Xây dựng hệ thống bài tập chương cân bằng và chuyển động của vật rắn trong chương trình sách giáo khoa vật lý 10 trung học phổ thông theo tiếp cận hệ thống

47 Chương 3: Một số đề xuất cải tiến việc xây dựng và dạy học phần bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" theo quan điểm tiếp cận hệ thống và Điều khiển .... CÁC KÝ HIỆU VI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

HÀ NỘI, 2008

MỤC LỤC

Mở đầu 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích của đề tài 2

3 Nhiệm vụ của đề tài: 3

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Đối tượng nghiên cứu và khách thể nghiên cứu 3

6 Phạm vi nghiên cứu 4

7 ý nghĩa lý luận và thực tiễn của luận văn 4

8 Cấu trúc của luận văn 4

Chương 1: Giới thiệu một số tiếp cận cơ bản trong lý luận dạy học 6

1.1 Tiếp cận hoạt động và tiếp cận tâm lý nhận thức trong DH 6

1.1.1 Dạy và học theo tiếp cận HĐ 6

1.1.1.1 Các thành tố của hoạt động dạy theo tiếp cận hoạt động 6

1.1.1.2 Các thành tố của hoạt động học theo tiếp cận hoạt động 7

1.1.1.3 Tính thống nhất hai mặt khi tiếp cận HĐ trong dạy học 7

1.1.2 Dạy và học theo tiếp cận tâm lý nhận thức 7

1.1.2.1 Bộ máy học - trung tâm HĐ nhận thức 7

1.1.2.2 Các thành tố của dạy học theo quan điểm SPTT 11

1.2 Tiếp cận hệ thống và điều khiển trong dạy học 14

1.2.1 Giới thiệu vai trò của TCHT &ĐK trong việc nhận diện quá trình dạy học 14

1.2.2 Mối quan hệ của TCHT và TCĐK trong dạy học 16

1.3 Những khái niệm cơ bản liên quan 18

1.3.1 Các khái niệm 18

1.3.2 Tính chất của HT và ĐK 18

1.4 Nội dung của tiếp cận HT và ĐK trong dạy học 20

1.4.1 Nội dung của tiếp cận HT trong DH 20

1.4.1.1 Mối quan hệ hệ th ống và logic của các yếu tố MT - ND -

PP - KT/ĐG trong dạy học 20

1.4.1.2 Nhận diện mối quan hệ của PPDH với các yếu tố khác của QTDH theo tiếp cận HT 23

1.4.2 Nội dung của TCĐK trong dạy học 25

1.4.2.1 Lý thuyết thông tin với việc DH 25

1.4.2.2 Dạy và học theo lý thuyết điều khiển [x] 25

1.5 Dạy học bài tập vật lý theo quan điểm tiếp cận HT và ĐK 27

1.5.1 Bài tập vật lý và dạy học bài tập vật lý: 27

1.5.2 Xây dựng HTBTVL theo quan điểm của TCHT 29

1.5.2.1 Xác định vai trò vị trí của BTVL trong DH vật lý phổ thông [y] 29

1.5.2.2 Mối quan hệ của BTVL chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" với chương trình vật lý lớp 10 THPT 31

1.5.2.3 Mối quan hệ của các loại bài tập trong chương 34

1.6 Soạn giảng theo quan điểm tiếp cận điều khiển hệ thống 36

1.6.1 Mục tiêu DH vừa là mấu chốt của QTDH vừa là đích của điều khiển trong DH Cách xác định MTDH xác đáng 36

1.6.2 Kiểm tra đánh giá - thông tin ngược của quá trình điều khiển trong DH: cách thức sử dụng vai trò của KT/ĐG kết quả HT để điều chỉnh quá trình DH 37

1.6.3 Cụ thể hoá quan điểm trên cho việc xây dựng và luyện giải bài tập vật lý chương "Chuyển động và cân bằng của vật rắn" 38

Chương 2: Thực tiễn dạy học phần bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" ở nhà trường THPT hiện nay 42

2.1 Những nội dung cơ bản về cân bằng vật rắn (lớp 10 THPT) 42

2.1.1 Cân bằng của một chất điểm 42

2.2 Soi sáng thực tiễn trên quan điểm tiếp cận HT và ĐK trong việc xây dựng và giảng dạy bài tập chương "Chuyển động và cân bằng của vật

rắn" 47

Chương 3: Một số đề xuất cải tiến việc xây dựng và dạy học phần bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" theo quan điểm tiếp cận hệ thống và Điều khiển 54

3.1 Xây dựng hệ thống bài tập 54

3.1.1 Phân loại BT theo tiếp cận HT 54

3.1.2 Lựa chọn và sắp xếp BT theo tiếp cận HT 56

3.1.2.1 Dạng 1: Điều kiện cân bằng của vật rắn 56

3.1.2.2 Dạng 2: Bài tập xác định trọng tâm của vật rắn 57

3.1.2.3 Dạng 3: Bài tập về các dạng cân bằng, mức vững vàng của cân bằng 58

3.2 Dạy học một số bài tập của chương tiếp cận điều khiển 59

3.2.1 Logic nhận thức của dạng BT xác định trọng tâm của vật rắn theo tiếp cận điều khiển 59

3.2.2 Cung cấp một số dữ kiện (đầu vào) để HS tư duy và tự lực giải quyết 61

3.2.3 Tiến hành dạy học bài tập trên cơ sở điều khiển và tự điều khiển cho một bài tập cụ thể 62

3.2.4 Thu nhận phản hồi và điều chỉnh: 70

3.2.4 Chốt kiến thức, kĩ năng và kiểm chứng "KQ điều khiển": 71

Kết luận và khuyến nghị 73

Tài liệu tham khảo 80

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ĐƯỢC SỬ DỤNG

BTVL bài tập vật lý CBVR cân bằng vật rắn

PP, PPDH phương pháp, phương pháp dạy học PTDH phương tiện dạy học

QTDH quá trình dạy học QTGD/DH quá trình giáo dục dạy học SGK sách giáo khoa

SPTT sư phạm tương tác TCHĐ tiếp cận hoạt động TCHT & ĐK tiếp cận hệ thống và điều khiển THPT trung học phổ thông

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay trong sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, việc đổi mới nội dung, phương pháp, hình thức và phương tiện dạy học để chuẩn bị cho thế hệ trẻ có đủ khả năng làm chủ được nền khoa học kĩ thuật hiện đại

là vấn đề cấp thiết Nền giáo dục nước ta đang từng bước đổi mới về mọi mặt để có thể đào tạo được những người lao động có hiệu quả cao, đáp ứng được mục tiêu hiện đại hóa đất nước Cũng như trên toàn thế giới, mục đích giáo dục ở nước ta không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh những kiến thức, kỹ năng mà loài người đã tích lũy được trước đây, mà còn đặc biệt quan tâm đến việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề Để có thể đạt được mục tiêu đó, ngành giáo dục và đào tạo phải thực hiện đổi mới đồng bộ về nhiều mặt Riêng về phương pháp và phương tiện dạy học, cần khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo cho 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 Tóm lại, dạy học hiện nay là dạy học giải quyết vấn đề, bản chất của quá trình dạy học là quá trình tổ chức hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức của học sinh Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh

Hiện nay, việc đổi mới phương pháp dạy học ở nước ta đã thu được những thành tựu đáng kể, quá trình dạy học ngày càng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học, học sinh có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi,

sáng tạo giải quyết vấn đề Tuy nhiên, để người giáo viên có thể kích thích hứng thú học tập của học sinh, hay để rèn luyện cho học sinh phong cách làm việc khoa học, lối tư duy logic sáng tạo hay tạo cho học sinh thói quen

tự suy nghĩ, tìm tòi tri thức, không phải điều đơn giản Quá trình dạy và học là một quá trình phức tạp, phải qua một thời gian dài học sinh mới tích lũy đủ những tri thức về một vấn đề nào đó hay những kĩ năng làm việc khoa học Do đó phương pháp giảng dạy phải linh hoạt, phù hợp với từng bài học, từng giai đoạn phát triển nhận thức của học sinh Vận dụng những phương pháp dạy học mới, tích cực hơn trong quá trình nhận thức khoa học của học sinh sẽ giúp học sinh hình thành từ sớm một phong cách học tập tích cực, tự chủ và sáng tạo Đối với môn vật lý, điều này càng có ý nghĩa cực kỳ quan trọng Trên thực tế, ở nhiều nơi, việc dạy và học môn này vẫn theo kiểu cũ, giáo viên cung cấp kiến thức, học sinh tiếp nhận một cách thụ động Nhất là phần bài tập vật lý, nhiều khi đã không được chú trọng đúng mức Người giáo viên vật lý cần ý thức được rằng dạy bài tập chính là một trong những cách để kiến thức vật lý được đào sâu, mở rộng cũng như vận dụng linh hoạt trong trí óc của học sinh, hơn nữa còn là một công cụ để tìm kiến thức mới cũng như phát triển tư duy sáng tạo Đó là con đường để những định luật, những hiện tượng hay khái niệm vật lý in dấu rõ nét nhất lên não bộ người học Vì vậy, để quá trình dạy học nói chung, và quá trình dạy học bài tập nói riêng của chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" trong sách giáo khoa lớp 10, được trình bày theo quan điểm dạy học hiện đại,

sử dụng phương pháp dạy học tích cực rèn luyện cho học sinh tính tự chủ, sáng

tạo, tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu là: Xây dựng hệ thống bài tập chương

"Cân bằng và chuyển động của vật rắn" trong chương trình sách giáo khoa Vật lý 10 trung học phổ thông theo tiếp cận hệ thống

2 Mục đích của đề tài

Vận dụng lý luận dạy học hiện đại vào việc xây dựng hệ thống bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" lớp 10 THPT theo tiếp cận

hệ thống và điều khiển, nhằm tăng cường hoạt động, nhận thức tự chủ sáng tạo và góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý

3 Nhiệm vụ của đề tài

Để đạt được mục đích của đề tài, trong quá trình nghiên cứu cần thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu lý luận dạy học hiện đại về việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý

- Nghiên cứu lý luận về bài tập vật lý, dạy học thông qua bài tập vật

lý

- Nghiên cứu lý luận về lý thuyết hệ thống, tiếp cận hệ thống và điều khiển Tổng quan các kiến thức chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn"

- Nghiên cứu xây dựng và triển khai hệ thống bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn"

- Khảo sất trên thực tế nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy bài tập theo tiếp cận hệ thống và điều khiển từ đó rút kinh nghiệm để hoàn chỉnh, đồng thời làm cơ sở cho việc xây dựng qui trình dạy bài tập các phần khác theo tiếp cận hệ thống và điều khiển

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận

- Khách thể nghiên cứu: Tiếp cận hệ thống và điều khiển trong dạy học

- Đối tượng nghiên cứu: quá trình dạy bài tập vật lý chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn"

6 Phạm vi nghiên cứu

Việc dạy học bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" (Vật lý 10 THPT) một số lớp 10 Trường THPT DL Lômônôxốp và một số trường THPT ở Hà Nội

7.Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của luận văn

Ý nghĩa lý luận

Góp phần kiểm chứng và phản chiếu lại các lý luận về tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý nói chung và dạy bài tập vật lý nói riêng

Minh họa khả năng vận dụng lý thuyết hệ thống và tiếp cận hệ thống, tiếp cận điều khiển trong dạy học vật lý

Ý nghĩa thực tiễn

Vận dụng tiếp cận HT&ĐK vào quá trình dạy học, cải tiến cũng như

đề xuất PPDH theo tiếp cận HT&ĐK nhằm tích cực hóa hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh Từ đó nâng cao chất lượng của hoạt động dạy học, bám sát mục tiêu của chương trình

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung của luận văn bao gồm 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu một số tiếp cận cơ bản trong lý luận dạy học Chương 2: Thực tiễn dạy học phần BT chương "Cân bằng và chuyển

động của vật rắn" ở lớp 10 nhà trường THPT

Chương 3: Một số đề xuất cải tiến việc xây dựng và DH phần BT

chương theo quan điểm của TCHT&ĐK

Chương 1: GIỚI THIỆU MỘT SỐ TIẾP CẬN CƠ BẢN

TRONG LÝ LUẬN DẠY HỌC

1.1 Tiếp cận hoạt động và tiếp cận tâm lý nhận thức trong DH

1.1.1 Dạy và học theo tiếp cận HĐ

Hoạt động dạy học dưới góc nhìn của tiếp cận hoạt động là một hoạt động tích hợp 2 hoạt động thành phần thâm nhập vào nhau sinh thành ra nhau chi phối lẫn nhau đó là hoạt động dạy và hoạt động học Tuy hai hoạt động này cộng tác chặt chẽ với nhau tạo nên bản chất toàn diện của quá trình dạy học nhưng có thể tách ra xem xét từng hoạt động có tính độc lập tương đối có mục đích, nội dung, cách thức tiến hành… đó là hoạt động giảng dạy và hoạt động học tập Tuy nhiên cả hai hoạt động này đều hướng vào việc thực hiện nhiệm vụ, mục tiêu dạy học Từ "hoạt động" trong tiếp cận hoạt động chủ yếu nhằm vào hoạt động học tập của học sinh nhằm đạt hiệu quả cao trong học tập nhưng cũng không loại trừ hoạt động dạy của giáo viên Bởi vì chỉ khi người dạy có hoạt động đa dạng, tích cực và phù hợp với từng cá thể học thì mới có thể phát huy được những hoạt động tích cực của người học

1.1.1.1 Các thành tố của hoạt động dạy theo tiếp cận hoạt động

Với người giáo viên hai thành tố chính theo tiếp cận hoạt động chính

là hai hoạt động: hoạt động truyền thụ kiến thức và hoạt động điều khiển sư phạm Hoạt động điều khiển sư phạm quyết định chủ yếu chất lượng của hoạt động dạy Mặc dù bất kỳ việc làm nào của giáo viên cũng là sự tích hợp cả hai dạng hoạt động này Như vậy trong hoạt động của giáo viên, hoạt động truyền thụ và hoạt động điều khiển sư phạm luôn luôn tồn tại thống nhất, biện chứng với nhau Sự tiết chế của mỗi dạng hoạt động này

trong từng tình huống cụ thể phụ thuộc vào mục tiêu và nội dung dạy học của tình huống đó

1.1.1.2 Các thành tố của hoạt động học theo tiếp cận hoạt động

Với việc học tập của người học thì hai thành tố chính là hoạt động lĩnh hội và hoạt động tự điều khiển nhận thức Trong đó hoạt động tự điều khiển nhận thức là quan trọng nhất Chính hoạt động đó mới giúp cho học sinh không chỉ lĩnh hội được kiến thức mà còn hình thành được phương pháp hoạt động trí óc - hay còn gọi là phương pháp tư duy Kiến thức có thể mất

đi nhưng phương pháp tư duy thì còn mãi và giúp họ vững vàng trong mọi việc của cuộc sống, khi áp dụng nó

1.1.1.3 Tính thống nhất hai mặt khi tiếp cận HĐ trong dạy học

Tính thống nhất hai mặt thể hiện ở ba ý: thứ nhất là thống nhất giữa truyền thụ và điều khiển sư phạm của HĐ dạy, thứ hai là thống nhất giữa lĩnh hội và tự điều khiển nhận thức của HS, và cuối cùng là sự thống nhất, cộng tác qua lại và chi phối lẫn nhau giữa HĐ dạy và HĐ học Tất cả những sự thống nhất đó có nguyên nhân là chúng xuất phát từ một mục tiêu

và nội dung dạy học duy nhất Đồng thời chúng cùng có một định hướng là sao cho đạt được mục tiêu dạy học cao nhất Chính xuất phát điểm cũng như cái đích chung buộc các thành tố của QTDH phải có sự thống nhất và cộng tác tối đa liên tục trong suốt quá trình

1.1.2 Dạy và học theo tiếp cận tâm lý nhận thức

1.1.2.1 Bộ máy học - trung tâm HĐ nhận thức

Trong quá trình dạy học, người giáo viên là người quyết định trực tiếp NDDH Thông qua các phương pháp sư phạm khác nhau, giáo viên sẽ cố gắng chuyển tải tốt nhất những NDDH đó tới học sinh Tuy nhiên, hiệu quả thực sự của việc học lại phụ thuộc chủ yếu vào năng lực xử lý, chọn lọc thông tin của học sinh mà ta còn gọi là tâm lý nhận thức Mỗi học sinh có một tâm lý nhận thức khác nhau Chính vì vậy mà với cùng một giáo viên,

cùng một NDDH, cùng một phương pháp truyền đạt nhưng kết quả ở mỗi học sinh không giống nhau Do đó trong QTDH, người dạy cần đặc biệt lưu

ý tới tâm lý nhận thức của lứa tuổi cũng như của từng đối tượng học sinh

Từ đó có thể sử dụng những phương pháp tác động đặc thù với từng em, sao cho hiệu quả truyền đạt là cao nhất Dạy và học là như vậy, gọi là dạy

và học theo tiếp cận tâm lý nhận thức

Theo tiếp cận này, người ta khẳng định trung tâm của hoạt động nhận thức chính là bộ máy học Khi bộ máy học hoạt động đúng qui tắc của nó, kết quả học sẽ cao và ngược lại Bộ máy học là một hệ thống đặc biệt, bao gồm hệ thần kinh và các giác quan

Hình 1.1: Quy tắc hoạt động của bộ máy học

Kích thích

Giác quan thu nhận

Nơron nhận truyền Vùng limpic: hứng thú

Bán cầu phải tập hợp dữ liệu

Trạng thái T

Bán cầu trái định danh tri thức Tri thức được định hướng và tiếp nhận

Thông tin

Thông tin được truyền tới người học sẽ biến thành kích thích đối với người học Đương nhiên giáo viên phải lưu ý không phải bất cứ thông tin (hay vấn đề) nào cũng có tác dụng kích thích Mà đó phải là những vấn đề đặt ra cho học sinh, không quá khó, nhưng nếu chỉ dùng những tri thức đã biết thì không thể giải quyết được Yêu cầu học sinh từ những kiến thức sẵn

có, cộng thêm sự tìm tòi lý giải mới để giải quyết vấn đề

Những kích thích này có thể tác động lên nhiều giác quan (mắt - thị giác, tai - thính giác ) sau đó được các nơron thần kinh nhận truyền lên não bộ, cụ thể ở đây là truyền đến vùng limbic - gây hứng thú Từ đó bán cầu phải sẽ tập hợp các dữ liệu, trong đó có những dữ liệu có từ trước khi học và cả những dữ liệu xuất hiện ngay ở trong thông tin vừa nhận (dữ liệu hỗn hợp)

Tập hợp dữ liệu sẽ được phân tích, so sánh, tổng hợp, liên hệ, (các thao tác tư duy) hay nói cách khác, não bộ sẽ xử lý các dữ liệu để định danh được tri thức mới Cuối cùng tri thức mới được tiếp nhận

Nói một cách khác, quá trình xử lý thông tin trong não người được diễn ra như sau: thông tin sau khi được đón nhận bởi giác quan nó được các nơron dẫn truyền tới hệ thần kinh trung ương Tại đây, sau khi vượt qua rào cản thứ nhất (limbic) nó được truyền tới bán cầu não phải, nơi tiếp nhận và chứa đựng các thông tin hỗn hợp: bao gồm thông tin nhận được từ bên ngoài (cảm giác về những kích thích bên ngoài) và thông tin đã được lưu giữ (những trải nghiệm, kinh nghiệm - cái mà người học đã có) Sau khi thông tin tới bán cầu não phải, muốn tới được bán cầu não trái (chuyển từ cái không đồng nhất sang cái đồng nhất), chúng phải vượt qua "rào cản thứ hai" đó là trạng thái "T" Trạng thái "T" chỉ xuất hiện khi thông tin đưa vào bán cầu phải được đầy đủ, và người học tìm ra được mối liên hệ với những

gì chủ thể đã biết Cuối cùng khi đã vượt qua trạng thái "T", thông tin sẽ được bán cầu não trái xử lý (đọc tên hoặc đưa ra kiến thức mới)

Hình 1.2 Cơ chế nhận thức trong não người 1.1.2.2 Các thành tố của dạy học theo quan điểm SPTT

Ba thành tố chính, còn gọi là ba tác nhân của quá trình dạy học theo quan điểm SPTT: người học, người dạy và môi trường

Người học:

Từ "người học" trong quan điểm SPTT bao hàm tất cả các đối tượng

đi học, có ý nghĩa là "cố gắng và học tập", ngoài ra còn có nghĩa rộng là

"cam kết và trách nhiệm" Rõ ràng khác với từ "học sinh" - nhấn mạnh hơn tới mối quan hệ với người thầy và một số cơ sở trường học

Người học với năng lực và sức sáng tạo của bản thân tham gia vào quá trình lĩnh hội tri thức mới Người học có khả năng khai thác những kinh nghiệm và những tri thức đã được tích lũy trước đó để tìm hiểu và khám phá những tri thức mới

Theo quan điểm SPTT, người học trước hết là chủ thể học mà không phải là người được dạy (thể hiện tính tự nguyện và chủ động)

Người dạy và vai trò trong DH theo quan điểm SPTT:

Người dạy bằng những kiến thức, kinh nghiệm, năng lực của mình giúp đỡ người học, chỉ cho người học cái đích phải đạt tới, khơi dậy hứng thú ở người học

Trạng thái

T

Không đồng nhất

Đồng nhất

Bán cầu trái Bán cầu phải

Người dạy đồng hành cùng người học, khuyên nhủ, động viên, chỉ bảo, giúp đỡ khi cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi để người học tham gia tích cực vào quá trình học

Được trang bị tốt chuyên môn, nghiệp vụ giúp người dạy làm chủ nội dung và phương pháp dạy

Với tư cách cố vấn, người dạy giúp người học biểu đạt rõ hơn những ý định, suy nghĩ của họ để giúp họ phát huy được tính chủ động, sáng tạo để học tốt môn học Người dạy phải xác định rõ những gì người học cần và những gì người học có thể tự làm được từ đó chuyển giao những nhiệm vụ này cho họ thông qua giám sát và hướng dẫn Đồng thời, người dạy hướng người học vào mục tiêu thực tế nhất của GD hiện đại: học gắn với hành Với tư cách tham gia vào QTDH, người dạy hoạt động như một thành viên của QT học tập ở trên lớp Do đó người dạy còn có thêm vai trò bổ sung là nguồn tham khảo có giá trị cho người học, giúp người học tháo gỡ khó khăn và định hướng tư duy về trình độ chuẩn

Có thực hiện được vai trò nêu trên của người dạy, người dạy mới có thể phát huy được vai trò tích cực của người học, lựa chọn được phương pháp và kỹ năng giảng dạy thích hợp

Với tư cách là người nghiên cứu, người dạy còn có khả năng tìm hiểu những yếu tố tâm lý xã hội ảnh hưởng đến quá trình dạy học, hiểu được đây là nhiệm vụ liên nhân cách :người học có vai trò trung tâm, người dạy

có vai trò hỗ trợ

Môi trường:

Môi trường bao gồm: không khí, ánh sáng, âm thanh, thời gian Đặc biệt, môi trường xã hội với những cơ chế chính trị, gia đình và nhà trường,

tất cả yếu tố bên trong cũng như bên ngoài có ảnh hưởng rõ rệt đến người dạy và người học, phương pháp học và phương pháp sư phạm

Hình 1.3 Tương tác giữa người dạy - người học - môi trường

Người dạy và người học không thể tách rời các yếu tố môi trường, có nguồn gốc từ bên trong như xúc cảm, giá trị, vốn sống, nhân cách của mỗi người hoặc từ bên ngoài như gia đình, nhà trường, xã hội và kể cả môi trường tự nhiên sinh vật

Quan điểm SPTT đặc biệt gia tăng các mối quan hệ tác động qua lại tồn tại giữa người dạy, người học và môi trường Ba mũi tên tạo thành tam giác trong hình vẽ trên đặc trưng cho sự trao đổi hai chiều qua lại giữa các tác nhân

Theo quan điểm sư phạm tương tác, vấn đề căn bản là có ý thức về ảnh hưởng của môi trường đối với quá trình dạy và quá trình học Sự thích nghi hay không thích nghi môi trường mang dáng dấp của một sự tăng cường hay của một sự biến đổi Những quan hệ qua lại rất có lợi được thiết lập giữa các tác nhân của QTDH: môi trường gây nên một sức ép thuận lợi hoặc không thuận lợi đến QTDH, người dạy và người học phản ứng lại

Người học

bằng cách tìm ra cái lợi trong những ảnh hưởng tốt của môi trường hoặc điều chỉnh hay biến đổi những ảnh hưởng tiêu cực Ít nhất người dạy và người học chấp nhận thích nghi môi trường trong ứng xử của mình

Hình 1.4: Hệ quả của phương pháp SPTT

Có thể minh họa sự tác động qua lại giữa một tác nhân với hai tác nhân kia qua hình thức sơ đồ trên Sự hướng dẫn hoạt động của người dạy

có ảnh hưởng đến hứng thú của người học, và ngược lại chính sự tham gia của người học quyết định sự hợp tác của người dạy

1.2 Tiếp cận hệ thống và điều khiển trong dạy học

1.2.1 Giới thiệu vai trò của TCHT &ĐK trong việc nhận diện quá trình dạy học

Quá trình DH là một quá trình phức tạp bao gồm rất nhiều thành tố khác nhau Yêu cầu đổi mới QTDH đang đặt ra vô cùng cấp thiết và đòi hỏi toàn xã hội phải lưu tâm Tuy nhiên, vấn đề quan trọng của bất kì một nền giáo dục nào chính là bắt đầu đổi mới từ đâu Đổi mới GD thì trọng tâm là đổi mới yếu tố nào, để đổi mới yếu tố trọng tâm đó thì các yếu tố còn lại phải thay đổi ra sao mới đạt được hiệu quả thống nhất (?)

Để đổi mới QTDH, từ đó đổi mới cả nền GD nước nhà, nhất thiết phải

có được lối tư duy theo TCHT&ĐK Bởi QTDH thực chất là một hệ thống bao gồm những yếu tố tự nhiên, xã hội: các yếu tố này có một mối quan hệ

Môi trường:

ảnh hưởng, thích nghi

người dạy : Lập kế hoạch, hướng dẫn, hợp tác

Người học:

hứng thú, tham gia, trách nhiệm

chặt chẽ với nhau và không ngừng tác động qua lại lẫn nhau gây nên những hiện tượng như tăng cường hay kìm hãm sự biến đổi Bất kì một sự điều chỉnh nào cho dù là từ bên ngoài hay xuất phát từ nội tại bên trong của QTDH, nếu không chú ý và nghiên cứu kĩ lưỡng tính hệ thống của QT này thì sẽ đều gây ra những sự khập khiễng thiếu ăn khớp Và từ đó mối liên hệ giữa các thành tố với nhau có thể trở thành tác nhân đưa chính những thành

tố đã được thay đổi về với mốc ban đầu, hoặc biến đổi sang một dạng khác khó quy chuẩn hơn Ví dụ: QTDH bao gồm các thành tố như mục tiêu, nội dung, PPDH, PTDH - hình thức tổ chức DH, HĐDH của giáo viên tác động qua lại với nhau Nếu chúng ta muốn đổi mới PPDH mà không chịu cải tiến các thành tố kia cho tương thích thì việc đổi mới PPDH không có hiệu quả Một PPDH tiên tiến không thể dùng để dạy học một nội dung đã lỗi thời, với một hình thức tổ chức DH không phù hợp và chẳng lâu sau, chính sự lỗi thời của NDDH hay bất kì một thành tố nào khác sẽ kìm hãm

sự đổi mới của PPDH (giống hệt mối quan hệ đàn hồi - tác động qua lại giữa các phần của một chiếc lò xo)

Tiếp cận HT&ĐK không những cho phép nghiên cứu, nhận diện QTDH như một hệ thống thực sự mà còn cung cấp phương pháp tác động tới HT này sao cho nó HĐ một cách hiệu quả: phương pháp điều khiển học Điều khiển hệ thống QTDH, chính là làm cho hệ thống đó hoạt động đúng qui tắc, đem lại hiệu quả cao và bền vững

Từ "điều khiển" không chỉ có nghĩa là người dạy điều khiển người học, càng không chỉ hàm ý là nhà quản lý GD điều khiển người dạy và người học Mà từ đó còn thể hiện chính vai trò chủ động tự điều khiển quá trình học của người học trong học tập cũng như vai trò chủ động hướng dẫn của người dạy đối với người học

Khi đã nhận diện QTDH như một hệ thống hoàn chỉnh, chúng ta càng cần ý thức rõ muốn hệ thống vận hành tới trạng thái mong muốn, nhất thiết phải sử dụng tiếp cận HT&ĐK học

1.2.2 Mối quan hệ của TCHT và TCĐK trong dạy học

Theo định nghĩa HT là tập hợp các thành tố có mối quan hệ tạo nên một chỉnh thể và các yếu tố này có thể tập hợp thành 3 bộ phận đó là những yếu tố tập hợp thành đầu vào; có những yếu tố mô tả quá trình hoạt động của hệ thống và các yếu tố tạo nên đầu ra của hệ thống Ba bộ phận này có mối quan hệ có thể mô tả như sau:

Hình 1.4 Ba yếu tố của hệ thống

- Điều khiển là làm cho hệ vận hành và vận hành đúng quy tắc, hợp quy luật và mối quan hệ giữa hệ thống và điều khiển có thể mô tả theo sơ đồ:

Hình 1.5 Sơ đồ điều khiển hệ thống

Trong dạy học đầu vào chính là toàn bộ yếu tố để tạo điều kiện cho quá trình DH diễn ra như MT - ND - chương trình - ĐK cơ sở VCSP và nguồn nhân lực; quá trình chính là các hoạt động dạy học và GD diễn ra theo các trình tự nhất định Đầu ra chính là các sản phẩm của hoạt động

DH Để xác định đúng MTGD nói chung, DH nói riêng hệ này luôn chịu sự

Điều chỉnh

tác động của các "chủ thể điều khiển" và các thông tin ngược thường xuyên được thu thập để kịp thời điều chỉnh cho phù hợp và tương thích với các điều kiện cụ thể

Mối quan hệ giữa TCHT & TCĐK là mối quan hệ biện chứng tức là

có sự phụ thuộc và tác động qua lại lẫn nhau không thể tách rời Khi nghiên cứu giải quyết một vấn đề nếu chỉ có TCHT mà không có TCĐK thì hệ thống đó sẽ khó có được sự vận hành đúng qui tắc để mang lại hiệu quả cao Ngược lại sử dụng TCĐK mà không nhìn nhận sự vật, hiện tượng theo quan điểm của TCHT thì đó sẽ là một sự điều khiển chung chung, không xác định rõ đối tượng và chắc chắn cũng không đem lại thành quả nào đáng kể Thật vậy, ví dụ khi nghiên cứu về ô nhiễm môi trường thì vấn đề ô nhiễm môi trường chính là một hệ thống Hệ thống này được cấu thành từ nhiều yếu tố khác nhau như: ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí, ô nhiễm môi trường đất và thậm chí cả ô nhiễm tiếng ồn Các yếu tố này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, ví dụ muốn giải quyết ô nhiễm môi trường đất, không thể không xem xét ô nhiễm nguồn nước và ngược lại Có thể nói đây là một hệ thống phức tạp, bởi các thành tố cấu tạo nên nó vừa có những đặc thù riêng lại vừa có những sự đan xen, tác động, phụ thuộc mật thiết với nhau Để nghiên cứu giải quyết vấn đề này không thể tiến hành tác động một cách tự phát mà cần phải có một quy trình khoa học - tức là phải

sử dụng ĐK học Quy trình này sẽ giúp xác định các yếu tố : chủ thể điều khiển, đối tượng điều khiển, công cụ điều khiển và kết quả điều khiển Đồng thời, TCĐK phân biệt rõ những yếu tố đầu vào, đầu ra và quá trình hoạt động để có được những biện pháp tác động chính xác, hữu hiệu nhất Một ví dụ khác, quản lý quá trình giáo dục - dạy học theo tiếp cận ĐK Nhà quản lý có nhiệm vụ đề xuất và thực hiện một loạt những biện pháp tác động vào quá trình đó để thu được đầu ra như yêu cầu Nhà quản lý này phải nhận diện QTGD/DH đó theo quan điểm của tiếp cận HT Nghĩa là

phải xác định được các thành tố cấu tạo nên QTDH như mục tiêu DH, NDDH, PTDH, PPDH… Nhà quản lý cần không phát hiện và chỉ ra được mối quan hệ ràng buộc và sự tác động qua lại giữa các thành tố đó

1.3 Những khái niệm cơ bản liên quan

1.3.1 Các khái niệm

- Hệ thống: là tổ hợp các yếu tố có mối quan hệ, tác động qua lại với nhau trong một chỉnh thể thống nhất trong một môi trường nào đó Ví dụ: nền GD quốc dân là một hệ thống

- Tiếp cận HT là xem xét, giải quyết vấn đề theo tư duy HT

- Điều khiển làm cho hệ hoạt động và hoạt động đúng quy tắc hay là tác động có mục đích tới hệ để hệ vận hành tới trạng thái mong đợi Ví dụ: HĐDH là điều khiển QT học tập của người học

- Điều khiển học là khoa học nghiên cứu những quy luật tổng quát của quá trình thu nhận, lưu trữ, xử lý và sử dụng thông tin

- Tiếp cận ĐK là xem xét giải quyết vấn đề theo lý thuyết thông tin - theo quan niệm điều khiển học

- ĐK hệ thống là làm cho hệ hoạt động đúng qui tắc, đặc điểm, tính chất của hệ thống

1.3.2 Tính chất của HT và ĐK

Đối với bất kỳ hệ thống nào, môi trường có ảnh hưởng quan trọng đến

sự vận hành của hệ thống Môi trường ở đây bao gồm cả môi trường bên trong hệ thống và môi trường bên ngoài hệ thống

Ví dụ quản lý QTDH là một hệ thống Những yếu tố của môi trường bên ngoài tác động mật thiết đến hệ thống là môi trường giáo dục và rộng lớn hơn là môi trường xã hội, kinh tế Cụ thể đó là mục tiêu của nền GD;

đường lối GD; tình hình kinh tế - xã hội của đất nước, của địa phương, các chính sách kinh tế - xã hội… Không thể quản lý được QTDH mà không xem xét các yếu tố bên ngoài nêu trên

Đồng thời, các yếu tố nội tại của hệ thống quản lý QTDH (môi trường bên trong) như trình độ của học sinh, tâm lý học sinh, trình độ chuyên môn nghiệp vụ của giáo viên, đời sống của giáo viên,… cũng ảnh hưởng không nhỏ đến quản lý QTDH

Điều khiển muốn thực hiện được cần có tín hiệu và bộ phận thu - phát tín hiệu - thông tin Trong dạy học, "tri thức" cũng chính là một dạng

"thông tin" và nó phải có bộ phận "thu" và "phát" Bộ phận "thu" của quá trình ĐK không phải lúc nào cũng là "người học" và bộ phận "phát" là

"người dạy" mà có thể được chuyển giao ngược lại Đó là khi "người học" phát các thông tin ngược tới "người dạy" (thu) để người dạy nắm bắt được đặc điểm học tập của người học từ đó có sự điều chỉnh phù hợp đối với các thông tin đã phát ban đầu Chính vì vậy có thể nói liên hệ nghịch là điều kiện để thực hiện điều khiển Thông tin phản hồi giúp người dạy biết được tín hiệu điều khiển đã thực hiện được mệnh lệnh chưa, hệ vận hành như thế nào - có đúng với mục tiêu ban đầu không Qua đó người dạy có thể thẩm định được lệnh phát ra có chính xác không, hợp với hệ thống mình cần điều khiển không và lệnh này có khả năng thực hiện đến đích không Quá trình vận hành đạt được từ lệnh đó có đúng "qui tắc" hay không Tóm lại khi vận dụng quan điểm điều khiển thì mỗi thành tố của QTDH đóng vai trò là một

bộ phận điều khiển có chức năng xác định

Một tính chất cũng hết sức quan trọng nữa là: để thực hiện điều khiển

hệ thống cần thiết phải nhận diện được hệ thống và thiết lập hệ thống đảm bảo các thành tố và mối quan hệ giữa chúng Nói cách khác là phải xây dựng được hệ thống mới có thể thực hiện điều khiển Việc xây dựng hệ

thống được bắt đầu bằng việc xác định nhiệm vụ và mục tiêu của hệ thống Nhiệm vụ của hệ thống là gì giúp cho ta nhận định rõ các yếu tố cần thiết trong hệ thống để có thể thực hiện được tất cả các nhiệm vụ đặt ra

Ví dụ: một trong những nhiệm vụ của hệ thống giáo dục quốc dân là đào tạo con người có khả năng đáp ứng và thích nghi tốt với nhu cầu xã hội Nhiệm vụ này đòi hỏi hệ thống giáo dục phải xác định chính xác được thành tố "nhu cầu của xã hội", xác định rõ được nhu cầu này, từ đó mới có thể điều khiển quá trình giáo dục để thực hiện được nhiệm vụ vừa nêu Bước tiếp theo để xây dựng hệ thống là dự báo cấu trúc của hệ thống Một cấu trúc hoàn chỉnh không chỉ biết rõ các yếu tố chứa đựng trong nó (xác lập các phần tử của hệ thống) mà còn phải nổi bật lên mối liên hệ chặt chẽ và có tổ chức của tất cả các thành phần (liên hệ cấu trúc) Tất cả những bước này đều hướng tới đạt được mục tiêu của hệ thống Như vậy, mục tiêu của hệ thống vừa là cái được đặt ra ban đầu để làm cơ sở cho việc xác lập các nhiệm vụ và cấu trúc của hệ thống, vừa là cái đích cần đạt tới Đồng thời chính nhiệm vụ, cấu trúc và các mối liên hệ cấu trúc lại cho những thông tin ngược để điều chỉnh mục tiêu cho phù hợp

1.4 Nội dung của tiếp cận HT và ĐK trong dạy học

1.4.1 Nội dung của tiếp cận HT trong DH

1.4.1.1 Mối quan hệ hệ th ống và logic của các yếu tố MT - ND - PP - KT/ĐG trong dạy học

Quá trình DH tập hợp nhiều yếu tố cấu thành trong đó MT, ND, PPDH và KT/ĐG là bốn khâu không thể thiếu trong quá trình DH Các khâu này có mối quan hệ hệ thống và logic chặt chẽ không thể tách rời Các yếu tố này có sự ảnh hưởng và tác động đa chiều qua lại với nhau, phụ thuộc lẫn nhau và có mối quan hệ hữu cơ

Thật vậy, mục tiêu là cái đầu tiên cần chỉ ra trước khi chuẩn bị một bài dạy Bởi một việc khi khởi đầu mà không xác định mục tiêu cần đạt tới sẽ chẳng khác nào bước chân ra đường mà không biết địa điểm cần đến Mục tiêu rõ ràng còn giúp cho quá trình dạy học không bị chệch hướng vào những chi tiết vụn vặt mà luôn luôn có sự chủ động, tỉnh táo hướng đến một tiêu điểm xác định, tiết kiệm được thời gian công sức của các chủ thểmà hiệu quả lại cao

Mục tiêu chính là cơ sở để người dạy thiết kế, xây dựng nên nội dung dạy học và đích cuối cùng là khi kết thúc bài DH người học có thể thấu hiểu tri thức nào, có kĩ năng nào và được hành vi hóa các kết quả đạt được của người học Việc đưa ra NDDH khi không nghiên cứu kỹ mục tiêu DH

sẽ là một sự mò mẫm hoặc làm bừa và chắc chắn không đạt được kết quả gì đáng kể Đồng thời NDDH lại phải làm sao có sự chắt lọc nhằm đạt được mục tiêu đã đề ra ban đầu Như vậy trong mối quan hệ MTDH - NDDH, mục tiêu vừa là kim chỉ nam cho ND, lại vừa là cái đích mà ND cần nhắm tới Ngược lại, NDDH vừa là hệ quả, lại vừa là tấm kính để soi rọi lại mục tiêu xem đã thực sự phù hợp hay chưa Cụ thể, từ hệ MT, GV sẽ quyết định trình tự logic để trình bày ND, nói cách khác GV phải lập trình tự các hoạt động như thế nào để tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động HT của HS Chiều hướng hay được lựa chọn nhất là trình tự nội dung đi từ cái đã biết đến cái chưa biết, cái đơn giản đến cái phức tạp, từ ví dụ cụ thể đến trừu tượng, từ các nguyên tắc chung đến các ứng dụng riêng, từ quan sát tới lập luận và từ

bộ phận tới tổng thể

Lựa chọn PPDH là khâu cực kỳ quan trọng, mang ý nghĩa sống còn của cả quá trình chuẩn bị bài giảng, vì đây chính là lúc chúng ta lên kế hoạch một cách bài bản, logic nhất, để giúp HS trong toàn bộ HĐDH MT&NDDH chính là nền tảng để lựa chọn PPDH phù hợp, ngược lại

PPDH là cách thức, các biện pháp để đạt được mục tiêu DH nhanh nhất, hiệu quả nhất PPDH cũng là chiếc cầu nối đưa NDDH đến với người học Nếu không có PPDH thích hợp thì NDDH chỉ là những thông tin trên giấy

tờ mà không có cách nào để đến với HS Mặt khác, PPDH phải bám sát NDDH, phải coi NDDH chính là nguyên liệu, để vận hành PPDH

KT/ĐG cũng có một vai trò hết sức quan trọng trong QTDH Thậm chí được coi là khâu then chốt đối với DH hiện đại Có thể tuỳ thuộc vào yêu cầu của quá trình KT/ĐG mà GV lựa chọn các PPDH khác nhau và điều chỉnh MTDH Ví dụ để KT/ĐG xem HS đã nắm bắt được các mục tiêu tri thức của bài hôm trước thì GV có thể sử dụng PP tái tạo, cho HS nhắc lại một khái niệm, một quy trình làm bài tập nào đó Còn nếu muốn KT/ĐG các mục tiêu bậc cao hơn GV có thể sử dụng PP nêu vấn đề - tình huống

Ví dụ GV đưa ra một vấn đề có mâu thuẫn đòi hỏi HS phải tổ hợp các kiến thức đã học ở bài trước để giải quyết được vấn đề Khi mâu thuẫn được giải quyết cũng là lúc HS đạt được mục tiêu bài học Như vậy có thể thấy thông qua KT/ĐG để biết được HS đã đạt tới cấp độ nào của MTDH, đồng thời xác định mục tiêu ban đầu đề ra đã đúng tầm chưa hay còn quá cao hoặc quá thấp để từ đó điều chỉnh lại MT sao cho hiệu quả cao nhất MTDH vừa

là barem cho quá trình KT/ĐG mặt khác sự thay đổi của MTDH lại là hệ quả của quá trình KT/ĐG Qua đó có thể nói các yếu tố của QTDH quan hệ

HT & logic với nhau Yếu tố này vừa là cơ sở lại vừa là hệ quả tất yếu của yếu tố kia Chúng làm thành một chỉnh thể thống nhất vẹn toàn không thể tách rời của QTDH Tất cả những điều nêu trên có thể minh họa thành sơ

đồ sau:

MTDH NDDH

Hình 1.6 Mối quan hệ biện chứng giữa các thành tố của QTDH 1.4.1.2 Nhận diện mối quan hệ của PPDH với các yếu tố khác của QTDH theo tiếp cận HT

PPDH là thành tố trung tâm của QTDH, nó có sức ảnh hưởng tới và ngược lại cũng chịu ảnh hưởng của tất cả các yếu tố khác Có thể nói : PPDH là một hàm đa biến và muốn đổi mới PPDH hiệu quả cần phải đổi mới tất cả các "đối số" của hàm số nêu trên

trình Nhưng khi mục tiêu là sự phát triển tư duy, sáng tạo của HS thì PPDH phải là dạy học nêu và giải quyết vấn đề, hay PP dạy học dự án… Như đã phân tích ở mục a, PPDH và NDDH cũng có mối quan hệ gắn

bó khăng khít PPDH khác nhau thì NDDH cũng phải khác nhau và ngược lại Chẳng hạn khi dạy bài "Hiện tượng khúc xạ ánh sáng", GV nên dùng

PP biểu diễn thí nghiệm để HS được quan sát trực quan hiện tượng này Nhưng với bài "chất rắn kết tinh và vô định hình", GV lại nên sử dụng mô hình hóa kết hợp với thuyết trình… Nói chung một PPDH hiện đại khó có thể đi đôi với một NDDH lỗi thời lạc hậu Hai yếu tố này đặc biệt cần sự tương thích cũng như ăn khớp tuyệt đối với nhau

PPDH = F(KT/ĐG)! Dạy theo kiểu PP nào thì phải KT/ĐG kiểu ấy

Ví dụ trong một số trường học hiện nay đã bắt đầu áp dụng PPDH mới sử dụng giáo án điện tử nhằm tích cực hóa HĐ của HS nhưng khi KT/ĐG lại vẫn sử dụng những bộ đề cũ hoàn toàn là tự luận và nặng về lý thuyết khiến cho hiệu quả DH vẫn dậm chân tại chỗ Hoặc dạy ba định luật Niutơn hoàn toàn bằng PP thông báo nhưng khi KT/ĐG lại yêu cầu HS tư duy phân tích,

so sánh bản chất của định luật II với các định luật I và III sẽ là một đòi hỏi quá sức đối với học sinh Chung qui lại, PPDH tồn tại và phát triển trong mối quan hệ với các yếu tố còn lại của quá trình DH và có thể mô tả theo

phạm của GV

ĐK PTDH

Hình 1.7 Mối quan hệ biện chứng giữa PPDH và các thành tố khác

1.4.2 Nội dung của TCĐK trong dạy học

1.4.2.1 Lý thuyết thông tin với việc DH

Theo lý thuyết thông tin dạy học là quá trình truyền dẫn, thu nhận, xử

lý và sử dụng thông tin

Thông tin có các đặc điểm như dung lượng (nếu lấy đơn vị là bite thì chính là số lượng đơn vị chứa trong một thông tin); chất lượng thông tin gắn với mức độ đạt được mục đích của thông tin và tính mới/ thời đại (cập nhật) của thông tin Những đặc tính này tạo nên giá trị của thông tin Trong dạy học khi GV phát "tín hiệu" cho HS hoạt động nhận thức phải lưu ý đến các đặc điểm nêu trên của các thông tin mà GV "truyền dẫn" đến người học Người học với tư cách là chủ thể thu nhận, xử lý, sử dụng thông tin cần có khả năng điều ứng, đồng hóa thông tin phù hợp với khả năng của mình

Lý thuyết thông tin có nội dung cơ bản là một quá trình gồm ba giai đoạn: thông tin đến từ môi trường bên ngoài tác động vào các giác quan của người học, quá trình thu nhận - sàng lọc - xử lý thông tin để biến thành của mình và thứ ba là sự vận dụng thông tin

1.4.2.2 Dạy và học theo lý thuyết điều khiển [x]

Khái niệm "dạy" theo quan niệm điều khiển: là quá trình điều khiển hoạt động nhận thức đối với người học Là sự điều khiển tối ưu quá trình người học chiếm lĩnh nội dung học Như vậy ĐK sư phạm ở đây được hiểu như là quá trình tổ chức các HĐ của người dạy theo một quy trình có logic

xác định và người học theo logic nhận thức ở đây người học được hướng dẫn, định hướng tư duy để hoạt động DH vận hành tới đích mong muốn Khái niệm "học" theo quan điểm ĐK: là một quá trình thu thập, xử lý

và sử dụng thông tin Quá trình điều khiển trong DH có thể thể hiện gồm các bước như sau:

Đầu tiên là quá trình thu thập, đánh giá, sàng lọc, hệ thống lại thông tin của GV (đây là NDDH) và từ NDDH này GV phát "lệnh" - tín hiệu Trải qua Fhọc của học sinh (hoạt động nhận thức) bao gồm: Tri thức  Giác quan  Bộ máy học  Lưu giữ, nhớ  Biến thành của người học: (đây là ND DH biến thành ND học được)

Trải qua Fđánh giá = F tự đánh giá + Fđánh giá của thầy, bạn

(để HS có thể tự đánh giá GV phải chủ động đưa ra các chuẩn kiến thức kỹ năng làm cơ sở cho sự tự đánh giá của HS) để xác nhận mức độ thu nhận thông tin

Cuối cùng hình thành hệ thống tri thức và khả năng vận dụng của chính người học (thông tin được đồng hóa, điều ứng)

Như vậy, khái niệm "học" theo quan điểm ĐK phải tuân theo Logic nhận thức, tuân theo quy tắc thu nhận thông tin Khi nắm được bản chất của

QT học bao gồm các HĐ như vậy thì trên quan điểm của người dạy phải tác động vào mỗi yếu tố như thế nào để thu được kết quả cao nhất

Hình 1.8 HĐDH theo quan điểm điều khiển học [x]

Vai trò của các mũi tên là các đường dẫn "thông tin", các mũi tên hai chiều thể hiện sự tương tác, giao thoa, trao đổi qua lại giữa các yếu tố Rõ ràng ở đây GV là người ĐK, HS là đối tượng ĐK HĐ sư phạm của GV và

HS là công cụ ĐK, mức độ đạt được mục tiêu bài học là kết quả ĐK

Có thể diễn đạt HĐDH theo ĐK như sau: GV là chủ thể ĐK, là người phát lệnh HS hoạt động nhận thức "đúng qui tắc tư duy" dưới sự ĐK sư phạm cũng phải "đúng qui tắc" của GV Đồng thời GV và HS cùng điều chỉnh để HS đi đến đích (MT bài học) đã định Cuối cùng là KT/ĐG xác nhận kết quả đạt được MTDH

Dạy học nêu vấn đề cũng có thể coi là 1 ví dụ của PPDH theo tiếp cận

ĐK Trong đó phần nêu vấn đề của GV chính là phát tín hiệu (phát lệnh)

GV hướng dẫn HS quá trình giải quyết vấn đề chính là điều khiển hoạt động nhận thức GV vừa điều khiển HĐ học của HS vừa tự ĐK HĐ sư phạm của mình HS vừa nhận lệnh lại vừa là chủ thể ĐK hoạt động học sao cho hiệu quả lĩnh hội và xử lý, sàng lọc thông tin cao nhất Trong quá trình này, HĐ của GV và HS thường xuyên tương tác với nhau Cuối cùng là củng cố và kiểm tra mức độ nắm vấn đề, từ đó kiểm chứng được kết quả của điều khiển Công việc này sẽ cho một số phản hồi để điều chỉnh toàn

bộ giai đoạn từ đầu

1.5 Dạy học bài tập vật lý theo quan điểm tiếp cận HT và ĐK

1.5.1 Bài tập vật lý và dạy học bài tập vật lý:

Trong thực tế DH, BTVL được hiểu là một vấn đề đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy lý logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ

sở các định luật và các phương pháp vật lý Hiểu theo nghĩa rộng, mỗi vấn

đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo dục cũng là một bài tập đối với HS

Sự tư duy định hướng tích cực để tháo gỡ vấn đề chính là việc giải BT của

HS

Trong DH BTVL, bất cứ một đề tài nào, giáo viên nên lựa chọn một

hệ thống BT thỏa mãn các yêu cầu sau:

Một, các BT phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi

và số lượng các kiến thức, kỹ năng cần vận dụng từ một đề tài đến nhiều đề tài, số lượng các đại lượng cho biết và các đại lượng phải tìm…) giúp HS nắm được phương pháp giải các loại bài tập điển hình

Hai, mỗi BT phải là một mắt xích trong HTBT, đóng góp một phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức

Ba, hệ thống BT cần bao gồm nhiều thể loại BT: BT mang tính giả định và BT có nội dung thực tế, BT luyện tập và BT sáng tạo, BT cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, BT mang tính ngụy biện và nghịch lý, BT có nhiều cách giải khác nhau và BT có nhiều lời giải mà tuỳ theo những điều kiện cụ thể của BT, GV không nêu lên hoặc chỉ nêu lên một điều kiện nào đó mà thôi

Hệ thống BT đã được lựa chọn trong dạy học từng đề tài cụ thể, GV phải dự kiến chi tiết kế hoạch sử dụng chúng Các BT đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của QTDH như: nêu vấn đề, hình thành kiến thức mới, củng cố, hệ thống hóa, KT ĐG kiến thức - kỹ năng của HS

Trong tiến trình DH một đề tài cụ thể, việc giải HTBT mà GV đã lựa chọn của HS thường bắt đầu bằng những BT định tính hay những BT tập

dượt Sau đó, HS sẽ giải những BT tính toán, BT đồ thị, BT thí nghiệm có

ND phức tạp hơn Việc giải những BT tính toán tổng hợp, những BT có

ND kỹ thuật với dữ kiện không đầy đủ, những BT sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải HTBT đã được lựa chọn cho đề tài

Để hiệu quả dạy học BTVL được nâng cao, người GV cần lưu ý cá biệt hóa các đối tượng HS trong việc giải BTVL thông qua các biện pháp sau: Biến đổi mức độ yêu cầu của BT ra cho các đối tượng HS khác nhau, thể hiện ở mức độ trừu tượng của đề bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm

vi và tính phức hợp của các số liệu cần xử lý, loại và số lượng thao tác tư duy logic và các phép biến đổi toán học cần sử dụng, phạm vi và mức độ các kiến thức, kỹ năng cần huy động GV cũng cần biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng BT cần giải, về mức độ tự lực của HS trong QT giải BT

1.5.2 Xây dựng HTBTVL theo quan điểm của TCHT

1.5.2.1 Xác định vai trò vị trí của BTVL trong DH vật lý phổ thông [y]

Bài tập giúp HS ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức:

BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải BT, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp những kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình Vật lý học không phải chỉ tồn tại trong óc chúng ta dưới dạng những

mô hình trừu tượng do ta nghĩ ra, mà là sự phản ánh vào trong óc chúng ta thực tế phong phú, sinh động Tuy nhiên, các khái niệm, định luật vật lý thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên lại rất phức tạp, bởi vì các sự vật hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau Bài tập sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó Ví dụ:

định luật bảo toàn động lượng rất đơn giản nhưng qua BT, HS sẽ thấy được rằng định luật này có thể áp dụng để xác định chuyển động của tất cả các vật ta gặp hàng ngày từ các vật cực nhỏ như hạt nuclon và proton trong nguyên tử cho đến các vật cực lớn như máy bay, tên lửa

Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới:

Khi trình độ toán học của HS đã khá phát triển, ví dụ ở các lớp 11, 12 của bậc THPT, HS đã học đạo hàm - vi phân, nhiều khi các BT được sử dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do BT phát hiện ra Ví dụ: Khi vận dụng định luật thứ hai của Niutơn giải bài toán 2 vật tương tác, có thể thấy một đại lượng luôn không đổi là tổng các tích mv của 2 vật:

'2

' 1 2

Giải BTVL là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS Trong khi làm BT, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đề bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và tự phê phán những lập luận tự bản

thân rút ra được nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát huy

Tuy nhiên GV cần hiểu rằng, việc rèn luyện cho HS giải các bài tập vật lý không phải là mục đích Mà mục đích cuối cùng là làm sao cho HS hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, biết phân tích và ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn, vào tính toán kỹ thuật và cao hơn cả là phát triển được năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề

Giải BTVL góp phần phát triển tư duy sáng tạo của HS: đặc biệt là những BT giải thích hiện tượng, BT thí nghiệm, BT thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này

Thông qua giải BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS: BTVL cũng là một phương tiện hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức Tuỳ theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác

1.5.2.2 Mối quan hệ của BTVL chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" với chương trình vật lý lớp 10 THPT

Chương trình VL lớp 10 THPT bao gồm 2 phần: Cơ học và nhiệt học,

là hai mảng lớn trong vật lý THPT Trong đó phần một - cơ học được xem

là phần kiến thức trọng tâm hơn cả

Phần này được chia làm bốn chương với những tiêu chí rõ rệt

Chương 1: Động học chất điểm Chương này cho phép định nghĩa cũng như nghiên cứu đặc điểm, tính chất của các dạng chuyển động cơ học của chất điểm mà chưa cần xem xét nguyên nhân gây ra các dạng chuyển động đó Từ "chất điểm" cùng có ý nghĩa là không quan tâm đến hình dạng, kích thước của vật chuyển động Chỉ cần vật chuyển động trên một quãng

đường dài hơn rất nhiều lần so với kích thước của nó thì nó được coi là chất điểm Như vậy, có thể nói nội dung của chương đầu này đang hướng đến những khía cạnh đơn giản và lý tưởng nhất của chuyển động cơ học, chỉ xét biểu hiện của chuyển động mà không xét nguyên nhân, chỉ xét một điểm đặc trưng cho vật mà không xét quan hệ giữa các phần của vật và toànt hể vật

Chương 2 Động lực học chất điểm Chương này là lời giải đáp cho chương đầu tiên Vì nó chỉ ra nguyên nhân gây nên các dạng chuyển động khác nhau liên quan đến một khái niệm quan trọng - đó là lực Các loại lực : lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực ma sát Thế nào là lực hướng tâm Tuy nhiên đối tượng nghiên cứu của chương này vẫn là chất điểm

Có thể nói, chương 1 và chương 2 đã khắc họa các trạng thái chuyển động của chất điểm và phân tích nguyên nhân tạo nên chúng Chất điểm đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều gọi là chất điểm cân bằng (a =0),

đó là khi không chịu lực tác dụng hoặc các lực tác dụng có hợp lực bằng 0 Chất điểm chuyển động có gia tốc (nhanh dần đều hoặc chậm dần đều) thì

gia tốc tỉ lệ thuận với hợp lực tác dụng theo định luật II Niutơn :

m

F a

Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật Khi một vật được coi là chất điểm thì chất điểm này nằm chính ở trọng tâm của

vật và mang toàn bộ khối lượng của vật Trọng tâm của vật rắn có vai trò quan trọng trong các dạng chuyển động của vật Ở chương này cũng có thể chia ra hai phần giống như chương 1 và chương 2: đó là trạng thái cân bằng của vật rắn và trạng thái chuyển động của vật rắn

Nếu như với chất điểm, cả đứng yên và chuyển động thẳng đều được gọi chung là trạng thái cân bằng thì với vật rắn, đó là trạng thái đứng yên hoàn toàn Điều đó cho thấy chương 3 đã khu biệt hóa kiến thức cũng như phạm vi nghiên cứu so với chương 1 và 2 Việc khu biệt hóa này không phải là thu hẹp mà đích thực là sự đi sâu và chuyên môn hóa Với vật rắn

có hình khối như vậy, bản thân các trạng thái và cơ chế vận hành của nó đương nhiên phức tạp hơn rất nhiều so với chất điểm Ví dụ chỉ riêng trạng thái cân bằng của vật rắn đã bao gồm các dạng: cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực, cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song, cân bằng của một vật có trục quay cố định, cân bằng của vật có mặt chân đế Do đó chương 3 đã thể hiện mối quan hệ chặt chẽ với hai chương trước ở chỗ vừa kế thừa, vận dụng cơ sở kiến thức có sẵn, vừa cụ thể hóa, đa dạng hóa cũng như chuyên sâu hoá kiến thức đó HS được học

từ những điều kiện lý tưởng cho đến chương này là những trường hợp hết sức gần gũi và sát với thực tiễn

Thật vậy, nếu như ở hai chương đầu bất kì vật nào cũng được coi là chất điểm, tức là HS được hướng dẫn bỏ qua mọi cảm nhận về hình dáng, kích thước của vật thì ở chương ba, khi thì xét một vật mỏng phẳng, lúc lại làm bài tập về một quả cầu Bài thì tìm điều kiện cân bằng của một cái đĩa tròn, phần lại nghiên cứu sự cân bằng của một chiếc cuốc chim, hay một chiếc nhẫn Rõ ràng vẫn là những kiến thức cơ bản của ba định luật Niutơn và các loại lực cơ học, nhưng chúng đang được vận dụng và biến đổi để lý giải cũng như phát hiện những biểu hiện phong phú nhất của vật

thể HS thấy được môn Vật lý thật là gần gũi và sinh động mà họ có thể thấy ở bất cứ nơi đâu, bất cứ hiện tượng gì diễn ra ở xung quanh Nhất là bài tập về vật rắn đã giúp HS hoàn thiện được kiến thức cũng như hiểu biết của mình về chuyển động của vật thể Cùng với các chương còn lại của phần cơ học, bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" đã làm nên một bức tranh tổng thể về chuyển động cơ học nói chung Rộng hơn nữa, cùng với phần nhiệt học góp phần xây dựng cho HS một nền tảng kiến thức cơ bản và vững chắc tạo điều kiện cho HS có thể học tốt ở các lớp phía trên

1.5.2.3 Mối quan hệ của các loại bài tập trong chương

Đối với bất kì phần bài tập của chương nào, đều có một số tiêu chí chung để phân loại bài tập chương Ví dụ như phân chia theo nội dung, người ta có thể dựa trên cơ sở là các mục, các phần kiến thức để phân loại bài tập Cũng theo nội dung, có thể phân ra dạng BT có nội dung lịch sử,

BT có nội dung kỹ thuật hoặc BT có nội dung trừu tượng cụ thể Với tiêu chí là yêu cầu hình thành kĩ năng, có thể chia ra thành ba dạng: bài tập luyện tập, BT nghiên cứu và BT sáng tạo Cho dù được phân loại theo tiêu chí nào thì các dạng BT cũng có mối quan hệ chặt chẽ và bổ sung cho nhau

Giả sử có thể chia bài tập chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" thành năm dạng: BT về xác định trọng tâm vật rắn, BT về vật rắn chỉ

có chuyển động tịnh tiến (không có chuyển động quay), BT về vật rắn chỉ

có chuyển động quay (không có chuyển động tịnh tiến), BT về vật rắn vừa

có chuyển động tịnh tiến vừa có chuyển động quay và cuối cùng là BT về các dạng cân bằng (cân bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định) Dạng thứ nhất rèn luyện cho HS khả năng xác định trọng tâm của vật rắn dựa vào định nghĩa của trọng tâm và các phép toán (hình học, số học)

Kỹ năng này không thể thiếu vì trọng tâm có vai trò hết sức quan trọng trong việc xác định trạng thái cân bằng hay chuyển động của vật rắn ở các dạng sau

Ví dụ bài tập: Một khối hộp lập phương đặt trên một dốc nghiêng góc

 như hình vẽ Tìm góc nghiêng cực đại để khối hộp chưa bị đổ ?

Để giải quyết bài toán này, trước hết HS cần xác định điều kiện để khối hộp cân bằng là trọng tâm "rơi" trên mặt chân đế (hay giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế) Do đó HS không thể không tự lập luận để xác định vị trí trọng tâm của khối hộp Tức là phải sử dụng xen kẽ dạng bài tập thứ nhất vào trong quá trình giải các dạng bài tập còn lại

Ba dạng BT (thứ hai, ba và bốn) có thể gọi là ba kiểu vật rắn với ba khả năng chuyển động khác nhau, từ đó người giải có thể xác định được cần vận dụng cơ sở kiến thức nào Tuy nhiên, chúng ta biết rằng trong thực

tế ngoài trục quay cố định, vật rắn còn có thể nhận trục quay tức thời Cho nên khó có thể nói vật rắn chỉ có dạng chuyển động này mà không thể thực hiện dạng chuyển động khác Sự phân chia ra ba dạng bài tập như vậy là nhằm mục đích tách bạch riêng các kiểu chuyển động rồi trên cơ sở đó khoanh vùng kiến thức vận dụng sao cho dễ hiểu dễ nhớ nhất

Cho dù được phân loại nhưng tất cả các dạng bài tập trong chương

"Cân bằng và chuyển động của vật rắn" đều không dừng lại ở mục tiêu người học giải được các bài tập một cách thành thạo Mà mục đích lớn nhất của việc giải các BT chương vẫn là củng cố, đào sâu kiến thức cho chính người học, mở rộng hiểu biết của người học về biểu hiện phong phú của

