Đây là một hình thức dạy học mà trong đóngười giáo viên luôn tìm mọi biện pháp để đưa học sinh vào các tình huống cóvấn đề, hướng dẫn và giúp đỡ học sinh phát huy tính sáng tạo và tích c
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT NGUYỄN XUÂN NGUYÊN
VẬN DỤNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH TRONG MỘT SỐ BÀI HỌC CỦA VẬT LÍ THPT CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN Môn: Vật lí
Người thực hiện : Hoàng Thị Thu Hằng Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên SKKN thuộc lĩnh vực môn : Vật lí
THANH HÓA NĂM 2017
Trang 2MỤC LỤC Trang
1.1.Lí do chọn đề tài……… 1
1.2 Mục đích nghiên cứu……… 2
1.3 Đối tượng nghiên cứu……… 2
1.4 Đối tượng nghiên cứu sư phạm……… 2
1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm……… 2
II NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiêm 2
2.1.1 Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề 2
2.1.2 Vấn đề và tình huống có vấn đề 3
2.1.3 Tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề 4
2.1.4 Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề 5
2.1.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề 6
2.2 Thực trạng của vấn đề 6
2.3 Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 7
2.3.1.Khả năng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số bài học……….7
2.3.2.Một số kiểu tình huống có vấn đề………7
2.3.3 Xây dựng tiến trình dạy bài học theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề……….8
2.3.3.1 Ví dụ dạy học giải quyết vấn đề về bài học xây dựng kiến thức mới 8
2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục…………18
III KẾT LUẬN, KINH NGHIỆM 3.1 Kết luận………19
3.2 Kiến nghị……… 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
Trang 3I MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là một trong những phương phápdạy học tích cực hiện nay Sử dụng phương pháp dạy học này sẽ kích thích tínhchủ động, tích cực, sáng tạo và tăng cường độ làm việc của cả giáo viên và họcsinh trong suốt quá trình lên lớp Đây là một hình thức dạy học mà trong đóngười giáo viên luôn tìm mọi biện pháp để đưa học sinh vào các tình huống cóvấn đề, hướng dẫn và giúp đỡ học sinh phát huy tính sáng tạo và tích cực của cánhân để giải quyết được các vấn đề đặt ra nhằm đạt được mục đích cuối cùng làgiúp học sinh nắm được tri thức mới hoặc cách nhận thức hành động mới khicác em tích cực tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề đã phải trải qua nhiều thử thách,thực nghiệm trong gần suốt một thế kỷ 20 để đến gần đây mới được sử dụngthực sự ở nhiều trường học ở Hoa Kì, Phần Lan và trở thành một yếu tố chủđạo trong cải cách giáo dục ở một số nước khác đặc biệt là các nước đã tham giavào chương trình PISA trong đó có Việt Nam Đó là một phương pháp dạy vàhọc phù hợp với tính triết lí về khoa học và giáo dục hiện đại, đáp ứng tốt nhữngyêu cầu về giáo dục trong thế kỷ 21
Thực tiễn giảng dạy bộ môn Vật lí hiện nay ở các trường THPT cho thấy:Mặc dầu đã có những đợt tập huấn đổi mới phương pháp dạy học sử dụng cácphương pháp dạy học tích cực trong có dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huytính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh nhưng quá trình vận dụng dạy họcgiải quyết vấn đề trong thực tế của các giáo viên còn lúng túng, chưa linh hoạt.Cách làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu chưa thực sự lôi cuốn các em, hệ thốngcâu hỏi đặt ra có ít biện pháp kích thích nhu cầu tìm tòi và hứng thú của họcsinh, ít tạo ra được các tình huống học tập nên hiệu quả học tập chưa cao
Các cuộc khảo sát điều tra cho thấy, việc đánh giá kết quả học tập của họcsinh của các giáo viên hiện đang chủ yếu dựa vào việc hiểu và vận dụng kiếnthức, kỹ năng trong các bài tập cơ bản, ít có yêu cầu vận dụng giải quyết tìnhhuống xảy ra trong thực tiễn, một kỹ năng quan trọng quyết định sự thành côngcủa con người trong thời đại khoa học và công nghệ đang phát triển như vũ bão.Đổi mới cách đánh giá học sinh theo chuẩn quốc tế ( PISA) đang là một trongnhững kế hoạch được Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam triển khai thực hiện.Thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đềcần phải được tiến hành song song với việc đổi mới kiểm tra đánh giá Mỗi bộ
Trang 4câu hỏi đánh giá học sinh sau mỗi bài học, mỗi chương, mỗi học kì, trong các kìthi cũng cần được đổi mới theo tinh thần đó.
Với những tất cả những lí do nói trên, nên tôi chọn nghiên cứu đề tài:
“Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tích tích cực của học sinh trong một số bài học của Vật lí THPT chương trình cơ bản”.
1.2 Mục đích nghiên cứu:
- Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học.
- Tìm cho mình một phương pháp để tạo ra không khí hứng thú và lôi cuốn
học sinh trong giờ học, đồng thời giúp các em đạt được kết quả cao tronghọc tập
1.3 Đối tượng nghiên cứu
- Dạy học giải quyết vấn đề trong một số bài học của vật lí THPT chương
trình cơ bản
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết.
- Nghiên cứu thực nghiệm
1.5 Những điều mới của sáng kiến.
Vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề để giảng dạy một số bàitrong chương trình Vật lí THPT tạo ra không khí học tập sôi nổi, học sinh họctập tích cực và kích thích được khả năng tìm tòi sáng tạo ở các em, tạo cho các
em cơ hội đóng vai nhà khoa học trong việc nghiên cứu, chiếm lĩnh tri thức mới
Khi bước vào giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề để giải quyết vấn đềmâu thuẫn bên trong học sinh đã đóng vai trò chủ đạo tránh tình trạng giáo viên
tự mình trình bày
II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1 Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề vân dụng cơ chế kích thích động cơ - tổ chứchoạt động cho HS và nâng vai trò chủ thể của HS trong hoạt động dạy họclên rất cao Cơ chế đó được xây dựng từ các quan điểm triết học và tâm lýhọc về hoạt động nhận thức như sau:
Trang 5Về mặt tâm lý học ta thấy rằng, hoạt động tư duy của con người chỉthực sự xuất hiện khi có “vấn đề”, tức là gặp phải một trở lực khoa học “Vấnđề” này không thể giải quyết được bằng vốn tri thức và kỹ năng đã có Tuynhiên nó liên quan mật thiết đến vốn tri thức cũ và nếu giải quyết được thì sẽlàm tăng thêm vốn hiểu biết Vì thế mà HS có hứng thú muốn nhận thức vấn
đề đó Hơn nữa do có sự liên quan giữa “vấn đề” với vốn tri thức cũ nên HS hivọng có cơ sở để tháo gỡ nó Nếu GV gợi để HS thấy với sự cố gắng nhất định
họ sẽ giải được bài toán đó và sẽ nâng được tầm hiểu biết Khi đó HS sẽ cónhu cầu nhận thức, có khát vọng hoạt động
Về mặt triết học, bài toán nhận thức chứa đựng mâu thuẫn khách quangiữa trình độ tri thức và kỹ năng đã có của HS với trình độ tri thức và kỹ năng
mà họ cần đạt tới Điều cơ bản là phải làm cho mâu thuẫn tồn tại khách quan kiatrở thành mâu thuẫn chủ quan tồn tại ngay trong nhận thức của HS Chỉ có tíchcực tham gia giải quyết mâu thuẫn đó thì tiến trình học tập mới phát triển được.Đồng thời GV phải gợi mở phương hướng và khả năng giải quyết mâu thuẫn đó.Khi nhận thấy được khả năng đó thì động lực của quá trình nhận thức sẽ xuấthiện và HS sẽ không còn ở vị trí thụ động nữa, mà họ sẽ rất tự giác và tích cực,
họ trở nên chủ thể của hoạt động [11,37]
Có thể hiểu bản chất của DHGQVĐ là một phương pháp dạy học trong đó
GV tổ chức cho HS tự lực xây dựng kiến thức mới dưới sự giúp đỡ, hướng dẫn,điều khiển của GV Hoạt động đó diễn ra theo tiến trình nghiên cứu khoa học,cũng bao gồm các bước như tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, hợpthức hoá và vận dụng kiến thức
Trong lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề, hai khái niệm cơ bản là kháiniệm “vấn đề” và khái niệm “tình huống có vấn đề”
2.1.2 Vấn đề và tình huống có vấn đề
▪ Vấn đề
“Vấn đề” là bài toán mà cách thức hoàn thành hay kết quả của nó chưađược HS biết trước, nhưng HS đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuấtphát, để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hình thành bài làm.Nói cách khác, đó là câu hỏi mà HS chưa biết lời giải đáp, và cũng không cóphương tiện để tìm tòi câu trả lời” [9,89]
Vấn đề mà trong đó nêu rõ các thông số và điều kiện giải có thể do bênngoài đặt ra cho chủ thể, lúc này vấn đề biến thành một bài toán có vấn đề
Trang 6Bài toán có vấn đề là một vấn đề giải quyết được với những điều kiện hay thông
số cho trước
Tình huống có vấn đề
a Khái niệm
* Khái niệm
“Tình huống có vấn đề” là tình huống mà HS tham gia gặp một khó khăn,
HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khảnăng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyếtvấn đề đó Nghĩa là tình huống đó kích thích hoạt động tích cực của HS trong việc đềxuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất” [9,89]
Tình huống có vấn đề đặc trưng cho thái độ của chủ thể đối với trở ngạinảy ra trong lĩnh vực hoạt động thực hành hay trí óc Nhưng đó là thái độ màtrong đó chủ thể chưa biết cách khắc phục trở ngại và phải tìm cách khắc phục
* Các kiểu tình huống có vấn đề
- Tình huống phát triển, hoàn chỉnh
- Tình huống bế tắc
- Tình huống lựa chọn và tình huống bác bỏ
- Tình huống ứng dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn
- Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ, nghịch lý
2.1.3 Tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề
Hoạt động của nhà khoa học khi đi tìm chân lý là một hoạt động đầy tựlực sáng tạo Để rèn luyện năng lực tự lực nhận thức và phát triển tư duy sángtạo cho HS trong dạy học giải quyết vấn đề, người ta xây dựng quá trình dạy họcphỏng theo quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học
Ta có thể diễn tả tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề qua sơ đồ sau (sơ
đồ 1):
Trang 72.1.4 Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề
Có thể coi cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề gồm ba giai đoạn: tạotình huống có vấn đề, hướng dẫn giải quyết vấn đề và vận dụng tri thức để củng
cố và mở rộng vấn đề
Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề
Đây là giai đoạn đặt HS vào tình huống có vấn đề Giai đoạn này có nhiệm vụkích thích thần kinh hoạt động tạo cho HS một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhucầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc
Giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề: Ở giai đoạn này học sinh sẽ dần
dần làm quen với phương pháp nghiên cứu của nhà vật lý học, ở mức độ tậpdượt xây dựng kiến thức để phản ánh những sự kiện thực tế
Giai đoạn vận dụng tri thức
Ở giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học giải quyết vấn đề là vận dụng cáckiến thức mới thu nhận được, làm cho kiến thức của HS được củng cố vững chắchơn
Bước đầu của giai đoạn này việc cho HS giải quyết các nhiệm vụ đơn giảnnhư giải bài toán, phân tích và giải thích các sự kiện tương tự Bước này chủ yếugiúp HS nhớ, thuộc và hiểu tri thức, tái hiện nó là chính
Dạy học giải quyết vấn đề Tình huống có vấn đề
Nêu giả thuyết - Hệ quả
lôgic
Kiểm tra hệ quả - giả
thuyết Sai Đúng
Áp dụng
Phương pháp nghiên cứu
Đề xuất vấn đề
Nêu giả thuyết - Hệ quả
Kiểm tra hệ quả - giả
thuyết Sai
Áp dụng Đúng
Trang 8Bước tiếp theo, yêu cầu HS phải vận dụng tri thức vào những tình huống mới,
kể cả các tình huống có tính công nghệ, kỹ thuật Ra các bài tập có tính sáng tạo,đảm bảo tính vừa sức và không quá phức tạp
2.1.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
Để có thể vận dụng linh hoạt lý luận của phương pháp dạy học giải quyếtvấn đề vào việc dạy học các đề tài cụ thể khác nhau, có thể chia dạy học giảiquyết vấn đề thành ba mức độ tuỳ theo phần tham gia của HS nhiều hay ít vàoquá trình giải quyết vấn đề Đó là các mức độ:
- Trình bày nêu vấn đề
- Tìm tòi nghiên cứu một phần
- Tìm tòi nghiên cứu sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo)
2.2 Thực trạng của vấn đề
Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế giảng dạy của giáo viên một
số trường THPT khi vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn vào dạy một
số bài học cụ thể của môn Vật lí tôi có một số nhận xét sau:
Hầu hết các giáo viên đều tạo ra được các tình huống có vấn đề, nhưngkhi bước vào giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề đa số các giáo viên tự mìnhtrình bày cách thức giải quyết vấn đề mâu thuẩn trên trong sự theo dõi của các
em hoặc có sự tham gia giải quyết của các em nhưng không nhiều
Ở các bài học mà các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề diễn ra đầy
đủ theo các tính chất của nó, hầu hết các giáo viên ở giai đoạn hướng dẫn giảiquyết vấn đề chưa đưa ra được hệ thống các câu hỏi hợp lí để hướng các em làmquen với phương pháp nghiên cứu của nhà Vật lí học, để từ đó rèn luyện cho các
em năng lực giải quyết vấn đề trong học tập cũng như trong cuộc sống
Đặc biệt với các bài khó như bài “Khúc xạ ánh sáng”, “Dòng điện trongchất bán dẫn”, qua tìm hiểu một số giáo án ở các sách tham khảo, ở một số luậnvăn thạc sĩ giáo dục, cũng như thực tiễn quá trình dạy học của các giáo viên, tôinhận thấy các giáo án chưa khai thác tối đa phương pháp dạy học giải quyết vấn
đề trong các tình huống liên quan đến việc xây dựng kiến thức khó, mang bảnchất vật lí của hiện tượng
Với bài “Khúc xạ ánh sáng” hầu hết các giáo viên có dùng thí nghiệm đểkhảo sát vị trí của tia khúc xạ đối với tia tới, sự phụ thuộc của góc khúc xạ vào
Trang 9góc tới nhưng chưa làm rõ vì sao cần phải nghiên cứu tỉ số r i , sinsinr i mà không
nghiên cứu các tỉ số r i ,cotcotr i
cos
cos
, hệ thống câu hỏi và các tình huống có vấn đềchưa xoáy sâu vào việc nghiên cứu nội dung bài học Học sinh chưa thực sựđóng vai nhà khoa học trong việc nghiên cứu, chiếm lĩnh tri thức mới
Với bài “Dòng điện trong chất bán dẫn” khi đa số giáo án đều soạn đềutheo tiến trình của SGK, trong khi đó nếu lựa chọn theo tiến trình tìm hiểu sựdẫn điện của bán dẫn tinh khiết trước rồi sau đó lần lượt tìm hiểu bán dẫn loại n
và bán dẫn loại p theo dạy học giải quyết vấn đề sẽ làm rõ được đặc điểm cũngnhư tính chất dẫn điện của từng loại bán dẫn Hơn nữa, trong quá trình giảng dạy
đa số các giáo viên chưa kết hợp linh hoạt các phương pháp dạy học khác Ngoài
sử dụng dạy học giải quyết vấn đề để giải quyết vấn đề trong bài học còn phải sửdụng phương pháp mô hình để làm sáng tỏ sự xuất hiện của lỗ trống cũng như
so sánh chiều chuyển động của lỗ trống với electron dẫn
2.3 Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.3.1 Khả năng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số bài học
Căn cứ vào nội dung chương và năng lực nhận thức của HS đại trà có thểlập bảng sau về khả năng thực hiện dạy học giải quyết vấn đề ở các bài này như
2.3.2 Một số kiểu tình huống có vấn đề điển hình
a Tình huống phát triển hoàn chỉnh
Tình huống 1: Bài học “Dòng điện trong chất bán dẫn”
GV: Các hạt tải điện trong chất bán dẫn sẽ chuyển động như thế nào khi chưađặt điện trường và khi đặt điện trường vào bán dẫn?
HS: Khi chưa có điện trường các hạt electron dẫn và lỗ trống chuyển động tự do
về mọi phía
Trang 10Khi có điện trường đặt vào thì các electron dẫn chuyển động có hướng ngượcchiều điện trường còn các lỗ trống chuyển động có hướng cùng chiều điệntrường.
GV: - Biểu diễn thí nghiệm mô phỏng chuyển động của electron liên kết và lỗtrống trong chất bán dẫn tinh khiết khi chưa có điện trường và khi có điệntrường Từ đó hãy rút ra bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn là gì?
HS: Quan sát thí nghiệm mô phỏng
Bản chat: Vậy dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các eletron dẫn chuyểnđộng ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiềuđiện trường
b Tình huống bế tắc
Tình huống 2: Bài “Khúc xạ ánh sáng”
GV: Khi trời mưa xong các em thường thấy hiện tượng gì ?
HS : Khi trời mới mưa xong ta thường thấy có cầu vồng xuất hiện
GV : Khi quan sát cầu vồng, các em thường thấy nó xuất hiện vào lúc nào và vềphía nào của mặt trời ?
HS : Cầu vồng thường xuất hiện ở phía Đông vào buổi chiều và ở phía Tây vàobuổi sáng sớm của mặt trời sau khi trời mới mưa xong
GV : Khi quan sát con cá đang bơi lội trong hồ nước, hình như ta thấy con cáđược nâng lên gần mặt nước hơn so với vị trí thực của nó, tại sao ?
c Tình huống ứng dụng kiến thức vào thực tiễn
Tình huống 4: Bài “Dòng điện trong chất bán dẫn”
Trên tay cô (thầy) có các linh kiện bán dẫn : điôt, tranzito Chúng có mặt trongmọi thiết bị điện tử dùng trong khoa học, kĩ thuật như pin mặt trời, điện thoại, ti
vi, máy tính, Do những tính chất đặc biệt như thế nào mà chất bán dẫn lạiđược sử dụng rộng rãi như vậy ? Bài học hôm nay sẽ trả lời cho các em câu hỏitrên
2.3.3 Xây dựng tiến trình dạy học bài học theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
2.3.3.1.Ví dụ Dạy học giải quyết vấn đề về bài học xây dựng kiến thức mới
Trang 11I MỤC TIÊU
1 Về kiến thức
- Hiểu được các tính chất đặc biệt của bán dẫn
- Hiểu được cơ chế tạo thành các hạt tải điện (electron và lỗ trống) trong bán dẫntinh khiết và bán dẫn pha tạp chất
- Hiểu được sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n
- Trình bày được bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn, phân biết được bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
+ Chuẩn bị hình 17.1 , 17.2, 17.3 ra giấy khổ to
+ Chuẩn bị một số linh kiện bán dẫn thường dùng như điôt bán dẫn,
Ôn tập các kiến thức quan trọng chính:
+ Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
+ Vài thông số quan trọng của kim loại như điện trở suất, hệ số nhiệt điện trở, mật độ electron tự do
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Giai đọan 1: Tạo tình huống có vấn đề
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới
Hoạt động dạy của GV Hoạt động học của HS Nội dung ghi
bảng
Trang 12- Nêu câu hỏi:
+ Nêu bản chất của dòng
điện trong kim loại
+ Điện trở suất của kim loại
phụ thuộc như thế nào vào
nhiệt độ? Viết biểu thức sự
phụ thuộc đó và nêu tên, đơn
vị của các đại lượng có mặt
- Trả lời:
+ Bản chất của dòng điệntrong kim loại là dòngchuyển dời có hướng của cácelectron tự do dưới tác dụngcủa điện trường
+ Điện trở suất của kim loạităng theo nhiệt độ gần đúng:
] ( 1
- Giới thiệu bài mới :
Trên tay cô (thầy) có các
linh kiện bán dẫn : điôt,
tranzito Chúng có mặt trong
mọi thiết bị điện tử dùng
trong khoa học, kĩ thuật như
pin mặt trời, điện thoại, ti vi,
máy tính, Do những tính
chất đặc biệt như thế nào mà
chất bán dẫn lại được sử
dụng rộng rãi như vậy ? Bài
học hôm nay sẽ trả lời cho
các em câu hỏi trên
- Ghi tiêu đề lên bảng :
Bài 17 Dòng điện trong chất
bán dẫn
- Lắng nghe, quan sát
- Ghi tiêu đề vào vở
Bài 17 : Dòngđiện trong chấtbán dẫn
Giai đoạn : Giải quyết vấn đề
Hoạt động 2 (7 phút) : Tìm hiểu chất bán dẫn và tính chất