và phong phú trong bài giảng của giáo viên, kích thích sự tiếp nhận bài giảng và tư duy tích cực của học sinh

Riêng đối với các nội dung kiến thức Vật lí là chuyên ngành khoa học thực nghiệm với nhiều nội dung khá trừu tượng học sinh rất khó khăn trong việc tiếp nhận kiến thức, cũng như là giáo viên khó diễn tả hết được hiện tượng Vật lí chỉ bằng các suy luận lý thuyết Nên rất cần có sự quan sát, phân tích hiện tượng một cách trực quan thông qua thí nghiệm thực tiễn Do đó ta phải tìm cách làm sao có sự kết hợp hài hòa giữa quan sát thí nghiệm và suy luận lý thuyết Trên thực tế nếu chỉ thông qua phần mềm Microsoft office PowerPoint để trình chiếu các slide nội dung bài giảng và chèn thêm tranh ảnh, các đoạn phim về thí nghiệm minh họa thì cũng chưa đủ Ta còn có thể

sử dụng các phần mềm khác để tạo ra các thí nghiệm ảo mà trên thực tế nó khó thực hiện trong phòng thí nghiệm thực, hoặc có nhưng chưa phân tích được hết quá trình xảy ra bên trong hiện tượng Nếu sử dụng được các thí nghiệm ảo này tích hợp vào các giáo án điện tử phục vụ cho việc giảng dạy môn Vật lí sẽ đem lại hiệu quả cao hơn

1.3 Các biện pháp phát triển năng lực tƣ duy vật lí cho học sinh THPT

Trong dạy học vật lí, có thể phát triển tư duy vật lí cho HS theo nhiều cách khác nhau Tùy theo phương pháp giảng dạy mà giáo viên chọn lựa, có thể có các biện pháp khác nhau để phát triển tư duy vật lí cho HS Khi GV lựa chọn dạy học vật lí có sử dụng phối hợp thí nghiệm và các PTDH hiện đại để phát triển tư duy vật lí cho HS theo các biện pháp sau

Nhu cầu hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên cứu một môn học, một bài học, nghĩa là từ nội bộ môn học, từ mâu thuẫn nội tại của quá trình nhận thức

Sau đó xác định phương án tổ chức, chỉ đạo hoạt động học tập của HS trong mỗi tiết học cụ thể Tức là xác định logic của quá trình dạy học hay con đường dẫn đến sự chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng đó như thế nào để đảm bảo cho HS chiếm lĩnh được tri thức, kĩ năng, kĩ xảo một cách sâu sắc, vững chắc đồng thời đạt hiệu quả giáo dục cao

 Xây dựng tình huống có vấn đề

Tạo ra tình huống có vấn đề là một PPDH nhằm kích thích hứng thú học tập của

HS Để phát triển được tư duy cho HS thì trước hết phải kích thích được hứng thú học tập, tính ham hiểu biết, tò mò khoa học của các em Những công trình nghiên cứu cho thấy rằng: chỉ có hứng thú với một hoạt động nào đó mới đảm bảo cho hoạt động ấy tích cực Nếu như một HS không hứng thú với việc làm mô hình thì các em sẽ không tham gia vào việc làm mô hình ấy hoặc làm với thái độ tắc trách, chiếu lệ Kết quả kiểu lao động ấy sẽ rất tồi tệ Ta đã biết, hoạt động trí tuệ trước hết phải có động cơ, từ

đó các em mới đầu tư hết năng lực, trí tuệ của mình và nỗ lực để giải quyết những vấn

27

đề mà các em hứng thú Hứng thú đối với việc lĩnh hội tri thức do nhiều điều kiện quy định: nội dung tài liệu học tập, mục đích lĩnh hội phần kiến thức đó Nhưng phần nhiều là do sự hứng thú, do PP giảng dạy bộ môn quyết định

Do đó trong giảng dạy vật lí nói chung và trong sử dụng thí nghiệm và các PTDH hiện đại nói riêng, tuỳ theo nội dung của từng phần, người ta đã đưa ra nhiều cách để kích thích hứng thú học tập của HS Ví dụ như: đưa HS vào tình huống có vấn

đề, kích thích tính tò mò ham hiểu biết của các em, nêu vai trò của tri thức trong đời sống và kỹ thuật

Vậy vấn đề và tình huống có vấn đề trong dạy học là gì?

+ Vấn đề là một khó khăn mà con người ý thức được Muốn khắc phục được khó khăn đó thì phải tìm tòi những tri thức mới hoặc hành động mới Vấn đề trong dạy học dùng để chỉ những nhiệm vụ nhận thức mà người HS không thể giải quyết được chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có Vấn đề chứa đựng những mâu thuẫn về nhận thức Đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức mới và kĩ năng mới Chính mâu thuẫn đó thúc đẩy sự vận động của tư duy, kích thích HS tìm cách giải quyết vấn đề Đó là động lực thúc đẩy sự nhận thức sáng tạo các kiến thức và kĩ năng mới Ban đầu những mâu thuẫn trên còn mang tính khách quan, nhưng sau khi được HS tiếp thu và ý thức được mâu thuẫn đó thì nó biến thành cái chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ HS thành một vấn đề cần nhận thức

+ Tình huống có vấn đề xuất hiện trên cơ sở phát hiện ra mâu thuẫn giữa tri thức

cũ về đối tượng đang tìm hiểu, hay giữa phương thức giải thích cũ với những dữ liệu mới thu được mà HS không thể làm sáng tỏ được, trên cơ sở hiểu biết cũ hoặc phương thức cũ Khi HS phát hiện ra mâu thuẫn và ý thức được mâu thuẫn đó thì họ có nhu cầu tìm tòi cách giải quyết Điều đó có tác dụng thúc đẩy tư duy tiến lên nhằm vạch ra những quy luật cơ bản của hiện tượng nào đó Tình huống có vấn đề phải bao hàm trong bản thân nó một yếu tố tâm lý nào đó, thể hiện ở tính mới lạ, tính không bình thường, tính không rõ ràng Nó có tác dụng kích thích hứng thú học tập của HS Vậy đưa HS vào tình huống có vấn đề là giai đoạn bước đầu trên con đường giúp HS tích cực thu nhận tri thức Việc nhìn thấy vấn đề khó khăn hơn rất nhiều so với việc tìm ra phương án giải quyết vấn đề Do đó nghệ thuật của GV là biết xây dựng hệ thống tình huống có vấn đề trong giờ học Đảm bảo những điều kiện nhằm giải quyết những vấn

28

đề đó và hướng dẫn HS vào con đường tự lực giải quyết các vấn đề đã đặt ra Quá trình đó không những giúp cho HS thu được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà còn được rèn luyện năng lực tự nhận thức và phát triển tư duy sáng tạo Trong giảng dạy vật lí người ta thường đưa ra các tình huống có vấn đề sau :

 Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ: HS đứng trước một hiện tượng xảy ra theo một chiều hướng trái với suy nghĩ thông thường (có tính chất nghịch lí, hầu như khó tin được đó là sự thực), do đó kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý và có nhu cầu lí giải, phải bổ sung hoàn chỉnh hoặc phải thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình

 Tình huống phát triển: HS đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải được tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới Phát triển hoàn thiện vốn kiến thức của mình luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ Quá trình phát triển, hoàn thiện vốn kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới (kiến thức mới, kĩ năng mới, PP mới), nhưng trong quá trình đó vẫn có thể sử dụng những kiến thức, kĩ năng và PP đã biết cho đến lúc gặp mâu thuẫn không thể giải quyết được bằng vốn hiểu biết cũ

 Tình huống lạ: HS đứng trước một hiện tượng là có những nét đặc biệt lôi cuốn

sự chú ý của họ mà họ chưa thấy bao giờ

 Tình huống bế tắc: HS đứng trước một hiện tượng vẫn thường thấy nhưng không hiểu vì sao, vẫn coi như một điều bí mật của tự nhiên Bây giờ họ được giao nhiệm vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lí giải rõ ràng nhưng chưa biết dựa vào đâu

 Tình huống không phù hợp: Chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc, khi gặp

sự trái ngược với lẽ thường, với kết quả có thể rút ra được từ căn cứ lí lẽ đã có Do đó cần xét lại để có căn cứ lý lẽ thích hợp hơn (tức là cần có mô hình thích hợp hơn) Cách giải quyết tình thế này là phân tích cái sai, tìm ra cách hiểu phù hợp với khoa học

 Tình thế đối lập: Chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách giải thích có vẻ logic nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với lí lẽ đã được chấp nhận Cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ lí lẽ đã được chấp nhận (tức

là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức đã có)

29

 Tình huống phán xét: Chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp cách giải quyết với các căn cứ lí lẽ khác nhau, cần xem xét, kiểm tra các căn cứ lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra hợp thức hoá mô hình đã được đề cập)

 Tình huống lựa chọn: Chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính khi lựa chọn một

PP thích hợp nhất trong điều kiện xác định để giải quyết vấn đề

Phương hướng cơ bản của việc tổ chức tình huống học tập là việc GV mô tả một tình huống hay đặt ra một nhiệm vụ cho HS Trong quá trình dạy học để đảm bảo phát triển tư duy vật lí cho HS khi sử dụng đồng thời thí nghiệm và PTDH hiện đại giáo viên cần xây dựng được các tình huống có vấn đề để gây hứng thú học tập cho HS như đã nêu trên và trong bài giảng, sau khi đặt vấn đề thì không phải sau đó dạy hoàn toàn bằng PP thuyết trình cũng sẽ không phát triển được tư duy cho HS

Do vậy, để đảm bảo phát triển được tư duy vật lí cho HS, đồng thời xây dựng được hứng thú học tập cho các em, thì trong suốt quá trình thực hiện các thí nghiệm vật lí và các phương tiện hiện đại trong giờ học, GV phải thường xuyên xây dựng được các tình huống có vấn đề Sau đó GV là người tổ chức cho HS nghiên cứu, tìm cách giải quyết vấn đề đã nêu ra Tiến hành phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện hiện đại như thế sẽ luôn đặt HS vào trạng thái chủ động làm việc, suy nghĩ, tìm tòi cách giải quyết vấn đề nên tư duy HS luôn hoạt động và phát triển

1.3.2 Biện pháp 2: Tăng cường cho học sinh sử dụng thí nghiệm và các PTDH hiện đại trong các tình huống mới

Áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn là một biểu hiện của

tư duy vật lí Việc áp dụng kiến thức vật lí cũng quan trọng tương đương với việc xây dựng các kiến thức vật lí mới Do đó, trong dạy học GV nên sử dụng phối hợp thí nghiệm và các PTDH hiện đại trong các tình huống mới GV đưa ra các nhiệm vụ học tập để HS có thể sử dụng thí nghiệm và các PTDH hiện đại để giải quyết nhiệm vụ Hoạt động này vừa có tác dụng củng cố kiến thức vừa có tác dụng phát triển tư duy vật lí cho HS Nếu có thể, GV nên tổ chức cho HS áp dụng vào trong các tình huống thật trong cuộc sống Việc làm này sẽ giúp cho HS hiểu rõ hơn về các kiến thức mà mình lĩnh hội được, thấy được những biểu hiện cụ thể của các định luật, khái niệm vật

lí trong cuộc sống, biết được phạm vi áp dụng của các định luật vật lí Điều này có nghĩa là HS có khả năng sử dụng các kiến thức mà mình học được vào giải quyết các

lý Đồng thời, GV cũng cần có kế hoạch cho việc rèn tư duy vật lí một cách toàn diện Ngoài ra, GV cũng cần chú trọng đến việc thiết kế các hoạt động học tập phù hợp để cho HS rèn luyện các thao tác tư duy ở các mức độ khác nhau

Đối với dạy học vật lí, MVT càng ngày càng tỏ ra hữu dụng hơn Ngoài chức năng trình diễn các hình ảnh, các đoạn phim cho HS quan sát, MVT còn có thể giúp chúng ta mô phỏng, tiến hành các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng Nếu HS biết cách sử dụng MVT để mô phỏng các mô hình mà mình xây dựng và tiến hành các thí nghiệm trên các mô hình đó thì các em sẽ tiến bộ vượt bậc trong tư duy vật lí Vì khi

đó, HS cần phải huy động tất cả khả năng của mình để tạo ra các mô hình phù hợp và các thí nghiệm mô phỏng hợp lý Tất cả các thao tác thao tác tư duy sẽ được phát triển thông qua việc làm này

1.3.4 Biện pháp 4: Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lí

Để rèn luyện tư duy vật lí cho HS, thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính các phương pháp của các nhà vật lí Việc hiểu và vận dụng được một PP khoa học là một điều khó khăn hơn cả việc tiếp thu một kiến thức vật lí cụ thể Việc dạy cho HS phương pháp nhận thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó là một việc rất ít hiệu quả Chính trong quá trình

31

hướng dẫn HS tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức vật lí, GV làm cho họ hiểu nội dung của các PP vật lí và sử dụng PP này ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ của HS và điều kiện của nhà trường Sau một số lần áp dụng các PP nhận thức cụ thể,

GV có thể giúp HS khái quát hoá thành một trình tự các giai đoạn của mỗi PP, dùng làm cơ sở định hướng tổng quát cho hoạt động nhận thức vật lí của THPT là: PP thực nghiệm và PP mô hình

1.4.5 Biện pháp 5: Rèn luyện ngôn ngữ vật lí cho học sinh

Như ta đã biết, ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy Mỗi khái niệm vật lí được biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lí được phát biểu bằng một mệnh đề, mỗi suy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Tuy kiến thức vật lí rất đa dạng nhưng những cách phát biểu các định nghĩa, quy tắc, định luật vật lí cũng có những hình thức chung nhất định, GV có thể giúp chú ý rèn luyện cho HS quen dần

Để mô tả một loại hiện tượng, cần có những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu đặc trưng của loại hiện tượng đó Ví dụ: Để mô tả tương tác giữa các vật cần đến thuật ngữ lực, chỉ sự nhanh hay chậm của vật cần thuật ngữ tốc độ (vận tốc)

Định nghĩa một đại lượng vật lí thường gồm hai phần: Một phần nêu lên đặc điểm định tính (đại lượng này đặc trưng hay biểu thị một đặc tính nào của sự vật hiện tượng) và một phần nêu lên đặc điểm định lượng (đại lượng này đo bằng cách nào, quan hệ với các đại lượng khác theo công thức nào)

Một định luật vật lí thường nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng hoặc nêu lên những điều kiện để cho một hiện tượng có thể xảy ra Ví dụ: Định luật bảo toàn cơ năng nêu lên mối quan hệ giữa động năng và thế năng của vật tại các vị trí, thời điểm khác nhau hay định luật một Newton nêu lên điều kiện để một vật đứng yên hay chuyển động thẳng đều

Đặc biệt đáng chú ý là, nhiều khi trong vật lí, vẫn dùng những từ ngữ thường dùng trong ngôn ngữ hàng ngày, nhưng có một nội dung phong phú và chính xác hơn Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới, cần giải thích rõ cho HS

và yêu cầu họ tập sử dụng một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hàng ngày

1.4 Quy trình thiết kế bài dạy theo hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh lớp 10 với sự phối hợp thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại

đó mới xác định được phương hướng, phương pháp, PTDH cho phù hợp

Bước 2: Xác định kiến thức cơ bản, trọng tâm của bài học

Kiến thức cơ bản, nội dung trọng tâm của bài học được lựa chọn sao cho phù hợp với yêu cầu của chương trình, với năng lực tiếp nhận của HS, với thời gian của tiết học Khi chọn lựa kiến thức cơ bản, cần tham khảo phần tóm tắt kiến thức của từng chương, từng bài và hệ thống câu hỏi, bài tập cuối mỗi bài Để xác định đúng kiến thức cơ bản của bài dạy học thì có thể tuân theo các bước sau:

- Xác định mục tiêu của bài dạy học và của từng phần trong bài

- Xác định các nội dung chủ yếu của bài, của từng phần trong bài (hay còn gọi

là “khoanh vùng” kiến thức cơ bản)

- Chọn lọc trong các nội dung chủ yếu (trong phạm vi đã “khoanh vùng”) những khái niệm, định luật, thuyết , các mối liên hệ, các sự vật, hiện tượng vật lí tiêu biểu Điểm cần chú ý là các kiến thức cơ bản tuy phân bổ vào từng phần, từng mục cụ thể của bài, nhưng chúng có quan hệ với nhau trong một thể thống nhất của nội dung bài

1 Xác định mục tiêu của bài học

2 Xác định kiến thức cơ bản, trọng tâm của bài học

3 Xác định sự hỗ trợ của TN và PTDH hiện đạitrong bài học

4 Xác định các hoạt động chủ yếu trong tiến trình

dạy học

5 Xác định hình thức và nội dung củng cố, vận dụng

33

Vì vậy, trong nhiều trường hợp đơn vị kiến thức cơ bản này là hệ quả, sự tiếp nối hay

là tiền đề, cơ sở cho các đơn vị kiến thức cơ bản khác

Trong kiến thức cơ bản của bài dạy học, có những nội dung then chốt, hiểu được nó thì có thể làm cơ sở để hiểu được các kiến thức khác liên quan, gần gũi Đó là những kiến thức trọng tâm của bài cần phải xác định Trọng tâm của bài có thể nằm trọn trong một, hai mục của bài, nhưng cũng có thể nằm xen kẽ ở tất cả các mục của bài

Việc chọn lọc kiến thức cơ bản của bài dạy học có thể gắn với việc sắp xếp lại cấu trúc của bài để làm nổi bật các mối liên hệ giữa các hợp phần kiến thức của bài, từ

đó rõ thêm các trọng tâm, trọng điểm của bài Việc làm này thực sự cần thiết, tuy nhiên không phải ở bài nào cũng có thể tiến hành được Cũng cần chú ý việc cấu trúc lại nội dung bài phải tuân thủ nguyên tắc không làm biến đổi tinh thần cơ bản của bài

mà các tác giả sách giáo khoa đã dày công xây dựng

Chọn lọc kiến thức cơ bản mới là bước đầu tiên của việc dạy học kiến thức cơ bản bài vật lí, nằm ở khâu chuẩn bị bài của GV và chỉ mới giải quyết được câu hỏi:

“dạy cái gì?” Còn bước tiếp theo là việc vận dụng các phương pháp dạy học như thế nào để tổ chức, chỉ đạo cho học sinh nhận thức các kiến thức cơ bản, tức là phải trả lời được “dạy như thế nào?”

Xác định kiến thức cơ bản và trọng tâm của bài học sẽ góp phần xây dựng trình

HS vừa được học thầy, vừa được học bạn, vừa có sự nỗ lực cá nhân

Chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT cũng có những kiến thức được hình thành bằng sử dụng các thí nghiệm, các hiện tượng, quá trình vật lí cần

34

được trực quan nhưng không phải thí nghiệm, hiện tượng nào cũng có thể thực hiện được trong giờ học hoặc có thực hiện được thì khả năng trực quan cũng không cao hoặc có thí nghiệm chỉ được mô tả bằng lời kết hợp với hình vẽ Vì vậy, chúng ta cần trực quan hóa chúng với sự hỗ trợ của các PTDH hiện đại trong bài học bằng các đoạn video clip hoặc các thí nghiệm mô phỏng, các thí nghiệm ảo, hoặc các tranh ảnh minh họa, các phần mềm với sự hỗ trợ của MVT, máy chiếu, phương tiện nghe nhìn… đã được lựa chọn, sắp xếp theo một trật tự định trước để hỗ trợ trong các giai đoạn của dạy học kiến thức một cách phù hợp

Để cho sự hỗ trợ của thí nghiệm và PTDH hiện đại trong bài học có hiệu quả thì cần lưu ý một số điều như: Đối với các thí nghiệm có thể thực hiện được trên lớp, sau khi GV tiến hành thí nghiệm biểu diễn hoặc hướng dẫn HS tự tiến hành thì GV chiếu lên màn hình các video hoặc các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng,… đồng thời để

mô tả, diễn giải các hiện tượng, quá trình VL diễn ra trong đó Thông qua việc xem trình tự thí nghiệm diễn ra trên đó, HS thu thập các thông tin cần thiết nhằm giải quyết nhiệm vụ học tập hoặc điều chỉnh các thao tác, rèn luyện một số kĩ năng cần thiết khi tiến hành thí nghiệm thực

Đối với những thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí chỉ được mô tả bằng lời hoặc mô tả bằng lời kết hợp với hình vẽ minh họa thì GV vừa diễn giải bằng lời kết hợp với việc chiếu lên màn hình các thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo hoặc các hình ảnh minh họa để tăng tính trực quan cho thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí giúp HS thu thập những thông tin cần thiết để giải quyết nhiệm vụ học tập

Bước 4: Xác định các hoạt động chủ yếu trong tiến trình dạy học

Việc xác định (hay lựa chọn) các PPDH có một vị trí quan trọng trong thiết kế bài dạy học, vì nó quyết định đến việc thực hiện mục tiêu dạy học và chất lượng dạy học Mỗi PPDH đều có tác dụng tích cực đối với một số mặt học tập của HS, giúp HS nắm vững kiến thức kiến thức và phát triển một số khía cạnh nào đó của kĩ năng, thái

độ Không có PPDH nào là vạn năng cả Chính vì vậy trong một bài dạy học, cần phải

có sự phối hợp hợp lí các PPDH khác nhau [28]

Bên cạnh đó, tuỳ vào mục tiêu, nội dung, PPDH, điều kiện và phương tiện dạy học, đối tượng HS mà GV xác định hình thức tổ chức dạy học thích hợp Với sự hỗ trợ của MVT kết hợp với máy chiếu, GV chiếu lên các nhiệm vụ để HS quan sát, giúp

35

cho việc giới thiệu bài học và mục tiêu học tập được rõ ràng, cụ thể hơn Trong các hoạt động này, GV cũng cần phải lựa chọn đúng thời điểm sử dụng MVT và sử dụng như thế nào nhằm đem lại hiệu quả cao nhất cho việc tổ chức hoạt động nhận thức của

TN ảo, hoặc các tranh ảnh minh hoạ có liên quan mật thiết với bài học để HS quan sát

và vận dụng đồng thời rèn luyện kĩ năng thực hành cho HS

GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS làm, hướng dẫn cho HS chuẩn bị trước nội dung kiến thức, cũng như chuẩn bị một số công việc cho bài học sau Yêu cầu HS về nhà nghiên cứu, tự tìm hiểu những kiến thức liên quan, sau đó đề xuất các phương án giải quyết HS tự học ở nhà theo yêu cầu của GV và tham khảo thêm trên internet

1.5 Nghiên cứu thực trạng dạy học chương “Động lực học chất điểm”

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi tiến hành điều tra, khảo sát thực trạng giảng dạy và học tập đối với GV vật lí và HS ở lớp 10 THPT thuộc ba trường trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế đó là:

Trường THPT Bùi Thị Xuân – Thành phố Huế

Trường THPT Phong Điền – Thị trấn Phong Điền, Huyện Phong Điền, Tỉnh Thừa Thiên Huế

Trường THPT Trần Văn Kỷ - xã Phong Bình, Huyện Phong Điền, Tỉnh Thừa Thiên Huế

1.5.1 Mục đích điều tra

Để chuẩn bị cho việc soạn thảo tiến trình dạy học nhằm mục đích phát triển năng lực tư duy cho HS THPT khi dạy học một số bài trong chương “Động lực học chất điểm”, chúng tôi tiến hành điều tra, tìm hiểu ở các trường để biết các thông tin sau:

36

- Về thực trạng cơ sở vật chất của nhà trường, các trang thiết bị thí nghiệm, các PTDH hiện đại phục vụ cho việc giảng dạy môn vật lí

- Về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

- Về việc sử dụng các PTDH hiện đại trong dạy học vật lí

- Tình hình dạy và học vật lí nói chung và dạy học chương “Động lực học chất điểm” nói riêng

- Phương pháp học tập của HS và mức độ hứng thú của HS khi sử dụng thí nghiệm thực, sử dụng các PTDH hiện đại hay phối hợp thí nghiệm và các PTDH hiện đại trong giờ học vật lí

1.5.2 Phương pháp điều tra, tìm hiểu

- Gặp gỡ và trao đổi trực tiếp với lãnh đạo nhà trường, với tổ trưởng chuyên môn bộ môn vật lí, với các GV giảng dạy vật lí Sử dụng phiếu phỏng vấn GV, xem giáo án dự giờ

- Trao đổi trực tiếp với HS và dùng phiếu phỏng vấn HS, tham khảo kết quả năm học trước của HS

- Tham quan phòng thí nghiệm vật lí, phòng MVT, phòng chuyên dùng

1.6.3 Kết quả điều tra

Kết quả điều tra GV theo phiếu như sau:

- Số trường điều tra: 3

- Số phiếu điều tra: 18

- Số GV được hỏi ý kiến: 18

- Số GV cho biết ý kiến: 18

Kết quả điều tra HS theo phiếu như sau:

- Số lớp điều tra: 3

- Số phiếu điều tra: 100

- Số HS được hỏi ý kiến: 100

- Số HS cho biết ý kiến: 100

Kết quả điều tra ban đầu cho thấy:

 Về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học:

- Qua tìm hiểu ở ba trường chúng tôi thấy: Các trường đều có phòng thí nghiệm vật lí riêng Các dụng cụ thí nghiệm đã được trang bị với cơ số đủ theo lớp Tuy nhiên do số

37

lớp học nhiều, nhiều GV cùng giảng dạy một khối lớp, do đó để bố trí lịch giờ dạy của

GV cùng một môn rất khó, nên nhiều giờ giảng GV không có phòng thí nghiệm để giảng dạy, mà một số bài khi dịch chuyển các dụng cụ thí nghiệm rất phức tạp và ổ điện tại lớp học lại không đủ cho yêu cầu của một giờ giảng thực nghiệm nhóm Các dụng cụ thí nghiệm tuy được trang bị nhưng không được bổ sung thường xuyên khi các dụng cụ bị hỏng, dẫn đến cũng chưa đáp ứng được yêu cầu chống dạy chay của GV

- Các thí nghiệm phần cơ học, do rắc cắm và các cổng quang điện không nhạy nên hay trục trặc khi làm thí nghiệm dẫn đến mất thời gian khi dạy học Một số bài đo có độ chính xác không cao và thí nghiệm mất quá nhiều thời gian

- Các trường đã có các phòng MVT Tuy nhiên số lượng máy chưa nhiều, một số bị hỏng và cũ nên tốc độ chạy rất chậm Hệ thống máy tính đã kết nối mạng tuy nhiên hiệu quả sử dụng chưa cao Đã trang bị các máy chiếu projector tuy nhiên không có đủ cho tất cả các phòng học

- Hầu như các PMDH cho bộ môn đều không có, chỉ có một số do GV tự tham khảo, cóp nhặt, không có bản quyền nên việc sử dụng hạn chế và không có được sự hướng dẫn sử dụng đúng bài bản, quy cách dẫn đến cũng không mang lại hiệu quả cao

Kết quả điều tra ban đầu về việc sử dụng thí nghiệm và các PTDH hiện đại trong dạy học vật lí đối với GV cho những số liệu cụ thể được chúng tôi tổng hợp lại trong những bảng thống kê dưới đây

Bảng 1.1: Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

Bảng 1.2: Việc sử dụng phương tiện hiện đại trong dạy học vật lí

Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa sử dụng

Soạn giáo án bằng powerpoint 1/18 5.56 16/18 88.88 1 5.56

38

Kết nối mạng internet 1/18 5.56 1/18 5.56 16/18 88.88

Bảng 1.3: Lí do GV ít sử dụng phương tiện hiện đại trong dạy học vật lí

STT

Những lí do khiến thầy/cô không sử dụng phương tiện dạy

học hiện đại (hoặc không thường xuyên sử dụng) trong dạy

học vật lí

Số GV chọn câu trả lời

%

1 Cơ sở vật chất không đầy đủ (MVT, PMDH, máy chiếu) 10/18 55.56

- Do đội ngũ GV còn một số chưa chú tâm trong công tác giảng dạy, chưa chịu khó tìm tòi, nghiên cứu tìm ra PP tiến hành dạy học một cách hợp lí và đạt hiệu quả cao để nâng cao chất lượng dạy học Năng lực sử dụng thí nghiệm của GV còn yếu nhưng không được bổ sung, đào tạo lại thường xuyên để đạt chất lượng cao hơn

- Nhận thức của GV và HS đối với việc sử dụng phương tiện hiện đại vào dạy học còn chưa cao nên đây là khó khăn tất yếu của quá trình phát triển

- Hình thức tổ chức lớp học theo kiểu truyền thống lớp – bài không thực sự phù hợp khi đưa phương tiện hiện đại vào dạy học

Vậy qua nghiên cứu điều tra chúng tôi nhận thấy thực trạng dạy học chương

“Động lực học chất điểm” cũng chung như dạy các kiến thức khác của bộ môn GV

39

còn sử dụng các thí nghiệm thực chưa thường xuyên và chưa hiệu quả để phát triển tư duy cho HS Việc ứng dụng phương tiện hiện đại vào dạy học còn ít và thưa GV chưa thực sự trách nhiệm cao trong nghiên cứu, cải tiến PP để đổi mới PP dạy học toàn diện,

HS thiếu năng động, sáng tạo, tích cực và hứng thú với bộ môn

1.6 Kết luận chương I

Từ các nghiên cứu lí luận về năng lực tư duy, phát triển tư duy vật lí, thí nghiệm và các PTDH hiện đại khi dạy học chương “Động lực học chất điểm” Chúng tôi đã đưa ra các biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại như đã trình bày ở trên nhằm phát triển tư duy vật lí cho HS THPT trong dạy học chương

“Động lực học chất điểm” lớp 10 (cơ bản) như sau:

- Việc sử dụng thí nghiệm là rất cần thiết trong dạy học các vật lí, qua làm thí nghiệm sẽ giúp HS phát triển tốt năng lực tư duy vật lí, đảm bảo tính khoa học, khách quan của kiến thức và HS tin vào kiến thức được truyền đạt

- Khi thí nghiệm thực chứng minh được chính xác kiến thức cần xây dựng thì ta tiến hành thí nghiệm thực và phải đảm bảo đủ số lượng dụng cụ thí nghiệm và thời gian thí nghiệm ngắn, dễ thao tác Khi thí nghiệm thực không đủ để chứng minh hoặc không đủ trực quan thì ta phối hợp với sử dụng các PTDH hiện đại Khi thí nghiệm thực không thể tiến hành trong tiết học thì ta mới dùng hoàn toàn PTDH hiện đại

- Trong một bài dạy, bao gồm nhiều phần với các mục tiêu kiến thức khác nhau,

do đó khi ta vận dụng phối hợp sử dụng thí nghiệm và các PTDH hiện đại thì phải kết hợp hài hoà với các phương pháp dạy học tích cực và thiết kế phương án dạy học hợp

lí để đảm bảo thời lượng tiết dạy và nâng cao chất lượng dạy học

CHƯƠNG II: PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG TIỆN HIỆN ĐẠI TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” LỚP 10

THPT 2.1 Đặc điểm và nhiệm vụ chương “Động lực học chất điểm” (Vật lí 10 – THPT)

2.1.1 Đặc điểm chương

Cơ học là một phần của vật lí học nghiên cứu hiện tượng chuyển động cơ học của các vật, tức là nghiên cứu sự thay đổi vị trí của vật thể trong không gian đối với các vật thể khác theo thời gian Cơ học gồm các phần: Động học nghiên cứu những đặc

40

trưng của chuyển động và những dạng chuyển động khác nhau; động lực học nghiên cứu mối liên hệ của chuyển động với sự tương tác giữa các vật; tĩnh học là một phần của động lực học nghiên cứu trạng thái cân bằng của các vật

Cho đến nay, nhiều nhà khoa học, các chuyên gia xây dựng chương trình và tác giả sách giáo khoa theo khuynh hướng chú trọng tính logic của vật lí học cho rằng, nghiên cứu vật lí phải lấy việc nghiên cứu cơ học làm nền tảng để tiếp tục nghiên cứu các hiện tượng nhiệt, điện, từ, quang,… sau này

Trong chương trình vật lí phổ thông của nước ta, cơ học được chia thành 5 phần: động học, động lực học, tĩnh học, các định luật bảo toàn, dao động và sóng cơ học

2.1.2 Nhiệm vụ chương

Chương này trình bày ba định luật Newton Đó là cơ sở toàn bộ cơ học Ngoài

ra, trong chương này còn đề cập đến những lực hay gặp trong cơ học : lực hấp dẫn, lực đàn hồi và lực ma sát Các định luật Newton được vận dụng để khảo sát một số chuyển động đơn giản dưới tác dụng của những lực nói trên

Chương này được giảng dạy trong 17 tiết, trong đó có 11 tiết lí thuyết, 2 tiết thực hành và 4 tiết bài tập Nhưng tùy vào điều kiện thực tế của từng trường mà tổ bộ môn

có thể xây dựng chương trình riêng cho phù hợp bằng việc tăng hoặc tiết bài tập

Các định luật Newton được trình bày trong SGK như là các nguyên lí lớn Những định luật này là kết quả của hàng loạt quan sát và tư duy khái quát hoá, đặt nền móng cho việc tìm kiếm các định luật vật lí cũng như cho việc xây dựng và phát triển cơ học Với quan niệm như vậy, SGK không đưa ra ba định luật Newton bằng con đường quy nạp thực nghiệm mà trình bày dưới dạng tiên đề Ở mỗi định luật, sách nêu ra nhiều hiện tượng có tính chất gợi mở để dẫn tới định luật Sau đó có thể có những thí nghiệm minh hoạ hoặc kiểm chứng

Hai khái niệm rất cơ bản được đề cập ở trong chương là lực và khối lượng Những

khái niệm này được hình thành trong mối liên hệ chặt chẽ với ba định luật Newton Xét

về mặt logic, không thể hình thành được khái niệm lực mà không cần đến khái niệm khối lượng Và ngược lại, không thể hình thành khái niệm khối lượng mà bỏ qua khái niệm lực HS cũng không thể nào học một lần mà hiểu hết về lực và khối lượng Vì vậy, những kiến thức về hai khái niệm này phải được hình thành và hoàn chỉnh dần