XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINHXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINHXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINHXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINHXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINHXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINHXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƢƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

Dương Duy Minh

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƯƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,

SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

Dương Duy Minh

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƯƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,

SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục với đề tài: Xây dựng và

sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn chương Chất khí (Vật lí 10 THPT) nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh là công trình nghiên cứu

của riêng tôi Các nội dung và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng

được công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả Dương Duy Minh

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình Tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình đến:

TS Nguyễn Mạnh Hùng, người thầy đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Ban Giám hiệu trường THPT Ngô Thời Nhiệm cùng toàn thể quý thầy cô trong

tổ Vật lí và các em học sinh lớp 10A1 và 10A7 đã tạo điều kiện thuận lợi nhất và giúp

đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm

Ban Giám hiệu, Phòng Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lý và tổ bộ môn

Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lý Trường Đại học Sư phạm TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện luận văn này

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và các bạn học viên K26 đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên không thể tránh khỏi các thiếu sót Kính mong nhận được góp ý từ quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2017

Tác giả luận văn

Dương Duy Minh

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 5

1.1 Tổng quan 5

1.2 Tính tích cực trong học tập 6

1.2.1 Tính tích cực 6

1.2.2 Những biểu hiện của tính tích cực 6

1.3 Năng lực sáng tạo trong quá trình học tập 7

1.3.1 Năng lực sáng tạo 7

1.3.2 Những biểu hiện của năng lực sáng tạo trong học tập 8

1.4 Biện pháp phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy

học vật lí 10

1.4.1 Những khuyết điểm trong phương pháp dạy học vật lí truyền thống 10

1.4.2 Biện pháp phát huy tính tích cực trong dạy học vật lí 11

1.4.3 Biện pháp phát huy năng lực sáng tạo trong dạy học vật lí 16

1.5 Bài tập vật lí thực tiễn và sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh 18

1.5.1 Tầm quan trọng của việc xây dựng bài tập vật lí thực tiễn trong dạy học vật lí 18

1.5.2 Bài tập định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 23

1.5.3 Xây dựng bài tập vật lí thực tiễn nhằm phát huy năng lực sáng tạo 28

1.5.4 Phương pháp giảng dạy bài tập vật lí thực tiễn nhằm phát huy tính tích cực

và năng lực sáng tạo của học sinh 29

1.5.5 Các hình thức dạy học về bài tập vật lí thực tiễn nhằm phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo 38

1.6 Tình hình thực tiễn giảng dạy bài tập chương Chất khí hiện nay 40

1.6.1 Nội dung tìm hiểu 40

1.6.2 Phương pháp tìm hiểu 40

1.6.3 Kết quả tìm hiểu 41

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 43

Chương 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 44

2.1 Phân tích cấu trúc chương trình chương Chất khí và các dạng bài tập hiện có trong chương Chất khí 44

2.1.1 Cấu trúc chương Chất khí và các dạng bài tập hiện có 44

2.1.2 Chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ 45

2.1.3 Định hướng dạy học chương Chất khí nhằm phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo cho học sinh 46

2.2 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập thực tiễn chương Chất khí 48

2.2.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập 48

2.2.2 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập 48

2.2.3 Hệ thống bài tập thực tiễn chương Chất khí 50

2.3 Xây dựng giáo án dạy học 85

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 109

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 110

3.1 Mục đích, đối tượng, thời gian và phương pháp thực nghiệm sư phạm 110

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 110

3.1.2 Đối tượng thực nghiệm 110

3.1.3 Thời gian thực nghiệm 110

3.1.4 Phương pháp thực nghiệm 110

3.1.5 Diễn biến quá trình thực nghiệm 111

3.2 Kết quả của quá trình thực nghiệm và nhận xét 114

3.2.1 Đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn đến tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 114

3.2.2 Mô tả thống kê và kiểm định kết quả thực nghiệm 123

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 126

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 127

TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Biểu hiện của năng lực sáng tạo trong học tập 8

Bảng 1.2 Các mức quá trình nhận thức và các bậc trình độ tương ứng 27

Bảng 2.1 Bảng số liệu bài 1 – Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 50

Bảng 2.2 Ưu điểm và nhược điểm của những thiết bị thí nghiệm tự tạo 58

Bảng 2.3 Sự thay đổi áp suất khí quyển và nhiệt độ theo độ cao 74

Bảng 3.1 Biểu hiện của HS lớp thực nghiệm trong giờ học kiến thức mới 114

Bảng 3.2 Biểu hiện của HS lớp thực nghiệm trong giờ luyện tập 115

Bảng 3.3 Điểm kiểm tra lớp thực nghiệm 116

Bảng 3.4 Nhận xét bài kiểm tra lớp thực nghiệm 117

Bảng 3.5 Điểm kiểm tra lớp đối chứng 119

Bảng 3.6 So sánh tần số và tần suất giữa hai lớp thực nghiệm và đối chứng 120

Bảng 3.7 Mô tả thống kê kết quả học tập của hai lớp sau quá trình thực nghiệm 123

Bảng 3.8 Các mức độ ảnh hưởng khi sử dụng phương pháp mới 125

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo 16

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại hệ thống BT vật lí 24

Hình 1.3 Sơ đồ biểu hiện xúc cảm, thái độ, tính cách, thế giới quan 32

Hình 1.4 Các pha trong tiến trình dạy học nêu và giải quyết vấn đề 33

Hình 2.1 Trật tự khám phá kiến thức chương “Chất khí” 44

Hình 2.2 Sơ đồ tổng hợp kiến thức chương “Chất khí” 45

Hình 2.3 Bộ thí nghiệm khảo sát định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 50

Hình 2.4 Sơ đồ hô hấp của người 53

Hình 2.5 Cấu tạo nồi áp suất 63

Hình 2.6 Thảm họa nổ lốp ô tô 65

Hình 2.7 Chỉ số PSI trên lốp xe 66

Hình 2.8 Bình chữa cháy cũng có thể nổ 68

Hình 2.9 Dụng cụ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay – Luýt-xắc 80

Hình 3.1 Biểu đồ phân bố tần số điểm của hai lớp 10A1 và 10A7 122

Hình 3.2 Biểu đồ phân bố tần suất điểm của hai lớp 10A1 và 10A7 122

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Vật lí là một trong những môn khoa học thực nghiệm quan trọng nhất của chương trình THPT, nghiên cứu các dạng chuyển động, các quá trình biến đổi, tương tác… và cấu tạo của các vật thể, kiến thức vật lí gắn kết một cách chặt chẽ với thực tế đời sống Dạy học vật lí là quá trình tổ chức, giúp học sinh thực hiện nhận thức vật lí, hình thành kiến thức và sử dụng vào trong thực tiễn đời sống Mục đích nghiên cứu của khoa học dạy học vật lí là nhằm đào tạo thế hệ trẻ phát triển một cách toàn diện, hoàn thiện nhân cách, đào tạo thế hệ trẻ nắm vững hệ thống tri thức khoa học vật lí cơ bản phù hợp với thực tiễn đất nước, bồi dưỡng năng lực sáng tạo tri thức mới, phương pháp mới và cách giải quyết vấn đề mới phù hợp với yêu cầu xã hội đối với người lao động và phù hợp với quyền lợi, nguyện vọng, năng lực của mỗi cá nhân Sự phát triển đa dạng cá nhân sẽ dẫn đến sự phát triển mau lẹ, toàn diện, hài hòa xã hội

Theo nhận xét của nhiều nhà nghiên cứu giáo dục, trong những năm qua giáo dục phổ thông ở nước ta đã đạt nhiều kết quả nổi bật: quy mô giáo dục, chất lượng giáo dục ngày càng tăng và có nhiều chuyển biến tích cực; chuyên môn của đội ngũ giáo viên ngày càng cao, cơ sở vật chất kĩ thuật không ngừng được củng cố, tăng cường và phát huy có hiệu quả Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đó còn có những thực trạng đáng được quan tâm Một trong số những thực trạng đó là đa số học sinh còn gặp rất nhiều hạn chế khi vận dụng kiến thức đã học vào đời sống Ở bộ môn Vật lí, đa số học sinh sau khi học hết chương trình THPT vẫn không biết sử dụng một số các thiết

bị thí nghiệm vật lí, không giải thích được nhiều hiện tượng tự nhiên, không biết sử dụng những kiến thức đã học vào trong thực tiễn đời sống và sản xuất

Trước tình hình đó, nhận thức được tầm quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá, Bộ giáo dục và đào tạo đã tập trung chỉ đạo đổi mới các hoạt động này nhằm tạo ra sự chuyển biến tích cực Quan điểm chủ đạo của việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là phát huy tính tích cực của người học, lấy người học làm trung tâm Theo như kế hoạch 984/KH-BGDĐT và công văn 5555/BGDT-GDTrH nhằm phát huy năng lực của học sinh THPT, việc xây dựng chuyên đề dạy học, biên soạn câu hỏi/ BT kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học;

thiết kế tiến trình dạy học theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng

Trong chương trình Vật lí 10 THPT, học sinh được học hai phần: Cơ học và Nhiệt học Trong đó, Nhiệt học là một trong những bộ phận của Vật lí học nghiên cứu các trạng thái của các vật thể cấu tạo bởi các phân tử, nghiên cứu sự trao đổi năng lượng giữa các vật thể trong quá trình biến đổi và các hiện tượng liên quan đến chuyển động và tương tác của các phân tử “Chất khí” là chương đầu tiên trong phần Nhiệt học, nghiên cứu tính chất của chất khí và các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí Nội dung kiến thức của chương “Chất khí” bao gồm các kiến thức về cấu tạo chất, thuyết động học phân tử chất khí, các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng và các định luật tương ứng, phương trình trạng thái của khí lí tưởng Những kiến thức này làm cơ sở để phát triển cho các chương tiếp theo Những kiến thức này khá trừu tượng nên người giáo viên cần có những phương pháp dạy học tích cực, phương tiện trực quan để giúp học sinh dễ hiểu bài và liên hệ kiến thức đã học vào trong thực tế

Với mong muốn những học sinh sẽ hứng thú hơn, tích cực hơn, sáng tạo hơn khi học chương “Chất khí”, biết cách sử dụng kiến thức đã học vào thực tiễn đời sống, sản xuất, phù hợp với mục đích giáo dục trong giai đoạn mới, tôi đã lựa chọn đề tài:

“XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC TIỄN CHƯƠNG CHẤT KHÍ (VẬT LÍ 10 THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH”

2 Mục đích nghiên cứu

2.1 Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của đề tài này là xây dựng và sử dụng hệ thống BT tạo cho học sinh hứng thú, tích cực, sáng tạo, biết cách liên hệ kiến thức đã học vào trong thực tiễn khi dạy học chương “Chất khí”, Vật lí 10 THPT

2.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng được hệ thống BT chương Chất khí theo hướng phát huy tính tích

cực, năng động, sáng tạo của học sinh

- Xây dựng được quy trình sử dụng các BT làm tăng hứng thú, tích cực, sáng tạo

cho học sinh

- Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương “Chất khí” theo quy

trình đã được xác định

- Kiểm tra đánh giá, chỉnh sửa quy trình và các tiến trình dạy học đã đề xuất

3 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu xây dựng được một hệ thống BT thực tiễn và sử dụng chúng một cách thích hợp khi dạy học chương “Chất khí”, Vật lí 10 thì sẽ tạo được hứng thú, phát huy được tính tích cực, sáng tạo của học sinh khi học chương “Chất khí”

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Từ những mục tiêu nghiên cứu cụ thể, đề ra những nhiệm vụ nghiên cứu sau:

- Tìm hiểu các khái niệm về BT thực tiễn, sáng tạo, hứng thú, cách làm hứng thú, sáng tạo để đánh giá; vai trò của các BT thực tiễn

- Tìm hiểu quy trình phát huy tính tích cực, sáng tạo trong dạy học Vật lí

- Tìm hiểu về hệ thống BT về chương “Chất khí” hiện có, phương pháp giải các

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết của đề tài

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tư liệu: phương pháp này được sử dụng trong việc thu thập tài liệu

thông qua các sách giáo khoa, sách tham khảo chương trình Vật lí 10, chương

“Chất khí”, phần Nhiệt học; các đề kiểm tra của các trường THPT; sáng kiến kinh nghiệm; các tài liệu về ứng dụng khoa học – kĩ thuật liên quan đến chương

“Chất khí”;… và tiến hành xử lí thông tin một cách có hệ thống từ những thông tin thu được

- Thực nghiệm sư phạm: là quá trình dạy học hệ thống BT đã được xây dựng

tương ứng với những nhiệm vụ nghiên cứu đề ra

- Phương pháp quan sát: được sử dụng trong quá trình thực nghiệm sư phạm,

quan sát trực tiếp thái độ của học sinh trong quá trình thực nghiệm, góp phần so sánh sự khác nhau giữa hai nhóm đối tượng thực nghiệm và đối chứng

- Phương pháp bút vấn: được sử dụng kết hợp với phương pháp quan sát trong

quá trình thực nghiệm sư phạm, tác động lên học sinh thông qua một bài kiểm tra ở cuối đợt thực nghiệm nhằm thu được những thông tin cần thiết về tính khả thi của đề tài phục vụ cho quá trình nghiên cứu

- Phương pháp thống kê toán học: để xử lí kết quả thực nghiệm

- Mở đường cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo về vấn đề xây dựng hệ thống bài tập thực tiễn cả phần Nhiệt học hoặc bài tập thực tiễn tích hợp Nhiệt học với các môn học khác

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1 Tổng quan

Ngày nay, sự phát triển của khoa học, kĩ thuật, công nghệ tăng rất nhanh khiến cho những kiến thức mà HS được học trong trường không còn đủ nữa Ngoài ra, xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường đòi hỏi con người phải có năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong thực tiễn

Để nâng cao quá trình dạy học chương “Chất khí” – Vật lí 10 THPT, trong những năm qua, đã có nhiều công trình nghiên cứu của các học viên cao học trường ĐH Sư phạm Tp Hồ Chí Minh như:

- Ngô Văn Thiện, Giảng dạy chương Thuyết động học phân tử và Chất khí lí tưởng theo định hướng tổ chức hoạt động nhận thức, 2004

- Thập Nữ Anh Hoa, Vận dụng các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm vào dạy học chương “Chất khí” – Vật lí 10 Trung học phổ thông, 2015

- Phan Tấn Tài, Vận dụng mô hình dạy học vừa đúng lúc (Just – in – time teaching) vào dạy học phần Nhiệt học – Vật lí 10 Trung học phổ thông, 2014 Tác giả Phan Tấn Tài đã nghiên cứu được rằng: “HS cảm thấy xa lạ với các dạng

BT có nội dung thực tế, BT ước tính, BT liên hệ và tổng hợp, Physlet, do đó hiệu quả làm BT còn khá thấp Tuy nhiên, phần lớn các em rất thích thú với những dạng bài mới này” [11] Tác giả Phan Tấn Tài còn cho rằng: “Tăng cường liên hệ thực tế là cách chứng minh tầm quan trọng của bộ môn, tạo động lực học tập” [11]

Trong khi đó, tác giả Thập Nữ Anh Hoa đã nghiên cứu được rằng: “việc vận dụng các phương pháp thực nghiệm vào dạy học chương Chất khí đã phát huy được tính tích cực và góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS” [5]

Tác giả Ngô Văn Thiện cũng nghiên cứu được rằng: “phương pháp dạy học theo định hướng tổ chức hoạt động nhận thức không những giúp cho HS tiếp nhận kiến thức mà còn rèn luyện cho HS các thao tác tư duy quan trọng như phân tích, so sánh, tổng hợp hóa, khái quát hóa… Mặt khác phương pháp dạy học theo định hướng tổ chức hoạt động nhận thức còn rèn cho HS các kĩ năng như kĩ năng phát hiện nêu vấn

đề, đề xuất phương án giải quyết vấn đề, …” [12]

Tiếp nối các công trình nghiên cứu của các tác giả, thông qua luận văn này, tác giả muốn chứng tỏ rằng việc sử dụng hệ thống BT thực tiễn bao gồm những BT có số liệu gần gũi với thực tế hơn, tăng cường nhiều BT tình huống thiết kế thí nghiệm kiểm chứng, giải thích tình huống thực tiễn cùng với việc áp dụng các phương pháp dạy học theo định hướng tổ chức hoạt động nhận thức, phát triển năng lực khi dạy hệ thống BT này sẽ khiến HS tích cực hơn và phát triển nhiều thao tác tư duy quan trọng, từ đó không chỉ phát triển tính tích cực, năng lực sáng tạo cho HS mà còn phát triển nhiều năng lực khác như giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm, năng lực hợp tác,…

1.2 Tính tích cực trong học tập

1.2.1 Tính tích cực

Theo tác giả Nguyễn Hải Châu – Nguyễn Trọng Sửu, “tích cực ở đây là tích cực trong hoạt động nhận thức, tích cực một cách chủ động trong quá trình phát hiện, tìm hiểu và giải quyết nhiệm vụ nhận thức dưới sự tổ chức, hướng dẫn của GV” [3]

Tác giả Lê Hải Mỹ Ngân đã trích dẫn: “Theo GS TSKH Thái Duy Tuyên thì tính tích cực nhận thức biểu hiện sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu; thể hiện sự nỗ lực của hoạt động trí tuệ, sự hoạt động ở mức độ cao các chức năng tâm lí (như hứng thú, chú ý, ý chí…) nhằm đạt mục đích đề ra ở mức độ cao” [10] Tác giả Lê Hải Mỹ Ngân cũng trích dẫn: “Theo Nguyễn Hữu Châu, tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức” [10]

Thông qua các khái niệm trên, ta có thể cho rằng tính tích cực ở đây là sự nỗ lực phát hiện, tìm hiểu, giải thích của HS một cách chủ động, hứng thú, huy động nhiều giác quan khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu nhằm đạt mục đích đề ra dưới sự hướng dẫn của GV

1.2.2 Những biểu hiện của tính tích cực

Thông thường, tính tích cực trong học tập được biểu hiện ở những đặc điểm sau:

- Tích cực phát biểu ý kiến khi GV đặt câu hỏi

- Tích cực tranh luận, bổ sung ý kiến với câu trả lời từ bạn học

- Thường xuyên đặt câu hỏi giải thích những vấn đề chưa rõ trong quá trình học tập

- Chủ động vận dụng kiến thức đã học để áp dụng vào những vấn đề thực tiễn đời sống, từ đó nhận thức những vấn đề mới

- Hoàn thành đầy đủ các nội dung bài học được giao về nhà, không nản chí trước những vấn đề khó khăn

Tính tích cực được biểu hiện qua các cấp độ từ thấp lên cao:

- Bắt chước: cố gắng làm theo hướng dẫn mẫu của GV, bạn bè,…

- Tìm tòi: tự giải quyết vấn đề đặt ra trong bài học, tìm hiểu nhiều cách giải quyết

khác nhau về một số vấn đề đặt ra trong bài học

- Sáng tạo: tự suy nghĩ ra cách giải quyết mới độc đáo

1.3 Năng lực sáng tạo trong quá trình học tập

- Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn ;

- Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động và hành động dạy học về mặt phương pháp;

- Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống: ví dụ như đọc một văn bản cụ thể Nắm vững và vận dụng được các phép tính

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “sáng tạo là hoạt động tạo ra những cái mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã hội Những cái mới này phải mang lại lợi ích

và hiệu quả cho con người Trong quá trình dạy học vật lí, sự sáng tạo ở đây chủ yếu là sáng tạo khoa học tự nhiên” [7]

Theo tác giả Quách Thị Hồng Nhung, “năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới” [9]

Còn theo tác giả Ngô Thị Thanh Hoàng, “đối với HS, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân HS HS sáng tạo cái mới nhưng thường không có giá trị xã hội” [6]

Dựa vào các khái niệm trên về năng lực sáng tạo, ta có thể cho rằng năng lực sáng tạo trong quá trình học tập vật lí là khả năng vận dụng kinh nghiệm bản thân, kiến thức được học để tìm ra một phương pháp mới, mô hình mới, kiến thức mới để giải quyết vấn đề đặt ra trong bài học và đời sống thực tiễn

1.3.2 Những biểu hiện của năng lực sáng tạo trong học tập

Theo quan điểm dạy học phát triển năng lực trong giai đoạn mới ở bộ môn Vật lí, năng lực sáng tạo nằm trong nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân Phát triển năng lực sáng tạo là một trong những nhiệm vụ giáo dục quan trọng trong giai đoạn mới Ở cấp THPT, năng lực sáng tạo của học sinh được biểu hiện trong quá trình dạy học qua cấp độ trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Biểu hiện của năng lực sáng tạo trong học tập [1]

1 Nhận ra được ý tưởng mới Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới

và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới

2 Phát hiện và làm rõ vấn đề Phân tích được tình huống trong học tập,

trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống

3 Hình thành và triển khai ý tưởng

mới

Nêu được nhiều ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; suy nghĩ không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý tưởng khác nhau; hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi do và có dự phòng

4 Đề xuất, lựa chọn giải pháp Thu thập và làm rõ các thông tin có liên

quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất

5 Thực hiện và đánh giá giải pháp

giải quyết vấn đề

Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề; suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh

và vận dụng trong bối cảnh mới

6 Tư duy độc lập Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không

dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều; không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề; quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “không có lao động, không có quá trình nhận thức để tích lũy các dữ kiện thì không thể có sáng tạo” [7]

Trong bộ môn Vật lí, năng lực sáng tạo được biểu hiện như sau: [1]

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

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu;

- Giải được BT sáng tạo;

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

1.4 Biện pháp phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí

1.4.1 Những khuyết điểm trong phương pháp dạy học vật lí truyền thống

Phương pháp dạy học truyền thống được sử dụng từ lâu đời Mặc dù, theo thời gian, có rất nhiều đề tài nghiên cứu cải tiến phương pháp dạy học Vật lí ở trường THPT nhưng trong thực tế giảng dạy, phương pháp giảng dạy của nhiều GV vẫn dựa trên hai kiểu giải thích – minh họa và dạy học tái hiện

Trong kiểu giải thích – minh họa, đa số GV cố gắng giảng giải, thông báo cho HS các hiện tượng vật lí, định luật vật lí,… còn HS cố gắng ghi nhớ, tiếp thu các kiến thức

ấy một cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua lời nói, các thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm ảo, phim ảnh,… hay các hình thức tổ chức lớp học khác nhau

Mục đích của việc dạy học tái hiện là củng cố kiến thức rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm, làm các BT theo mẫu hoặc có cải tiến,…

HS phải vận dụng những kiến thức vật lí đã học, kèm theo việc sử dụng những công cụ toán học để giải quyết những BT đó

Ngày nay, sự phát triển của khoa học, kĩ thuật, công nghệ tăng rất nhanh khiến cho những kiến thức mà HS được học trong trường không còn đủ nữa Ngoài ra, xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường đòi hỏi con người phải có năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong thực tiễn

Một trong những kĩ năng quan trọng cần rèn luyện cho HS khi học vật lí là phải biết quan sát, phát hiện, giải thích các hiện tượng vật lí, các quá trình vật lí xảy ra trong tự nhiên, đời sống, dự đoán được những diễn biến tiếp theo và sự phát triển của chúng Mặt khác, HS cần phải biết cách nghiên cứu, tìm hiểu nguyên lí hoạt động của một số thiết bị trong đời sống và biết cách vận dụng những kiến thức vật lí vào các hoạt động thực tiễn Từ đó, HS thấy được vai trò của các kiến thức vật lí đã học trong

sự phát triển của khoa học kĩ thuật Tuy nhiên, trong điều kiện thực tế giảng dạy hiện nay, do thời gian giảng dạy còn hạn chế, cách kiểm tra đánh giá ở nhiều trường THPT vẫn chưa gắn liền với thực tiễn đời sống: chỉ kiểm tra sự ghi nhớ kiến thức, vận dụng kiến thức để giải BT cơ bản theo mẫu có sẵn, thiếu các câu hỏi về thí nghiệm vật lí

hoặc giải thích hiện tượng thực tiễn, nên đa số GV vẫn sử dụng cách thông báo kiến thức cho HS là chính, GV chủ yếu làm thí nghiệm ảo hoặc biểu diễn cho HS quan sát,

ít hướng dẫn HS suy nghĩ, tìm tòi hoặc tự làm các thí nghiệm khảo sát, kiểm chứng, thậm chí nhiều GV không làm thí nghiệm, chỉ mô tả bằng lời cho HS ghi chép, học thuộc một cách máy móc Hệ thống BT vật lí hiện nay có nhiều bài chưa gắn liền với thực tiễn đời sống, nặng về biến đổi toán học, nhiều GV ít tạo điều kiện cho HS suy nghĩ, tìm tòi, chỉ hướng dẫn HS áp dụng công thức nào cho những dạng BT có sẵn, ít hướng dẫn HS phân tích hiện tượng vật lí, chưa phân tích rõ yếu tố thực tiễn trong BT

đó Do đó, HS cảm thấy không hứng thú khi học tập môn vật lí, không phát huy được tính tích cực và năng lực sáng tạo của nhiều HS, HS sau khi học xong kiến thức vật lí không biết cách áp dụng kiến thức được học vào trong thực tiễn đời sống

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “cần có sự đổi mới trong dạy học và dạy học vật lý nói riêng Việc đổi mới đồng bộ cả về nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và cách kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS Nhưng việc đổi mới triệt

để và toàn diện này chỉ có thể thực hiện được với những điều kiện nhất định Nếu không, mọi cố gắng chỉ có thể nhằm cải tiến tình trạng dạy học hiện nay” [8]

Cũng theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “trong khi chưa có đủ các điều kiện cần thiết cho việc đổi mới toàn diện như nêu trên, chúng ta vẫn có thể có những biện pháp dạy học tích cực, có tính thực tiễn và có thể nâng cao hiệu quả dạy học nhằm khắc phục tình trạng dạy học theo lối truyền thụ kiến thức một chiều, và hệ quả của nó là việc dạy và học vật lý nặng nề, nhồi nhét, thụ động, kém sáng tạo… như hiện nay” [8]

1.4.2 Biện pháp phát huy tính tích cực trong dạy học vật lí

Tạo tình huống có vấn đề nhằm tạo hứng thú học tập

Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, “tình huống học tập trong dạy học là một tình huống được GV tổ chức nhằm đưa HS vào những hoạt động học tập xác định theo mục tiêu dạy học Tình huống vấn đề là tình huống kích thích được hoạt động nhận thức tích cực của HS” [15]

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “tình huống học tập vật lí là tình huống vật lí

mà GV tổ chức lên, dựng lại nhằm phục vụ cho HS nhận thức chúng, xây dựng các mô hình diễn tả chúng trong dạy học vật lí” [8]

Tác giả Phạm Hữu Tòng cũng đã trích dẫn: “Theo Nguyễn Ngọc Quang, tình huống có vấn đề là trở ngại về trí tuệ của con người, xuất hiện khi ta chưa biết cách giải thích hiện tượng, sự kiện, quá trình của thực tế, khi chưa thể đạt tới mục đích bằng cách thức hay hành động quen thuộc” [8]

Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, “tình huống có vấn đề là trạng thái tinh thần của người học khi gặp một khó khăn (một vấn đề) cần giải quyết, có nhu cầu về một cái chưa biết, về một cách thức giải không có sẵn, hi vọng có thể đạt tới và hăng hái tìm tòi, giải quyết” [15]

Trong quá trình dạy học vật lí, tình huống có vấn đề do GV đặt ra có tác dụng kích thích HS tìm tòi cách giải thích hay hành động mới Tình huống vật lí có vấn đề được đặt ra trong quá trình dạy học phải thỏa các điều kiện sau: HS thấy được lợi ích

về mặt nhận thức hoặc tính thực tiễn khi giải quyết tình huống đó; xuất phát từ cái quen thuộc, cái đã biết, vừa sức với HS nhưng HS cảm thấy khó khăn khi giải quyết vì cảm thấy thiếu kiến thức cần thiết mà phải tìm tòi, phát hiện, cấu trúc lại mâu thuẫn Tình huống có vấn đề quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu và giải quyết vấn đề Tình huống có vấn đề được đặc trưng bởi những yếu tố cơ bản sau: nhu cầu nhận thức, hứng thú tích cực tìm tòi, hạnh phúc khi phát hiện, Một số cách cơ bản để xây dựng bài toán nêu vấn đề:

- Tình huống bất ngờ: HS cảm thấy bất ngờ vì các sự kiện đặt ra không giống với

những suy nghĩ, dự đoán của mình, cảm thấy cần xây dựng mô hình mới

- Tình huống bế tắc: HS ở trạng thái chưa biết làm thế nào để giải quyết vấn đề

chỉ với kiến thức đã biết, cần phải tìm tòi kiến thức mới, mô hình mới

- Tình huống lựa chọn: HS cân nhắc suy nghĩ để lựa chọn một phương án thích

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

- Tình huống không phù hợp: HS cảm thấy lúng túng, nghi ngờ vì sự kiện mới

trái với những quy tắc, tiêu chuẩn đã được rút ra từ một khẳng định nào đó trước đây, HS sẽ nảy sinh nhu cầu tìm hiểu sự kiện mới, khẳng định đã có để tìm ra chân lí, dẫn đến việc lựa chọn, xây dựng hoặc hoàn thiện một mô hình mới

- Tình huống phán xét: HS cảm thấy cần phải kiểm tra lại các kiến thức cũ đã biết

làm cơ sở để giải quyết vấn đề

- Tình huống bác bỏ: HS cảm thấy có những vấn đề sai lầm trong cơ sở giải

quyết vấn đề, bác bỏ nó và tìm cơ sở khác có logic chặt chẽ hơn

Việc tạo tình huống có vấn đề và định hướng tìm tòi giải quyết vấn đề cần thỏa các điều kiện sau:

- GV cần xác định câu hỏi đặt ra, các thử thách mà HS vượt qua để tự giải quyết một vấn đề tương ứng quá trình xây dựng một kiến thức mới GV cần dạy cho

HS

- GV cần xác định rõ kết quả cần đạt là HS học được kiến thức cụ thể gì

- GV phải chuẩn bị những nhiệm vụ tiềm ẩn có vấn đề giao cho HS GV phải cung cấp cho HS những điều kiện cần thiết để HS cảm thấy có khả năng thực hiện và tích cực thực hiện nhiệm vụ GV giao

- GV phải dự đoán những nhu cầu của HS và dự định tiến trình định hướng giúp

đỡ HS (khi cần) một cách hợp lí, phù hợp với tiến trình giải quyết vấn đề của

HS

Tạo các động cơ học tập

Để HS tích cực hơn trong quá trình dạy học, trước tiên, người GV phải giúp HS tìm ra động cơ học tập Động cơ học tập là tiền đề tạo ra hứng thú, hứng thú là tiền đề của tính tự giác Tự giác và hứng thú là hai yếu tố quan trọng góp phần tạo nên thói quen tư duy độc lập cho HS Tư duy độc lập là tiền đề của sự sáng tạo Ngược lại, sự hứng thú độc lập suy nghĩ sáng tạo sẽ phát triển tính tự giác, bồi dưỡng động cơ học tập cho HS

Để tạo động cơ học tập cho HS, điều kiện đầu tiên là phải xác định đúng các tình huống xuất phát của quá trình dạy học Theo Leonchep, có hai tình huống học tập:

- Tình huống 1: “HS đã có hành động học tập được hình thành trước đó, khi đó

GV cần chuyển hóa mục đích thành động cơ học tập Tương ứng với nó là chuyển hành động thành hoạt động” [8]

- Tình huống 2: “HS chưa có hành động học tập Khi đó trước hết phải hình

thành hành động học tập có mục đích, sau đó mở rộng phạm vi chức năng của mục đích đó và chuyển hóa nó thành động cơ tương ứng” [8]

Cũng theo Leonchep, có hai loại động cơ là động cơ tạo ý và động cơ không tạo ý:

- Động cơ tạo ý: “là đối tượng của hoạt động mà kết quả là sau khi chiếm lĩnh nó

chủ thể thỏa mãn nhu cầu được vật chất hóa trong đối tượng” [8] Đó là sự hứng thú của HS về kiến thức, sự ham học và khát khao nâng cao trình độ của mình

- Động cơ không tạo ý: “là những động cơ thỏa mãn nhu cầu mà đối tượng của

nó bám theo đối tượng của hoạt động và khi đối tượng hoạt động được chiếm lĩnh, chủ thể sẽ thỏa mãn nhu cầu đó” [8]

Động cơ tạo ý có tác dụng thúc đẩy mọi hoạt động của HS Tuy nhiên, hoạt động của HS còn được thúc đẩy bởi nhiều động cơ không tạo ý Để hình thành động cơ học tập cho HS, GV phải chú ý hướng tới động cơ tạo ý và không bỏ qua những động cơ không tạo ý khác Sau khi xác định được mục đích hành động của HS để thỏa mãn nhu cầu nào, GV sẽ đặt cho HS những tình huống có vấn đề tương ứng

Còn theo AV Petrovski, “có hai tình huống học tập điển hình: tình huống học tập cưỡng bức có mục đích và tình huống học tập tự giác có mục đích” [8] Tình huống học tập cưỡng bức có mục đích là quá trình học tập của HS được thúc đẩy bởi những động cơ tạo ý (thưởng, phạt, yêu cầu, …) Khi đó, những kiến thức chỉ là phương tiện

để hình thành những động cơ khác Tình huống học tập này có nhiều mâu thuẫn dẫn đến xung đột động cơ, cản trở hành động học tập của HS Đây không phải là tình huống học tập tích cực Trong trường hợp HS chưa ý thức được động cơ tạo ý thì GV phải áp dụng tình huống học tập này GV có nhiệm vụ ý thức và mở rộng phạm vi ý nghĩa các mục đích học tập mà HS muốn đạt được, hướng các ý nghĩa đó đến nhu cầu tạo ý Từ đó, HS sẽ học tập tự giác có mục đích Hoạt động học tập của HS được thúc đẩy bởi những động cơ tạo ý Thông thường, quá trình hình thành động cơ tạo ý cho

HS bao gồm các giai đoạn sau:

- Đưa HS vào tình huống học tập cưỡng bức có mục đích nếu HS chưa ý thức động cơ học tập

- Củng cố và mở rộng ý nghĩa kết quả đạt được

- Tạo ra nhu cầu tạo ý cho HS

- Hình thành tình huống học tập tự giác có mục đích từ đó hình thành động cơ tạo

ý

- Hình thành động cơ tác động thực tế

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “để tạo động cơ nhận thức cho HS không những chỉ đưa HS vào các tình huống thích hợp mà một điều quan trọng là phải đảm bảo cho HS hành động có kết quả từng bước giải quyết vấn đề Chính sự thành công từng bước trong tiến trình đó cũng sẽ là một động cơ to lớn tạo hứng thú cho HS” [8] Bên cạnh đó, yếu tố tình cảm giữa GV và HS, giữa các HS với nhau cũng ảnh hưởng to lớn đến quá trình làm cho HS tích cực

Làm rõ vai trò của vật lí trong khoa học, kĩ thuật và đời sống

Sự phát triển của ngành vật lí có quan hệ vô cùng mật thiết đối với sự phát triển của khoa học, kĩ thuật và đời sống Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, “giáo dục kĩ thuật tổng hợp là dạy cho HS những nguyên lí cơ bản nhất của mọi quy trình sản xuất

và phải rèn luyện những kĩ năng sử dụng những công cụ cơ bản nhất của mọi ngành sản xuất hiện đại Cụ thể hơn là phải dạy và rèn luyện cho HS các kiến thức, kĩ năng kĩ thuật cơ sở và công nghệ đại cương của các ngành nghề” [7] “Giáo dục kĩ thuật tổng hợp nằm trong việc dạy kiến thức và rèn kĩ năng vật lí của HS Vấn đề cơ bản là người

GV phải biết khai thác các yếu tố giáo dục kĩ thuật tổng hợp trong các bài học vật lí” [7] Trong quá trình giảng dạy, GV cần phải thường xuyên làm những công việc sau:

- Lựa chọn, giới thiệu cho HS các vấn đề trong khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống vào bài giảng

- Thường xuyên sử dụng các kiến thức đã học để giải các BT thực tiễn GV cần cho HS thường xuyên làm những công việc sau: sử dụng kiến thức vật lí đã học

để giải thích các hiện tượng tự nhiên, giải các BT có ý nghĩa thực tiễn về ứng dụng của vật lí trong kĩ thuật và đời sống

- Cho HS sưu tầm những ứng dụng của vật lí trong khoa học, kĩ thuật và đời sống

1.4.3 Biện pháp phát huy năng lực sáng tạo trong dạy học vật lí

Theo V.G Razumopxki, chu trình sáng tạo gồm có bốn giai đoạn chính như sơ

GV cần thường xuyên làm những công việc sau để phát triển năng lực sáng tạo của HS trong quá trình dạy học vật lí:

- Sử dụng những kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng vật lí diễn ra trong đời sống, từ đó dự đoán diễn biến của các quá trình vật lí trong đời sống

- Giải các BT sáng tạo bao gồm: BT có yếu tố kĩ thuật, BT thiết kế thí nghiệm và

mô hình

- Lập kế hoạch, thảo luận các phương án giải quyết các nhiệm vụ do GV đặt ra như thiết kế, cải tiến, hoàn thiện các thiết bị kĩ thuật, thí nghiệm, mô hình vật lí;

so sánh các hiện tượng vật lí khác nhau

Đặc biệt, để thực hiện tốt các công việc trên, GV cần phải thường xuyên rèn luyện cho HS các phương pháp nghiên cứu vật lí Các phương pháp nghiên cứu đó bao gồm:

Phương pháp thực nghiệm vật lí: từ sự kiện trong quan sát mà đặt ra giả thuyết

khoa học, từ đó rút ra các hệ quả, sau đó dùng thí nghiệm kiểm chứng tính đúng đắn của giả thuyết đặt ra Để giúp cho HS rèn luyện phương pháp thực nghiệm vật lí, các trường THPT cần phải xây dựng cơ sở vật chất phòng thí nghiệm thật tốt và chương trình dạy học môn Vật lí cần bố trí nhiều giờ thực hành hơn cho HS

Phương pháp tiên đề: xuất phát từ các tiên đề mà tiến hành suy diễn, biến đổi

toán học rồi rút ra các hệ quả, sau đó dùng thí nghiệm kiểm chứng

Phương pháp mô hình: dựa trên một số đặc tính cơ bản của các đối tượng vật lí

mà xây dựng một mô hình vật lí mô tả tương đối đầy đủ các tính chất của đối tượng vật lí đó Phương pháp mô hình này thích hợp nếu được sử dụng để dạy các chương liên quan đến sự chuyển động và tương tác của các hạt vi mô mà HS không thể nhìn thấy được Từ mô hình này rút ra các hệ quả, sau đó dùng thí nghiệm kiểm chứng

Phương pháp tương tự: hai đối tượng vật lí A và B có một số tính chất giống

nhau HS đã biết đầy đủ tính chất của A, còn B thì chưa Từ đó, suy ra B cũng có đầy

đủ tính chất giống A Sau đó, dùng thực nghiệm để kiểm chứng lại

Phương pháp toán học: sử dụng các công cụ toán học để tìm ra, biểu thị các

thuộc tính vật lí và các mối quan hệ giữa các thuộc tính đó Đây là phương pháp chủ yếu mà các GV sử dụng trong bối cảnh hiện nay để mở đầu bài học và sử dụng trong các quá trình xử lí kết quả thí nghiệm, giải BT củng cố - vận dụng

Ngoài những phương pháp đặc trưng trên, GV cũng có thể sử dụng các phương pháp khác như phương pháp phân tích – tổng hợp, quy nạp – suy diễn,… “Việc quan trọng trước hết đối với GV là hãy tìm xem có những phương pháp nào được thể hiện cùng với việc trình bày nội dung kiến thức và điều thứ hai là phải cân nhắc xem có thể trình bày những phương pháp ấy với mức độ và cách thức thế nào cho phù hợp với trình độ HS” [7]

1.5 Bài tập vật lí thực tiễn và sử dụng bài tập thực tiễn nhằm phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh

1.5.1 Tầm quan trọng của việc xây dựng bài tập vật lí thực tiễn trong dạy học vật lí

1.5.1.1 Bài tập vật lí

X.E Camenetxki và V.P Ôrêkhốp cho rằng “trong thực tế dạy học, BT vật lí được hiểu là một vấn đề đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí…” [13] Theo tác giả Đỗ Hương Trà, “sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải BT” [13]

Theo các tài liệu giáo khoa và các giáo trình phương pháp giảng dạy vật lí, BT vật lí được hiểu là những bài luyện tập được lựa chọn và sắp xếp một cách có hệ thống phù hợp với mục đích dạy học là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành khái niệm, thông qua đó phát triển tư duy và rèn luyện cho HS kĩ năng ứng dụng kiến thức vật lí đã học vào thực tiễn Theo tác giả Đỗ Hương Trà, “cả hai ý nghĩa khác nhau của

BT vật lí là vận dụng kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt” [13]

Từ các khái niệm trên, ta có thể cho rằng BT vật lí là những tình huống đặt ra được lựa chọn, sắp xếp một cách hệ thống được sử dụng trong những giai đoạn khác nhau trong quá trình học tập vật lí nhằm giúp HS xây dựng kiến thức mới, củng cố kiến thức, phát triển tư duy vật lí và rèn luyện kĩ năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn

BT vật lí có ý nghĩa đặc biệt trong việc dạy học vật lí THPT, đó là phương tiện giúp cho GV hoàn thành các chức năng giáo dục, giáo dưỡng và phát triển tư duy vật

lí GV phải rèn luyện cho HS biết cách sử dụng kiến thức vật lí đã học, các công cụ toán học cần thiết để giải các BT vật lí Đây là nhiệm vụ quan trọng và chủ yếu trong

quá trình dạy học vật lí Quá trình dạy học BT vật lí giúp cho GV và HS có những

thông tin đầy đủ, chính xác về quá trình nhận thức của HS, qua đó điều chỉnh, phát huy quá trình dạy học vật lí phù hợp với đặc điểm lớp học Đây là vấn đề vô cùng quan trọng và khó khăn đối với các GV vì phải tìm ra điểm mạnh, điểm yếu của mỗi HS khi học tập bộ môn vật lí, uốn nắn, khích lệ HS vươn lên trong nhận thức chứ không chỉ

để phán xét, cho điểm Các nghiên cứu thực tiễn về BT trong dạy học đã rút ra một số hạn chế của việc xây dựng BT truyền thống như sau: [1]

- Tiếp cận một chiều, ít thay đổi trong việc xây dựng BT, thường là những BT đóng

- Thiếu về tham chiếu ứng dụng, chuyển giao cái đã học sang vấn đề chưa biết cũng như các tình huống thực tiễn cuộc sống

- Kiểm tra thành tích, chú trọng các thành tích nhớ và hiểu ngắn hạn

- Quá ít ôn tập thường xuyên, bỏ qua sự kết nối giữa cái đã biết và cái mới

- Tính tích lũy của việc học không được lưu ý một cách đầy đủ

Việc xây dựng hệ thống BT theo hướng tiếp cận năng lực có những ưu điểm nổi bật là: [1]

- Trọng tâm không phải là các thành phần tri thức hay kỹ năng riêng lẻ mà là sự vận dụng có phối hợp các thành tích riêng khác nhau trên cơ sở một ván đề mới đối với người học

- Tiếp cận năng lực không định hướng theo nội dung học trừu tượng mà luôn theo các tình huống cuộc sống của HS, theo “thử thách trong cuộc sống” Nội dung học tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn

- So với dạy học định hướng nội dung, dạy học định hướng năng lực định hướng mạnh hơn đến HS và các tiền học tập

Để cải thiện tình hình giảng dạy BT vật lí hiện nay, trong quá trình dạy học, người GV cần biết xây dựng hệ thống BT định hướng năng lực gắn liền hơn với thực tiễn, có sự kết nối giữa kiến thức HS và kinh nghiệm, sự kiện diễn ra trong đời sống

HS “Hệ thống BT định hướng năng lực là công cụ để HS luyện tập nhằm hình thành năng lực và là công cụ để GV và các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực của HS và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học” [1]

1.5.1.2 Thực tiễn

Theo quan điểm Triết học, thực tiễn là mọi hoạt động có mục đích, có tính chất lịch sử - xã hội của con người nhằm cải tạo thế giới khách quan Trong quá trình dạy học Vật lí, thực tiễn là những sự kiện diễn ra xung quanh trong đời sống, những sự

kiện ấy khiến HS muốn sử dụng những kiến thức vật lí để làm rõ, từ đó góp phần cải thiện đời sống

Thực tiễn là cơ sở, động lực của quá trình nhận thức Nhận thức là quá trình tham gia hoạt động sản xuất, hoạt động chính trị xã hội, hoạt động thực nghiệm khoa học là

đó là quá trình hoạt động thực tiễn tác động vào thế giới khách quan bộc lộ bản chất, thuộc tính giúp cho con người nhận thức được thế giới tự nhiên, hình thành tri thức của mỗi người Từ đó con người sáng tạo ra những công cụ, phương tiện ngày một tốt hơn, để hỗ trợ có hiệu quả và hoàn thiện hơn quá trình nhận thức Thực tiễn luôn đòi hỏi những tri thức mới, do đó nó thúc đẩy tổng kết kinh nghiệm, sự ra đời và phát triển của các ngành khoa học Trong quá trình dạy học vật lí, hoạt động nhận thức ở HS là quá trình tham gia thí nghiệm, giải BT, xây dựng kiến thức mới, tổng kết và sử dụng kiến thức đã học bên cạnh kinh nghiệm của bản thân để giải thích những hiện tượng diễn ra xung quanh HS, kiến thức được củng cố và trở thành vốn riêng của người học, bước đầu phát triển năng lực sáng tạo của HS, góp phần cải thiện đời sống

Thực tiễn là mục đích của quá trình nhận thức Quá trình nhận thức được phản ánh một cách chủ động, không chỉ là giải thích thế giới khách quan, mà còn phải phục

vụ và chỉ đạo hoạt động thực tiễn Sự ra đời của các ngành khoa học và những cơ sở lí luận chỉ có ý nghĩa khi tri thức khoa học được ứng dụng vào thực tiễn nhằm cải tạo thế giới khách quan và bản thân con người Trong quá trình dạy học vật lí, quá trình nhận thức của HS được diễn ra một cách chủ động, giải thích được những hiện tượng vật lí diễn ra xung quanh, và từ đó phát huy năng lực sáng tạo góp phần cải thiện đời sống Các kiến thức HS được học chỉ có ý nghĩa khi HS có thể áp dụng những kiến thức đó vào trong thực tiễn đời sống

Thực tiễn là tiêu chuẩn của quá trình nhận thức Mọi lí luận đều phải thông qua thực tiễn kiểm nghiệm Tính chân lí của lí luận là sự phù hợp của lí luận với hiện thực khách quan và được thực tiễn kiểm nghiệm Những lí luận đạt đến chân lí sẽ được đưa vào kho tàng tri thức nhân loại, những lí luận chưa phù hợp thực tiễn sẽ phải điều chỉnh, nhận thức lại

1.5.1.3 Bài tập vật lí thực tiễn

Từ việc tìm hiểu hai khái niệm “BT vật lí” và “thực tiễn”, ta có thể đưa ra khái niệm: BT vật lí thực tiễn là hệ thống những tình huống thực tiễn được lựa chọn, sắp xếp một cách có hệ thống được sử dụng trong những giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học với mục đích giúp HS vận dụng kiến thức vật lí đã học cùng những kĩ năng cần thiết để giải thích các vấn đề thực tiễn, ứng dụng kiến thức đã học vào công nghệ sản xuất, phát triển tư duy vật lí, sáng tạo cái mới nhằm phục vụ đời sống Các tình huống thực tiễn được đặt ra trong đề bài có thể liên quan đến: nhu cầu của bản thân (ăn uống, đi lại,…); các đồ gia dụng và hoạt động thực tiễn trong sinh hoạt gia đình; các vấn đề chung liên quan đến xã hội như bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng,

1.5.1.4 Vai trò của bài tập vật lí thực tiễn

Thông qua quá trình dạy học BT vật lí thực tiễn, HS không chỉ nắm vững các kiến thức vật lí đã học mà còn có khả năng vận dụng các kiến thức đó để giải thích những vấn

đề trong thực tiễn

Mặc dù có nhiều công trình nghiên cứu cải thiện quá trình dạy học vật lí, các GV

sử dụng phối hợp nhiều phương pháp để trình bày bài giảng một cách mạch lạc, HS có thể phát biểu chính xác khái niệm và định luật vật lí, làm thí nghiệm đúng yêu cầu đặt

ra và cho ra kết quả chính xác nhưng chưa phải là điều kiện đủ để HS nắm vững kiến thức một cách sâu sắc HS phải được thông qua quá trình giải BT vật lí, mỗi BT vật lí

có thể được xem là những tình huống vật lí thực tiễn khác nhau giúp HS phải tích cực suy nghĩ, tìm tòi cách giải dựa trên những kiến thức vật lí đã học cùng những công cụ toán học cần thiết Từ đó, HS mới có thể nắm vững kiến thức đã học một cách toàn diện, sâu sắc, trở thành vốn riêng của người học Sự phát triển nhanh chóng của khoa học – kĩ thuật hiện nay gây mâu thuẫn giữa thời gian giảng dạy trong nhà trường và lượng kiến thức cần trang bị cho HS ngày càng gay gắt HS cần được biết những kiến thức mình được học sẽ được ứng dụng như thế nào trong thực tiễn Để đáp ứng được nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực phù hợp với thực tiễn, người GV phải đưa những BT vật lí gắn liền hơn với thực tiễn vào giảng dạy Điều này sẽ giúp cho HS cảm thấy hứng thú, tích cực, sáng tạo hơn trong học tập bộ môn vật lí Theo tác giả Đỗ Hương

Trà, “kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn là thước đo mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức HS thu nhận được” [13]

BT vật lí thực tiễn là phương tiện độc đáo khi sử dụng để dạy kiến thức mới

Các BT vật lí phải là những tình huống có vấn đề khác nhau khiến cho HS thấy được lợi ích về mặt nhận thức, vai trò thực tiễn của việc giải BT đó nhưng HS cũng cảm thấy khó khăn do thiếu những kiến thức cần thiết, nhưng có thể khắc phục được nhờ một nỗ lực gần tầm với nhất Những tình huống này phải gây cho HS cảm giác ngạc nhiên vì tính bất thường của chúng, vì giá trị nhận thức và thực tiễn cao, vì những mối liên hệ bất ngờ, vì tính chất nghịch lí, vì tính chất có vẻ “không thể xảy ra được”,

vì tính chất bí ẩn và những đặc điểm khác nữa [8] Để giải quyết những tình huống bất thường, HS phải nghiên cứu tài liệu để tìm kiếm kiến thức mới kết hợp với kiến thức

đã học để giải quyết tình huống đó, giúp cho HS tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc Đặc biệt, nếu các BT được sử dụng khéo léo thì HS còn có thể suy nghĩ đến hiện tượng mới, đưa ra khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới được phát hiện ra trong

BT

BT vật lí thực tiễn là phương tiện rất tốt để phát triển tính tích cực và các năng lực khi khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề

Để giải quyết những tình huống có vấn đề được đặt ra trong các BT vật lí, HS phải phân tích các dữ kiện của đề bài: đã có những yếu tố nào và cần tìm những gì Để giải quyết những vấn đề đặt ra, HS phải sử dụng phối hợp các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa,… để tìm ra mối quan hệ giữa các đại lượng, lập luận, tính toán, thậm chí phải tiến hành thí nghiệm, rút ra kết luận Việc lựa chọn hệ thống BT đóng vai trò cực kì quan trọng, GV cần phải khéo léo lựa chọn, xây dựng những BT giúp HS phát huy tối đa năng lực sáng tạo, tính tò mò thay cho những BT có yêu cầu đơn giản là áp dụng công thức, định luật một cách máy móc

HS sau khi giải những BT này sẽ rèn luyện được sự sáng tạo, độc lập trong suy nghĩ giải quyết vấn đề, rèn luyện đức tính kiên trì và sự đam mê, yêu thích môn học GV đóng vai trò khuyến khích, hướng dẫn HS chủ động tìm cách giải quyết vấn đề, không giúp đỡ quá mức để tránh sự ỷ lại, sự thụ động trong suy nghĩ của HS

BT vật lí thực tiễn giúp củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức, sự phát triển năng lực của HS

Khi giải BT vật lí thực tiễn, HS cần phải suy nghĩ sử dụng kiến thức ở một phần, một chương hoặc phối hợp các chương, các phần trong chương trình Thông qua việc giải BT của HS, GV có thêm cơ sở xác định điểm mạnh, yếu của HS, theo dõi thái độ của HS trong quá trình dạy học, từ đó điều chỉnh nội dung, phương pháp dạy học giúp cho quá trình dạy học đạt hiệu quả cao

BT vật lí thực tiễn có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục khoa học kĩ thuật

Các BT vật lí nên gắn liền với những tình huống thực tiễn đời sống - sản xuất như khoa học kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp… giúp cho HS liên hệ kiến thức vật lí đã học với thực hành, vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn đời sống, góp phần giúp HS định hướng nghề nghiệp tương lai

1.5.2 Bài tập định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

1.5.2.1 Tiếp cận bài tập định hướng năng lực

Khi xây dựng các BT theo định hướng phát triển năng lực, ta cần phải đặt ra yêu cầu vận dụng các hiểu biết đơn lẻ khác nhau để giải quyết một vấn đề thực tiễn trong đời sống

đặt ra cho HS Trong đó, các BT PISA (Programme for International Student Assesment)

trong chương trình đánh giá HS quốc tế là một ví dụ điển hình khi xây dựng các bài kiểm tra, BT theo định hướng phát triển năng lực

1.5.2.2 Phân loại bài tập định hướng năng lực

Tùy vào mục đích sử dụng, tùy theo mức độ yêu cầu phát triển tư duy, tùy theo nội dung, theo phương thức cho điều kiện, theo phương thức giải, ta có thể phân loại

BT vật lí theo nhiều cách khác nhau

Theo tác giả Nguyễn Thanh Hải, có thể phân loại hệ thống BT vật lí phổ thông hiện nay theo sơ đồ hình 1.2: [4]

Hình 1.2 Sơ đồ phân loại hệ thống BT vật lí

BT định tính là những BT có nội dung vận dụng các kiến thức đã học để giải

thích các hiện tượng diễn ra trong thực tiễn, không yêu cầu HS thực hiện các phép biến đổi toán học, tính toán Để giải được các BT định tính, HS cần hiểu rõ các khái niệm, định luật, quy tắc vật lí trong bài học, thực hiện phép suy luận logic để mô tả, phân tích, giải thích hiện tượng đặt ra trong BT BT định tính đóng vai trò tạo hứng thú cho

HS vì các hiện tượng đặt ra trong bài gắn liền với thực tiễn, phát triển khả năng quan sát, tìm tòi, giúp HS rèn luyện kĩ năng ứng dụng các kiến thức đã học để giải quyết một số hiện tượng đơn giản trong đời sống

BT thí nghiệm là những BT yêu cầu HS làm thí nghiệm để kiểm chứng kết quả

hoặc khảo sát, xây dựng kiến thức mới bằng những dụng cụ đơn giản, có thể thực hiện tại trường hoặc ở nhà BT thí nghiệm có tác dụng giúp HS hứng thú hơn khi học tập môn vật lí, hiểu rõ hơn mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn, góp phần rèn luyện sự

tỉ mỉ, cẩn thận, phát triển khả năng quan sát, phân tích, tổng hợp, giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS

BT đồ thị là loại BT yêu cầu HS khai thác số liệu trên đồ thị hoặc từ số liệu cho

sẵn, biểu diễn lên đồ thị để giải quyết được vấn đề đặt ra trong BT BT này giúp HS rèn luyện kĩ năng khai thác thông tin từ đồ thị: đọc số liệu, vẽ đồ thị, tìm mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí trên đồ thị

BT tính toán là các BT yêu cầu HS không chỉ nắm vững các kiến thức vật lí mà

còn phải sử dụng những phép biến đổi toán học cần thiết để giải BT này có tác dụng giúp HS củng cố, khắc sâu kiến thức vật lí mình đã được học

Các hình thức có thể có của BT vật lí bao gồm: BT làm miệng hoặc BT viết, BT ngắn hạn hay dài hạn, BT làm nhóm hoặc cá nhân, BT trắc nghiệm hoặc tự luận, BT đóng hay mở để thực hiện một nhiệm vụ, một đề nghị, một yêu cầu hoặc là trả lời một câu hỏi

Theo chức năng lý luận dạy học, BT vật lí được chia thành 2 loại:

BT học là các BT được sử dụng trong quá trình giúp HS khám phá kiến thức mới, có

thể là các BT thực tiễn mở đầu giúp HS nhận ra vấn đề cần giải quyết, các BT thí nghiệm trong quá trình xây dựng kiến thức mới hoặc là các BT được sử dụng trong giai đoạn củng

cố, vận dụng để giúp HS nắm vững hơn các kiến thức mà bản thân đã khám phá được

BT đánh giá là các BT có trong bài kiểm tra ở lớp do GV ra đề hoặc các đề kiểm tra

trong các kì thi tập trung như kiểm tra học kì; kì thi THPT quốc gia,…

Thực tế hiện nay, đa số GV thường chú trọng rèn luyện cho HS các dạng BT định lượng có trong thi cử, những dạng BT giải thích hiện tượng hoặc thiết kế thí nghiệm còn ít được quan tâm Để cải tiến quá trình dạy học hiện nay, GV cần tăng cường cho HS tiếp xúc với những BT học tập dưới dạng khám phá nhằm giúp HS tích cực hơn và phát triển năng lực

Dựa vào hình thức trả lời của BT, có các dạng BT sau:

BT đóng là các BT có lời giải, đáp số rõ ràng đối với cả GV và HS Đối với loại BT

này, GV (người ra đề) đã biết trước câu trả lời, nhiệm vụ của HS phải sử dụng các kiến thức đã được học để tìm ra câu trả lời đó

BT mở là các BT không có lời giải, đáp số rõ ràng đối với cả GV và HS HS có

thể được sử dụng tài liệu khi làm bài, bình luận, thảo luận, phối hợp nhiều kiến thức để trả lời câu hỏi, giải quyết vấn đề theo nhiều hướng tiếp cận khác nhau Qua đó, HS sẽ được phát huy tính độc lập và sáng tạo Tuy nhiên, ở BT này cũng có một số hạn chế như gây khó khăn trong việc xây dựng các tiêu chí đánh giá, hoặc đánh giá không phù hợp với nội dung dạy học

1.5.2.3 Những đặc điểm của bài tập định hướng năng lực [1]

Các thành tố quan trọng trong việc đánh giá việc đổi mới xây dựng BT là: Sự đa dạng của BT, chất lượng BT, sự lồng ghép BT vào giờ học và sự liên kết với nhau của các BT

Những đặc điểm của BT định hướng năng lực:

a) Yêu cầu của BT

- Có mức độ khó khác nhau

- Mô tả tri thức và kỹ năng yêu cầu

- Định hướng theo kết quả

b) Hỗ trợ học tích lũy

- Liên kết các nội dung qua suốt các năm học

- Làm nhận biết được sự gia tăng của năng lực

- Vận dụng thường xuyên cái đã học

c) Hỗ trợ cá nhân hóa việc học tập

- Chẩn đoán và khuyến khích cá nhân

- Tạo khả năng trách nhiệm đối với việc học của bản than

- Sử dụng sai lầm như là cơ hội

d) Xây dựng BT trên cơ sở chuẩn

- BT luyện tập để bảo đảm tri thức cơ sở

- Thay đổi BT đặt ra (mở rộng, chuyển giao, đào sâu và kết nối, xây dựng tri thức thông minh)

- Thử các hình thức luyện tập khác nhau

đ) Bao gồm cả những BT cho hợp tác và giao tiếp

- Tăng cường năng lực xã hội thông qua làm việc nhóm

- Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức

e) Tích cực hóa hoạt động nhận thức

- BT giải quyết vấn đề và vận dụng

- Kết nối với kinh nghiệm đời sống

- Phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề

g) Có những con đường và giải pháp khác nhau

- Nuôi dưỡng sự đa dạng của các con đường, giải pháp

- Đặt vấn đề mở

- Độc lập tìm hiểu

- Không gian cho các ý tưởng khác thường

- Diễn biến mở của giờ học

h) Phân hóa nội tại

- Con đường tiếp cận khác nhau

- Phân hóa bên trong

- Gắn với các tình huống và bối cảnh

1.5.2.4 Các bậc trình độ trong BT định hướng năng lực [1]

Về phương diện nhận thức, người ta chia các mức quá trình nhận thức và các bậc trình độ nhận tương ứng như bảng 1.2

Bảng 1.2 Các mức quá trình nhận thức và các bậc trình độ tương ứng

Các mức

quá trình

Các bậc trình độ nhận thức

- Nhận biết lại cái gì đã học theo cách thức không thay đổi

- Tái tạo lại cái đã học theo cách thức không thay đổi

2 Xử lý thông

tin

Hiểu và vận dụng

Nắm bắt ý nghĩa Vận dụng

- Phản theo ý nghĩa cái đã học

- Vận dụng các cấu trúc đã học trong tình huống tương tự

3 Tạo thông tin Xử lí, giải quyết vấn

đề

- Nghiên cứu có hệ thống và bao quát một tình huống bằng những tiêu chí riêng

- Vận dụng các cấu trúc đã học sang một tình huống mới

- Đánh giá một hoàn cảnh, tình huống thông qua những tiêu chí riêng

Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hướng năng lực, có thể xây dựng BT theo các dạng:

Các BT dạng tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức BT tái hiện không

phải trọng tâm của BT định hướng năng lực

Các BT vận dụng: Các BT vận dụng những kiến thức trong các tình huống không

thay đổi Các BT này nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo

Các BT giải quyết vấn đề: Các BT này đòi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá,

vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, giải quyết vấn đề Dạng BT này đòi hỏi sự sang tạo của người học

Các BT gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Các BT vận dụng và giải quyết

vấn đề gắn các vấn đề với các bối cảnh và tình huống thực tiễn Những BT này là những BT mở, tạo cơ hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau

1.5.3 Xây dựng bài tập vật lí thực tiễn nhằm phát huy năng lực sáng tạo

Dựa theo mức độ yêu cầu phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo, tác giả phân loại BT thực tiễn thành hai dạng: BT thực tiễn vận dụng và BT thực tiễn sáng

tạo

1.5.3.1 Bài tập thực tiễn vận dụng

BT thực tiễn vận dụng là những BT chứa đựng những kiến thức về kiến thức kĩ thuật, về sản xuất công nông nghiệp, về giao thông vận tải, yêu cầu HS phải vận dụng những kiến thức vật lí cùng những công cụ toán học đã học để giải quyết tình huống đặt ra Loại BT này giúp HS hứng thú hơn khi giải BT, từ đó phát huy tính tích cực của HS, không đòi hỏi tư duy sáng tạo của HS vì các dữ kiện trong đề bài đã chỉ rõ các giai đoạn cần thực hiện để giải Khi HS giải loại BT này, HS sẽ nắm vững và hiểu một cách sâu sắc các kiến thức vật lí đã học, nắm vững cách giải đối với một dạng BT sau khi đã được hướng dẫn phương pháp giải và cách vận dụng các kiến thức này vào trong thực tiễn đời sống

1.5.3.2 Bài tập thực tiễn sáng tạo

BT thực tiễn sáng tạo bao gồm những BT mở gắn liền với thực tiễn, không có lời giải cố định, GV đưa ra một chủ đề, một vấn đề, một tài liệu, không yêu cầu HS trình bày theo mẫu, HS phải tư duy và sáng tạo, vận dụng nhiều thao tác tổng hợp nhiều

kiến thức, phân tích để giải quyết vấn đề đặt ra trong bài toán bày theo nhiều cách khác nhau theo cách hiểu và lập luận của mình Phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật, rèn luyện kĩ năng giải các BT kĩ thuật là yếu tố quan trọng của nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS Năng lực sáng tạo kĩ thuật là khả năng nhìn thấy sự vận dụng những tư tưởng vật lí thành các sơ đồ, mô hình kĩ thuật [7] Để phát huy năng lực sáng tạo của HS, các BT này cần được sử dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình dạy học: tạo tình huống mới, xây dựng kiến thức mới, luyện tập, củng cố, vận dụng BT thực tiễn sáng tạo có thể chia thành hai loại: BT thực tiễn nghiên cứu và BT thực tiễn thiết

kế

BT thực tiễn nghiên cứu là dạng BT yêu cầu HS giải thích một cách định tính các

hiện tượng, tình huống trong thực tiễn dựa trên nền tảng các kiến thức vật lí đã học Để giải được dạng BT này, HS phải biết mô tả, dự đoán hiện tượng, suy nghĩ phải áp dụng kiến thức nào phù hợp với điều kiện hiện tượng đặt ra Dạng BT này được mở đầu bằng câu hỏi: “Tại sao…?”

BT thực tiễn thiết kế là dạng BT yêu cầu HS thiết kế một mô hình thí nghiệm mới

phù hợp với mô hình trừu tượng (định luật, đồ thị, công thức…) đã cho dựa trên nền tảng các kiến thức lí thuyết đã học Để giải được dạng BT này, trước hết HS phải biết

mô tả, dự đoán hiện tượng Tuy nhiên, HS cũng sẽ gặp khó khăn vì tình huống đặt ra

có nhiều hiện tượng vật lí đan xen lẫn nhau, phức tạp hơn ở các hiện tượng ở dạng thực tiễn nghiên cứu, thậm chí có khả năng kiến thức HS được học ở trường chưa đủ

cơ sở để tìm ra câu trả lời Do đó, HS cần phải tìm tòi thêm những kiến thức mới, kết hợp với kiến thức đã học để tìm ra câu trả lời

1.5.4 Phương pháp giảng dạy bài tập vật lí thực tiễn nhằm phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh

1.5.4.1 Các yêu cầu chung trong việc dạy học về bài tập vật lí thực tiễn

Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống BT

Việc lựa chọn các BT trong hệ thống vô cùng quan trọng Hiện nay, đa số các GV

đã đánh giá đúng vai trò của các BT vật lí Tuy nhiên, thông thường các GV quan niệm rằng số lượng BT phải càng nhiều, càng khó càng tốt, đa số các GV ít đưa BT vật

lí thực tiễn vào trong giáo án giảng dạy Chính vì vậy, nhiều HS cảm thấy căng thẳng,

chán nản khi giải BT vật lí và không biết cách áp dụng những kiến thức vật lí đã học vào những vấn đề thực tiễn trong đời sống Dựa vào những tiêu chuẩn chung về lựa chọn hệ thống BT vật lí, điều kiện dạy học vật lí, phương pháp kiểm tra đánh giá hiện nay, tôi đặt ra những tiêu chuẩn khi xây dựng hệ thống BT vật lí thực tiễn:

- Thông qua quá trình dạy học hệ thống BT thực tiễn, những kiến thức cơ bản trong bài học, chương phải được củng cố, ôn tập, hệ thống hóa và khắc sâu thêm

- Mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí và các khái niệm vật lí phải được tăng dần cấp độ từ đơn giản đến phức tạp Bên cạnh những BT chỉ yêu cầu tìm ra mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí, khái niệm vật lí thì trong hệ thống BT cũng cần có thêm những BT đòi hỏi sự sáng tạo, giải quyết những sai lầm trong

- Hệ thống BT phải đa dạng về thể loại (BT định tính, BT định lượng, BT đồ thị,

BT thiết kế,…), nội dung BT không được trùng lặp, mỗi BT là mỗi tình huống thực tế khác nhau giúp HS không bị nhàm chán, HS sẽ biết cách giải quyết nhiều tình huống khác nhau trong đời sống

- Các kiến thức toán học, vật lí được yêu cầu trong đề bài phải phù hợp với trình

độ HS

Các yêu cầu khi dạy học BT

Đầu tiên, người GV phải đề ra kế hoạch cho toàn bộ công việc về dạy học BT, với từng chủ đề, từng tiết học cụ thể

Sau đó, người GV phải dựa trên mục tiêu cần đạt của dạy học BT để lựa chọn BT thực tiễn phù hợp với kế hoạch đề ra, sắp xếp các BT thực tiễn này thành hệ thống, xây dựng kế hoạch và phương pháp sử dụng

Trong tiết học giải BT vật lí, GV cần dạy cho HS biết cách vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề thực tiễn đặt ra trong đề bài, rèn cho người học kĩ năng giải