Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh (Luận văn thạc sĩ)

Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinhVận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM VĂN HẢI

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN, NĂM 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM VĂN HẢI

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí

Mã ngành: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS LƯƠNG VIỆT THÁI

THÁI NGUYÊN, NĂM 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các vấn đề trình bày trong luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào khác

Thái nguyên, tháng 4 năm 2018

Tác giả luận văn

Phạm Văn Hải

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể các bạn học viên, các thày cô giáo, các khoa, các trường THPT đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua, đặc biệt là cảm

ơn thày hướng dẫn TS Lương Việt Thái đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn, tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tôi bảo vệ thành công luận văn của mình

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2018

Người cảm ơn

Phạm Văn Hải

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ẢNH CHỤP, ĐỒ THỊ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

7 Cấu trúc luận văn 4

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 5

1.1 Lý thuyết kiến tạo trong dạy học 5

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo 5

1.1.2 Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo 6

1.1.3 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 7

1.1.4 Dạy học kiến tạo 9

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông 15

1.2.1 Đặc thù của môn Vật lý 15

1.2.2 Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học Vật lý theo quan điểm kiến tạo 16

1.3 Phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lý 16

1.3.1 Năng lực GQVĐ và phát triển NLGQVĐ 16

1.3.2 Năng lực GQVĐ trong học tập Vật lý 18

1.3.3 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh 20

1.3.4 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 21

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” THEO LÝ THUYẾT KIẾN TẠO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN DỀ CHO HỌC SINH 24

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 24

2.1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Cảm ứng điện từ” 24

2.1.2 Hướng dẫn thực hiện 25

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 29

2.2.1 Bảng cấu trúc nội dung chương trình chương “cảm ứng điện từ” Vật lí 11 29

2.2.2 Nội dung dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 29

2.2.3 Phân tích đặc điểm cấu trúc, nội dung chương “Cảm ứng điện từ” nhằm chỉ ra những đơn vị kiến thức phù hợp có thể tổ chức dạy theo lí thuyết kiến tạo 30

2.3 NL GQVĐ trong học tập chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 31

2.3.1 Các vấn đề trong học tập chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 31

2.3.2 Các nhiệm vụ học sinh phải làm nhằm GQVĐ nêu trên 31

2.3.3 Năng lực GQVĐ của học sinh ứng với các nhiệm vụ trên 32

2.4 Thiết bị dạy học đáp ứng yêu cầu dạy học theo lý thuyết kiến tạo 32

2.4.1 Đồ dùng thí nghiệm 32

2.4.2 Một số các sản phẩm ứng dụng 32

2.5 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ở trường THPT 32

2.5.1 Phạm vi tìm hiểu 32

2.5.2 Phương pháp tìm hiểu 32

2.5.3 Các kết luận cơ bản 34

2.6 Điều tra những khó khăn của học sinh về kiến thức liên quan đến Cảm ứng điện từ trước khi học chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 35

2.7 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 theo lý thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS 36

2.7.1 Ý tưởng sư phạm dạy học một số kiến thức 36

2.7.2 Thiết kế tiến trình dạy học kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 39

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 51

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 51

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 51

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 51

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 51

3.3 Nội dung thực nghiệm 52

3.3.1 Chuẩn bị trước khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 52

3.3.2 Tiến hành TN Sư phạm 53

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 56

3.4.1 Xử lý kết quả TN sư phạm 56

3.4.2 Tính các tham số đặc trưng thống kê 59

3.4.3 Nhận xét 59

3.4.4 Kết quả định tính diễn biến quá trình thực nghiệm 59

KẾT LUẬN 63

KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Cấu trúc năng lực GQVĐ 18

Bảng 1.2 Cấu trúc về tổ chức và thực hiện hoạt động của GV và HS theo lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh 20

Bảng 2.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Cảm ứng điện từ” 24

Bảng 2.2 Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí lớp 11 25

Bảng 2.3 Cấu trúc nội dung chương trình chương “cảm ứng điện từ” Vật lí 11 29

Bảng 2.4 Kết quả phiếu điều tra 35

Bảng 2.5 Ý tưởng dạy học kiến thức “hiện tượng cảm ứng điện từ” theo lý thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS 36

Bảng 2.6 Ý tưởng dạy học kiến thức “định luật len xơ” theo lý thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS 38

Bảng 3.1 Kết quả học tập môn vật lí của học sinh hai lớp 11A2, 11A3 học kì I năm học 2017-2018 trường THPT Hiệp Hòa số 3 53

Bảng 3.2 Kết quả kiểm tra HS sau bài: Từ thông Cảm ứng điện từ 55

Bảng 3.3 Kết quả kiểm tra HS sau bài: Suất điện động cảm ứng 56

Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra HS sau bài: Tự cảm 56

Bảng 3.5 Thống kê các điểm số, tần số và tần số tích lũy của bài kiểm tra cuối chương của hai lớp TN và ĐC 57

Bảng 3.6 Các tham số đặc trưng thống kê của nhóm ĐC và TN 59

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ẢNH CHỤP, ĐỒ THỊ

Hình 3.1 Biểu đồ phân phối tần số 58 Hình 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất 58 Hình 3.3 Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy 58

Trong nghị quyết trung ương 2 khóa VIII nêu rõ đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh

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

Trong thực tế giáo dục hiện nay, chủ trương đổi mới đang được quan tâm, để đổi mới căn bản và toàn diện thì chương trình đang được thay đổi (Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể), SGK đang được thay đổi, các quan điểm dạy học, phương pháp dạy học…cũng dần được thay đổi Tuy nhiên trong thực tiễn vẫn còn những bất cập, chưa đáp ứng được các yêu cầu mới đặt ra trong giáo dục thời đại mới Vẫn tồn tại các quan điểm dạy học lạc hậu, phương pháp dạy học truyền thống, mục tiêu dạy học không rõ ràng, dẫn đến không đáp ứng được các yêu cầu về con người trong thời

kỳ đổi mới và công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước

Có nhiều lý thuyết là cơ sở cho các phương pháp dạy học hiện đại, trong đó

lý thuyết kiến tạo có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học Dạy học theo lý thuyết kiến tạo tập trung vào người học, đề cao vai trò, hoạt động của người học, đòi hỏi học sinh phải tham gia tích cực vào quá trình xây dựng kiến thức cho bản thân nên việc nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học Vật

lý là điều cần thiết

Việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học đã sớm phát triển ở các nước trên thế giới nhưng ở nước ta vẫn chưa phổ biến Trong chương trình Vật lý lớp 11 hiện nay, thì kiến thức chương V: “Cảm ứng điện từ” là chương quan trọng không những về mặt lý thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế Kiến thức của chương rất gần gũi với học sinh và có nhiều cơ sở về nội dung dạy học và thiết bị dạy học để tổ chức dạy học theo lý thuyết kiến tạo Tuy nhiên, chương này chưa được nói đến nhiều trong dạy học theo lý thuyết kiến tạo hiện nay

Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn đề tài luận văn: "Vận dụng lý thuyết kiến tạo dạy

chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11" nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề

cho học sinh, để góp phần đổi mới phương pháp dạy học Vật lý trong trường phổ thông

theo lý thuyết kiến tạo, nhằm nâng cao chất lượng dạy học trong giai đoạn hiện nay

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lí

11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu lý thuyết kiến tạo trong dạy học, các phương án dạy học dựa trên quan điểm kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lý

- Phân tích nội dung kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 Xác định điều kiện cần thiết tổ chức dạy học theo quan điểm kiến tạo

- Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 ở một số trường THPT

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” vật

lí 11 theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực cho học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và tính hiệu quả của các tiến trình dạy học đã thiết kế

3 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng lý thuyết kiến tạo hợp lí để tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 thì sẽ phát triển được NL GQVĐ cho HS

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học vật lý của lớp 11 THPT

- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 vận dụng lý thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nội dung kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 ở trường THPT

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học theo lý thuyết kiến tạo và các phương

án dạy học theo quan điểm kiến tạo, nghiên cứu năng lực GQVĐ và phát triển NLGQVĐ của HS

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

5.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ”

Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ở trường phổ thông qua

dự giờ, trao đổi với giáo viên, sử dụng phiếu điều tra, phân tích kết quả và đề xuất một số nguyên nhân của những khó khăn, sai lầm và hướng khắc phục

5.3 Phương pháp thực nghiệm

- Thực nghiệm sư phạm

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

* Về lý luận: Góp phần làm sáng tỏ, phong phú hơn cơ sở lý luận, thực tiễn của việc vận dụng LTKT trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông nhằm phát triển NLGQVĐ của HS

* Về thực tiễn:

- Thiết kế được tiến trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” đảm bảo yêu cầu khoa học, sư phạm và khả thi trong điều kiện hiện nay của nhà trường THPT nhằm phát triển NLGQVĐ của HS

- Các tiến trình dạy học có thể là tài liệu tham khảo cho GV Vật lý THPT

- Tổ chức TNSP theo các tiến trình đã thiết kế góp phần nâng cao chất lượng dạy và học, đồng thời rèn luyện một số kỹ năng cho HS phù hợp với yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay

7 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần lời cam đoan, lời cảm ơn, danh các kí hiệu, các chữ viết tắt, mở đầu, kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo, cấu trúc luận văn gồm:

Chương 1: Cơ sở lí luận của vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường Phổ thông nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” theo lý thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn dề cho học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO

TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG NHẰM PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 1.1 Lý thuyết kiến tạo trong dạy học

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo trong dạy học xuất phát từ một quan điểm của J.Piaget (nhà tâm lý học người Thụy Sĩ, 1896 - 1980) về các cấu trúc nhận thức (dẫn theo [3][4])

Theo cấu trúc nhận thức thì mỗi người có một thế giới quan riêng, có một vốn hiểu biết riêng, có sự trải nghiệm riêng và thông qua đó tự kiến tạo riêng cho mình một hình ảnh thế giới

* Theo J.Piaget: Sự học bao gồm hai quá trình song song tồn tại Sự đồng hóa

và điều ứng Trong đó đồng hóa là sự tích hợp các thông tin, kiến thức từ sự trải nghiệm cá nhân, từ môi trường xung quanh với thông tin, kiến thức cũ tồn tại trong chính người học Hệ thống những thông tin, kiến thức đó được người học sắp xếp theo ý riêng họ tạo nên hình ảnh thế giới riêng cho người học Thông qua quá trình đồng hóa này mà người học có thể giải thích được một phần thế giới bên ngoài Tuy vậy, trong quá trình giải thích thế giới xung quanh, phát hiện ra sự không phù hợp của những hiểu biết, thông tin, kiến thức mới, khi đó quá trình thứ 2 là điều ứng phải thực hiện nhằm phù hợp và giải thích được theo yêu cầu mới Để giải quyết các tình huống này, người học có thể điều chỉnh, thậm chí là bác bỏ các nhận thức, quan niệm cũ và hình thành cho mình một thế giới kiến thức mới Khi những yêu cầu mới được giải quyết thì tồn tại sự cân bằng, sự thích nghi với yêu cầu của môi trường mới trong một giai đoạn nhất định Như vậy, đồng hóa không làm thay đổi nhận thức mà chỉ mở rộng cái đã biết, còn điều ứng là làm thay đổi nhận thức và khi người học tiếp xúc với một thông tin mới, sự mất cân bằng sẽ bắt đầu xuất hiện cho tới khi có sự thích nghi với thông tin mới và khi đó sẽ có sự cân bằng mới

* Những quan niệm chính của thuyết kiến tạo [1]

- Tri thức được xuất hiện thông qua việc chủ thể nhận thức tự cấu trúc vào hệ thống bên trong của mình, tri thức mang tính chủ quan

- Với việc nhấn mạnh vai trò chủ thể nhận thức trong việc giải thích và kiến tạo tri thức, thuyết kiến tạo thuộc lí thuyết định hướng chủ thể

- Cần tổ chức sự tương tác giữa học sinh và đối tượng học tập, để giúp học sinh xây dựng thông tin mới vào cấu trúc tư duy của chính mình, đã được chủ thể điều chỉnh

- Học không chỉ là khám phá mà còn là sự giải thích, cấu trúc mới tri thức

1.1.2 Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo [7]

- Nhận thức luận duy vật: nhận thức là quá trình hoạt động thu nhận tri thức;

- Bản chất của ý thức: tích cực, tự giác, sáng tạo… theo nhu cầu biến đổi khách thể;

- Thực chất của tri thức tri nhận: hình ảnh chủ quan của thế giới bên ngoài…

- Tri thức là vô hạn, kiến thức là không tuyệt đối, không tồn tại khách quan, không tồn tại độc lập, không mang tính ổn định, và không là bất biến

- Con người xây dựng kiến thức cho riêng mình thông qua vốn hiểu biết, thông qua tiếp xúc và tương tác với với môi tường, với thế giới xung quanh

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

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

- Trong triết học duy vật biện chứng, tư tưởng chính của lý thuyết kiến tạo đã được nhận thức luận Mác - Lênin khẳng định trong luận đề: Thế giới tự nhiên được tạo nên bởi vật chất, vật chất luôn vận động và tồn tại khách quan, con người có thể phản ánh được sự tồn tại và vận động của vật chất trong tư duy và hành động của mình Như vậy, con người phải kiến tạo nên hệ thống tri thức để phản ánh thực tại xung quanh mình Nếu hệ thống tri thức càng phong phú thì thực tại khách quan càng được phản ánh một cách sâu sắc và đầy đủ hơn Một số hiện tượng con người chưa

giải thích được đó là do hệ thống tri thức chưa được kiến tạo một cách đầy đủ Khi

đó, xuất hiện yêu cầu mở rộng tri thức và điều này thúc đẩy con người không ngừng

nổ lực hoạt động và con người ngày càng nhận thức được thực tại sâu sắc hơn và tiệm cận với chân lý hơn

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

1.1.3 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học [3]

* Định nghĩa về thuyết Kiến tạo trong dạy học [8]

Thuyết kiến tạo (constructivism) là cách tiếp cận giảng dạy và học tập cho rằng con người chủ động tự xây dựng hiểu biết về thông tin cho bản thân - người học kết nối thông tin mới với thông tin hiện tại để kiến thức mới có ý nghĩa với cá nhân

đó Theo quan điểm của thuyết kiến tạo, con người xây dựng kiến thức của riêng họ

và thể hiện kiến thức từ trải nghiệm của mình Việc học tập không phải diễn ra nhờ quá trình chuyển thông tin từ giáo viên hay giáo trình đến bộ não của học sinh; thay vào đó, mỗi người học tự xây dựng hiểu biết hợp lý mang tính cá nhân của riêng họ

* Cơ chế của việc học trong môi trường học tập kiến tạo [1]:

Học là một quá trình chủ động

Học là một quá trình tự điều khiển

Học là một quá trình kiến tạo

Học là một quá trình cảm xúc

Học là một quá trình tình huống

Học là một quá trình xã hội

Những đặc điểm cơ bản của học tập theo thuyết kiến tạo:

Tri thức được lĩnh hội trong học tập là một quá trình và sản phẩm kiến tạo theo từng cá nhân thông qua tương tác giữa học sinh và nội dung học tập

Về mặt nội dung, dạy học phải định hướng theo những lĩnh vực và vấn đề phức hợp, gần với cuộc sống và nghề nghiệp, được khảo sát một cách tổng thể

Việc học tập chỉ có thể thực hiện trong hoạt động tích cực của người học, vì chỉ từ những kinh nghiệm và kiến thức mới của bản thân thì mới có thể thay đổi cá nhân hóa những kiến thức và kỹ năng đã có

Học tập trong nhóm có ý nghĩa quan trọng, thông qua tương tác xã hội trong nhóm góp phần cho học sinh tự điều chỉnh sự học tập của bản thân

Học qua sai lầm là điều có ý nghĩa

Nội dung học tập cần định hướng váo hứng thú người học, vì có thể học hỏi

dễ nhất từ những nội dung mà người ta thấy hứng thú hoặc có tính thách thức

Thuyết kiến tạo không chỉ giới hạn ở những khía cạnh nhận thức của việc dạy và học Sự học tập hợp tác đòi hỏi và khuyến khích phát triển không chỉ có lí trí,

mà cả về mặt tình cảm, thái đọ, giao tiếp

Mục đích của việc học tập là kiến tạo kiến thức của bản thân, nên khi đánh giá các kết quả học tập không định hướng theo các sản phẩm học tập, mà cần kiểm tra những tiến bộ trong quá trình học tập và trong những tình huống học tập phức hợp

* Đặc trưng của việc học tiếp cận lý thuyết kiến tạo [9]

Học trong hoạt động

Học là sự vượt qua khó khăn

Học trong sự tương tác

Học thông qua hoạt động giải quyết vấn đề

* Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo theo Von Glasersfeld, nhà triết học người Đức, sinh năm 1917

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

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

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

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

Học sinh đạt được kiến thức mới theo chu trình: Dự báo > Kiểm nghiệm

->Thất bại -> Thích nghi -> Kiến thức mới

Có thể nói, thuyết Kiến tạo là một lí thuyết về học tập, chính xác hơn, là một chuỗi các lí thuyết và mô hình về học tập Trong ngữ cảnh này, thuyết Kiến tạo là trọng tâm của nguyên lí cốt lõi rằng việc học đòi hỏi sự năng động trong tạo lập tri thức bởi chính người học Các quan điểm kiến tạo cũng nhận ra rằng tri thức được tạo bởi cá nhân phụ thuộc nhiều vào các khuôn mẫu diễn giải (interpretive framework)

mà thông qua đó thông tin mới được sàng lọc

1.1.4 Dạy học kiến tạo

1.1.4.1 Cách tiếp cận kiến tạo trong dạy học [6]

- Tạo môi trường học tập theo tư tưởng vận dụng lý thuyết kiến tạo, đảm bảo không gian, thời gian, trang thiết bị phục vụ học tập, đặc biệt là các tình huống có vấn

đề để học sinh tích cực tham gia vào quá trình dạy và học

- Tạo cơ hội để học sinh trình bày, nêu các quan điểm, thể hiện những hiểu biết, kiến thức vốn có của bản thân

- Cần có nhiều tình huống có vấn đề, có ý nghĩa liên quan đến kiến thức vốn

có của học sinh, đảm bảo học sinh có thể giải thích được phần nào nội dung trong các tình huống đó

- Tạo cơ hội cho học sinh suy nghĩ, tương tác cùng các bạn, các đối tượng học tập, thông qua thực hành, thí nghiệm… tìm ra các giải pháp, hướng giải quyết vấn đề (đề xuất giả thuyết, tạo ra kiến thức mới)

- Động viên học sinh vượt qua khó khăn, thể hiện khả năng khái quát hóa, tổng hợp và trình bày logic các kiến thức mới thu thập được

- Kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy và học, không được đánh giá kết quả hay sản phẩm thu được mà phải đánh giá quá trình tích cực, tự lực hoạt động nhận thức, xây dựng kiến thức bằng cách vượt qua các khó khăn trong nhận thức của học sinh

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

Dạy học phải xuất phát từ vốn kinh nghiệm đã có của học sinh Trong quá trình dạy học, phải tổ chức cho học sinh tích cực, tự lực hoạt động nhận thức, xây dựng kiến thức bằng cách vượt qua các khó khăn trong nhận thức Trong quá trình dạy học phải luôn luôn có sự tương tác giữa người học với giáo viên và bạn học

1.1.4.2 Các loại kiến tạo trong dạy học [3]

* Theo tác giả Nguyễn Thị Vân

- Thuyết Kiến tạo cơ bản [12]

Tiếng Anh là Radical Constructivism, nhiều văn bản còn gọi là Personal Constructivism, thuyết Kiến tạo cá nhân hoặc đôi khi chỉ gọi là Constructivism Cha

đẻ của thuyết này là nhà Tâm lý học người Thụy Sỹ Jean Piaget Ông mô tả rằng tri thức là sản phẩm của hoạt động tạo ra bởi chủ thể thông qua trải nghiệm cá nhân Tri thức mới bao giờ cũng được hình thành từ tri thức cũ Chính vì thế, thuyết này còn được gọi với một cái tên theo đúng bản chất là Kiến tạo nội sinh

- Thuyết Kiến tạo Xã hội

Tiếng Anh là Social Constructivism Cha đẻ của thuyết Kiến tạo xã hội là nhà tâm lý học người Nga Lev Vygosky, với giả thuyết rằng tri thức phải được hiểu như

là một thứ được kích hoạt trong các tương tác xã hội (và nhất thiết phải phụ thuộc bối cảnh), qua sự tương tác, tranh luận, trao đổi trong cộng đồng

- Mối quan hệ của các học thuyết này?

Thuyết kiến tạo cơ bản tập trung vào quá trình kiến tạo tri thức của các cá nhân riêng biệt, đề cao vai trò cá nhân, tính chủ động tích cực của cá nhân Trong khi

đó, Kiến tạo xã hội tập trung vào các bối cảnh xã hội của việc học, đề cao tính tương tác xã hội và việc khai thác các điều kiện xã hội trong việc sản xuất ra tri thức

Đôi khi các quan điểm này được xem như đối lập, song nếu nhìn dưới góc độ

“tương đối”, có thể hiểu đơn giản mỗi người sẽ có một mô hình về thế giới cho riêng mình, tuy nhiên vì con người không hoạt động trong trạng thái cô lập mà hoạt động

trong sự tương tác với xã hội và tự nhiên Mô hình về thế giới (tri thức) mà mỗi người

tự xây dưng chính là công cụ để quan sát thế giới đó nên đòi hỏi mô hình ấy phải có

sự tương thích với thế giới

* Theo tác giả Lương Việt Thái [11]

- Kiến tạo căn bản: Kiến tạo căn bản cho rằng kiến thức được xây dựng để tìm hiểu, giải thích thế giới chứ không phải là “bản sao”của thế giới thực Theo quan điểm kiến tạo căn bản, tự tính đích thực của sự vật là không thể nhận thức kiến thức của mỗi cá nhân là cái mà người đó hình dung về thế Chúng ta không thể thâm nhạp vào kiến thức của người khác Quan niệm này khác biệt với quan niệm trước đó về kiến thức xem các lý thuyết, định luật, khoa học đã tồn tại sẵn và độc lập với con

Học tập là quá trình thích nghi Cá nhân tự thay đổi cấu trúc nhận thức để thích nghi với môi trường xung quanh Sự phát triển nhận thức diễn ra khi học sinh tác động trực tiếp lên thế giới vật chất, khám phá những hạn chế suy nghĩ hiện tại, điều chỉnh để đáp ứng tốt hơn với thực tại bên ngoài

Von Glasersfeld, người được xem là chịu ảnh hưởng sâu sắc của Piaget đã đưa

ra chu trình học tập theo quan điểm kiến tạo:

Tri thức đã có dự đoán kiểm nghiệm thất bạithích nghitri thức mới

Theo quan điểm kiến tạo căn bản, “vật liệu thô” của việc xây dụng kiến thức là kinh nghiệm Kiến tạo căn bản tập trung vào kinh nghiệm chủ quan, xem việc gắn kết mạch lạc các kiến thức như là kiểm tra tin cậy nhất của chân lí

- Kiến tạo căn bản đề cao vai trò chủ động và tích cực của mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức Tuy vậy, việc quá coi trọng vai trò cá nhân trong quá trình nhận thức cũng làm mất đi sự xung đột mang tính xã hội của nhận thức Ngoài ra việc phủ nhận của sự tồn tại của tri thức khách quan cũng là không thuyết phục

- Kiến tạo xã hội: Việc nhận thức được vai trò tương tác của xã hội trong quá trình xây dựng kiến thức của người học, trong đó những nghiên cứu của Vygotxky

có ảnh hưởng quan trọng, đã dẫn đến những thay đổi, phát triển của LTKT, dẫn đến quan điểm kiến tạo xã hội Theo quan điểm này, người học phải xây dựng kiến thức riêng cho họ, nhưng đồng thời việc xây dựng này phải mang tính xã hội

Kiến thức mà người học xây dựng lại là một phần của kiến thức cộng đồng các nhà khoa học Đây là sản phẩm xã hội, được thừa nhận trong cộng đồng các nhà khoa học Tiêu chí đánh giá kiến thức là phải được xã hội chấp nhận Kiến tạo xã hội cũng lưu

ý rằng bất kỳ hiểu biết nào chúng ta cũng được đặt trong bối cảnh xã hội Suy nghĩ của chúng ta phải được biểu đạt bằng ngôn ngữ và những biểu tượng chung khác Vì vậy có thể nói rằng việc kiến tạo kiến thức có tính xã hội ngay cả khi các cá nhân suy nghĩ

- Tương tác xã hội đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng kiến thức Trong dạy học, dạy học hợp tác, sự giao tiếp giữa học sinh với nhau và với GV cần được khuyến khích Để có được cách nhìn, cách suy nghĩ mới như của các nhà khoa học, thì nếu chỉ với kinh nghiệm của mình, HS không thể đạt được Để “thâm nhập” vào hệ thống kiến thức khoa học, quá trình xây dựng kiến thức của người học cần phải vượt xa hơn những nghiên cứu bằng kinh nghiệm cá nhân Ở đây cần tới vai trò hướng dẫn, giúp đỡ của GV Theo Vygotxky, học chỉ có thể tiến hành qua tương tác người - người Học là quá trình hai giai đoạn: Một giai đoạn là hoạt động hợp tác, tập thể, xã hội; một là giai đoạn hoạt động cá nhân, một quá trình nội tại và biến đổi

Ngoài ra việc nhấn mạnh rằng chỉ có thể học tập có ý nghĩa những gì cá nhân quan tâm của một số nhà kiến tạo căn bản cũng là một hạn chế, bởi việc học còn phải đáp ứng được những yêu cầu xã hội đặt ra (tức là học còn do tác động từ ngoài - xã hội)

1.1.4.3 Các năng lực chung, cốt lõi của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [2]

Năng lực tự chủ và tự học: Tự lực, tự khẳng định và bảo vệ quyền, nhu cầu chính đáng, tự kiểm soát tình cảm, thái độ, hành vi của mình, tự định hướng nghề nghiệp, tự hoàn thiện bản thân

Năng lực giao tiếp và hợp tác: Xác định mục đích, nội dung, phương tiện và thái độ giao tiếp, thiết lập phát triển các quan hệ xã hội, điều chỉnh và hóa giải các mâu thuẫn, xác định được mục đích và phương thức hợp tác, xác định được hoạt động

và trách nhiệm của bản thân, xác định dược nhu cầu và khả năng của người hợp tác,

tổ chức và thuyết phục người khác, đánh giá hoạt động hợp tác, hội nhập quốc tế

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Nhận ra ý tưởng mới, phát hiện và làm

rõ vấn đề, hình thành và triển khai ý tưởng mới, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề, tư duy độc lập

1.1.4.4 Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo [5]

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

- Tạo không khí dạy học

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

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

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

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

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

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

* Vai trò của học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo

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

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

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

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

* Giáo viên trong quá trình dạy học kiến tạo phải thể hiện được một số đặc điểm sau đây [12]

- Giáo viên khơi dậy suy nghĩ cho người học, giúp họ thực hành học tập ý nghĩa và hiểu sâu vấn đề, vận dụng được vào các ngữ cảnh của đời sống

- Giáo viên lựa chọn những nhiệm vụ học tập sát với thực tế (authentic task), các câu hỏi bậc cao (high order questions);

- Khung chương trình dẫn dắt giáo viên đến việc kết hợp các chiến lược khuyến khích việc kiến tạo tri thức thông qua các quá trình học tập xã hội, ở đó, sinh viên phát triển việc hiểu biết của mình thông qua các tương tác với giáo viên và bạn học

- Các bài học theo kiến tạo phải có mục tiêu về nội dung rõ ràng được thiết kế dựa trên nhiệm vụ, câu hỏi hoặc vấn đề học tập sát với thực tế

- Giáo viên lựa chọn nhiều cách thức khác nhau để đưa ra ý tưởng trong bài học, từ đó cho người học những cách kết nối, tích hợp việc học

- Giáo viên đưa ra những câu hỏi để giúp người học tư duy hiệu quả, và khéo léo cung cấp các hướng dẫn học tập giúp họ kiến tạo ý nghĩa từ lớp học và kinh nghiệm cuộc sống

- Giáo viên kiến tạo khuyến khích và chấp nhận sự tự quản và sáng tạo của sinh viên;

- Giáo viên sử dụng các dữ liệu thô và tài nguyên cơ bản nhất cùng với các tư liệu lôi cuốn, có tính tương tác và tự nhiên (physical materials);

- Giáo viên cho sinh viên nói ra những gì họ đã hiểu về khái niệm trước khi chia sẻ sự hiểu biết của mình về các khái niệm đó;

- Giáo viên kiến tạo khuyến khích người học tham gia vào các đoạn hội thoại cùng giáo viên và với bạn cùng lớp;

- Khuyến khích sinh viên tìm hiểu vấn đề bằng cách hỏi những câu hỏi mở, có chiều sâu;

- Cho người học có thời gian để suy nghĩ, kiến tạo các mối liên quan và sáng tạo phép ẩn dụ trước khi trả lời

- Giáo viên kiến tạo nuôi dưỡng sự tò mò của người học thông qua việc thường xuyên sử dụng mô hình chu trình học (learning cycle model)

* Học sinh trong qúa trình học tập kiến tạo thể hiện được một số đặc điểm sau đây [12]:

- Người học kiến tạo cần phải có cơ hội đặt câu hỏi, đưa ra những giả thuyết

và thử tính xác thực;

- Được thử thách bằng những ý tưởng, kinh nghiệm và tạo ra những mâu thuẫn hoặc bất đồng về nhận thức bên trong Những lỗi của người học cần được nhìn nhận một cách tích cực như là các cơ hội để cả người học và người dạy cùng khám phá việc hiểu các khái niệm;

- Người học cần có thời gian để tham gia vào quá trình phản tư (reflection) thông qua việc viết nhật ký (journal writing) và thảo luận Việc học diễn ra trong suốt quá trình trừu tượng hóa khái niệm (reflective abstraction);

- Môi trường học tập cần cung cấp các cơ hội phong phú cho hội thoại, và lớp học phải được nhìn nhận như là cộng đồng chia sẻ (community of discourse) tham gia vào hoạt động, phản tư và hội thoại” (Fosnot, 1989);

- Trong cộng đồng người học, chính người học là người phải truyền tải ý tưởng của mình cho người khác, bảo vệ các ý tưởng đó;

- Người học nên làm việc với các ý tưởng lớn, các nguyên tắc tổ chức tập trung có khả năng để khái quát các kinh nghiệm và nguyên tắc

* Các phương pháp giảng dạy vận dụng thuyết kiến tạo [12]

- Học tập tích cực (Active learning)

- Học bằng việc làm (Learning by doing)

- Lấy học sinh làm trung tâm (Student-centered)

- Học tập qua vấn đề (Problem-based learning)

- Học tập qua dự án (Project-based learning

- Học tập qua trải nghiệm (Experiential learning)

- Học tập qua khám phá (Discovery learning)

- Học tập gợi mở (Inquiry-based learning)

- Học tập theo nhóm (Group learning)…

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

1.2.1 Đặc thù của môn Vật lý [10]

Vật lí là một bộ phận không thể tách rời với triết học, vật lí được hình thành và phát triển trên những trên nền tảng của các luận điểm triết học Đặc biệt vật lí còn mở

ra cho nhân loại những cơ sở của thế giới duy vật biện chứng

Vật lí là một bộ môn khoa học thực nghiệm, mọi sự vật hiện tượng được nhận thức thông qua cảm giác, tri giác, nhận thức khách quan, chủ quan…nhưng đều được kiểm chứng bằng thực nghiệm

Vật lí là bộ môn khoa học, được khái quát thành hệ thống các khái niệm, các quy luật, các định luật và các giải thuyết

Kiến thức vật lí ngày càng khẳng định vai trò quan trọng của chúng, nó góp phần vào việc giải thích và phát triển thế giới, đặc biệt trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và kỹ thuật hiện nay

Tuy nhiên, tri thức là vô hạn, nên khoa học vật lí tiếp tục được đòi hỏi phải nghiên cứu nhiều hơn cả về số lượng và chất lượng Vì vậy việc dạy và học bộ môn vật lí trở thành nhu cầu thiết yếu hiện nay trong nhà trường phổ thông

Với những đặc thù cơ bản như vậy, chúng tôi nhận thấy rằng: Có thể tổ chức các hoạt động nhận thức của học sinh theo quan điểm kiến tạo đi theo phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học Hơn nữa, học sinh khi tiếp xúc thực tế cuộc sống

sẽ tích lũy cho mình một số kiến thức về Vât lý học cho bản thân Đây cũng là một thế mạnh để giáo viên tìm hiểu các quan niệm đúng sai của học sinh trước khi tổ chức dạy học cho học sinh theo quan điểm kiến tạo

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

- Phải có đội ngũ GV đảm bảo các yêu cầu cơ bản để dạy theo phương pháp kiến tạo

- Đối tượng học sinh phải được trang bị những kỹ năng cơ bản để học theo hướng kiến tạo kiến thức

- Có một môi trường học tập đảm bảo không gian, thời gian, trang thiết bị học tập phù hợp với yêu cầu của dạy học kiến tạo

1.3 Phát triển năng lực GQVĐ trong dạy học Vật lý

1.3.1 Năng lực GQVĐ và phát triển NLGQVĐ

* Định nghĩa năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng một cá nhân tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề, mà ở đó học sinh chưa tìm hiểu ngay ra giải pháp một cách rõ ràng Nó bao gồm cả thái độ sẵn sàng tham gia vào các tình huống có vấn đề để trở thành một công dân có tinh thần xây dựng và tự phản ánh (biết suy nghĩ)

Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị động cơ cá nhân nhằm đáp ứng hiệu quả yêu một cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định

Vậy năng lực giải quyết vấn đề là khả năng một cá nhân sử dụng hiệu quả quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề Mà ở đó học sinh chưa tìm hiểu ngay ra giải pháp một cách rõ ràng Nó bao gồm cả thái độ sẵn sàng tham gia vào các tình huống có vấn đề để trở thành một công dân có tinh thần xây dựng và tự phản ánh (biết suy nghĩ)

Có thể kết luận rằng, năng lực giải quyết vấn đề là khả năng huy động kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác nhằm thực hiện hiệu quả những vấn đề nảy sinh hay những tình huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống

* Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề Năng lực giải quyết vấn đề là một

trong những năng lực chủ yếu của con người, được cấu trúc thành ba năng lực thành phần, gọi là những thành tố chính sau:

- Phát hiện và làm rõ vấn đề

- Đề xuất và lựa chọn giải pháp

- Thực hiện và đánh giá các giải pháp giải quyết vấn đề

Trong mỗi thành tố chính, lại được cụ thể hóa bằng các chỉ số hành vi

- Trong thành tố thực hiện và đánh giá các giải pháp giải quyết vấn đề có các chí số hành vi như: Thực hiện giải pháp đã chọn, đánh giá giải pháp, nhận thức và vận dụng phương pháp hành động vào bối cảnh mới

Trong mỗi hành vi thì được thể hiện bằng các mức độ cụ thể, mỗi mức độ cụ thể của hành vi tương ứng với một biểu hiện cụ thể

* Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực

chất là phát triển thông qua các thành tố và các hành vi của người học, cụ thể là phát triển khả năng huy động kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác nhằm:

- Nhận thức và hiểu rõ về các thành tố chính của năng lực giải quyết vấn đề cho một vấn đề cụ thể

- Thông qua việc hiểu các thành tố chính, phát triển các chỉ số hành vi và mức

độ của các hành vi

- Thực hiện hiệu quả các giải pháp lựa chọn, tìm ra giải pháp tối ưu cho việc giải quyết vấn đề cần thực hiện, thông qua đó hình thành kiến thức cần lĩnh hội

1.3.2 Năng lực GQVĐ trong học tập Vật lý

* Định nghĩa năng lực GQVĐ trong học tập Vật lý: Năng lực giải quyết vấn

đề trong học tập Vật lý là khả năng huy động kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác về lĩnh vực môn vật lý nhằm thực hiện hiệu quả những vấn đề nảy sinh hay những tình huống có vấn đề trong học tập bộ môn vật lý và trong cuộc sống

* Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề trong học tập Vật lý

- Thực hiện và đánh giá các giải pháp giải quyết vấn đề: Tiến hành thực hiện các giải pháp, giải thích, thực hành, thí nghiệm nhằm giải thích, kiểm chứng, chứng minh các vấn đề đặt ra Thông qua đó để đánh giá kết quả thực hiện các giải pháp, đánh giá sự tối ưu các giải pháp

Mức 1: Lựa chọn được câu hỏi (vấn đề) trong

đoạn thông tin cho trước (tĩnh, bối cảnh thực, chỉ ra nhiệm vụ cần giải quyết)

Mức 2: Phát biểu được vấn đề trong tình

huống xác định, nhưng vấn đề chưa được phát biểu rõ ràng (tình huống, chưa có câu hỏi)

Mức 3: Tự đặt vấn đề trong tình huống mới

(thực, mở, tình huống mới)

Trình bày

và phát biểu

vấn đề

Trình bày và phát biểu vấn đề

Mức 1: Nhận ra được các bước thực hiện giải

quyết vấn đề theo văn bản sẵn có

Mức 2: Lặp lại các bước theo một qui trình

giải quyết vấn đề đã biết để giải quyết một vấn đề tương tự

Mức 3: Đề xuất các bước để giải quyết vấn đề

đặt ra

Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề

Mức 1: Thực hiện được giải pháp để giải

quyết vấn đề cụ thể, giả định (vấn đề học tập)

mà chỉ cần huy động một kiến thức cụ thể hoặc tiến hành một phép đo cụ thể

Mức 2: Thực hiện được giải pháp trong đó

huy động ít nhất 2 kiến thức, 2 phép đo để giải quyết vấn đề

Mức 3: Thực hiện được nhiều kiến thức để

giải quyết được một vấn đề thực

Đánh giá và

điều chỉnh

giải pháp

Đánh giá và điều chỉnh giải pháp

Mức 1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với

đáp án của giáo viên và rút ra kết luận (đúng hay sai) khi giải quyết những vấn đề cụ thể

Mức 2: Đánh giá được kết quả cuối cùng và

chỉ ra được nguyên nhân dẫn đến các kết quả thu được

Mức 3: Đánh giá được từng giai đoạn và điều

chỉnh được từng giải pháp để hướng tới kết quả cuối cùng

1.3.3 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh

* Lý thuyết dạy học: Áp dụng lý thuyết kiến tạo

* Phương pháp (quan điểm) dạy học: Giải quyết vấn đề

* Người dạy: Phải am hiểu về lý thuyết kiến tạo, phải xây dựng chủ đề, chủ

điểm phù hợp, thiết kế chương trình khả thi và tổ chức thực hiện hiệu quả

* Người học: Phải có nhu cầu hiểu biết, nhằm giải thích các vấn đề và áp dụng

vào việc học tập, vào thực tế, đồng thời tích cực học tập, tích cực trải nghiệm, khám phá, tích cực tư duy nhận thức

* Trang thiết bị và các điều kiện cần thiết khác: Đảm bảo đủ số lượng

thiết bị thí nghiệm, đảm bảo chất lượng đồ dùng học tập, có đủ không gian và thời gian để thực hiện, tạo môi trường thuận lợi cho việc dạy và học theo lý thuyết kiến tạo

Bảng 1.2 Cấu trúc về tổ chức và thực hiện hoạt động của GV và HS theo

lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh

Qui trình

dạy học kiến tạo

Các hoạt động học tập cụ thể của HS trong học tập vật lý

Các thành tố năng lực GQVĐ

Chỉ số hành vi

có cơ hội hình thành, phát triển

Khơi gợi, huy động

những hiểu biết, quan

niệm sẵn có của HS

(Qua đó HS thấy hiểu

biết ban đầu của mình

chưa đầy đủ/ chưa

đúng và thấy rằng cần

phải đi tìm tòi, khám

phá kiến thức mới)

+ Quan sát, nhận biết vấn đề

+ Liên hệ với hiểu biết sẵn có

+ Nhận thấy cần phải tìm tòi, khám phá kiến thức mới

+ Phân tích và hiểu đúng vấn đề

+ Khám phá và hiểu vấn đề

+ Trình bày và phát biểu vấn đề

HS được tương tác qua

quan sát, thí nghiệm,

thực hành, qua thảo

luận để qua đó tự các

em điều chỉnh hiểu biết

ban đầu (thay đổi/ bổ

sung hoàn thiện) để xây

dựng kiến thức mới

+ Quan sát + Đưa ra dự đoán + Đưa ra phương án

để kiểm tra dự đoán + Suy luận

+ Tiến hành thí nghiệm, thảo luận + Đánh giá sự phù hợp + Đưa ra nội dung kiến thức mới

+ Đề xuất, lựa chọn giải pháp để giải quyết vấn đề + Thực hiện theo giải pháp

+ Đánh giá và điều chỉnh giải pháp

+ Tìm và đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề

+ Thực hiện giải pháp

+ Đánh giá giải pháp + Điều chỉnh giải pháp

Vận dụng kiến thức mới + Giải thích các hiện

tượng tự nhiên + Giải thích được các ứng dụng trong kỹ thuật + Giải quyết được các bài toán liên quan

+ Phân tích và hiểu đúng vấn đề + Đề xuất, lựa chọn giải pháp để giải quyết vấn đề

+ Thực hiện theo giải pháp

+ Đánh giá và điều chỉnh giải pháp

1.3.4 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

* GV cần làm một số công việc sau:

GV phải xác định rõ được mục tiêu kiến thức, kỹ năng, thái độ và năng lực học sinh cần đạt được

GV cần tìm hiểu kiến thức cơ bản của học sinh có được để vận dụng vào học tập kiến tạo GV cần tìm hiểu những hiểu biết ban đầu, những khó khăn, sai lầm thường gặp của HS

GV cần xây dựng các tình huống có vấn đề phù hợp với tình hình thực tiễn, phù hợp với khả năng, năng lực của học sinh đã nghiên cứu được

GV vận dụng tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, đặc biệt giáo viên đóng vai trò

tổ chức, điều khiển học sinh hoạt động, vượt khó, tương tác và giải quyết các vấn đề

* GV cần xây dựng tiến trình dạy học vận dụng thuyết kiến tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề:

Bước 1 Kiến tạo làm xuất hiện tình huống có vấn đề:

- GV kiến tạo: Khơi gợi, huy động những hiểu biết, quan niệm sẵn có của HS Qua đó HS thấy hiểu biết ban đầu của mình chưa đầy đủ/ chưa đúng và thấy rằng cần phải đi tìm tòi, khám phá kiến thức mới

- HS: Thông qua quan sát thực tế, các hiện tượng tự nhiên, các thí nghiệm thực hành, các tình huống trong học tập, trong đời sống và trong lao động… Các tình huống này nảy sinh khi học sinh đứng trước một mục tiêu muốn đạt tới, từ đó đưa ra một nhiệm vụ cần giải quyết nhưng không biết dùng phương pháp, phương tiện, cách thức nào để giải quyết, khi đó mâu thuẫn sẽ xuất hiện giữa nhu cầu giải quyết của chủ thể và trình độ tri thức, kỹ năng, phương pháp hiện có của chủ thể

Bước 2 HS phát biểu vấn đề:

- HS: Từ các tình huống có vấn đề, học sinh phải phát hiện và phát biểu được các vấn đề cần giải quyết

Bước 3 Kiến tạo giải quyết vấn đề:

- GV kiến tạo: Tổ chức cho HS được tương tác qua quan sát, thí nghiệm, thực hành, qua thảo luận để qua đó tự các em điều chỉnh hiểu biết ban đầu (thay đổi/ bổ sung hoàn thiện) để xây dựng kiến thức mới

- HS: Dựa vào kiến thức đã có sẵn, học sinh phải đưa ra các đề xuất giải pháp thực hiện giải quyết vấn đề Các đề xuất có thể dự vào con đường lý thuyết hay thực nghiệm

- HS: Kiểm tra tính đúng đắn của giải thuyết Đưa ra được nội dung cần kiểm tra, thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra, tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu, phản ánh, đối chiếu kết quả…

Bước 4 HS kết luận kiến thức, GV kiểm tra và đưa ra vận dụng:

- HS: Thông qua kết quả kiểm tra, đưa ra các kết luận cơ bản nhằm giải quyết các vấn đề được đặt ra Trên cơ sở đó, học sinh đã kiến tạo kiến thức cho mình, hình thành kiến thức mới

- HS: Vận dụng kiến thức mới

Kết luận chương 1

- Lý thuyết kiến tạo trong dạy học được nghiên cứu dựa trên cơ sở tâm lí học

và triết học của hoạt động nhận thức Nó có ý nghĩa vô cùng to lớn trong việc tìm ra các phương pháp dạy học tích cực góp phần nâng cao nhận thức cho người học, hình thành thế giới quan riêng cho người học

- Năng lực giải quyết vấn đề là một trong nhiều năng lực của con người, nhưng

là năng lực quan trọng trong quá trình học tập và áp dụng vào cuộc sống, nó có vai trò to lớn trong quá trình giải quyết một tình huống có vấn đề, góp phần hình thành nhận thức và hình thành thế giới quan riêng cho người học

- Dạy học theo lí thuyết kiến tạo, giúp HS huy động, vận dụng được kiến thức, hiểu biết sẵn có được trao đổi với bạn bè, thày cô, được làm việc theo nhóm, được trình bày những hiểu biết và những khó khăn, được suy đoán và thực hiện các giải pháp, được làm thực nghiệm, từ đó chiếm lĩnh, nắm vững được kiến thức mới đồng thời phát triển được các năng lực học tập

- Trong tình hình thực tế hiện nay ở phổ thông, các nhà trường có đầy đủ những điều kiện cần thiết để dạy học theo lí thuyết kiến tạo Vấn đề là nhà quản lí có mạnh dạn triển khai, đội ngũ giáo viên mạnh dạn thay đổi phương pháp, học sinh có thật sự tích cực, xã hội thật sự quan tâm ?

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC

CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” THEO LÝ THUYẾT KIẾN TẠO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN DỀ CHO HỌC SINH 2.1 Mục tiêu dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11

2.1.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Cảm ứng điện từ”

Bảng 2.1 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Cảm ứng điện từ”

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Viết được công thức tính từ thông qua một diện tích

và nêu được đơn vị đo từ thông Nêu được các cách làm biến đổi từ thông

- Phát biểu được định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện

từ, định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng và viết được hệ thức: e c

t



- Nêu được dòng điện Fu-cô là gì

- Nêu được hiện tượng tự cảm là gì

- Nêu được độ tự cảm là gì và đơn vị đo độ tự cảm

- Nêu được từ trường trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua và mọi từ trường đều mang năng lượng

Kĩ năng

- Làm được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Tính được suất điện động cảm ứng trong trường hợp

từ thông qua một mạch kín biến đổi đều theo thời gian

- Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật Len-xơ

- Tính được suất điện động tự cảm trong ống dây khi dòng điện chạy qua nó có cường độ biến đổi đều theo thời gian

2.1.2 Hướng dẫn thực hiện

Bảng 2.2 Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí lớp 11

1 TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Chuẩn KT, KN quy định

Viết được công thức tính từ

thông qua một diện tích và

nêu được đơn vị đo từ

thông Nêu được các cách

làm biến đổi từ thông

[Thông hiểu]

 Xét một diện tích S nằm trong từ trường đềuBr Gọi nrlà vectơ pháp tuyến của mặt S, là vectơ vuông góc với diện tích mặt S, có độ dài bằng đơn vị Gọi a

là góc tạo bởi vectơ nrvới vectơ cảm ứng từ Br , thì đại lượng  = BScos gọi là từ thông qua diện tích

S đã cho

 Trong hệ SI, B đo bằng tesla (T), S đo bằng mét vuông (m2), từ thông đo bằng vêbe (Wb) 1 Wb = 1

T 1 m2

 Có ba cách làm biến đổi từ thông:

- Thay đổi độ lớn B của cảm ứng từ Br ;

- Thay đổi độ lớn của diện tích S ;

- Thay đổi giá trị của góc  (góc hợp bởi vectơ nrvới vectơ cảm ứng từ Br )

Mô tả được thí nghiệm về

hiện tượng cảm ứng điện từ

[Thông hiểu]

một ống dây có mắc một điện kế nhạy để phát hiện dòng điện trong ống dây

Khi ống dây và nam châm đứng yên thì trong ống dây không có dòng điện Khi ống dây và nam châm chuyển động tương đối với nhau thì trong thời gian chuyển động, trong ống dây có dòng điện

Thí nghiệm cho biết từ trường không sinh ra dòng điện Nhưng khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì có dòng điện qua ống dây

Làm được thí nghiệm về

hiện tượng cảm ứng điện từ

cuộn dây được lồng trong vòng dây có kim điện kế Khi đóng hoặc ngắt mạch điện hoặc dịch chuyển biến trở (dòng điện trong mạch thay đổi) thì trong thời gian dòng điện trong mạch thay đổi, trong vòng dây có dòng điện chạy qua, tức là khi số đường sức

từ xuyên qua ống dây biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện

 Các thí nghiệm trên chứng tỏ:

- Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ

- Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch biến thiên [Vận dụng]

Biết cách tiến hành được các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ ở trên

Xác định được chiều của

đã sinh ra nó

Định luật Len-xơ có thể diễn đạt theo cách sau: Khi từ thông qua mạch điện kín biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì thì từ trường sinh ra bởi dòng điện cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên

Nêu được dòng điện Fu-cô

là gì

[Thông hiểu]

Dòng Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các vật dẫn (chẳng hạn, một khối kim loại) khi chúng chuyển động trong một từ trường hoặc được đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian

2 SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

Chuẩn KT, KN quy định

Phát biểu được định luật

Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ

Tính được suất điện động

cảm ứng trong trường hợp từ

thông qua một mạch biến

đổi đều theo thời gian trong

các bài toán

[Thông hiểu]

Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ: Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó

Nêu được hiện tượng tự

cảm là gì

Tính được suất điện động

tự cảm trong ống dây khi

dòng điện chạy qua nó có

cường độ biến đổi đều theo

thời gian

[Thông hiểu]

 Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của cường

độ dòng điện trong mạch đó gây ra

 Công thức tính suất điện động tự cảm:



 không thay đổi theo thời gian (hay bằng hằng số)

[Vận dụng]

Biết cách tính suất điện động tự cảm theo công thức

Nêu được từ trường trong

lòng ống dây có dòng điện

chạy qua và mọi từ trường

đều mang năng lượng

[Thông hiểu]

 Năng lượng được tích luỹ trong ống dây tự cảm khi

có dòng điện chạy qua chính là năng lượng của từ trường tồn tại trong ống dây

 Người ta đã chứng minh được rằng từ trường trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua và mọi từ trường đều mang năng lượng

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11

2.2.1 Bảng cấu trúc nội dung chương trình chương “cảm ứng điện từ” Vật lí 11

Bảng 2.3 Cấu trúc nội dung chương trình chương “cảm ứng điện từ” Vật lí 11

IV Dòng điện Fu-cô (foucault)

Suất điện động cảm ứng

I Suất điện động cảm ứng trong mạch kín

II Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật len - xơ

III Chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ

Tự cảm

I Từ thông riêng của một mạch kín

II Hiện tượng tự cảm III Suất điện động tự cảm

- Hiện tượng cảm ứng điện từ

+ Các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

+ Kết luận về hiện tượng cảm ứng điện từ (định luật cảm ứng điện từ)

- Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng

+ Thí nghiệm khảo sát chiều dòng điện cảm ứng

+ Kết luận về chiều dòng điện cảm ứng (Định luật Len-xơ)

+ Mô hình hóa phương pháp xác định chiều dòng điện cảm ứng

- Dòng điện Fu-Cô (FOUCAULT)

+ Các thí nghiệm về dòng điện Fu-Cô

+ Tính chất và công dụng của dòng điện Fu-Cô

- Suất điện động cảm ứng trong mạch điện kín

+ Định nghĩa suất điện động cảm ứng

+ Định luật Fa-ra-đây về suất điện động cảm ứng

- Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-Xơ

+ Mối liên hệ giữa sự biến đổi của từ thông và dấu của suất điện động cảm ứng

- Từ thông riêng của một mạch kín

+ Biểu thức tính từ thông riêng của một mạch kín

+ Biểu thức tính từ thông riêng của một mạch kín là ống dây tự cảm

- Hiện tượng tự cảm

+ Định nghĩa hiện tượng tự cảm

+ Một vài ứng dụng về hiện tượng tự cảm

- Suất điện động tự cảm

+ Biểu thức tính suất điện động tự cảm

+ Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm

- Ứng dụng

+ Một vài ứng dụng trong thực tế

2.2.3 Phân tích đặc điểm cấu trúc, nội dung chương “Cảm ứng điện từ” nhằm chỉ

ra những đơn vị kiến thức phù hợp có thể tổ chức dạy theo lí thuyết kiến tạo

- Trong bài “Từ thông Cảm ứng điện từ” thì kiến thức về từ thông chỉ có ý nghĩa như công cụ dùng để giải thích các kiến thức liên quan sau này, vì vậy kiến thức này chỉ mang tính chất thông báo cho HS, các em có thể nghiên cứu trong SGK

- Kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ là kiến thức quan trọng, nó có ý nghĩa giải thích được các vấn đề trong lí thuyết và trong thực tiễn

- GV có thể thông qua các ví dụ thực tế về hiện tượng cảm ứng điện từ, hoặc thông qua các thí nghiệm làm phát sinh vấn đề cầm giải quyết, qua đó HS hiểu được bản chất hiện tượng và giải thích được thông qua khái niệm từ thông Phần kiến thức này GV có thể tổ chức dạy theo lí thuyết kiến tạo