Tổ chức hoạt động nhận thức tích cưc, tự lực cho học sinh trong dạy học một số kiến thức cơ học, điện học vật lý lớp 10, 11 nâng cao với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin

Luận văn

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Mục tiêu giáo dục của nước ta giai đoạn hiện nay đã được xác định rõ tạiNghị quyết của Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt nam lầnthứ 2 (khoá 8) Trong đó có mục tiêu quan trọng là giáo dục cho thế hệ trẻ nhữngphẩm chất và năng lực sau: “Có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cánhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại Có tư duy sáng tạo, có kỹnăng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức và kỷ luật cao”

Mục tiêu này là kim chỉ nam chỉ đạo việc biên soạn chương trình, kế hoạchdạy học và giáo dục; chỉ đạo việc lựa chọn nội dung, phương pháp, phương tiện,hình thức tổ chức dạy học và giáo dục

Nhà trường phổ thông có nhiều điều kiện thuận lợi, có khả năng rất to lớn và

có nhiệm vụ cụ thể trong việc thực hiện những mục tiêu này Điều này được thểhiện rõ trong Luật Giáo dục của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt nam, banhành năm 1998 Trong chương I, những điều quy định chung, điều 4 ghi: “Phươngpháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo củangười học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” Điều

24 về nội dung và phương pháp giáo dục phổ thông khẳng định lại: “Phương phápgiáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của họcsinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tựhọc, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm,đem lại niềm vui, hứng thú cho HS”

Để đạt được mục tiêu đó, đòi hỏi nhà trường phải đổi mới mạnh mẽ nội dung

và phương pháp đào tạo, như Nghị quyết Hội nghị TW lần thứ II của Đảng nhấnmạnh: "Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục- đào tạo, khắc phục lối truyền thụmột chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụngcác phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy - học, đảm bảođiều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, ” [68]

Phương tiện dạy học là một thành tố cấu trúc của quá trình dạy học, nó cóquan hệ mật thiết với các thành tố khác đặc biệt là phương pháp và hình thức tổ

chức dạy học Vì vậy phương tiện dạy học hữu hiệu sẽ có tác dụng kích thích tínhtích cực, độc lập và sáng tạo của người học.

Ngày nay, ứng dụng Công nghệ thông tin(CNTT) trong giáo dục và đào tạo

đã trở thành phổ biến trên toàn thế giới Hội nghị Bộ trưởng Giáo dục các nướcthành viên Châu Á-Thái Bình Dương (APEC) đã vạch rõ: giáo dục giữ vai trò quantrọng trong việc định hình một xã hội học tập, ứng dụng CNTT và truyền thôngtrong giáo dục nhằm mở ra một tiềm năng rộng lớn trong việc chuẩn bị tuơng laicho HS, cung cấp cơ hội học tiếp cho những người lớn tuổi, đổi mới về cách dạy vàcách học, tạo điều kiện cho việc hợp tác nghiên cứu khoa học và đào tạo từ xa.UNESCO cũng chính thức đưa ra vấn đề này thành chương trình trước ngưỡng cửacủa thế kỷ XXI Nhiều quốc gia trên thế giới đã thành công trong việc ứng dụngCNTT và truyền thông vào công tác giáo dục và đào tạo dưới những hình thức khácnhau

Trong Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 của Chính phủ đã nhậnđịnh: Sự đổi mới và phát triển giáo dục đang diễn ra ở quy mô toàn cầu tạo cơ hộitốt để giáo dục Việt nam nhanh chóng tiếp cận với các xu thế mới, tri thức mới,những cơ sở lý luận, phương thức tổ chức, nội dung giảng dạy hiện đại và tận dụngcác kinh nghiệm quốc tế để đổi mới và phát triển Chỉ thị số 58-CT/TW của Bộchính trị (Khoá VIII) khẳng định: ứng dụng và phát triển CNTT là nhiệm vụ ưu tiêntrong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, là phương tiện chủ lực để đi tắt đón đầu,rút ngắn khoảng cách phát triển so với các nước đi trước[68] Mọi lĩnh vực hoạtđộng kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh quốc phòng đều phải ứng dụng CNTT để pháttriển

CNTT là một phần tất yếu của cuộc sống chúng ta Chỉ thị số BGD&ĐT về tăng cường dạy học, đào tạo và ứng dụng CNTT trong ngành Giáodục nêu rõ: CNTT và đa phương tiện sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong hệ thốngquản lý giáo dục, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩycuộc cách mạng về phương pháp dạy và học

29/2001/CT-Một trong những điểm yếu của HS, SV Việt nam là khả năng làm việc độclập, năng lực tự học, tự nghiên cứu Những điểm yếu này còn tồn tại bởi nhiều lýdo: Văn hoá học tập thụ động theo kiểu tái hiện đã tồn tại từ lâu, những PPDH mới,

những phương tiện dạy học được trang bị chưa đáp ứng đủ nhu cầu của hoạt độngdạy học, phương pháp học chưa phù hợp…

Để hội nhập với sự phát triển chung của khu vực và thế giới, trong nhàtrường của xã hội thông tin, HS phải học được các phương pháp, phải được tiếp cậnvới các phương tiện dạy học hiện đại bên cạnh việc học các nội dung tri thức khoahọc Thực tế dạy học còn đòi hỏi phải có những thay đổi có tính chiến lược vềPPDH ở phổ thông mới có thể đáp ứng được nhiệm vụ mà đại hội Đảng lần thứ VIII

đã chỉ ra: "Xác định rõ hơn mục tiêu, thiết kế nội dung, chương trình, đổi mớiphương pháp giáo dục-đào tạo, lựa chọn những nội dung có tính cơ bản, hiện đại…từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào các quá trìnhđào tạo"[68]

Vì vậy, việc đổi mới nội dung và phương pháp dạy học theo hướng tích cựchoá hoạt động của học sinh trong dạy học, trong đó có dạy học vật lý với sự hỗ trợcủa công nghệ thông tin nhằm thực hiện tốt mục tiêu dạy học đang là một bước đimang tính hiện đại, thực tiễn và phù hợp với môn học mang tính thực nghiệm này

Theo hướng nghiên cứu này đã có những cơ sở chung về tâm lý và giáo dụchọc Tuy nhiên việc nghiên cứu cơ sở lý luận và ứng dụng cho từng môn học, từngkiến thức cụ thể còn chưa được thống nhất và chưa đầy đủ, như sử dụng CNTTtrong dạy học như thế nào, dạng bài nào, nội dung nào nên hay không nên ứng dụng

CNTT… Chính vì vậy chúng tôi đã lựa chọn và nghiên cứu đề tài: Tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực cho HS trong dạy học một số kiến thức Cơ học, Điện học Vật lý lớp 10, 11 (NC) với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.

2 Mục đích nghiên cứu

Nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT thông qua việc nghiêncứu tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của HS với sự hỗ trợ của CNTT

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

- Quá trình dạy học bộ môn vật lý ở trường THPT;

- Sự hỗ trợ của CNTT trong việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của

HS khi dạy học vật lý;

Phạm vi nghiên cứu:

- Nội dung và PPDH phần Cơ học, Điện học Vật lý 10, 11-THPT (nâng cao);

- CNTT hỗ trợ dạy học vật lý

- Dạy học một số kiến thức cơ học, điện học Vật lý lớp 10,11 (nâng cao) với sự hỗtrợ của CNTT cụ thể là Camera quan sát chuyển động và các phần mềm dạy họcnhư VideoCom, Crocodile Physics,…

4 Giả thuyết khoa học

Nếu ứng dụng CNTT làm phương tiện hỗ trợ dạy học phần Cơ học, Điện họcVật lý lớp 10, 11 (NC) một cách hợp lý thì sẽ đưa học sinh tham gia tích cực, tự lựcvào tiến trình xây dựng kiến thức nhờ đó sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học

Cơ học, Điện học, Vật lý 10, 11 (NC) nói riêng, Vật lý THPT nói chung

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu vận dụng cơ sở lý luận dạy học hiện đại đối với việc thiết kế các tiếntrình dạy học vật lý theo hướng tổ chức và định hướng hoạt động học tích cực, tựlực của HS;

+ Ứng dụng CNTT theo định hướng hoạt động học tích cực, tự lực của HS trongquá trình chiếm lĩnh kiến thức;

+ Phân tích nội dung kiến thức phần cơ học, Điện học ở vật lý lớp 10, 11 THPT(nâng cao);

+ Nghiên cứu sử dụng một số TN phần cơ học lớp 10 với sự hỗ trợ của camera quansát chuyển động với phần mềm VideoCom hỗ trợ dạy học các kiến thức cụ thể; + Nghiên cứu sử dụng một số phần mềm dạy học (Crocodile Physics, Flash,…) đểthiết kế, sưu tầm một số TN mô phỏng và TN ảo hỗ trợ việc dạy học các kiến thức

cụ thể phần điện học (Vật lý 11) đảm bảo việc thực hiện tiến trình dạy học này đạthiệu quả;

+Soạn thảo một số tiến trình dạy học các kiến thức cụ thể trong phần Cơ học, Điệnhọc vật lý lớp 10, 11 THPT (nâng cao) với sự hỗ trợ của CNTT theo hướng tăngcường tính tích cực, tự lực cho HS;

+ Thực nghiệm sư phạm, đánh giá hiệu quả các tiến trình dạy học nói trên;

6 Phương pháp nghiên cứu

- PP nghiên cứu lý luận

+ Nghiên cứu những văn kiện của Đảng và Nhà nước cũng như của Bộ Giáo dục vàđào tạo về việc nâng cao chất lượng giáo dục và về vấn đề ứng dụng CNTT trongdạy học ở trường phổ thông;

+ Nghiên cứu các tài liệu giáo dục học, tâm lý học và phương pháp dạy học vật lýcho việc xây dựng tiến trình dạy học và ứng dụng CNTT hỗ trợ hoạt động nhậnthức tích cực, tự lực cho HS;

+ Nghiên cứu kinh nghiệm và kết quả của các nước tiên tiến trên thế giới trong việcứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo

7 Cấu trúc và nội dung của luận án

Luận án gồm phần mở đầu, phần nội dung với ba chương, phần kết luận vàphụ lục

Chương 1: Cơ sở lý luận của việc ứng dụng CNTT hỗ trợ tổ chức hoạt động nhậnthức tích cực, tự lực của HS trong dạy học vật lý Chương 1 gồm 44 trang, 7 hìnhvẽ

Chương 2: Tổ chức dạy học một số kiến thức cơ học, điện học (Vật lý lớp 10, 11NC) theo hướng tăng cường tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của HSvới sự hỗ trợ của CNTT Chương 2 gồm 76 trang, 20 bảng biểu và 59 hình vẽ.Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Chương 3 gồm 26 trang, 12 bảng biểu và 6 hìnhvẽ

Luận án có sử dụng 90 tài liệu tham khảo và Website trên mạng Internet.

8 Đóng góp của luận án

 Về lý luận:

- Luận án đã hệ thống hoá và phát triển lý luận về ứng dụng CNTT trong dạy học

Cụ thể là làm sáng tỏ được việc ứng dụng CNTT hỗ trợ hoạt động nhận thức tíchcực, tự lực cho HS

- Phân tích và đề xuất một số quan điểm ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý

- Đề xuất quy trình chung cho việc ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý

 Về thực tiễn:

- Nghiên cứu sử dụng camera quan sát chuyển động với phần mềm VideoCom trongdạy học vật lý: đề xuất quy trình sử dụng camera quan sát chuyển động, khai thác,lắp ráp được 5 TN với camera quan sát chuyển động hỗ trợ dạy học cơ học lớp 10

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy học vật lý: đề xuấtquy trình sử dụng phần mềm, thiết kế được 9 TN ảo với phần mềm CrocodilePhysics hỗ trợ dạy học phần điện học vật lý 11 (NC)

- Soạn thảo tiến trình dạy học cho 8 bài học vật lý 10 và 11 theo quy trình ứng dụngCNTT đã đề xuất và theo định hướng tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lựccủa HS

- Luận án góp phần đổi mới phương pháp dạy học vật lý, minh chứng cho tính khảthi của việc ứng dụng CNTT phát huy tính tích cực, tự lực, tăng cường khả năng tựhọc của HS nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học vật lýTHPT

TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HS

VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CNTT

Vấn đề đổi mới phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, tự lực của HSkhông phải mới được đặt ra mà đã có từ lâu Nhưng chỉ tới ngày nay nó mới trở nêncấp thiết Đã có nhiều nghiên cứu lý luận, thực tiễn ở trong và ngoài nước nhằm giảiquyết vấn đề này

Từ giữa thế kỷ XX nhiều nhà nghiên cứu giáo dục quan tâm đề xuất phươngpháp “Dạy học nêu vấn đề”, như I.F.Kharlamoop[23], T.V.Cudriapxep[28],V.Ôkôn[29], I.Lêcne[26], N.M.Zvereva[63], Nguyễn Ngọc Quang[36],… Trongcác nghiên cứu trên đều có sự thống nhất về yếu tố quan trọng của việc xây dựngbài toán có vấn đề, coi đó như trung tâm của kiểu dạy học này; đồng thời họ quantâm đến việc tổ chức cho học sinh hoạt động tự lực tìm kiếm kiến thức Tuy nhiên,hầu hết các tài liệu chỉ tập trung phân tích kỹ yếu tố thứ nhất, trong khi đó chỉ đềxuất chung với các mức độ khác nhau của dạy học nêu vấn đề, thiếu đi sâu vào quátrình tổ chức, hướng dẫn cho HS tự lực giải quyết vấn đề, nhất là các vấn đề cụ thể Một hướng thứ hai đang được thảo luận rộng rãi là phương pháp giáo dụctích cực, lấy người học làm trung tâm như các tác giả Nguyễn Kỳ[25], Thái DuyTuyên[63], Trần Bá Hoành[20]… Tư tưởng của việc dạy học này là thầy giáo tổchức, giúp đỡ cho HS tự lực, sáng tạo cộng tác với nhau để giải quyết vấn đề nhằmphát triển tư duy Nhưng tất cả đều chỉ có tính nguyên tắc, chưa đề cập đến cách tổchức cho HS tự lực, sáng tạo giải quyết một vấn đề cụ thể của vật lý như thế nào.Tại hội nghị tập huấn phương pháp dạy học vật lý phổ thông do Vụ Trung họcphổ thông tổ chức vào tháng 10 – 2000 đã có những báo cáo về đổi mới phươngpháp dạy học vật lý ở trường THPT Trong báo cáo của mình [47] tác giả NguyễnĐức Thâm trình bày chiến lược “Dạy học bằng hoạt động, thông qua hoạt động củaHS” mà cơ sở khoa học của nó là các lý thuyết phát triển của Jean Piaget và LépVưgôsky Theo chiến lược này, quá trình đào tạo biến thành quá trình tự đào tạo.Trong báo cáo của tác giả Vũ Quang có nêu những định hướng cơ bản của việc đổimới phương pháp dạy học Đó là: tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS – pháthuy tính chủ động của HS trong học tập mà điều kiện tiên quyết để có được điều

này là phải tạo được hứng thú học tập cho HS, kích thích được óc tò mò khoa học,ham hiểu biết, tránh áp đặt, gò ép hướng tới việc rèn luyện óc độc lập suy nghĩ và tưduy sáng tạo cho HS mà một trong các cách là trao nhiệm vụ học tập ngày càngnặng dần lên cho HS, chuyển dần từ phương pháp thông báo- tiếp nhận sangphương pháp tìm tòi từng phần, nghiên cứu giải quyết vấn đề Trong bài giảng cholớp cao học tại trường ĐHSP Hà nội và tài liệu cho khoá bồi dưỡng giáo viên [56]tác giả Phạm Hữu Tòng có đề xuất phương hướng dạy học nhằm phát triển tiềmnăng sáng tạo, bồi dưỡng tư duy khoa học, phát triển hành động tự chủ tìm tòi giảiquyết vấn đề của học sinh

Trong những năm gần đây một số luận án tiến sỹ, thạc sỹ về chuyên ngành lýluận và phương pháp dạy học bộ môn vật lý của các tác giả như Đỗ Hương Trà(1996)“Nghiên cứu tổ chức tình huống, định hướng hành động xây dựng kiến thứctrong dạy học khái niệm lực ở lớp 7 phổ thông”, Trần Văn Nguyệt (1997)“Tổ chứccác tình huống học tập và hướng dẫn HS tích cực, tự lực giải quyết vấn đề trong quátrình dạy học chương “Áp suất của chất lỏng và chất khí” ở lớp 7 trường THCS”,Đinh Thái Quỳnh (2001) “Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học theo hướng pháttriển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của HS phần “các máy cơ đơn giản” ởlớp 6 theo dự án phát triển giáo dục THCS, Ngô Diệu Nga (1999) “Nghiên cứu xâydựng tình huống dạy học theo hướng phát triển năng lực tự chủ chiếm lĩnh tri thức

và tư duy khoa học kỹ thuật của HS khi dạy học phần “Quang học” ở lớp 8 THCS”,Nguyễn Mạnh Hùng (2004) “Tổ chức và định hướng hoạt động học tự chủ, sáng tạotrong dạy học phần “Các định luật bảo toàn”, Vật lý lớp 10 THPT”,… cũng nghiêncứu việc phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS trong việc dạy học một sốcác kiến thức vật lý cụ thể ở trường phổ thông theo các quan điểm của tác giả PhạmHữu Tòng Tuy nhiên, trong các nghiên cứu của mình, các tác giả chưa đề cập đếnviệc ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý

Bên cạnh đó, một số công trình nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý

ở trường THPT như: Một số sách, bài giảng của các tác giả Nguyễn Quang Lạc vàMai Văn Trinh(2002): “Máy vi tính làm phương tiện dạy học” dùng trong đào tạocao học[74], của Lê Công Triêm (2005) “Sử dụng máy vi tính trong dạy học” [59],

của Phạm Xuân Quế “Giáo trình sử dụng máy tính trong dạy học vật lý”(2007)

[37], “Giáo trình tin học trong dạy học vật lý”(2006)[39],… các tác giả đã đề cậpđến việc sử dụng máy vi tính trong dạy học Ngoài ra Phạm Xuân Quế có “Giáotrình ứng dụng công nghệ thông tin trong tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự

lực và sáng tạo” (2007)[38], trong giáo trình này tác giả quan tâm đến phương tiện

dạy học số và vấn đề dạy học trên mạng nói chung, dạy học vật lý trên mạng nóiriêng Một số luận án của các tác giả Phan Gia Anh Vũ (1999)“Nghiên cứu xâydựng và sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình động học và động lực học lớp

10 PTTH”[69]; luận án của Mai Văn Trinh (2001) với đề tài “Nâng cao hiệu quảdạy học vật lý ở trường THPT nhờ việc sử dụng máy vi tính và các phương tiện dạyhọc hiện đại”[58], Luận án của Vương Đình Thắng (2004) “Nghiên cứu sử dụngmáy vi tính với Multimedia thông qua việc xây dựng và khai thác Website dạy họcmôn Vật lý lớp 6 ở trường THCS”[49] … thì lại chưa quan tâm đúng mức đến vấn

đề hỗ trợ của CNTT trong tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực cho HStrong dạy học Luận án của Nguyễn Xuân Thành (2003) với đề tài: “Xây dựng phầnmềm phân tích Video và tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong dạy học một sốquá trình cơ học biến đổi nhanh theo quan điểm lý luận dạy học hiện đại”[45], trongluận án này tác giả đi sâu vào việc xây dựng phần mềm phân tích video và sử dụngvào việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong dạy học một số quá trình biếnđổi nhanh THPT.Gần đây có luận án của Trần Huy Hoàng (2006) “Nghiên cứu sửdụng TN với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học một số kiến thức cơ học vànhiệt học trung học phổ thông”[22], tác giả tập trung nghiên cứu sử dụng Bộ cảmbiến với phần mềm Datastudio hỗ trợ các TN vật lý Ngoài ra, đã có một số luậnvăn thạc sỹ đề cập đến việc ứng dụng của CNTT hỗ trợ thiết kế Website, tài liệuđinẹ tử,… như Nguyễn Kim Chung, Nguyễn Thành Chung, …(ĐHSP Hà nội);Nguyễn Đình Chính, Hồ Hùng Linh,… (ĐHSP – ĐH Huế), Hồ Ngọc Đào, …(ĐHVinh) Như vậy cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào đề cập một cách cụ thể đếnviệc hỗ trợ của CNTT đặc biệt là của VideoCom, phần mềm dạy học trong tổ chứchoạt động nhận thức tích cực, tự lực phần cơ học lớp 10 và điện học lớp 11 Chính

vì thế chúng tôi đã nghiên cứu đề tài theo hướng ứng dụng CNTT để tổ chức hoạtđộng nhận thức tích cực, tự lực cho HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC TÍCH CỰC, TỰ LỰC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

NHỜ SỰ HỖ TRỢ CỦA CNTT 1.1 Tính tích cực, tự lực nhận thức của HS

Phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của HS trong quá trình chiếmlĩnh kiến thức là kiểu dạy học đã được quan tâm trong mấy thập kỉ nay trên toàncầu Cho tới nay, kiểu dạy học này vẫn là trung tâm chú ý của lý luận và thực tiễndạy học

1.1.1 Tính tích cực nhận thức của học sinh

1.1.1.1.Quan niệm về tính tích cực

Tính tích cực là một khái niệm rộng, có thể xem xét nó trên các mặt triếthọc, tâm lý học, giáo dục học Hiện nay, có rất nhiều tác giả đưa ra các quan niệmkhác nhau về tính tích cực

Trong một số nghiên cứu [3], [23]: Tính tích cực được xem xét như là mộttính chất và đặc điểm quan trọng nhất của cá nhân, là một điều kiện cần thiết và làmột dấu hiệu bề ngoài nhất định của sự phát sinh và phát triển của tính tự lập Tínhtích cực là phẩm chất của ý chí: việc xuất hiện sự nỗ lực, sự căng thẳng về trí lực V.Ôkôn [29] quan niệm tính tích cực là lòng mong muốn không chủ định vàgây nên những biểu hiện bên ngoài hoặc bên trong của hoạt động

Như vậy có thể nói rằng: Tính tích cực là biểu hiện của sự nỗ lực của cá nhân (bằng thái độ, tình cảm, ý chí…) trong quá trình tác động đến đối tượng nhằm thu được kết quả cao trong hoạt động nhận thức và cải tạo thực tiễn.

1.1.1.2 Quan niệm về tính tích cực nhận thức

Một số tác giả xem tính tích cực nhận thức của HS là thái độ biểu hiện của

họ đối với đối tượng và phương tiện học tập Họ chia ra thái độ tích cực bên trong

và thái độ tích cực bên ngoài HS tư duy tích cực khi GV tác động đến tư tưởng củacác em, buộc các em phải nhớ lại, so sánh, gợi lên trong trí tưởng tượng của mìnhnhững hình ảnh quen thuộc, tái hiện trong óc những sự khái quát đã biết[1]

Một số tác giả khác trong đó có A.K.Côvalep nhìn nhận tính tích cực nhậnthức dưới góc độ mức độ tham gia vào hoạt động nhận thức Có hai mức độ sau:

mức độ nhận thức thụ động và mức độ nhận thức tích cực, coi nhận thức tích cực làmức độ cao nhất của quá trình nhận thức cá tính[1].

Một số tác giả khác nhìn nhận tính tích cực nhận thức dưới góc độ triết học,coi tính tích cực nhận thức là thái độ cải tạo của chủ thể đối với đối tượng nhậnthức L.Aristova cho rằng, bản chất tính tích cực nhận thức của người lớn nói chung

và trẻ em nói riêng như là thái độ cải tạo của chủ thể đối với khách thể, đối vớinhững hiện tượng, sự vật xung quanh Từ đó L.Aristova cho rằng tính tích cực nhậnthức-học tập đòi hỏi phải có những nhân tố sau: tính lựa chọn thái độ đối với đốitượng nhận thức; đề ra cho mình mục đích nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựachọn đối tượng; cải tạo đối tượng trong hoạt động nhằm giải quyết vấn đề Hoạtđộng mà thiếu những nhân tố đó thì chỉ có thể nói đó là sự thể hiện trạng thái hànhđộng nhất định của con người, mà không thể là tính tích cực nhận thức được Hiệntượng tích cực và trạng thái hành động của con người về bên ngoài có thể giốngnhau nhưng khác nhau về bản chất Tính tích cực được thể hiện trong hoạt động cảitạo, đòi hỏi phải thay đổi, mà trước tiên là trong ý thức của chủ thể hành động Còntrạng thái hành động không đòi hỏi một sự cải tạo như vậy[2],[3]

Nhiều tác giả nhìn nhận tính tích cực dưới góc độ tâm lý học như I I Rôdak,định nghĩa tính tích cực nhận thức bằng những dấu hiệu như sự căng thẳng chú ý,dựa vào sự tưởng tượng, phân tích, tổng hợp [4]

Đặng Vũ Hoạt với ý kiến khái quát hơn cho rằng tính tích cực nhận thức biểuhiện ở chỗ huy động mức độ cao các chức năng tâm lý, đặc biệt là chức năng tưduy…

Từ sự phân tích trên, chúng ta có thể khái quát: tính tích cực nhận thức là thái độ cải tạo của chủ thể đối với khách thể thông qua sự huy động cao các chức năng tâm lý nhằm giải quyết những vấn đề học tập, nhận thức Tính tích cực nhận thức vừa là mục đích hoạt động, vừa là phương tiện, là điều kiện để đạt mục đích, vừa là kết quả của hoạt động Nó là phẩm chất của hoạt động của từng cá nhân.

Tính tích cực nhận thức và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽ vớinhau, nhưng không phải là đồng nhất [1]

Tính tích cực học tập là hình thức bên ngoài của tính tích cực nhận thức Nóđược hình thức hoá bằng các yếu tố vật chất như cử chỉ, hành vi, nét mặt biểu cảm,

nhịp điệu, cường độ hoạt động, sự biến đổi sinh lý… của HS mà chúng ta có thểquan sát đo đạc, đánh giá[2].

Theo Nguyễn Ngọc Quang, tích cực học tập có nghĩa là hoàn thành một cáchchủ động tự giác có nghị lực, có hướng rõ rệt, có sáng kiến và đầy hào hứng, nhữngcông tác trí óc và chân tay nhằm nắm vững kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo, vận dụngchúng vào trong hoạt động học tập và thực tiễn[36]

Tích cực hoá nhận thức là một tập hợp các hoạt động nhằm làm chuyển biến

vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sangchủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao chất lượng và hiệu quả học tập [25]

1.1.1.3 Những biểu hiện của tính tích cực nhận thức

 Các dấu hiệu nhận biết tính tích cực nhận thức:

- Có tập trung chú ý cao độ trong học tập;

- Hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động học tập (giơ tay phátbiểu, ghi chép, quan sát,…);

- Hoàn thành nhiệm vụ được giao;

- Ghi nhớ tốt những điều đã học;

- Hiểu bài học, có thể trình bày lại nội dung kiến thức theo ngôn ngữ riêng;

- Vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn;

- Đọc thêm, làm thêm các bài tập khác nhau;

- Hứng thú trong học tập;

- Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập;

- Sáng tạo trong học tập;…

 Các dấu hiệu cho biết mức độ tích cực:

- Học do tự giác, hứng thú hay do một tác động bên ngoài nào đó;

- Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục;

- Tích cực ngày càng tăng hay giảm dần;

- Kiên trì vượt khó ở mức độ cao hay thấp;…

Thông qua những biểu hiện này GV nhận biết mức độ tích cực của HS tronghoạt động nhận thức, để tổ chức kiểm tra, định hướng hành động nhận thức của HSmột cách phù hợp nhất bởi một kế hoạch lâu dài hoặc kế hoạch cho một bài học,một kiến thức cụ thể Tuy nhiên, trong một số trường hợp tính tính cực học tập lại

thể hiện ở hành động bên ngoài mà không phải là tích cực trong tư duy Cho nên

GV cũng cần lưu ý để đánh giá chính xác tính tích cực nhận thức của HS

1.1.1.4 Các cấp độ đạt được của tính tích cực

- Bắt chước, tái hiện: Gắng sức làm theo mẫu của thầy của bạn

- Tìm tòi: Độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, tìm kiếm những cách giải quyếtkhác nhau về một vấn đề

- Sáng tạo: Tìm ra cách giải quyết mới độc đáo, hữu hiệu

1.1.1.5 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS

Với quan niệm nhận thức tích cực trong học tập vật lý là trạng thái hoạt độngcủa HS đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quátrình chiếm lĩnh kiến thức Ngày nay với sự phát triển của cuộc cách mạng khoa học– công nghệ, máy vi tính đã và đang được trang bị cho các trường phổ thông Chúng

ta cần sử dụng và khai thác thế mạnh của phương tiện dạy học này để phát huy tínhtích cực nhận thức của HS Theo chúng tôi, có thể tích cực hoá hoạt động nhận thứccủa HS thông qua các biện pháp sau đây:

- Việc dạy học phải được tiến hành ở mức độ cao; việc nắm vững kiến thức

lý thuyết phải chiếm ưu thế; trong quá trình dạy học phải duy trì nhịp điệu khẩntrương của việc nghiên cứu tài liệu; trong dạy học phải tích cực chăm lo cho sự pháttriển của tất cả các HS, kể cả HS khá cũng như HS kém; HS phải tự ý thức đượcbản thân quá trình học tập

- Nêu lên ý nghĩa cả về mặt lý thuyết cũng như thực tiễn, tầm quan trọng củabài học hoặc vấn đề nghiên cứu Nội dung bài học là mới đối với HS nhưng khôngquá xa lạ mà là sự phát triển tự nhiên, liên hệ mật thiết với kiến thức cũ và có khảnăng sử dụng, phát triển trong tương lai Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũivới sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức của HS Luyện tập,vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới

- Dùng các PPDH đa dạng: Nêu vấn đề, so sánh, tổ chức thảo luận, seminar

và phối hợp chúng với nhau Kiến thức phải được trình bày dưới dạng động, pháttriển và mâu thuẫn với nhau Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cánhân, nhóm, tập thể

- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại Phát triển kinh nghiệm sống của

HS trong học tập qua các phương tiện thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV với HS Thườngxuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng, kỷ luật kịp thời đúng mức Tạo không khí thiđua lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu dươngnhững HS có thành tích học tập tốt Có sự động viên, khen thuởng từ phía gia đình

1.1.2.2 Những biểu hiện của tính tự lực

Quá trình hình thành và phát triển tính tự lực của HS thay đổi theo lứa tuổi

và đến khoảng 18 tuổi thì định hình về cơ bản Đối với HS lứa tuổi THPT thì có thểnêu lên những biểu hiện của tính tự lực như:[62]

- Nguyện vọng giải quyết các nhiệm vụ hoạt động một cách độc lập Nguyện vọngnày giúp HS hoạt động tích cực trong thời gian dài, đòi hỏi ở họ khả năng chú ý cao

độ Đó cũng là biểu hiện của nhu cầu tự khẳng định mình, là kết quả của quá trìnhnhận thức về giá trị tự lực và rèn luyện thói quen tự lực

- Đã hình thành được những kỹ năng thực hiện hoạt động tự lực:

Ở lứa tuổi này, HS đã có các kĩ năng tự đặt mục đích và nhiệm vụ hoạt động,biết lựa chọn các phương tiện, vật liệu cho hoạt động, sơ bộ lập kế hoạch hoạt động,

tự điều khiển bản thân, so sánh kết quả với mục đích Có thể khái quát một số kỹnăng thực hiện hoạt động tự lực của HS trong các điều kiện cụ thể như sau:

+ Kỹ năng thực hiện hoạt động theo sáng kiến của mình, nhận thức sự cần thiếttham gia vào các hoạt động này hay hoạt động khác.

+ Kỹ năng thực hiện các công việc quen thuộc không có sự đòi hỏi giúp đỡ từ xungquanh hoặc sự kiểm tra từ người lớn

+ Kĩ năng thực hiện hành động có ý thức trong những tình huống có sẵn theo yêucầu của người lớn và tuân thủ những điều kiện hoạt động nhất định (hành động theochỉ dẫn, theo mẫu…)

+ Kỹ năng thực hiện hoạt động trong những điều kiện mới (tự đặt mục đích, chú ýđến điều kiện hoạt động, thực hiện và lập kế hoạch đơn giản)

+ Kỹ năng di chuyển cách thức hoạt động đã biết vào hoàn cảnh mới, tổng hợpchúng và phân loại chúng theo kinh nghiệm, kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã có thểhiện cách làm sáng tạo

+ Kỹ năng tự kiểm tra đánh giá sản phẩm, hoạt động ở mức độ đơn giản

- Có sự nỗ lực của ý chí

Quá trình hoạt động tự lực đòi hỏi ở HS sự căng thẳng của hoạt động trí tuệ

và thể lực, có ý chí biết vượt khó khăn bên trong và bên ngoài để đạt mục đích Ýchí của HS thể hiện sức mạnh tinh thần và thể lực giúp họ tạo dựng những giá trịvật chất và tinh thần thoả mãn nhu cầu cá nhân Nếu không có sự nỗ lực của ý chí

họ khó thành công trong việc đạt mục đích Vì vậy, sự nỗ lực của ý chí là biểu hiện

cơ bản tính tự lực thể hiện ở kĩ năng biết vượt khó khăn để đạt mục đích

- Niềm tin vào bản thân (sự tự tin)

Sự tự tin quyết định tính nguyên tắc và tính kiên định trong suốt quá trìnhhành động Tự tin thể hiện ở yêu cầu cao đối với bản thân trong quá trình hànhđộng

- Các biểu hiện mang tính sáng tạo

Đó là những biểu hiện tìm tòi, sáng tạo nên cái mới, cái độc đáo trong hoạtđộng dựa trên những kiến thức, kĩ năng mà HS đã có

1.1.3 Mối quan hệ giữa tính tích cực, tự lực

Nét đặc trưng chủ yếu của tính tích cực là sự nỗ lực của bản thân còn nét đặctrưng cơ bản của tính tự lực là ở mối quan hệ với người khác: không dựa dẫm vàongười khác, hết sức tiết kiệm sự nhờ cậy

Tính tích cực và tính tự lực có liên quan mật thiết với nhau Khi đã hoạt động

tự lực có nghĩa là không dựa dẫm vào người khác mà phải phát triển năng lực chủquan, phải nỗ lực phát huy sức mạnh bản thân: trí tuệ, tâm hồn, ý chí, thể lực… đểgiải quyết vấn đề Như vậy giữa tính tích cực và tính tự lực có mối quan hệ chặtchẽ

Tính tự lực cũng có quan hệ chặt chẽ với tính sáng tạo Để phát hiện ra mộtvấn đề mới mà chưa ai biết, con người phải tiến hành một quá trình tư duy và tưởngtượng trên cơ sở tái hiện những vấn đề đã biết Như vậy về bản chất, quá trình sángtạo là một quá trình làm việc lâu dài và gian khổ của cá nhân, nó mang màu sắc cánhân rõ nét[62]

1.2 Cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS một cách tích cực, tự lực

1.2.1 Tâm lý học phát triển là nền tảng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức

của HS một cách tích cực và tự lực

Để có thể tổ chức hoạt động nhận thức vật lý cho HS một cách tích cực và tựlực, một mặt phải hướng hoạt động đó phỏng theo quá trình hoạt động nhận thứcvật lý của các nhà khoa học, mặt khác phải dựa trên các kết quả nghiên cứu của tâm

lý học phát triển

Thành tựu quan trọng nhất của tâm lý học phát triển, dùng làm cơ sở choviệc tổ chức hoạt động nhận thức của HS một cách tích cực và tự lực là hai lýthuyết phát triển trí tuệ của Jean Piaget (1896-1983) và Lev Vưgosky (1896-1934)

Lý thuyết của Piaget nhấn mạnh rằng: HS giữ một vai trò rất tích cực trongviệc thích nghi với môi trường Sự thích nghi bắt đầu từ lúc ra đời như là kết quảcủa sự phát triển tự nhiên về mặt sinh học và kinh nghiệm với thế giới Ban đầu trẻ

em dựa vào các cấu trúc sinh học vốn có của cơ thể thực hiện các hoạt động tự phátcủa toàn bộ cơ thể, tạo nên sự cân bằng qua cơ chế đồng hoá và điều ứng để thíchnghi với môi trường, hoàn cảnh và suy rộng ra là với các tác động bên ngoài từ xãhội vào bản thân đứa trẻ Phát triển tâm lý tựu trung lại là sự phát triển trí tuệ cùngvới tình cảm, xúc cảm, bao gồm quá trình nảy sinh, hình thành và phát triển qua cácgiai đoạn cảm giác - vận động, tiền thao tác, thao tác cụ thể, thao tác hình thức, quaquá trình nội tâm hoá, xuất tâm và đều nhằm vào việc tạo lập các cấu trúc tâm lý ở

các trình độ khác nhau, cùng nhằm vào mục đích là đồng hoá, điều ứng, thích nghi

và cân bằng Piaget cho rằng: sự phát triển do con người tạo ra bằng cách là đưa quátrình cân bằng từ thấp lên cao, đạt đến đỉnh cao là các cấu trúc logic – toán, có khiông gọi là cân bằng nhận thức.Cân bằng tâm lý không phải chỉ là cân bằng nhậnthức được tạo ra theo cơ chế thao tác với đỉnh cao là thao tác tượng trưng, thao táckhái niệm mà còn là, hay chủ yếu là cân bằng được tạo ra theo cơ chế hoạt động:quá trình cân bằng được tạo ra bởi các hành động thực tiễn gắn bó, bao gồm cả hànhđộng trí tuệ Cân bằng không phải chỉ để con người sống mà còn chính là để tạo lập

ra cuộc sống, sáng tạo ra các giá trị mới Những kết luận chính của các công trìnhnghiên cứu tâm lý học trẻ em cống hiến cho giáo dục học có liên quan đến tính chấtcủa sự phát triển trí tuệ Một mặt, sự phát triển này đề cập chủ yếu đến các hoạtđộng của chủ thể và tự hoạt động cảm giác - vận động đến các thao tác hoá khôngsuy giảm và tự phát Mặt khác, khả năng thao tác hoá đó không phải được hìnhthành sẵn, nhất thành bất biến mà cũng không thể giải thích được chỉ bằng nhữngđóng góp bên ngoài của thực nghiệm hoặc của sự truyền đạt của xã hội; nó là sảnphẩm của sự cấu tạo liên tiếp và yếu tố chính của sự xây dựng đó là một sự giữ cânbằng những sự tự điều hoà, cho phép bổ cứu những sự không ăn khớp tạm thời, giảiquyết vấn đề và khắc phục những khủng hoảng hoặc những mất cân bằng với một

sự xác lập thường xuyên những cấu trúc mới.[30]

Như vậy Piaget đã nghiên cứu quá trình phát triển trí tuệ với phương pháptiếp cận duy vật biện chứng, tạo nên một cơ sở khoa học khá chắc chắn cho tâm lýhọc phát triển: tri thức nảy sinh từ hành động

Vưgôtski nghiên cứu vấn đề dạy học và sự phát triển trí tuệ trong lứa tuổi HSmột cách độc đáo và có hiệu quả với lý thuyết về “vùng phát triển gần” do ông đềxuất Vưgôtski cho rằng: sự phát triển nhận thức có nguồn gốc xã hội, chủ yếuthông qua sử dụng ngôn ngữ, đặc biệt trong bối cảnh tương tác với những ngườikhác Điều đó có nghĩa là: xã hội tạo ra cơ sở cho sự phát triển nhận thức Theoông, chỗ tốt nhất cho sự phát triển nhận thức là vùng phát triển gần Vùng đó làkhoảng nằm giữa trình độ phát triển hiện tại được xác định bằng trình độ độc lậpgiải quyết vấn đề và trình độ gần nhất mà các em có thể đạt được với sự giúp đỡ củangười lớn hay bạn hữu khi giải quyết vấn đề Như vậy vùng phát triển gần là

khoảng trống giữa nơi mà một người đang đứng khi giải quyết vấn đề và nơi màngười đó cần phải tìm đến một cách tự lực hoặc với sự giúp đỡ của người khác Dạyhọc cần đón trước sự phát triển của HS Việc giảng dạy nào đi trước sự phát triểnmới là việc giảng dạy tốt.

Như vậy, sự phát triển nhận thức đạt kết quả tốt nhất khi HS phải đi quavùng phát triển gần thông qua việc lập luận, tranh luận với bạn hữu hoặc người lớntuổi Để nắm được một công việc, đầu tiên HS có thể hiểu một phần của công việc

đó, nhưng nhờ có giải thích, biểu diễn, hướng dẫn của người khác, HS hiểu toàn bộcông việc Một khi HS đã đạt được sự hiểu biết toàn bộ công việc, họ sẽ phải vượtqua vùng phát triển gần và có thể độc lập thực hiện công việc đó

Học thuyết về vùng phát triển gần dẫn đến một kết luận quan trọng khác: chỉ

có sự dạy học đi trước sự phát triển mới là dạy học tốt Quá trình dạy học được tổchức đúng đắn sẽ dẫn đến sự phát triển trí tuệ của trẻ em, làm cho một loạt quá trìnhphát triển sống động lên, mà có lẽ nói chung, không diễn ra ngoài dạy học

1.2.2 Vận dụng lý thuyết của Jean Piaget và Lev Vưgotsky trong việc tổ chức

quá trình hoạt động nhận thức của HS một cách tích cực và tự lực

Những điều quan trọng nhất khi vận dụng lý thuyết phát triển trí tuệ của Piaget

và Vưgôtski trong việc tổ chức quá trình hoạt động nhận thức vật lý của HS mộtcách tích cực và tự lực thể hiện ở các hoạt động như:

- Tổ chức tình huống học tập trong đó tạo nên sự mất cân bằng - xuất hiện mâuthuẫn - về mặt nhận thức[38]

- Điều khiển, dẫn dắt HS giải quyết mâu thuẫn nhận thức một cách tự lực vàsáng tạo[38]

- Vận dụng kiến thức mới vào giải quyết các tình huống tương tự, trong tựnhiên, trong kỹ thuật, một cách tự lực và sáng tạo

a) Tổ chức tình huống học tập trong đó làm xuất hiện mâu thuẫn về mặt nhận thức (sự mất cân bằng giữa những kiến thức, quan niệm, phương pháp - hoặc hệ thống những kiến thức, quan niệm của HS về thế giới tự nhiên với những đối tượng đang nghiên cứu (tính chất, mối quan hệ… trong hiện tượng, quá trình vật lý có thể quan sát được hay suy luận ra được).

Để trình độ tư duy ở HS phát triển thì trong hoạt động tư duy của họ khôngchỉ đơn thuần xảy ra quá trình đồng hoá các kiến thức mới, phương pháp mới (ởcùng bậc cụ thể, chi tiết), mà hết sức quan trọng là phải xảy ra quá trình tự thíchnghi, trong đó có sự tự bổ sung và biến đổi quan điểm, cấu trúc hệ thống kiến thức,phương pháp nhận thức Để có sự tự bổ sung, biến đổi quan điểm, cấu trúc hệ thốngkiến thức, phương pháp nhận thức thì trong quá trình dạy học, trước hết cần phải:

“tổ chức tình huống học tập” trong đó làm xuất hiện mâu thuẫn về mặt nhận thức

b) Điều khiển, dẫn dắt HS giải quyết mâu thuẫn nhận thức một cách tích cực, tự lực

có thể đạt được với sự giúp đỡ của GV, người lớn hay bạn hữu khi giải quyết vấn

đề Nói cách khác vùng phát triển gần là khoảng trống giữa trình độ đã đạt được củamột người đang muốn giải quyết vấn đề với trình độ người đó cần phải đạt được với

sự giúp đỡ của người khác sau khi đã giải quyết được vấn đề

Trong quá trình tổ chức HS giải quyết vấn đề, để đảm bảo cho HS tự lực caonhất, GV cần phải xác định các mức độ khó dễ của bài toán nhận thức đặt ra trước

HS Độ khó dễ này phụ thuộc vào sự đầy đủ, tính nguyên thuỷ hay đã được biến đổicủa các thông tin liên quan đến đối tượng đang nghiên cứu (do GV cung cấp, do HStìm ra theo con đường tự lực hay do GV hướng dẫn để HS trao đổi với bè bạn).Thông thường thông tin về đối tượng nghiên cứu được đưa ra dưới dạng đơn sơnhất Nếu HS không thể tự lực phân tích, tổng hợp các thông tin về đối tượng đểgiải quyết được vấn đề (tìm ra các thuộc tính mới, mối quan hệ mới… trong hiệntượng, quá trình nghiên cứu) thì cần có sự trao đổi, thảo luận giữa các HS trongnhóm, giữa các nhóm HS Trong trường hợp mà các nhóm HS vẫn còn gặp khókhăn khi giải quyết vấn đề thì GV cần gợi ý dần để giảm độ khó của bài toán nhậnthức (bằng cách biến đổi thông tin gốc), sao cho độ khó này được giảm đến mức độ

HS trong lớp bắt đầu tự lực giải quyết được bài toán đặt ra Trong quá trình tổ chứchoạt động nhận thức như vậy của HS, GV đã xác định được vùng phát triển gần về

năng lực, trình độ tư duy của HS đối với đối tượng cụ thể đang nghiên cứu Quátrình tổ chức hoạt động nhận thức HS như vậy tạo điều kiện tốt nhất cho việc pháttriển tư duy của HS.

c, Vận dụng kiến thức mới vào giải quyết các tình huống tương tự, trong tự nhiên, trong kỹ thuật, một cách tự lực và sáng tạo

Việc phát triển tư duy cho HS tốt nhất là cho HS tự lực giải quyết các vấn đềđặt ra bằng cách vận dụng những kiến thức mới vào giải quyết các tình huống tương

tự trong tự nhiên,…

1.2.3 Các luận điểm khoa học xuất phát trong nghiên cứu chiến lược dạy học

phát triển hoạt động tích cực và tự lực giải quyết vấn đề và tư duy khoa học của HS

Dạy học các môn khoa học ở nhà trường không chỉ đơn thuần nhằm một mụctiêu duy nhất là giúp cho HS có được một số kiến thức cụ thể nào đó Điều quantrọng hơn là trong quá trình dạy học các tri thức cụ thể đó, rèn luyện cho HS tiềmlực để khi ra trường họ có thể tiếp tục tự học tập, có khả năng nghiên cứu tìm tòi tựgiải quyết vấn đề, đáp ứng được những đòi hỏi đa dạng của thực tiễn không ngừngphát triển Cũng chỉ trong điều kiện dạy học như vậy mới đảm bảo cho những kiếnthức HS đã học được là những kiến thức thực sự có chất lượng, những kiến thức sâusắc, vững chắc, vận dụng được

Quán triệt quan điểm cơ bản trên đây về mục tiêu dạy học các môn khoa học,cùng với việc quán triệt quan điểm hoạt động về bản chất của học và của dạy, vàquan điểm hiện đại của phương pháp luận khoa học, tác giả Phạm Hữu Tòng đã xáclập sáu luận điểm quan trọng làm nền tảng cho việc nghiên cứu thực nghiệm dạyhọc về “chiến lược dạy học phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh tri thức, bồidưỡng tư duy khoa học - kỹ thuật và năng lực giải quyết vấn đề” khi xây dựng mộtkiến thức cụ thể.[56]

Luận điểm 1: Về vai trò của sự dạy là thực hiện được việc tổ chức, kiểm tra định

hướng hữu hiệu hoạt động học

Vai trò quan trọng của giáo viên trong dạy học môn khoa học là tổ chứcđược những tình huống và thực hiện được sự kiểm tra, định hướng hữu hiệu hoạtđộng học, cho phép gợi ra ở HS hoạt động học tập tự lực, tích cực, dẫn tới sự chiếm

lĩnh được tri thức khoa học theo cách tiếp cận kiến thức tương tự như các nhà khoahọc.

Luận điểm 2: Về sự cần thiết tổ chức “tình huống vấn đề” trong dạy học.

Trong dạy học các môn khoa học, giáo viên cần tổ chức được những tìnhhuống có vấn đề Đó chính là việc tổ chức những tình huống trong đó xuất hiện vấn

đề cần giải quyết mà HS tự thấy mình có khả năng tham gia giải quyết, và do đó sẽsuy nghĩ đưa ra giải pháp riêng của mình, tự tìm tòi cách giải quyết thích hợp.Chính trong điều kiện đó với sự giúp đỡ định hướng của GV, HS sẽ xây dựng chomình được tri thức khoa học sâu sắc, vững chắc và vận dụng được, đồng thời trongquá trình đó năng lực trí tuệ của HS sẽ phát triển

Luận điểm 3: Về sự cần thiết thiết lập được sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận

thức khoa học đối với tri thức cần dạy

Trong dạy học, hoạt động nhận thức khoa học của HS cần được định hướngphù hợp với tiến trình xây dựng tri thức “từ đề xuất vấn đề nghiên cứu đến suy đoángiải pháp, khảo sát lý thuyết, thực nghiệm để rồi xem xét đánh giá khả năng chấpnhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích, tiênđoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm” Việc nàyđòi hỏi sự phân tích sâu sắc nội dung tri thức cần dạy và xác lập được sơ đồ : “từtình huống xuất phát thế nào, nảy sinh vấn đề gì; tìm tòi giải quyết vấn đề ra sao và

đi tới kết quả như thế nào”, một cách phù hợp với trình độ HS và xét trong suốt quátrình xây dựng, kiểm tra, vận dụng tri thức mới Theo đó xác định điều kiện cầnthiết và những câu hỏi định hướng hữu hiệu cho hành động tìm tòi giải quyết vấn

đề, một cách phù hợp với phương pháp nhận thức khoa học

Luận điểm 4: Về sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của HS trong việc tổ

chức tình huống và định hướng hành động giải quyết vấn đề của HS trong quá trìnhxây dựng kiến thức mới

Trong dạy học, GV cần nghiên cứu quan niệm hoặc cách hiểu sai lầm vốn cócủa HS liên quan với các kiến thức cần xây dựng Chúng là chỗ dựa, đồng thời làtrợ lực tất yếu cần khắc phục đối với quá trình xây dựng tri thức mới của HS Cần

sử dụng quan niệm vốn có đó của HS vào việc xây dựng tình huống vấn đề và địnhhướng hoạt động giải quyết vấn đề một cách hữu hiệu Sao cho tạo được điều kiện

cho những quan niệm đó được HS vận dụng, được thử thách trong quá trình kiểmtra, hợp thức hoá kiến thức, khiến cho HS tự nhận thấy chỗ sai lầm (không hợpthức), thấy cần thay đổi quan niệm, khắc phục sai lầm để xây dựng tri thức mới phùhợp.

Luận điểm 5: Về sự cần thiết phát huy tác dụng của sự trao đổi và tranh luận của HS

trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Sự học tập, xây dựng tri thức của HS sẽ được tạo thuận lợi và có hiệu quảhơn nhờ sự trao đổi và tranh luận với những người ngang hàng Trong điều kiện đó

sẽ phát huy được ảnh hưởng của sự môi giới, hỗ trợ của những người trong cộngđồng đối với mỗi cá nhân qua vùng phát triển gần nhất của cá nhân

Luận điểm 6: Về sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình nghiên

cứu xây dựng bảo vệ tri thức khoa học

Để phát huy tổng hợp các nhân tố tác động: vai trò của học sinh trong sự tựlực hành động xây dựng kiến thức, vai trò của GV trong sự tổ chức tình huống họctập và định hướng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của HS; vai trò của tương tác

xã hội (của tập thể học sinh) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh;

và đồng thời cho HS tập quen với quá trình xây dựng và bảo vệ cái mới trongnghiên cứu khoa học, thì cần tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xâydựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa hoc

Có thể diễn đạt thâu tóm, khái quát các luận điểm phương pháp luận quantrọng của dạy học khoa học bằng các kết luận sau đây:

a Con người học, hình thành, phát triển nhân cách năng lực của mình trong hoạtđộng, học qua làm, qua khắc phục sai lầm Học qua giao tiếp, trình bày ý kiến, tưtưởng quan điểm của mình với người khác; đối chiếu ý kiến, tư tưởng, quan điểmcủa mình với ý kiến quan điểm của người khác và với thực tiễn, thực nghiệm Vìvậy cần hiểu bản chất của dạy học là tạo điều kiện giúp cho sự học như thế nào đểđạt hiệu quả cao hơn Dạy học cần thực hiện tốt chức năng quan trọng là tổ chức,kiểm tra, định hướng hữu hiệu hoạt động học phù hợp với mục tiêu dạy học

b, Cần đảm bảo sự cân đối giữa dạy tri thức và dạy kỹ năng tiếp cận tri thức

c, Cần tổ chức được tình huống học tập hữu hiệu, khêu gợi được cho người học suynghĩ từ vốn kinh nghiệm, hiểu biết của mình, đồng thời biết thu lượm, sử dụng

thông tin từ những nguồn khác nhau để tự đưa ra ý kiến, giải pháp của mình chovấn đề đặt ra.

d, Nên khuyến khích trực giác sáng tạo của người học Tạo điều kiện cho người họctập nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề phù hợp với cách tiếp cận khoa học: đềxuất vấn đề; suy đoán đề xuất giải pháp; thực hiện giải pháp, diễn đạt kết luận; kiểmtra, đánh giá, vận dụng kết quả

e, Cần tổ chức được sự làm việc hợp tác, trao đổi ý kiến; khêu gợi được sự tranhluận, phản bác, bảo vệ ý kiến trong tập thể người học

f, Cần lập được sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề, xây dựng trithức cần dạy phù hợp với trình độ HS Theo đó, suy nghĩ thiết kế mục tiêu dạy học

cụ thể và tiến trình hoạt động dạy học thích hợp

1.3 Tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lý

1.3.1 Quá trình nhận thức khoa học trong vật lý học

Con đường nhận thức khoa học, nhận thức chân lý khách quan đã đượcV.I.Lê-nin chỉ ra: ”Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừutượng trở về thực tiễn, đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lý, của sựnhận thức thực tế khách quan”

Là một môn khoa học, Vật lý học nghiên cứu thế giới tự nhiên nhằm pháthiện ra những đặc tính và quy luật khách quan của sự vật và hiện tượng trong tựnhiên Con đường nhận thức trong khoa học vật lý cũng tuân theo quy luật chung đãđược Lê-nin chỉ ra ở trên, song mang nét đặc thù của vật lý học

Trên cơ sở khái quát hoá những lời phát biểu của những nhà vật lý nổi tiếngnhư A.Anhstanh, M.Plăng,…V.G.Razumôpxki đã trình bày quá trình nhận thứcsáng tạo khoa học dưới dạng chu trình được sơ đồ hoá như hình 1.1

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học (theo Razumôpxki)

Mô hình - Giả thuyết

trừu tượng

Các hệ quả logic

Quá trình sáng tạo khoa học gồm các giai đoạn chính: Từ những sự kiện khởiđầu đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng tức là đề xuất giả thuyết, từgiả thuyết suy ra hệ quả logic; từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằngthực nghiệm; nếu các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả logic thì giả thuyếttrở thành chân lý khoa học từ đó hình thành định luật, thuyết vật lý Cho đến khixuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ lýthuyết dẫn tới phải xem xét lại lý thuyết cũ, cần phải chỉnh lý lại hoặc phải thay đổi

mô hình giả thuyết, và bắt đầu xây dựng những giả thuyết mới, thiết kế những thiết

bị mới để kiểm tra và như vậy mà kiến thức của nhân loại ngày một phong phúthêm

Mỗi mô hình, mỗi lý thuyết chỉ phản ánh một số mặt của thực tế, chỉ đúngtrong điều kiện có giới hạn, cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽđến một lúc, nó tỏ ra không còn phù hợp nữa Trong quá trình nghiên cứu khoa học,nhiều sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả suy từ mô hình đó,nghĩa là không giải thích được những sự kiện thực nghiệm mới này Đến lúc nàyphải bổ sung, chỉnh lý mô hình cũ cho phù hợp hoặc nhiều khi phải bỏ mô hình cũ,xây dựng mô hình mới tổng quát hơn Và bây giờ lại bắt đầu một chu trình mới (chutrình được vẽ bằng đường chấm chấm ở hình 1.1) của quá trình nhận thức Sau mỗilần chu trình nhận thức khoa học kết thúc thì kiến thức cũ được mở rộng hoặc một

lý thuyết mới, kiến thức mới được tìm ra, con người hiểu sâu sắc hơn về thế giới vàqua quá trình nghiên cứu như vậy, trí tuệ của con người phát triển, kinh nghiệm và

kỹ năng hoạt động nghiên cứu của con người phong phú và hoàn thiện hơn

1.3.2 Tổ chức hoạt động nhận thức tích cực và tự lực của HS trong dạy học vật

lý

Dạy HS học kiến thức vật lý, học phương pháp nghiên cứu vật lý một cáchtốt nhất là dạy HS tập nghiên cứu vật lý Quá trình tổ chức hoạt động nhận thức vật

lý của HS cần phỏng theo quá trình nhận thức trong vật lý Tuy nhiên, cái mới mà

HS tìm ra là mới đối với cá nhân HS chứ không phải mới trong khoa học Bên cạnh

đó, trong dạy học, cái mới cũng cần quan niệm rằng nó là cái mới (khái niệm, địnhluật, nguyên lý, ứng dụng kỹ thuật) trong phạm vi, lĩnh vực, phạm vi nhỏ nào đó

trong vật lý học Theo quan điểm này thì quá trình tổ chức hoạt động nhận thức vật

lý của HS có thể được chi tiết hoá dưới dạng sơ đồ hình 1.2

Hình 1.2 Quá trình tổ chức hoạt động nhận thức vật lý của HS[38]

Trong chu trình nhận thức khoa học của Razumôpxki, ở giai đoạn “Các sựkiện xuất phát” thì trong dạy học chính là giai đoạn cần tổ chức cho HS tìm kiếmđầy đủ các thông tin về đối tượng nghiên cứu bằng cách: chọn lọc các thông tin đãbiết về đối tượng nghiên cứu để chỉ lấy ra các thông tin cần thiết liên quan đếnhướng nghiên cứu đang cần quan tâm Nếu các thông tin này chưa đầy đủ để tạo ở

Chọn lọc, xây dựng các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu

Thông qua quan sát,TNThông qua phân tích,suy luận lí thuyếtPhát hiện vấn đề mới cần nghiên cứu hay mâu thuẫn cần giải quyết(có thể liên quan đến tính chất mới, quan hệ mới…trong đối

tượng đang nghiên cứu)

Đưa ra mô hình giả thuyết

(giả thuyết khoa học)(về tính chất mới, mối quan hệ mới… trong đối tượng đang nghiên cứu)

Hệ quả logic được suy ra từ mô hình giả thuyết

(thường là các kết luận cụ thể có thể kiểm tra bằng thực nghiệm)

Kiểm tra hệ quả (bằng thực nghiệm/bằng lý thuyết đã có)

Phát biểu kết luận khoa học

(thuộc tính, mối quan hệ mới…của đối tượng vừa được phát hiện)

Vận dụng kiến thức

HS một mâu thuẫn nhận thức, để giúp họ phát hiện ra một vấn đề mới cần nghiêncứu thì phải bổ sung thông tin cho HS bằng cách tiếp tục tác động vào đối tượng đểđối tượng bộc lộ ra các thông tin mới mà trước kia chưa biết Việc tác động vào đốitượng nói ở đây có thể được hiểu là việc bố trí tiến hành các TN để thu thập các dữliệu thực nghiệm về đối tượng hoặc được hiểu là việc phân tích, suy luận lý thuyết,biến đổi mô hình của đối tượng để thu được các thông tin mới về đối tượng.

Như vậy, nội dung của giai đoạn “Các sự kiện xuất phát” ở sơ đồ hình 1.1,mang ý nghĩa của việc “chọn lọc, xây dựng các thông tin về đối tượng cần nghiêncứu” ở hình 1.2 Mục đích cuối cùng của việc này là trên cơ sở có các thông tin đó,học sinh tiến hành các thao tác tư duy để phát hiện ra một vấn đề mới cần nghiêncứu hay một mâu thuẫn cần giải quyết Do đó việc phát hiện ra vấn đề mới cầnnghiên cứu hay một mâu thuẫn cần giải quyết phải là kết quả cuối cùng của giaiđoạn này

Trong dạy học vật lý, giai đoạn kiểm tra các hệ quả, từ đó để khẳng định tínhđúng đắn hay bác bỏ mô hình đã đưa ra Nếu khẳng định thì cần phát biểu kết luậnkhoa học

Hoạt động nhận thức vật lý của HS có những điểm khác so với hoạt độngnghiên cứu khoa học của các nhà vật lý nên sau khi xây dựng được kiến thức mới(phát biểu kết luận khoa học), HS cần vận dụng nó để đảm bảo mức độ nắm kiếnthức sâu rộng và vững chắc

1.4 Định hướng đổi mới về phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT

Đổi mới giáo dục đi đôi với đổi mới nội dung chương trình, sách giáo khoa

và phương pháp dạy học Để có thể đạt được mục tiêu mới của dạy học vật lí ởtrường THPT, PPDHVL trường THPT nói chung và ở lớp 10, 11 nói riêng phảithực hiện những định hướng đổi mới PPDH ở trường phổ thông Việc đổi mớiPPDHVL ở lớp 10, 11 trường THPT nói chung và phần cơ học, điện học nói riêng

có những nội dung cơ bản sau: [71], [72]

1.4.1 Tổ chức hoạt động học tập mang tính tìm tòi nghiên cứu của HS:

GV có thể tổ chức các hoạt động cho HS tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề nhưtạo tình huống cho HS tập phát hiện vấn đề, hướng dẫn cho HS tự nêu ra và thựchiện các giải pháp để giải quyết vấn đề đã phát hiện, đề xuất giả thuyết, thiết kế và

tiến hành các phương án TN kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết hoặc của các

hệ quả được suy ra từ chúng; hay GV có thể giao những nhiệm vụ đòi hỏi phải vậndụng các kiến thức, kỹ năng đã thu được vào các tình huống quen thuộc cũng nhưtình huống mới…

Thông qua các HĐHT tự lực, tích cực, HS không những chiếm lĩnh được KT,rèn luyện được KN, mà còn có niềm vui của sự thành công trong HT và phát triểnđược năng lực sáng tạo của mình

1.4.2 Đa dạng hóa các hình thức tổ chức dạy học (học trong các giờ nội khóa và

trong các giờ tự chọn, học trong lớp, ngoài lớp, ngoài trường, học ở nhà), kết hợp học tập cá nhân và học tập hợp tác với các hình thức khác nhau (cặp, nhóm, lớp).

HS đã được làm quen với hình thức HT theo nhóm ngay từ lớp 6 trong các giờ học

VL GV cần tiếp tục rèn luyện các KN làm việc tập thể mà HS đã có trong các giờhọc trên lớp và cả trong tự học ở nhà

1.4.3 Dạy HS phương pháp tự học

- Mục tiêu DH không phải chỉ ở những kết quả HT cụ thể, ở những KT, KN cầnhình thành, mà điều quan trọng hơn là ở bản thân việc học, ở khả năng tự tổ chức vàthực hiện quá trình HT một cách có hiệu quả của HS Mục tiêu dạy HS phươngpháp tự học chỉ có thể đạt được khi bản thân HS chủ động, tích cực, tự lực hoạtđộng và chỉ đạt được sau một quá trình rèn luyện của HS

Trong một loạt công việc cần thực hiện trong quá trình học tập (phát hiện vấn

đề, đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề đã phát hiện, thực hiện giải pháp đã đề xuất,

xử lí kết quả thực hiện giải pháp, khái quát hóa rút ra kết luận mới và vận dụngKT), GV cần tính toán xem với thời gian cho phép trên lớp, trình độ HS trong lớpthì việc gì được giao cho HS tự làm (tự làm ngay trên lớp hay ở nhà), việc gì cần có

sự trợ giúp của GV, còn việc gì GV phải cung cấp thêm thông tin để HS có thể hoànthành

1.4.4 Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề

Theo V.Ô-kôn, có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất

là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề (tậpcho HS quen dần để tự làm lấy công việc này) chú ý giúp đỡ những điều kiện cần

thiết để HS giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng chỉ đạo quátrình hệ thống hoá và củng cố kiến thức thu nhận được [29]

Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự lực,tích cực của HS, giúp cho HS chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vữngchắc, vận dụng được, đồng thời đảm bảo sự phát triển trí tuệ, phát triển năng lựcsáng tạo của HS trong quá trình học tập

Để phát huy đầy đủ vai trò tự lực của HS trong hoạt động cá nhân và thảoluận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của GV trong việc tổ chức,kiểm tra, định hướng các hoạt động đó thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cần phảiđược thực hiện theo các pha như sau:

- Pha thứ nhất: “Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề”.Trong pha này, GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Dưới sự hướngdẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và thực hiện nhiệm

vụ Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của HSđược thử thách và HS ý thức được khó khăn Lúc này vấn đề đối với HS xuất hiện,dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đó được chính thức diễn đạt bởi HS

- Pha thứ hai: “HS độc lập, tự lực, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề” Sau khi đãphát biểu vấn đề, HS độc lập hoạt động, xoay trở để vượt qua khó khăn Trong quátrình đó khi cần phải có sự định hướng của GV Trong quá trình tìm tòi giải quyếtvấn đề, HS diễn đạt, trao đổi với người khác trong nhóm về cách giải quyết vấn đềcủa mình và kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, hoàn thiện tiếp Dưới sựhướng dẫn của GV, hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhậnthức khoa học và thông qua các tình huống thứ cấp khi cần Qua quá trình dạy học,cùng với sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS, các tình huống thứ cấp sẽgiảm dần Sự định hướng của GV chuyển dần từ định hướng giải quyết vấn đề theoalgorit quen thuộc đến định hướng khái quát chương trình hoá (theo các bước tuỳtheo trình độ của HS) và dần dần tiệm cận đến định hướng tìm tòi sáng tạo, nghĩa là

GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xâydựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà

họ đảm nhận Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho HS khả năng tự xác định hành độngthích hợp trong những tình huống không phải quen thuộc đối với họ Để thực hiện

tốt vai trò định hướng của mình trong quá trình dạy học GV cần phải nắm vững quyluật chung của quá trình nhận thức khoa học, logic hình thành các kiến thức vật lý,những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lý, những phương phápnhận thức vật lý phổ biến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của HStrong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kỹ năng xác định.

- Pha thứ ba: “Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới” Trong pha này dưới

sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được GV chính xác hoá,

bổ sung, thể chế hoá tri thức mới HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụngvào việc giải những bài tập, những vấn đề mới có liên quan

1.4.5 Bồi dưỡng các PP nhận thức đặc thù của vật lý cho HS, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình

a) Phương pháp thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu đặc thù của Vật lý,nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học Phỏng theo chu trình nhậnthức khoa học vật lý, phương pháp thực nghiệm (hiểu theo nghĩa rộng) thường gồmcác giai đoạn sau: Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu (câu hỏi cần trả lời) - Đềxuất giả thuyết - Suy luận lôgic từ giả thuyết ra hệ quả kiểm tra được bằng TN -Kiểm tra hệ quả bằng TN (bao gồm thiết kế phương án TN, lập kế hoạch TN, bố trí

TN, tiến hành TN thu thập dữ liệu, xử lí dữ liệu thu được) - đối chiếu kết quả TNvới hệ quả để khẳng định (đi tới KT mới) hoặc phủ định giả thuyết

b) Phương pháp mô hình là phương pháp nhận thức tính chất của các đốitượng gốc (sự vật, hiện tượng, quá trình) thông qua việc nghiên cứu trên mô hìnhcủa nó Phương pháp mô hình thường gồm các giai đoạn sau: Thu thập các thông tin

về đối tượng gốc - Trên cơ sở các tính chất cơ bản đã biết của đối tượng gốc, xâydựng mô hình như là vật thay thế cho đối tượng gốc - Làm việc trên mô hình để thunhận những thông tin mới, suy luận từ những thông tin này ra các hệ quả có thểkiểm tra được trên đối tượng gốc - Kiểm tra tính đúng đắn của các hệ quả trên đốitượng gốc để rút ra các KT mới về đối tượng gốc

1.4.6 PPDH hướng vào việc tổ chức HĐHT tích cực, tự lực và sáng tạo của HS

đòi hỏi phải đổi mới việc thiết kế bài học (soạn kế hoạch bài học) Việc soạn kế

hoạch bài học của GV phải chuyển trọng tâm từ thiết kế các hoạt động của GV sang

thiết kế các hoạt động của HS (mục đích hoạt động; cách thức hoạt động; hình thứcthực hiện hoạt động - cá nhân, nhóm; kết quả cần đạt được) trong quá trình lĩnh hộitừng nội dung KT của bài học Khi soạn kế hoạch bài học, GV phải xác định rõràng, cụ thể mục tiêu học tập (mức độ HS đạt được sau bài học về KT, KN, thái độ)

đủ để làm cơ sở đánh giá chất lượng và hiệu quả của bài học

Ngoài ra, PPDH mới cũng đòi hỏi phải đổi mới việc sử dụng phương tiệndạy học trong DHVL Có thể sử dụng phối hợp các thiết bị dạy học truyền thống vàcác thiết bị dạy học hiện đại

Trên cơ sở nghiên cứu lý luận dạy học, những tác động tích cực của CNTTtrong dạy học vật lý, những ưu điểm của PMDH , những biện pháp nhằm phát huytính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS và mục tiêu yêu cầu của phần cơ học lớp 10,điện học lớp 11, chúng tôi cho rằng cần phải nghiên cứu đưa ra phương pháp ứngdụng CNTT trong dạy học thông qua những bài học điển hình để kết quả nghiêncứu sẽ được áp dụng cho các bài học tương tự

1.5. Tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực cho HS với sự hỗ trợ của

CNTT

1.5.1 Đổi mới PPDH theo quan niệm CNTT

Thế giới bước vào kỷ nguyên mới nhờ tiến bộ nhanh chóng của việc ứngdụng CNTT vào tất cả các lĩnh vực Trong giáo dục – đào tạo, CNTT đã góp phầnhiện đại hoá phương tiện, thiết bị dạy học góp phần đổi mới PPDH

Theo quan điểm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có địnhhướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin; dạy là phát thông tin và giúp người họcthực hiện quá trình trên một cách có hiệu quả

Thông tin được hiểu càng có giá trị nếu nó gây ra được sự bất ngờ càng lớn.Trong khoa học người ta đã lượng hoá thông tin theo quan điểm này Người họcnhư một máy thu có nhiều cửa vào, phải biết tiếp nhận thông tin qua nhiều cửa, phảibiết tách thông tin hữu ích ra khỏi nhiễu, phải biết biến đổi, lưu trữ, ghi nhớ thôngtin trong nhiều bộ nhớ khác nhau, mỗi cửa vào này tiếp nhận thông tin được mã hoáriêng biệt Ta cần tận dụng tất cả các phương tiện để đưa thông tin vào các cửa này,cần sử dụng các trang thiết bị hiện đại nhằm chuyển đổi, mã hóa, chế biến thông tin

để việc truyền tin đạt hiệu quả nhất

Nếu nội dung bài học chỉ được truyền tới người học dưới dạng văn bản thìngười học có thể kém hứng thú Nếu chỉ truyền tin theo một chiều, không có sự hỏiđáp thì thông tin thu được của người học có thể phiến diện, không đầy đủ hoặc bịbiến dạng, có khi dẫn đến việc hiểu sai nội dung.

Theo quan điểm CNTT, để đối mới PPDH, người ta tìm ra những “Phươngpháp làm tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh hơn, nhiều hơn và hiệu quảhơn”

1.5.2 Những căn cứ cho việc ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý

- Căn cứ vào đặc điểm của môn vật lý

Vật lý học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật và công nghệ quan trọng Sựphát triển của khoa học vật lý gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp với

sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ Vì vậy, những hiểu biết và nhậnthức về vật lý có giá trị to lớn trong đời sống và trong sản xuất, đặc biệt trong côngcuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Vật lý học ở trường phổ thông chủyếu là vật lý thực nghiệm Phương pháp nghiên cứu của nó chủ yếu là phương phápthực nghiệm Đó là một phương pháp nhận thức có hiệu quả trên con đường tìmchân lý khách quan Trong quá trình nghiên cứu học tập môn vật lý, có thể ứngdụng các thành tựu của CNTT như trong các TN , trong các hiện tượng và quá trìnhvật lý thường gặp,… giúp cho HS có được các kiến thức một cách sâu sắc, vữngchắc hơn

- Căn cứ vào thực tiễn

Lịch sử phát triển của nhà trường, của ngành giáo dục cho thấy rằng mọithành tựu của khoa học - kỹ thuật, mọi biến đổi của sản xuất xã hội, cuối cùng cũng

đi vào giáo dục và đặt ra cho giáo dục nhiệm vụ mới Sự phát triển của khoa học,công nghệ tác động đến việc cải tiến, phát triển nội dung dạy học, phương pháp dạyhọc Các thành tựu của CNTT đều có thể được ứng dụng để cải tiến, hiện đại hoácác phương tiện dạy học Ứng dụng các thành tựu của CNTT vào hoạt động dạy học

là đặc trưng của nhà trường hiện nay ở các nước phát triển và đang phát triển Máy

vi tính kết nối với projector là một dạng mới của tấm bảng đen truyền thống trongnhà trường Sử dụng tốt nó sẽ là bước hiện đại hoá thiết bị dạy học, giúp làm sinhđộng hơn hội dung dạy học, tiết kiệm được thời gian Giáo viên có thể đưa lên màn

hình những nội dung dạy học có chọn lọc một cách nhanh chóng, linh hoạt, các dữliệu trên màn hình thường xuyên được cập nhật thông qua hệ thống mạng máy tính

và Internet Tại các nước phát triển, các công ty sản xuất thiết bị dạy học lớn đãthành lập các chi nhánh, các bộ phận nghiên cứu, sản xuất các thiết bị dạy học hiệnđại có sử dụng máy vi tính Tại CHLB Đức các công ty như Leybold, Phywe, Elwe,

… đã sản xuất hàng loạt các thiết bị hiện đại được điều khiển bởi máy vi tính Cácsản phẩm này đã được cung cấp tới Việt nam cũng như nhiều nước trên thế giới.Hãng Pasco của Hoa kì cũng đã sản xuất, cung cấp các thiết bị đo lường, điều khiển

tự động dùng trong nhà trường Tại các nước phát triển đã xuất hiện các sách giáokhoa điện tử ghi trên đĩa CD- ROM kèm theo với các sách giáo khoa truyền thống.Các phần mềm dạy học bộ môn đã được chú trọng phát triển ở nhiều nước trên thếgiới Thực tiễn ở các nước phát triển cho thấy HS có thể tiếp thu các thành tựu củaCNTT ở các mức độ khác nhau ngay từ tuổi mẫu giáo, mầm non cho đến tuổitrưởng thành Việc học tập với sự hỗ trợ của CNTT ở nhiều mức độ khác nhau đềugóp phần tạo điều kiện tốt cho HS làm quen với phong cách lao động trong một xãhội tự động hoá Nâng cao hiệu quả dạy học nhờ sử dụng CNTT vẫn là một hướng

cơ bản của công nghệ hoá quá trình dạy học ngày nay

Ở Việt nam, những thành công của sự nghiệp đổi mới trong hơn một thập niênqua đã tạo tiền đề cho việc ứng dụng các thành tựu của CNTT vào nhà trường Môntin học đã được đưa vào dạy học trong nhà trường dưới nhiều mức độ khác nhau,các nhà trường đã được trang bị máy vi tính, máy Projector Máy vi tính ngày càng

rẻ, các phần mềm thường xuyên được cải tiến, hoàn thiện,… đã tạo tiền đề thuận lợicho việc trang bị hệ thống thiết bị máy vi tính phục vụ cho hoạt động giáo dục trongnhà trường, cũng như cá nhân

Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá nước nhà nhằm đưa nước ta theo kịpnhịp độ phát triển của thế giới trong xu hướng hợp tác và hội nhập với nền kinh tếtoàn cầu đòi hỏi thế hệ trẻ phải sử dụng thành thạo các ứng dụng của CNTT vàolĩnh vực công tác của mình trong tương lai

Hiện nay ở một số trường Đại học Sư phạm, Cao đẳng sư phạm trong chươngtrình đào tạo, SV Vật lý đã được học nhiều học phần về tin học cũng như các mônhọc về ứng dụng CNTT nói chung, máy vi tính nói riêng để làm phương tiện dạy

học vật lý Đây là bước chuẩn bị đội ngũ GV để có thể sẵn sàng tiếp cận với cácphương tiện dạy học mới trong giảng dạy môn vật lý ở nhà trường phổ thông saukhi ra trường.

Những đòi hỏi cấp thiết của thực tiễn, những kết quả khả quan của việc ứngdụng CNTT vào dạy học trên thế giới và trong nước trong những năm qua đã khẳngđịnh rằng việc nghiên cứu , ứng dụng các thành tựu của CNTT vào tổ chức các hoạtđộng dạy học là một đòi hỏi có tính tất yếu ở tất cả các nước trên thế giới

- Căn cứ vào đặc điểm tâm - sinh lý của HS THPT

Những kết quả nghiên cứu tâm – sinh lí của HS và điều tra xã hội học gầnđây trên thế giới cũng như nước ta cho thấy thanh thiếu niên có những thay đổitrong sự phát triển tâm–sinh lý, đó là sự thay đổi có gia tốc Trong điều kiện pháttriển của các phương tiện truyền thông, trong bối cảnh hội nhập, mở rông giao lưu,

HS được tiếp nhận nhiều nguồn thông tin đa dạng, phong phú từ nhiều mặt của cuộcsống, có hiểu biết nhiều hơn, linh hoạt và thực tế hơn so với các thế hệ cùng lứa tuổitrước đây mấy chục năm, đặc biệt là học sinh trung học Trong học tập, họ khôngthoã mãn với vai trò của người tiếp thu thụ động, không chỉ chấp nhận các giải pháp

đã có sẵn được đưa ra Như vậy ở lứa tuổi này nãy sinh một yêu cầu và cũng là mộtquá trình: Sự lĩnh hội độc lập các tri thức và phát triển kĩ năng Để thực hiện điềunày thì ngoài chương trình và SGK còn cần phải có hệ thống thiết bị dạy học phùhợp và PPDH thích hợp CNTT đã góp phần hiện đại hoá phương tiện , thiết bị dạyhọc và góp phần đổi mới PPDH, hình thức dạy học Vì vậy việc nghiên cứu ứngdụng CNTT vào dạy học các môn học là điều có thể và nên làm

1.5.3 Những quan điểm khi ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý

Theo Phạm Xuân Quế [38], có hai quan điểm khi ứng dụng CNTT trong dạy học:

Quan điểm 1: Chỉ sử dụng CNTT khi các phương tiện dạy học truyền thống không

giúp HS nhận thức một cách khoa học (đầy đủ và chính xác) kiến thức vật lý cầnnghiên cứu

Khi ứng dụng CNTT, với các chức năng ưu việt của nó, có thể giúp HS thuthập thông tin, dữ liệu về hiện tượng, quá trình vật lý cần nghiên cứu một cách trựcquan và đầy đủ hơn so với phương tiện dạy học truyền thống Nhờ đó, HS nhậnthức về hiện tượng, quá trình vật lý một cách khoa học hơn Ví dụ khi dạy về khái

niệm đường sức trong điện trường của điện tích thông qua hình ảnh và TN môphỏng bằng CNTT tính trực quan sẽ được nâng cao hơn nên HS có được biểu tượngsinh động hơn…

Quan điểm 2: Chỉ nên ứng dụng CNTT khi các phương tiện dạy học truyền thống

không hỗ trợ tốt việc tổ chức quá trình hoạt động nhận thức của HS một cách tíchcực và tự lực Dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng không chỉ đơn giản làcung cấp tri thức mà còn phải hướng dẫn học sinh hành động Trong xã hội hiện đạivới sự bùng nổ của CNTT, khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão thì việcdạy học không thể chỉ giới hạn ở dạy kiến thức mà phải chuyển sang dạy phươngpháp học Trong nhiều trường hợp, phương tiện dạy học truyền thống, không thểcung cấp đầy đủ các thông tin về đối tượng nghiên cứu Khi đó CNTT sẽ giúp HSphân tích, tổng hợp kết quả quan sát được nhằm:

- Phát hiện ra vấn đề mới cần nghiên cứu hay mâu thuẫn cần giải quyết hoặc là trên

cơ sở đó, HS phân tích, tổng hợp đưa ra giả thuyết khoa học;

- Giải quyết vấn đề đang đặt ra một cách khoa học

Như vậy, trong các trường hợp, do hạn chế của phương tiện dạy học truyền thống

mà HS phải học thụ động, phải công nhận nhiều kiến thức, không giúp HS tậpnghiên cứu vật lý như nhà nghiên cứu vật lý, thì GV cần sự hỗ trợ của công nghệthông tin

Ngoài ra, theo chúng tôi, để có thế phát huy được tính tích cực và tự lực của

HS chúng tôi đề xuất thêm hai quan điểm sau (quan điểm 3 và quan điểm 4):

Quan điểm 3: Sử dụng phối hợp CNTT với các phương tiện dạy học truyền thống,

phương tiện dạy học đơn giản tự tạo…

Việc ứng dụng CNTT trong dạy và học đã và đang được triển khai ngày càngsâu rộng trong toàn ngành giáo dục CNTT rất tuyệt vời, nhưng con người chúng tacòn tuyệt vời hơn, CNTT chỉ là một phương tiện dạy học, CNTT không thể thay thếgiáo viên trên bục giảng, bài giảng điện tử không thể thay thế hoàn toàn bảng đentruyền thống,… Vấn đề là chúng ta ứng dụng, kết hợp giữa CNTT và các phươngtiện truyền thống như thế nào trong dạy học cho có hiệu quả

Quan điểm 4: Ứng dụng CNTT vào các PPDH tích cực nhằm phát huy thế mạnh

của các PPDH này trong việc phát huy tính tích cực và tự lực của HS

Sử dụng CNTT như phương tiện dạy học cần được đặt trong toàn bộ hệthống các PPDH, đặc biệt là các PPDH tích cực nhằm phát huy sức mạnh của cả hệthống đó

Mỗi phương pháp đều có những chỗ mạnh và điểm yếu, ta cần phát huy điểmmạnh, hạn chế điểm yếu của mỗi phương pháp

- Phát huy vai trò của người thầy trong quá trình sử dụng CNTT như thiết bị dạyhọc

Không thủ tiêu vai trò của người thầy mà trái lại còn phát huy hiệu quả hoạtđộng của thầy giáo trong quá trình dạy học có sử dụng CNTT Chủ trương sử dụngCNTT như thiết bị dạy học của người thầy giáo, công cụ này dù hiệu lực đến mấycũng không thủ tiêu được vai trò người thầy Ta vẫn cần tìm cách phát huy tác dụngcủa GV nhưng theo những hướng không hoàn toàn giống như trong dạy học thôngthường GV cần lập kế hoạch cho những hoạt động của mình trước, trong và sau khi

HS học tập trên máy vi tính Chẳng hạn khi sử dụng CNTT thay GV trong một sốkhoảng thời gian, do được giải phóng khỏi việc dạy học đồng loạt cho cả lớp, GV

có thể đi sâu giúp những HS cá biệt (cả cá biệt yếu và cá biệt giỏi) trong nhữngkhoảng thời gian dài hơn nhiều so với dạy học không sử dụng CNTT

Sử dụng CNTT để dạy học, phương pháp dạy học cũng thay đổi GV là ngườihướng dẫn HS học tập không đơn thuần chỉ là người rót thông tin vào đầu HS, GVcũng phải học tập thường xuyên để nâng cao trình độ về CNTT, sử dụng có hiệuquả CNTT trong học tập HS còn có thể lấy thông tin từ nhiều nguồn phong phúkhác nhau như sách, Internet, CD – ROM… Lúc này HS phải biết đánh giá và lựachọn thông tin, không còn chỉ đơn thuần nhận thông tin một cách thụ động vì nguồnthông tin vô cùng phong phú

1.5.4 Một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng CNTT ở trường phổ thông

Hiện tại nhiều trường trung học đã được trang bị máy vi tính, các phươngtiện nghe nhìn, các phương tiện truyền thông khác, nhiều trường đã được kết nốiInternet GV đã được tập huấn về ứng dụng CNTT trong dạy học HS thường xuyêntiếp xúc với CNTT Để nâng cao hiệu quả của việc ứng dụng CNTT trong trườngtrung học, cần thực hiện một số nội dung sau:

- Nâng cao nhận thức cho cán bộ quản lý, GV và HS về việc ứng dụng CNTT trongquản lý và trong dạy học;

- Sử dụng các nguồn kinh phí để đầu tư trang thiết bị về CNTT cho các trường trunghọc;

- Bồi dưỡng GV các bộ môn về CNTT để họ có thể tổ chức tốt ứng dụng CNTTtrong dạy học;

- Tổ chức trình diễn các tiết dạy học có ứng dụng CNTT trong trường trung họcnhằm mục đích tuyên truyền, động viên các cá nhân, đơn vị tổ chức tốt việc ứngdụng CNTT;

- Xây dựng một số dịch vụ giáo dục và đào tạo ứng dụng trên mạng Internet;

- Tuyển chọn, xây dựng và hướng dẫn sử dụng các phần mềm trong quản lý giáodục và trong dạy học;

- Nâng cao hiệu quả của việc kết nối Internet;

- Nghiên cứu để đưa ra các phần mềm dạy học tốt vào danh mục thiết bị dạy học tốithiểu;

- Tổ chức trao đổi kinh nghiệm về ứng dụng CNTT giữa các trường trung học trongnước và quốc tế;

1.5.5 Sự hỗ trợ của CNTT trong việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực và

tự lực cho HS trong dạy học vật lý

Việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS phỏng theo con đường tìm tòi củacác nhà khoa học theo chu trình hoạt động nhận thức sáng tạo được sơ đồ hoá nhưhình 1.2 thường gặp khó khăn trong các giai đoạn như: đề xuất mô hình - giả thuyếttrừu tượng, xây dựng phương án thực nghiệm và tiến hành thực nghiệm để kiểm tra

hệ quả Chính thông qua hoạt động trong các giai đoạn này nhờ sự hỗ trợ củaCNTT, mà tính tích cực tự lực và sáng tạo của HS được phát triển

Để có cơ sở đề xuất mô hình - giả thuyết trừu tượng, vấn đề hết sức quantrọng là làm thế nào mà thu thập được các thông tin liên quan đến đối tượng cầnnghiên cứu (với tư cách là các sự kiện xuất phát), để tạo điều kiện cho tư duy trựcgiác, đưa ra mô hình - giả thuyết trừu tượng Trong dạy học vật lý, tuỳ theo các đốitượng nghiên cứu cụ thể mà các phương tiện dạy học truyền thống có thể không thể

hỗ trợ cho việc thu thập các thông tin này Ngoài khó khăn trên, trong công việc

kiểm tra tính đúng đắn của các mô hình - giả thuyết trừu tượng cũng thường gặpkhó khăn nếu chỉ dựa vào các phương tiện dạy học truyền thống, phương tiện tínhtoán truyền thống

Từ những phân tích trên cho thấy, trong nhiều trường hợp nếu chỉ sử dụngcác phương tiện dạy học truyền thống thì việc yêu cầu cao tính tích cực, tự lực của

HS tham gia vào việc phát hiện vấn đề cần giải quyết và giải quyết các vấn đề họctập (đề xuất mô hình - giả thuyết cũng như kiểm tra tính đúng đắn của nó) sẽ bị hạnchế, do đó, việc áp dụng các phương pháp dạy học nhằm tích cực hoá người họccũng có những hạn chế nhất định

Trong khi đó CNTT và máy vi tính có các chức năng hết sức ưu việt so với phươngtiện dạy học truyền thống như:

- Dựa trên các phương trình mô tả các mối quan hệ của các đại lượng vật lýtrong quá trình, hiện tượng cần nghiên cứu, nhờ CNTT ta có thể mô phỏng các mốiquan hệ này bằng các hình ảnh tĩnh hay động một cách chính xác, trực quan vàthẫm mỹ Cũng nhờ mô phỏng mà ta có thể đưa ra dự đoán về hiện tượng, quá trìnhvật lý mới, phát hiện ra vấn đề mới cần giải quyết

- CNTT có thể hỗ trợ các TN vật lý (thông qua ghép nối máy vi tính hayphân tích băng hình) để có thể tự động hoá thu thập, lưu trữ số liệu TN, phân loại,sắp xếp chúng và trình bày kết quả dưới dạng bảng số liệu hay đồ thị hết sức nhanhchóng và như ý muốn Sự hỗ trợ này của CNTT giúp cho HS tham gia tích cực, tựlực và sáng tạo vào giai đoạn giải quyết vấn đề trong quá trình nhận thức

Với các khả năng hỗ trợ của CNTT trong một số giai đoạn của chu trìnhnhận thức sáng tạo như đã phân tích trên, ta có thể đổi mới phương pháp dạy họctheo hướng tích cực, tự lực hoá quá trình học tập của HS trong dạy học vật lý Đặcbiệt vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, nên trong các giai đoạn của quá trìnhnhận thức không thể thiếu được các TN, vì vậy CNTT và các phương tiện hiện đại

có khả năng hỗ trợ tốt cho các TN vật lý Ta có thể cụ thể hoá vấn đề này như sau:CNTT có thể hỗ trợ TN vật lý trong các trường hợp:

- TN vật lý kết nối máy tính

- Thiết kế TN ảo;

- Mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lý;

- Tăng cường tính trực quan trong các TN khó quan sát;

1.5.5.1. Sự hỗ trợ của CNTT đối với TN vật lý thực

Đối với TN vật lý thực, sự hỗ trợ của CNTT thường là sử dụng MVT cóphần mềm tương thích nhận tín hiệu thông qua Bộ giao diện chuyển đổi được nốivới bộ cảm biến hoặc Camera theo sơ đồ:

Nhờ đó mà MVT có thể thu thập số liệu thực nghiệm dưới nhiều dạng khácnhau, có thể ghi lại rất nhiều giá trị đo trong một thời gian ngắn Những số liệu thuđược có thể đồng thời ghi lên File dữ liệu và hiển thị lên màn hình theo đúng ýtưởng của GV Trên cơ sở đó, MVT tiến hành xử lý số liệu theo yêu cầu của việc tổchức các hoạt động nhận thức cho HS trong giờ lên lớp

Ví dụ trong cơ học, Camera quan sát chuyển động kết hợp với phần mềmVideoCom Motion có thể ghi lại được toạ độ, vận tốc, gia tốc tại các thời điểm khácnhau Khi đó MVT vừa làm nhiệm vụ của một máy đo vạn năng, vừa tiến hành thuthập, xử lý, lưu trữ hoặc hiển thị lên màn hình (số liệu, bảng số liệu, đồ thị, hìnhảnh, ) với tốc độ xử lý nhanh và cho kết quả đúng thực tế của TN theo yêu cầu

Như vậy, với thiết bị TN ghép nối với máy vi tính, ta có thể tự động thu thập

số liệu thực nghiệm, lập bảng số liệu, vẽ đồ thị thực nghiệm Sau khi ta nghiên cứu,phân tích số liệu và đồ thị thực nghiệm để dự đoán mỗi quan hệ có tính quy luậtgiữa các đại lượng trong hiện tượng, quá trình vật lý nghiên cứu, có thể nhờ máytính kiểm tra dự đoán đó là đúng hay sai bằng cách so sánh đồ thị thực nghiệm và

đồ thị của hàm số chuẩn

TN được hỗ trợ bằng máy vi tính có một số ưu điểm sau:

- có tính trực quan cao hơn trong việc trình bày số liệu đo, hiển thị kết quả;

- tiết kiệm thời gian thu thập và xử lý số liệu;

- cho phép thu thập nhiều bộ dữ liệu thực nghiệm trong thời gian rất ngắn;

- độ chính xác của các số liệu đo được cũng như kết quả tính toán cuối cùng

do sử dụng các thiết bị hiện đại và phương pháp tính hiện đại;

Đối tượng đo

(TN ) hoặc CameraBộ cảm biến Bộ giao diện chuyển đổi và phần mềmMáy vi tính Màn hình hiển thị

Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc sự hỗ trợ của CNTT đối với thí nghiệm thực

- tiết kiệm thời gian lắp đặt TN;

- để có thể sử dụng được các TN có ghép nối với thiết bị vi tính thì không đòihỏi ở người sử dụng biết kiến thức đặc biệt về kĩ thuật vi tính và không cầnbiết về ngôn ngữ lập trình

1.5.5.2. CNTT hỗ trợ việc mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lý và thiết kế

TN ảo trong dạy học vật lý

a) Khái niệm mô phỏng

Theo từ điển tiếng Việt, mô phỏng là phỏng theo, lấy làm mẫu để tạo ra cái

gì đó [từ điển tiếng việt]

Theo tác giả Phan Gia Anh Vũ, mô phỏng là quá trình thiết kế một mô hìnhcủa một hệ thống thực và thực hiện thao tác với mô hình đó nhằm mục đích tìmhiểu về hoạt động của hệ thống[69]

Một số tác giả khác cho rằng: mô phỏng là một phương pháp nghiên cứu vềđối tượng, hệ thống thực thông qua mô hình của nó Mô phỏng còn là việc tiến hànhnghiên cứu toàn bộ các quá trình liên quan tới việc xây dựng mô hình hệ thống vànghiên cứu hệ thống [84]

Theo tác giả Trần Huy Hoàng, mô phỏng là một đối tượng hoặc hệ thống cácđối tượng được tạo ra trên máy vi tính mang đầy đủ các thuộc tính của một đốitượng hay hệ thống đối tượng thực mà khi thao tác lên các đối tượng đó thì sẽ làmxuất hiện các thuộc tính bên trong từng đối tượng hay mối quan hệ giữa các đốitượng đó [22]

Như vậy theo chúng tôi, có thể hiểu mô phỏng là việc thiết kế một mô hình của một đối tượng (hoặc hệ thống đối tượng) được tạo ra trên máy vi tính Mô hình này mang đầy đủ các thuộc tính của đối tượng (hay hệ thống đối tượng) để nó có thể vận hành theo đúng như quá trình thực; hoặc có thể tác động lên các nó thì các thuộc tính bên trong của đối tượng (hoặc hệ thống đối tượng) sẽ xuất hiện.

b) TN mô phỏng

Theo Trần Huy Hoàng, TN mô phỏng là các TN được xây dựng từ các dụng

cụ và đối tượng mô phỏng trên cơ sở các đối tượng thực[22]

Theo chúng tôi, TN mô phỏng là một hình thức mô phỏng mà có thể tác động lên nó để làm xuất hiện các thuộc tính hoặc quá trình biến đối của nó phù hợp với các quy luật như trong TN thực.

Ví dụ, khi dạy học về mắt, ta có thể sử dụng thí nghiệm mô phỏng về sự điềutiết của mắt để dạy học quá trình này Với thí nghiệm này, HS thấy được, mắt có thểnhìn được các vật đặt trong khoảng từ điểm cực cận tới điểm cực viễn và ảnh củavật luôn nằm trên màng lưới; khi vị trí vật thay đổi thì độ cong của thuỷ tinh thểthay đổi Thí nghiệm thật không quan sát được sự thay đổi này

có giao diện thân thiện với người dùng [41]

Theo tác giả Lê Công Triêm, TN ảo là TN tồn tại thực trong môi trường ảo

do máy vi tính tạo ra TN ảo đó là các dụng cụ TN ảo, các đối tượng ảo như thựcđược tạo ra trong môi trường ảo của máy vi tính

Theo chúng tôi, TN ảo cũng là một loại TN mô phỏng nhưng các đối tượng, thiết bị, các dụng cụ được sử dụng trong đó rất giống hoặc gần giống với các đối