Vận dụng dạy học kiến tạo trong chương động học chất điểm vật lý 10 THPT ban cơ bản

5 Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng dạy học kiến tạo ở chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 ban cơ bản một cách hợp lý sẽ khắc phục được những quan niệm sai lệch của học sinh, qua đó góp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

Nghệ An, 10/ 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả thu thập đươc trong luận văn là trung thực Quá trình nghiên cứu được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố ở bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả

Hồ Nguyễn Hồng Thương

Kế đến, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy cô giảng dạy đã tận tình chỉ dẫn tôi trong quá trình học tập: Cô Phạm Thị Phú, Thầy Nguyễn Đình Thước, Thầy Mai Văn Trinh,

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến khoa Vật lý Trường ĐH Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập tại trường.

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến BGH trường TTGDTX-Q12 đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tại trường ĐHSG TP Hồ Chí Minh và trong thời gian tôi tiến hành thực nghiệm.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn

Tất cả sự động viên, giúp đỡ của nhà trường, quý thầy cô, gia đình và bạn

bè sẽ là động lực giúp tôi có thể tiếp bước trên con đường nghiên cứu khoa học

Tác giả

Hồ Nguyễn Hồng Thương

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Danh mục các chữ viết tắt iiii

Mục lục 1

MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài 4

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 5

3 Mục đích nghiên cứu 6

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

5 Giả thuyết khoa học 6

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 6

7 Phương pháp nghiên cứu 7

8 Đóng góp của luận văn 7

9 Cấu trúc luận văn 8

NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở lý luận của việc tổ chức họat động nhận thức cho học sinh theo quan điểm kiến tạo trong dạy học vật lý 9

1.1 Tổ chức họat động nhận thức theo quan điểm kiến tạo 9

1.1.1 Tổ chức họat động nhận thức 9

1.1.2 Họat động nhận thức theo quan điểm kiến tạo 12

1.2.Tổ chức họat động nhận thức cho học sinh theo quan điểm kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 24

1.2.1 Đặc thù của bộ môn vật lý và của việc dạy học vật lý 24

1.2.2 Điều kiện cần thiết để tổ chức họat động nhận thức theo quan điểm kiến tạo 25 1.2.3.Tiến trình chung của việc tổ chức họat động nhận thức theo quan điểm

kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 27

Kết luận chương 1………32

Chương 2: Vận dụng dạy học kiến tạo trong dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT ban cơ bản 35

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Động học chất điểm” 35

2.1.1 Kiến thức 35

2.1.2 Kỹ năng 37

2.1.3 Thái độ 37

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương 38

2.2.1 Cấu trúc chương “Động học chất điểm” 38

2.2.2 Nội dung của chương 38

2.3 Biên soạn tiến trình dạy học một số bài học cụ thể 39

2.3.1 Thiết kế giáo án bài “Chuyển động cơ” (Chương trình vật lý 10 ban cơ bản) 39

2.3.2 Thiết kế giáo án bài “Chuyển động thẳng biến đổi đều” (Chương trình vật lý 10 ban cơ bản ) 45

2.3.3 Thiết kế giáo án bài “Sự rơi tự do” (Chương trình vật lý 10 ban cơ bản) 55

Kết luận chương 2 66

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 67

3.1 Mục đích, nhiệm vụ TNSP 67

3.1.1.Mục đích 67

3.1.2.Nhiệm vụ 67

3.2 Đối tượng và PP TNSP 67

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 67

3.2.2.Phương pháp thực nghiệm sư phạm 67

3.3 Nội dung TNSP 68

3.4 Kết quả TNSP 69

3.4.1 Đánh giá định tính 69

3.4.2 Đánh giá định lượng 73

Kết luận chương 3 74

KẾT LUẬN 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học đã tạo ra một kho tàng kiến thức khổng lồ cho nhân loại Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đang cần một thế hệ trẻ độc lập, tự chủ, năng động, sáng tạo để đóng góp sức lực và trí tuệ nhằm phát triển đất nước

Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX đã khẳng định: “Đổi mới phương pháp dạy học phải theo hướng phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, trong dạy học cần coi trọng thực hành, tránh kiểu dạy học nhồi nhét, học vẹt, dạy chay” Đường lối, chủ trương của Đảng

về giáo dục cũng được Nhà nước cụ thể hóa bằng các văn bản pháp luật Luật Giáo dục năm 2005 đã xác định nguyên lý dạy học là : “Học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn…” Trong đó, Điều 28 Luật Giáo dục đã nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học,… rèn luyện

kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”

Đảng, Nhà nước và toàn dân không ngừng chăm lo cho hoạt động giáo dục, song đứng trước xu thế hội nhập và toàn cầu hóa, nhất là khi Việt Nam gia nhập tổ chức thương mại WTO thì việc nâng cao chất lượng dạy học càng trở nên bức thiết hơn Một trong những giải pháp đầu tiên để nâng cao chất lượng đào tạo là đổi mới phương pháp dạy học

Hiện nay, việc dạy học của chúng ta đã và đang từng bước có những đổi mới đáng kể về mục tiêu, nội dung, phương pháp, cách thức tổ chức và phương tiện Cùng với đó là việc nghiên cứu sử dụng các tiếp cận dạy học mới, trong đó, quan điểm kiến tạo vẫn còn là điều khá mới mẽ Theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo trong dạy học, người học tự “xây dựng” tri thức cho bản thân Tri thức là sản phẩm của chính những họat động nhận thức của

người học, học sinh Học là quá trình biến đổi nhận thức, cải tổ các kinh nghiệm theo hướng ngày càng chính xác hơn.

Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu “Vận dụng dạy học kiến tạo trong chương Động học chất điểm Vật lý 10 THPT ban cơ bản”

2 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

Trên thế giới, đề tài “Vận dụng dạy học kiến tạo” đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu Theo quan điểm kiến tạo, người học xây dựng kiến thức mới trên cơ sở sử dụng những kinh nghiệm, kiến thức sẵn có Các nhà nghiên cứu phát hiện ra những quan niệm sai lệch thường gặp ở học sinh, tìm ra nguyên nhân và cách khắc phục những quan niệm sai lệch này, từ đó giúp học sinh xây dựng kiến thức một cách vững chắc và sâu sắc hơn

Tác giả Trần Thị Cát và tác giả Đồng Thị Diện đã tiến hành điều tra, phát hiện những quan niệm sai lệch của học sinh trong phần điện và phần quang học ở bậc THCS và bước đầu đề ra giải pháp khắc phục một số quan niệm sai lệch ở các phần này Tác giả Lê Văn Giáo đã nghiên cứu điều tra, phát hiện và đề xuất biện pháp khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh THCS về các khái niệm điện học và quang học Tác giả Nguyễn Hữu Tòan đã tiến hành nghiên cứu khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh về các lực trong chương trình vật lý THPT thông qua thí nghiệm Tác giả Bùi Kim Yến cũng đã nghiên cứu và vận dụng lý thuyết kiến tạo vào việc tổ chức dạy học phần “Động học và động lực học chất điểm” ở trường THPT, trong đó chủ yếu tập trung cho phần động lực học

Mặc dù khá nhiều tác giả đã nghiên cứu về lý thuyết kiến tạo nhưng vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết những quan niệm sai lệch của học sinh, đặc biệt khi dạy học chương “Động học chất điểm” cho học sinh học tập ở Trung tâm GDTX

3 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng dạy học kiến tạo ở chương “Động học chất điểm” vật lý 10

THPT ( ban cơ bản) để tạo điều kiện cho học sinh bộc lộ những hiểu biết sẵn

có, đồng thời khắc phục những quan niệm sai lầm của học sinh nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương này ở lớp 10 và dạy học Vật lý ở trường THPT

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng

+ Họat động dạy và học vật lý ở trường THPT

+ Nghiên cứu, vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý

+ Nghiên cứu kiến thức chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 ban cơ bản

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Dạy học ở chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 ban cơ bản theo hướng vận dụng dạy học kiến tạo trên đối tượng học sinh ở Trung tâm GDTX-Q12 -TP HCM

5 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng dạy học kiến tạo ở chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 ban cơ bản một cách hợp lý sẽ khắc phục được những quan niệm sai lệch của học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương này và dạy học Vật lý ở trường trung học phổ thông

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và nội dung của lý thuyết kiến tạo

- Đề xuất tiến trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo

- Nghiên cứu nội dung chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 ban cơ bản

-Tìm hiểu thực trạng dạy học ở trường phổ thông, ở Trung tâm Q12 -TP HCM

GDTX Soạn thảo một số giáo án thuộc chương “Động học chất điểm” theo tiến trình dạy học kiến tạo đã đề xuất

- Thực nghiêm sư phạm, xử lý kết quả

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nghiên cứu lý thuyết

a.Nghiên cứu cơ sở lý luận của các phương pháp dạy học nói chung

b.Nghiên cứu phương pháp dạy học vận dụng lý thuyết kiến tạo

c.Nghiên cứu các công trình khoa học khác có liên quan đến đề tài

d.Nghiên cứu chương trình Vật lý 10 ban cơ bản

7.2 Nghiên cứu thực nghiệm

- Điều tra thực trạng dạy học cơ học ở trường THPT, ở Trung tâm GDTX-Q12- TP HCM

trong đó chú ý đến việc phát hiện và xử lý quan niệm sai lầm của học sinh

- Thực nghiệm sư phạm: tiến hành giảng dạy các bài theo các giáo án sọan thảo, tham gia trao đổi với các giáo viên trong tổ bộ môn, kiểm tra mức độ nhận thức của học sinh ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, từ đó thu thập và

xử lý kết quả bằng thống kê tóan học đưa ra kết quả, đề xuất kiến nghị

7.3Phương pháp thống kê toán học

- Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học

8 Đóng góp của luận văn

- Tổng hợp tương đối đầy đủ các quan điểm dạy học theo lý thuyết kiến tạo

- Đề xuất biện pháp phát hiện quan niệm sai và xử lý quan niệm sai của học sinh trong chương “Động học chất điểm”

- Đề xuất quy trình dạy học một số kiến thức chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 (ban cơ bản) theo quan điểm kiến tạo

- Thiết kế giáo án minh họa cho việc dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 (ban cơ bản) theo quan điểm kiến tạo

- Luận văn có thể làm tài liệu tham khảo thiết thực góp phần giúp giáo viên thực hiện nhiệm vụ đổi mới phương pháp giảng dạy ở trường phổ thông trong giai đọan hiện nay

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mục lục (3 trang), mở đầu (5 trang), kết luận (1 trang) và

tài liệu tham khảo (2 trang), nội dung luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận của việc tổ chức họat động nhận thức cho học sinh

theo quan điểm kiến tạo trong dạy học vật lý (26 trang)

Chương 2: Vận dụng dạy học kiến tạo chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT ban cơ bản (32 trang)

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (9 trang)

Ngoài ra, luận văn còn có phần phụ lục (12 trang)

NỘI DUNGChương 1: Cơ sở lý luận của việc tổ chức họat động nhận thức cho học sinh theo quan điểm kiến tạo trong dạy học vật lý

1.1 Tổ chức họat động nhận thức theo quan điểm kiến tạo

1.1.1 Tổ chức họat động nhận thức

Xuất phát từ quy luật chung của hoạt động nhận thức, V.I.Lênin đã chỉ rõ “

Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” Trong suốt quá trình phát triển của khoa học nói chung, vật lý nói riêng, nhiều nhà nghiên cứu đã đưa ra con đường nhận thức khác nhau nhưng tất cả đều có điểm tương đồng, điều này đã được V.G.Ra

zumôpxki khái quát hóa thành bốn bước chính Từ sự khái quát hóa những sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình giả định trừu tượng, nghĩa là đề ra giả thuyết, từ mô hình trừu tượng bằng những suy luận logic hoặc suy luận toán học đưa ra hệ quả logic; từ hệ quả logic đi đến kiểm tra bằng thực nghiệm.

Trong quá trình kiểm tra bằng thực nghiệm, nếu những kết quả thực nghiệm phù hợp với hệ quả logic thì giả thuyết được chấp nhận và trở thành chân lý khoa học, từ đó trở thành định luật vật lý, thuyết vật lý Nếu những sự kiện thực nghiệm không phù hợp với hệ quả logic thì phải chỉnh sửa hoặc thay đổi

Mô hình giả định trừu

tượng

Hệ quả logic

Những sự kiện khởi

đầu

Thí nghiệm kiểm tra

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học[14,20,27]

hoặc câu hỏi Yêu cầu đối với sự kiện khởi đầu là xuất phát từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết, làm nảy sinh nhu cầu về một vấn đề còn chưa biết và cách giải quyết vấn đề không có sẵn nhưng có thể tìm tòi và giải quyết được.Trong dạy học, tùy thuộc vào từng đối tượng học sinh mà giáo viên đưa ra sự kiện khởi đầu cho phù hợp Nó có thể là một hiện tượng vật lý trong tự nhiên

và rất gần gũi với học sinh, có thể là một thí nghiệm đơn giản hoặc một đoạn phim, Chúng phải tạo được mâu thuẫn giữa sự kiện và những hiểu biết vốn

có của học sinh, đồng thời phải kích thích được học sinh với sự mong muốn tìm tòi để giải quyết Việc kích thích hứng thú học sinh cần giải quyết vấn đề đặt ra ở sự kiện khởi đầu sẽ làm bộc lộ quan niệm học sinh Từ đó, giáo viên nắm bắt được mức độ hiểu biết của học sinh (đúng, sai, chính xác hay chưa chính xác ) Nếu quan niệm học sinh phù hợp với nội dung tri thức thì quan niệm học sinh là đúng Lúc này, giáo viên cần định hướng cho học sinh khắc sâu hiểu biết của họ bằng cách vận dụng để giải quyết một số bài tập Ngược lại, nếu quan niệm học sinh là sai, lúc này trong suy nghĩ học sinh sẽ xuất hiện mâu thuẫn giữa cái mới lạ được mang lại từ sự kiện khởi đầu và cái đã có chính là quan niệm học sinh Để giải quyết được vấn đề đặt ra, học sinh phải tìm tòi mô hình mới, giả thuyết mới cho phù hợp

- Xây dựng mô hình, giả thuyết

Tri thức về hiện tượng cần nghiên cứu được xây dựng ở giai đoạn này, nên đây là một giai đoạn rất quan trọng nhưng phức tạp Xuất phát từ mô hình hoặc những dữ kiện đã có đưa ra dự đoán, tìm lời giải bằng cách đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra, nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xác định được vấn đề cần tìm Cũng có thể từ mô hình đã biết, bằng suy luận đưa ra mô hình giả thuyết mới vận hành được để đi tới vấn đề cần tìm

Trong giai đoạn này, học sinh phải phát huy vai trò chủ yếu của tư duy trực giác Học sinh cần phải có tư duy logic, sự khái quát hóa tri thức đã có, kết hợp khả năng quan sát tinh tế sự vật, hiện tượng và suy luận tương tự để

đưa ra giả thuyết Tùy thuộc vào đối tượng học sinh, giáo viên phải dẫn dắt và định hướng từ từ bằng những câu hỏi, câu gợi ý hay mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý với nhau hoặc đưa ra một số phương án cho học sinh lựa chọn.

- Suy luận ra các hệ quả logic

Dựa vào tri thức đã biết, bằng tư duy logic cho kiểu lập luận và biến đổi toán học để đưa ra các hệ quả Trong giai đoạn này, giáo viên cần cho học sinh thảo luận để chọn được hệ quả hợp lý nhất và có khả năng kiểm nghiệm bằng thí nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm kiểm tra

Mô hình giả thuyết xây dựng có được chấp nhận hay không là ở giai đoạn này Học sinh tiến hành thí nghiệm đòi hỏi phải có kỹ năng, kỹ xảo về thí nghiệm Tùy thuộc vào từng thí nghiệm và khả năng thực hành của học sinh, giáo viên hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm hoặc cho học sinh cùng làm thí nghiệm với giáo viên Thí nghiệm kiểm tra có thể xảy ra hai trường hợp:

+ Trường hợp thứ nhất: Kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả logic Giáo viên cho học sinh nêu đầy đủ và chính xác mô hình giả thuyết đã được chấp nhận Từ đó, giáo viên hướng dẫn học sinh khái quát hóa thành khái niệm, thuyết, định luật vật lý Giáo viên cho học sinh vận dụng mô hình để giải thích các hiện tượng vật lý, giải thích những ứng dụng trong sản xuất hoặc làm bài tập,

+ Trường hợp thứ hai: Kết quả thí nghiệm không phù hợp với hệ quả logic Khi đó, ta cần kiểm tra lại các thao tác thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm

và cả phương án thí nghiệm Nếu chưa hợp lý thì phải chỉnh sửa hoặc thay đổi hoàn toàn Nếu mọi điều kiện thí nghiệm đều phù hợp nhưng kết quả thí nghiệm không phù hợp với suy luận logic thì giáo viên phải hướng dẫn học sinh tiếp tục đi tìm giả thuyết mới

Như vậy, vận dụng chu trình sáng tạo khoa học vào quá trình dạy học, ta xây dựng được tiến trình nhận thức vật lý cho học sinh Nó chỉ thực sự đạt hiệu

quả khi học sinh tự giác, chủ động trong hoạt động học, đồng thời phải có sự

nỗ lực tích cực, tìm tòi và sáng tạo Để đạt được điều đó, ta cần phải tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong quá trình học tập

1.1.2 Họat động nhận thức theo quan điểm kiến tạo

1.1.2.1 Lý thuyết kiến tạo trong hoạt động nhận thức

Lý thuyết kiến tạo (LTKT) về hoạt động nhận thức của con người ra đời vào khoảng năm 70 của thế kỷ XX, có nguồn gốc từ một quan điểm của Piaget về cấu trúc nhận thức Thực ra tư tưởng chính của lý thuyết kiến tạo đã được nhận thức luận Mac –Lênin khẳng định trong luận đề : thế giới tự nhiên được tạo nên bởi vật chất; vật chất luôn vận động và tồn tại khách quan; con người có thể phản ánh được sự tồn tại và vận động của vật chất trong tư duy và hành động của mình Như vậy, con người phải kiến tạo nên hệ thống kiến thức để phản ánh thực tại xung quanh mình Hệ thống tri thức đó càng phong phú thì thực tại càng được phản ánh một cách sâu sắc và đầy đủ hơn Nếu con người chưa hiểu biết, chưa giải thích được sự kiện nào đó là vì hệ thống kiến thức đã được kiến tạo chưa đầy đủ Lúc đó xuất hiện yêu cầu mở rộng hệ thống tri thức và điều này thúc đẩy con người hoạt động tiếp tục, không ngừng Nhờ vậy, con người ngày càng nhận thức được thực tại sâu sắc hơn Nhận thức của con người ngày càng tiếp cận chân lý hơn

Tuy nhiên, luận điểm trên đây có vẻ dễ hiểu đến mức hiển nhiên đối với con người trong thời hiện đại, thì đã diễn ra rất phức tạp trong tiến trình lịch sử phát triển của nhân loại

Trong tiến trình đó đã tồn tại ít nhất hai quan điểm rất xa lạ với LTKT : quan điểm duy tâm và quan điểm duy vật ấu trĩ Quan điểm duy tâm cho rằng thế thới tồn tại và vận động theo ý muốn của một sức mạnh siêu nhiên, của các vị thần thánh, của chúa trời Khi muốn giải thích một sự kiện nào đó thì người ta cho rằng ý chúa trời muốn như vậy và con người cứ thế làm theo ý chúa trời Quan điểm duy vật ấu trĩ thì cho rằng bên trong thế giới tự nhiên đã chứa sẵn tri thức lý thuyết, chứa sẵn khái niệm, định luật và cả công thức toán

học Chúng đang bị che lấp trong tự nhiên Con người không cần phải xây dựng tri thức nữa mà chỉ cần khai thác các tri thức có sẵn đó Hai quan điểm này đều dẫn đến một hệ quả là trong nhận thức hay trong học tập, con người chỉ cần chấp nhận những kiến thức mà thế hệ đi trước truyền thụ cho một cách áp đặt Học sinh không cần phải tìm hiểu vì sao, làm thế nào và bằng phương tiện nào để có được điều đó.

1.1.2.2 Lý thuyết kiến tạo về hoạt động dạy học

Quá trình nhận thức của con người kể từ lúc sơ sinh cho đến khi tuổi già là một quá trình học tập dưới những hình thức khác nhau Học tập ở ngoài nhà trường là hình thức học tập chủ yếu có tính chất tự phát, còn học tập trong nhà trường là hình thức học tập tự giác, có tổ chức chặt chẽ theo một chương trình có tính khoa học cao Quá trình học tập của con người là một quá trình hoạt động tâm-sinh lí Trong quá trình đó, hàng loạt thao tác và hành động liên tiếp được thực hiện trước hết bởi các cơ quan thụ cảm (thị giác, thính giác, khứu giác, xúc giác và vị giác), sau đó bởi các cơ quan của hệ thần kinh trung ương (tủy sống, hệ thống dây thần kinh và bộ não) Đồng thời nhờ có ngôn ngữ và các kí hiệu (lời nói, chữ viết, công thức, hình vẽ) mà kết quả của quá trình hoạt động đó được kiến tạo thành hệ thống tri thức của con người nhằm phản ánh thế giới hiện thực khách quan

Những điều trên đây được soi sáng trong các công trình nghiên cứu về tâm lí học phát triển, tâm lí học trí tuệ của Piaget và của Vưgôski Những công trình này cho rằng sự học tập là kết quả của quá trình đồng hoá (Assimilation) và điều ứng (Accomodation) Theo Piaget đồng hoá là quá trình chủ thể (con người) tiếp nhận khách thể (một sự kiện từ bên ngoài tác động lên con người) và chủ thể xử lí khách thể này nhằm đạt một mục tiêu nào đó Như vậy, đồng hoá giúp chủ thể tích lũy được những hiểu biết về môi trường vào kho tàng tri thức đã có trước đó của mình Điều ứng là quá trình chủ thể thích nghi với một sự kiện mới từ môi trường tác động vào và biến

đổi nhận thức cũ đã có của mình sao cho phù hợp với bản chất của sự kiện tác động đó Nhờ sự đồng hóa và điều ứng mà chủ thể tạo được sự cân bằng mới

và quá trình đó cứ tiếp diễn làm cho nhận thức ngày càng phát triển Như vậy, học tập là quá trình cá nhân đồng hoá và điều ứng, tiếp nhận thông tin từ môi trường, xử lý thông tin đó và thích ứng với môi trường Nhờ đó mà kiến tạo cho mình một hệ thống quan điểm về thế giới xung quanh Người ta gọi quá trình tự học tập này là sự kiến tạo căn bản hay kiến tạo nội sinh (radical constructivism) [6,32] Theo quan điểm của kiến tạo căn bản thì quá trình này

là sự sắp xếp một cách cơ học các kiến thức đã có và kiến thức mới mà bao gồm cả quá trình chủ thể tiếp nhận, xử lý thông tin để loại bỏ những tri thức

cũ không phù hợp, chọn lọc những tri thức đúng, phù hợp để thích nghi với môi trường xung quanh Sự phát triển nhận thức diễn ra khi học sinh tác động trực tiếp lên thế giới vật chất khám phá những hạn chế trong cách suy nghĩ hiện tại, điều chỉnh để đáp ứng tốt hơn với thực tại bên ngoài Kiến tạo căn bản đề cao vai trò chủ động và tích cực của mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức và cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân Kiến tạo căn bản quan tâm đến sự chuyển hoá bên trong của cá nhân trong quá trình nhận thức, đồng thời coi trọng những kinh nghiệm của học sinh trong quá trình họ hình thành thế giới khoa học cho mình

Theo quan điểm kiến tạo căn bản, “vật liệu thô” của việc xây dựng kiến thức là kinh nghiệm, dạy học phải tạo điều kiện cho học sinh sử dụng vốn kinh nghiệm có sẵn để xây dựng kiến thức mới Quá trình đó không chỉ làm phát triển vốn kinh nghiệm có sẵn của người học mà còn phải giúp người học thay đổi các quan niệm sai hoặc chưa hoàn chỉnh, đó chính là những khó khăn nhận thức của chính bản thân mà người học phải vượt qua Những khó khăn nhận thức đó sẽ thúc đẩy quá trình xây dựng kiến thức của người học, tạo ra động cơ bên trong của học sinh, làm cho kiến thức có ý nghĩa, giúp học sinh cảm nhận được niềm vui nhận thức

Kiến tạo căn bản đề cao vai trò chủ động và tích cực của mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức, tập trung vào kinh nghiệm chủ quan, xem việc gắn kết mạch lạc các kiến thức như là sự kiểm tra tin cậy nhất của chân lý Tuy vậy, việc quá coi trọng vai trò cá nhân trong quá trình nhận thức, tức là đã đặt học sinh trong tình trạng cô lập, làm mất đi sự xung đột mang tính xã hội trong nhận thức Do vậy, kiến thức được tạo dựng thiếu đi tính xã hội, đây chính là điểm tồn tại của kiến tạo căn bản.

Tuy nhiên, con người thường không tồn tại một cách đơn lẻ, mà thường sinh sống trong gia đình, trong tập thể, trong cộng đồng xã hội Đồng thời con người có ngôn ngữ để giao tiếp với nhau trong cộng đồng Do đó, theo Vưgôski, sự học tập của con người không chỉ dừng lại nhờ quá trình kiến tạo căn bản mà đồng thời được thực hiện thông qua sự tương tác, sự tranh luận trong cộng đồng Vì vậy, kiến thức được kiến tạo nên có tính xã hội Người ta gọi đây là kiến tạo xã hội hay kiến tạo ngoại sinh (social contructivism) Kết quả của sự kiến tạo xã hội ở tầm cao nhất là sự hình thành

hệ thống tri thức khoa học do loài người xây dựng nên và đã được xã hội thừa nhận Tuy vậy, giữa các cộng đồng xã hội khác nhau vẫn tồn tại những học thuyết khác nhau về cùng một sự kiện Cho nên vẫn tồn tại những trường phái khoa học khác nhau trong xã hội Trong phạm vi một lớp học, quan niệm về cùng một sự kiện của các nhóm học sinh cũng có thể khác nhau Do vậy, xuất hiện sự tranh luận giữa các nhóm Sự tranh luận này là một hoạt động rất hữu ích, vì qua đó tập thể lớp học mới tìm được cái đúng, cái sai và nguyên nhân dẫn đến những quan niệm khác nhau đó [6,33] Do đó, cần phải tổ chức cho học sinh trao đổi, tranh luận, cộng tác với nhau, cùng giải quyết các nhiệm vụ trong quá trình dạy học Qua đó, học sinh sẽ biết cách trình bày, bảo vệ ý kiến của mình, có tinh thần hợp tác, xây dựng cộng đồng khoa học nhỏ của lớp học Nhờ vậy, học sinh vừa nắm vững kiến thức, vừa có được kỹ năng xây dựng kiến thức, mở rộng được tính khái quát và chiều sâu của tư duy

Thực vậy, kiến thức của mỗi người là do bản thân mình xây dựng, là kết quả hoạt động của bộ óc của chủ thể phản ánh thực tế khách quan Vì vậy, không thể quan niệm sự hình thành kiến thức của học sinh chỉ đơn thuần là sự

in vào đầu óc học sinh những câu chữ, xem như những cái đã có sẵn tồn tại độc lập với học sinh Không thể coi sự dạy của GV chỉ đơn thuần là sự trình diễn kiến thức, chỉ cần cố gắng trình diễn chính xác, rõ ràng và đầy đủ sao cho in đậm vào đầu óc học sinh là sẽ đạt được hiệu quả của quá trình dạy học

Cũng không thể quan niệm thực chất của sự học chỉ ở chỗ người học đạt được (thể hiện ra được) những hành vi xác định nào đó Nghĩa là không thể quy chất lượng, hiệu quả của sự học chỉ về những biểu hiện hành vi bên ngoài của người học Do đó sẽ là phiến diện nếu quan niệm rằng dạy học chỉ cần làm sao cho học sinh thể hiện được những hành vi cụ thể nhất định nào

đó Bởi vì, theo quan điểm tâm lý học tư duy thì sự học là một sự phát triển về chất của cấu trúc hành động Cùng một hành vi biểu hiện bề ngoài giống nhau, nhưng chất lượng hiệu quả của sự học (đối với kiến thức lĩnh hội được cũng như đối với sự phát triển tìềm lực của học sinh) vẫn có thể khác nhau tùy thuộc vào sự phát triển cấu trúc của hành động học của chủ thể Ở đây, hành vi được xem như kết quả biểu hiện ra ngoài của hành động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó được xem như cấu trúc bên trong của hành động

Như vậy, sự học phải là quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống thông qua sự đồng hoá và điều ứng

Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó Hoạt động có đối tượng cấu thành từ các hành động, hành động gồm các thao tác Hành động có mục đích, điều kiện, phương tiện cụ thể Đó là cơ

sở tâm lý học của quá trình hoạt động (h.1.2)

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc tâm lý của hoạt động

Cơ sở định hướng của hành động là những kiến thức cần thiết cho việc thực hiện hành động của chủ thể Cơ sở định hướng của hành động có tầm quan trọng đặc biệt đối với chất lượng, hiệu quả của hành động GV có vai trò quan trọng trong việc hình thành cơ sở định hướng khái quát của hành động của học sinh Đó là cơ sở định hướng bao gồm những nội dung cơ bản nhất, cần thiết cho việc thực hiện thành công hành động của chủ thể [14,28]

Bởi vậy trong dạy học, hoạt động dạy học của GV phải có tác dụng chỉ đạo hoạt động học của học sinh phù hợp với con đường biện chứng của sự hình thành, phát triển và hoàn thiện của hành động

Sự học tập còn được nhìn nhận theo quan điểm xã hội – tâm lý Học là hoạt động của cá nhân chiếm lĩnh kinh nghiệm xã hội – lịch sử, biến thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá nhân, hình thành và phát triển nhân cách của cá nhân Sự học tập của cá nhân HS cần có sự môi giới, giúp

đỡ bởi người lớn hoặc người ngang hàng qua vùng phát triển kế cận Vùng phát triển kế cận được hiểu là khoảng cách giữa trình độ thực tại của cá nhân xác định bởi sự giải quyết một vấn đề không có sự giúp đỡ và trình độ phát triển tiềm năng, xác định bởi sự giải quyết vấn đề với sự giúp đỡ của người

Mục đíchHành động

pháp

lớn hoặc người ngang hàng có khả năng hơn Điều này nói lên vai trò xã hội, vai trò của sự can thiệp xã hội trong việc nhận thức của mỗi cá nhân.

Nếu học là hành động của HS xây dựng kiến thức cho bản thân mình

và vận dụng kiến thức của mình, thì dạy học là dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) và do đó, trong dạy học,

GV cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của HS để qua đó

HS chiếm lĩnh được tri thức, đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình

Như vậy, muốn đạt chất lượng, hiệu quả cao trong sự vận hành của hệ tương tác dạy học gồm người dạy (GV), người học (HS) và tư liệu hoạt động dạy học (môi trường) thì GV cần tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của

HS theo một chiến lược hợp lý sao cho HS tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho mình và do đó đồng thời năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của

họ từng bước phát triển Có thể mô tả sự tương tác nói trên bằng hình 1.3 :

Định hướng

Liên hệ ngược

Thích ứng

Tổ chức

Cung cấp tư liệu

Tạo tạo tình huống

Hình 1.3 Hệ tương tác dạy học

Dạy học các môn học ở nhà trường không chỉ đơn thuần nhằm một mục tiêu duy nhất là giúp học sinh có được một số kiến thức cụ thể nào đó Điều quan trọng hơn là trong quá trình dạy học các tri thức cụ thể đó, rèn luyện cho học sinh tiềm lực để khi ra trường họ có thể tiếp tục tự học tập, có khả năng

Tư liệu hoạt động dạy học (môi trường)

nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề, đáp ứng được những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn không ngừng phát triển Cũng chỉ trong điều kiện dạy học như vậy mới đảm bảo kiến thức thực sự có chất lượng, những kiến thức sâu sắc, vững chắc, vận dụng được (kiến thức sống).

Việc quán triệt quan điểm trên đây về mục tiêu dạy học các môn học, cùng với việc quán triệt quan điểm hoạt động về bản chất của học và của dạy

và quan điểm hiện đại của phương pháp luận khoa học, dẫn tới việc xác lập một hệ thống luận điểm cơ bản cho việc dạy học để đảm bảo phát triển hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức, bồi dưỡng tư duy khoa học- kỹ thuật và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh Những điểm cơ bản dưới đây (theo Phạm Hữu Tòng) cũng phù hợp với việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học.-Vai trò quan trọng của quá trình dạy học là thực hiện việc tổ chức, kiểm tra, định hướng hữu hiệu hoạt động học

Sự học là sự thích ứng của người học với những tình huống thích đáng, làm nảy sinh và phát triển ở người học những dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở người học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách cá nhân

Sự học có chất lượng một tri thức khoa học mới nào đó là sự thích ứng của người học với những tình huống học tập thích đáng Chính quá trình thích ứng này là hoạt động của người học xây dựng nên tri thức mới, với tính cách

là phương tiện tối ưu giải quyết tình huống mới Đồng thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, năng lực hoạt động thực tiễn và nhân cách của người học

Bởi vậy, vai trò quan trọng của giáo viên trong dạy học môn khoa học

là tổ chức được những tình huống học tập và thực hiện được sự kiểm tra, định hướng hoạt động hữu hiệu, cho phép gợi ra ở học sinh hoạt động học tập tự chủ, tích cực dẫn tới sự chiếm lĩnh tri thức khoa học, theo cách tiếp cận hiện thực tương tự như các nhà khoa học

- Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học

Tri thức khoa học được xây dựng khi nhà khoa học có động cơ giải quyết một vấn đề, tìm tòi lời giải đáp cho một câu hỏi đặt ra, mà việc tìm lời giải đáp cho câu hỏi đó chính là phải tìm tòi một cái mới chứ không chỉ đơn thuần là chỉ tái hiện, lặp lại các kiến thức và cách thức hoạt động quen thuộc sẵn có.

Bởi vậy, trong dạy học môn khoa học, giáo viên cần tổ chức được những tình huống có vấn đề Đó chính là tổ chức những tình huống trong đó xuất hiện những vấn đề cần giải quyết mà học sinh tự mình có khả năng tham gia giải quyết và do đó sẽ suy 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 giáo viên, học sinh sẽ xây dựng cho mình những kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc và vận dụng 0được, đồng thời qua quá trình đó, năng lực trí tuệ của học sinh sẽ phát triển

- Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của học sinh trong việc tổ chức tình huống và định hướng hành động giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới

Tri thức mới được xây dựng dựa trên những tri thức đã có và đồng thời phải đối chọi lại với các quan niệm đã có (những quan niệm này lại là trở lực đối với sự hình thành tri thức mới) Tri thức mới với ý nghĩa đúng đắn của nó chỉ có thực sự được xác lập, hòa nhập vào vốn hiểu biết của học sinh, đồng thời làm biến đổi được các quan niệm cũ, cách hiểu cũ, sai lệch, trái ngược với tri thức khoa học

Bởi vậy, trong dạy học cần nghiên cứu các quan niệm hoặc cách hiểu sai lầm vốn có của học sinh có liên quan đến các tri thức cần xây dựng Chúng là chỗ dựa, đồng thời là trở lực tất yếu cần khắc phục đối với quá trình xây dựng tri thức mới của học sinh Cần sử dụng những quan niệm vốn có đó của học sinh vào việc xây dựng tình huống có vấn đề và định hướng hoạt động giải quyết vấn đề một cách hữu hiệu sao cho tạo được điều kiện cho những quan niệm đó được học sinh vận dụng và được thử thách trong quá

trình kiểm tra, hợp thức hóa, khiến cho học sinh tự nhận thấy chỗ sai lầm, thấy cần thay đổi quan niệm, khắc phục sai lầm để xây dựng tri thức mới phù hợp.

- Sự cần thiết phát huy tác dụng của việc trao đổi và tranh luận của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Sự xây dựng tri thức khoa học là một quá trình mang tính xã hội, nhận thức của mỗi cá nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tương tác xã hội

và xung đột xã hội- nhận thức; trong nghiên cứu khoa học, kết quả nghiên cứu khoa học có sự đóng góp của cộng đồng của các nhà khoa học, kết quả nghiên cứu của mỗi cá nhân nhà khảo học có sự hỗ trợ của người khác Kết quả đó được trình bày, thông báo và trải qua tranh luận, phản bác, bảo vệ trong cộng đồng các nhà khoa học; nếu được chấp nhận, khi đó mới có được những tri thức khoa học có đầy đủ giá trị

Sự học tập, xây dựng tri thức của học sinh sẽ tạo được thuận lợi và có hiệu quả hơn nhờ sự trao đổi và tranh luận với những bạn học, trong điều kiện

đó sẽ phát huy được ảnh hưởng của sự môi giới, hỗ trợ của những người trong cộng đồng đối với mỗi cá nhân qua vùng phát triển gần nhất của cá nhân.-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 triển các nhân tố tác động: vai trò của học sinh trong sự tự chủ hành động xây dựng kiến thức; vai trò của giáo viên trong sự tổ chức tình huống học tập và định hướng hành động tìm tòi tri thức của học sinh; vai trò của tương tác xã hội trong tập thể học sinh đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh; đồng thời cho học sinh tập làm quen với quá trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học

1.1.2.3 Các yêu cầu đối với việc tổ chức quá trình dạy học kiến tạo

Bản chất của học là hành động thích ứng của chủ thể (học sinh) với tình huống mới, có sự tương tác hỗ trợ của các cá nhân khác và của cộng đồng xã hội Bản chất của dạy là hành động tổ chức định hướng hoạt động học theo

mục tiêu dạy học Không có hoạt động thích ứng với những tình huống thích đáng thì không thể học được những cái gì mới; không quan tâm tổ chức, định hướng hoạt động học thì không thể học được những cái gì mới; không quan tâm tổ chức, định hướng hoạt động học thì không phải dạy học Chưa thực sự chăm lo phát triển ở học sinh tư duy khoa học và tiềm năng nhận thức sáng tạo thì chưa phải là thực sự dạy học một cách khoa học Bản chất của dạy học khoa học là dạy học giải quyết vấn đề phù hợp với cách tiếp cận của sự nhận thức khoa học.

Việc có được các kỹ năng dạy học theo các luận điểm phương pháp luận nêu trên và sử dụng được các kỹ năng đó trong việc thiết kế, thực hiện những tiến trình dạy học hữu hiệu đối với từng tri thức khoa học riệng biệt là biểu hiện cụ thể của một năng lực chung về phương pháp dạy học, một năng lực chuyên biệt cần được bồi dưỡng đối với người giáo viên nói chung và người giáo viên vật lý nói riêng Năng lực về phương pháp dạy học này gồm các thành phần cấu trúc có mối liện hệ biện chứng với nhau, đó là năng lực lập sơ đồ mô phỏng tiến trình giải quyết vấn đề, xây dựng tri thức cần dạy; năng lực tổ cức tình huống học tập có vấn đề; năng lực kiểm tra, định hướng khái quát hoạt động và thể chế hóa tri thức cần học Có thể minh họa mối liên

hệ của các thành phần cấu trúc năng lực đó bằng sơ đồ tam giác như sau (Phạm Hữu Tòng)

Lập sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề xây dựng tri thức cần dạy

Tổ chức tình huống học

tập có vấn đề

Kiểm tra định hướng khái quát hoạt động học, thể chế hóa tri thức cần học

Hình 1.4: Sơ đồ mối liên hệ giữa các thành phần cấu trúc năng lực

1.2 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo quan điểm kiến tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.2.1 Đặc thù của bộ môn vật lý và của việc dạy học Vật lý

- Vật lý học là ngành khoa học nghiên cứu về các quy luật vận động của tự nhiên, từ tầm vi mô (các hạt cấu tạo nên vật chất) cho đến tầm vĩ mô (các hành tinh, thiên hà và vũ trụ) Đối tượng nghiên cứu chính của vật lý hiện nay bao gồm vật chất, năng lượng, không gian và thời gian Ngoài ra, Vật lý còn được xem là ngành khoa học cơ bản bởi vì các định luật vật lý chi phối hầu như tất cả các ngành khoa học tự nhiên khác Điều này có nghĩa là những ngành khoa học tự nhiên như sinh học, hóa học, địa lý học chỉ nghiên cứu từng phần cụ thể của tự nhiên và đều phải tuân thủ các định luật vật lý

- Vật lí học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nên nhiều kiến thức vật lí có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học, tạo điều kiện phát triển thế giới quan khoa học ở học sinh

- Vật lí học là cơ sở lí thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất

-Việc nghiên cứu, giảng dạy vật lý cần trực quan, cho học sinh quan sát thí nghiệm Ngoài ra, việc giảng dạy Vật lý còn yêu cầu học sinh giải quyết được những bài toán liên quan đến thực tế, giải thích được những hiện tượng thực

tế Trước những hiện tượng ấy, học sinh có rất nhiều quan niệm khác nhau, trong đó có những quan niệm sai lầm Trong quá trình giảng dạy, giáo viên sử dụng những lập luận khoa học, những thí nghiệm,… giúp học sinh có những nhận thức, hiểu biết đúng đắn về những hiểu biết sai lầm mà họ thường gặp

1.2.2 Điều kiện cần thiết để tổ chức họat động nhận thức theo quan điểm kiến tạo

1.2.2.1 Xác định rõ mối quan hệ giữa giáo viên và học sinh

Muốn thực hiện các tư tưởng của dạy học kiến tạo, người giáo viên phải xây dựng mối quan hệ thầy trò phù hợp Mặc dù giáo viên là người vạch

kế hoạch nhưng phải khéo léo để học sinh không cảm thấy mình bị điều khiển, chúng sẽ hăng say học tập hơn Vì hoạt động của chúng là do động cơ thúc đẩy từ bên trong, nhu cầu của chính mình, chứ không phải do sự cưỡng

+ Cách tác động đến tri thức: giáo viên “chuyển” tri thức cho học sinh thông qua tạo tình huống có vấn đề, nêu cho học sinh những câu hỏi để học sinh tư duy, tìm cách phát hiện và giải quyết vấn đề Đối với học sinh “tiếp nhận” các tri thức đó thông qua việc phát hiện và giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của giáo viên, qua đó xây dựng tri thức mới cho bản thân, đồng thời củng cố kiến thức và kỹ năng sẵn có

1.2.2.3 Tạo được nhu cầu hứng thú học tập cho học sinh

Khả năng học sinh tự phát hiện ra vấn đề và mong muốn được giải quyết vấn đề là rất ít Do đó, giáo viên phải giúp đỡ học sinh tạo ra nhu cầu nhận thức và hứng thú học tập

Để học sinh có được nhu cầu nhận thức thì bắt buộc phải có tình huống

có vấn đề, tình huống này sẽ đưa chủ thể vào một trạng thái tâm lý đặc biệt, mong muốn giải quyết vấn đề và lúc đó hoạt động tư duy diễn ra Lúc bấy giờ động cơ học tập là tự giác từ bên trong học sinh, do nhu cầu học hỏi của các

em, không hề có sự áp đặt nào từ phía bên ngoài nên các em rất có hứng thú

trong học tập Hứng thú học tập thể hiện ở chỗ chủ thể huy động toàn bộ vốn kiến thức và kinh nghiệm của mình (điều ứng) để sàng lọc những phần liên quan đến tình huống cần giải quyết Sau đó đề xuất giả thuyết, tìm cách kiểm tra giả thuyết (bằng hành động và tư duy) và cuối cùng là chủ thể chọn cách giải quyết tối ưu nhất, xây dựng kiến thức đúng đắn nhất.

1.2.2.4 Cần phải coi trọng những kiến thức kinh nghiệm sẵn có của học sinh

Trong dạy học kiến tạo, các kiến thức, kỹ năng sẵn có của học sinh là một trong các tiền đề quan trọng để giúp giáo viên lựa chọn tri thức và phương pháp phù hợp Tuy nhiên, nếu câu hỏi đặt ra đã có trong vốn kinh nghiệm của học sinh thì hoạt động tư duy không diễn ra Nghĩa là khi câu hỏi đặt ra, học sinh trả lời dễ dàng thì hoạt động tư duy không phát triển Còn nếu câu hỏi đặt ra là quá khó, học sinh nỗ lực hết sức nhưng vẫn không trả lời được, học sinh sẽ cảm thấy chán nản và quá trình tư duy có thể diễn ra nhưng không đạt hiệu quả Như vậy không đạt được mục tiêu của quá trình dạy học

Vì vậy phải đặt câu hỏi có vấn đề nằm trong “vùng phát triển gần nhất” của học sinh Nghĩa là câu hỏi đặt ra cao hơn trình độ hiện tại của học sinh nhưng chúng vẫn cảm thấy vừa sức (nếu có sự giúp đỡ của giáo viên và bạn bè cùng với sự nỗ lực của cá nhân thì có thể tìm được câu trả lời)

Dạy học phải tạo tình huống khó khăn về mặt nhận thức, phải làm cho

bộ não của học sinh suy nghĩ để giải quyết vấn đề Bộ não của học sinh càng hứng khởi thì khi tiếp thu thông tin mới càng phát triển Dạy học phải đi trước

cực hoạt động học tập để chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho mình và đồng thời qua đó nhân cách được phát triển Trong quá trình dạy học, nếu chỉ bằng lòng với chức năng của giáo viên là cung cấp, giảng giải kiến thức thì người học dĩ nhiên được đặt vào vị trí người ghi nhận thụ động và thừa hành bắt chước Ngược lại, nếu đòi hỏi quá cao, phó mặc cho người học tự tìm tòi mò mẫm, hành động không có phương hướng thì người học không thể đạt được mục tiêu về kiến thức, kỹ năng như mong muốn Vì vậy, cần thực hiện được cách định hướng hữu hiệu hành động học: định hướng khái quát hóa chương trình hành động học Kiểu định hướng này không phải là bày cho người học các kết quả cần có, không phải là mô tả, giảng giải kiến thức mới như cái đã có sẵn

mà phải là sự giúp đỡ, tạo điều kiện để người học tự suy nghĩ, hành động hướng tới cái cần có mà chưa biết, bổ sung vốn hiểu biết riêng đã có của mình Dạy học kiến tạo và nhiều phương pháp, quan điểm dạy học khác nhau cũng theo định hướng này Tuy vậy, mỗi phương pháp, quan điểm đều có những nét đặc thù riêng Dạy học kiến tạo có nhiều dạng khác nhau nhưng đều có dạng chung là quan tâm với hiểu biết sẵn có của học sinh Những quan niệm của học sinh được bộc lộ, sử dụng, đánh giá và bị thách thức, từ đó mà phát triển, thay đổi để đạt tới kiến thức khoa học Sự khác biệt của dạy học kiến tạo với các phương pháp dạy học khác là tạo điều kiện cho học sinh bộc

lộ quan niệm sẵn có và đồng thời khắc phục những quan niệm sai lầm Ta có thể khắc phục các quan niệm sai lầm của học sinh theo tiến trình sau đây:

- Tạo điều kiện thuận lợi cho tiết học diễn ra:

Dạy học không phải đơn thuần là sự truyền thụ kiến thức mà phải thông qua dạy chữ để dạy người Bởi thế, việc tạo điều kiện thuận lợi cho tiết học diễn ra để học sinh học tập và phát triển là một việc cần thiết và không thể thiếu được

Trong không khí dạy học tràn đầy niềm tin với một tâm trạng thoải mái, cởi mở, học sinh sẽ tự giác bộc lộ năng lực cá nhân và những hiểu biết của mình Bởi vậy, là người hướng dẫn, tổ chức và điều khiển quá trình dạy

học, giáo viên phải xóa bỏ những tư tưởng độc quyền, không gây quá căng thẳng, tôn trọng ý kiến của học sinh, tạo được sự thân ái giữa giáo viên và học sinh trong giờ học để có được một không khí thoải mái, thuận lợi cho giờ học diễn ra.

- Phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh:

Bằng những kiến thức khoa học, những lập luận chặt chẽ, những ví dụ thưc tế, những thí nghiệm, Giáo viên dẫn dắt , đưa học sinh vào tình huống

có vấn đề để kích thích học sinh bộc lộ quan niệm của mình

- Làm cho học sinh thấy được sự vô lý của các quan niệm sai lầm:

Giáo viên cần chú ý khai thác sâu vào chỗ sai của học sinh Giáo viên cùng học sinh tiến hành thí nghiệm hoặc lập luận hoặc quan sát hiện tượng tạo cho học sinh nhiều cơ hội, nhiều tình huống phải suy nghĩ, những vấn đề phải giải quyết Từ đó, các em nhận ra sự vô lý của những quan niệm sai lầm của mình Đây là giai đoạn quan trọng nhằm khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh

Vì vậy, giáo viên cần chuẩn bị kỹ các thí nghiệm, các ví dụ thực tế, kiến thức khoa học để lập luận, bên cạnh đó cũng tăng cường đàm thoại, phối hợp chặt chẽ, có hiệu quả hoạt động dạy học, cần khai thác những câu hỏi nêu vấn đề

- Thảo luận đi đến kiến thức mới:

Để các em thu nhận kiến thức mới một cách hoàn chỉnh, giáo viên có thể tổ chức cho các em thảo luận nhằm bổ sung, điều chỉnh những chỗ chưa chính xác, chỉ ra cho học sinh sự trái ngược nhau giữa những kết quả thí nghiệm, những lập luận, với những quan niệm sai lệch trước kia của các em

Từ đó, học sinh dễ dàng nhận ra những quan niệm sai lầm của mình và những kiến thức mới cần lĩnh hội

- Liên hệ, vận dụng:

Để học sinh hiểu sâu sắc các kiến thức vừa thu nhận và dễ dàng quên đi các quan niệm sai lệch, đồng thời giúp các em có cái nhìn về thế giới dưới một quan niệm vật lý đúng đắn, Giáo viên cần vận dụng, liên hệ kiến thức vừa thu được với thực tiễn, vào việc giải bài tập có liên quan đến nội dung bài

Ngoài ra, trong giờ học, Giáo viên có thể đặt thêm các câu hỏi về môi trường, kinh tế, kỹ thuật có liên quan đến nội dung bài giảng

Sau đây là một số mô hình về tiến trình của dạy học kiến tạo đã được đề xuất:

*Nhóm nghiên cứu CLIS đưa ra tiến trình dạy học kiến tạo như sau:

Định hướng, làm bộc lộ hiểu biết sẵn có của học sinh

Xem lại sự thay đổi nhận thức

*Chú ý tới việc xây dựng kiến thức mới trên cơ sở các quan niệm có sẵn, phương pháp của Lawson (1988) gồm các bước:

+ Thăm dò hiểu biết, quan niệm sẵn có của học sinh

+Xây dựng kiến thức mới trong mối quan hệ với quan niệm có sẵn.+ Áp dụng kiến thức mới

*Cosgrove và Osborne (1985) đưa ra tiến trình dạy học kiến tạo trong đó chú trọng tới những quan niệm sai của học sinh:

+ Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của học sinh và lựa chọn tri thức khoa học có thể dùng để thách thức các quan niệm sai có sẵn

+ Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan niệm sai có sẵn, tạo điều kiện cho học sinh trình bày các ý kiến và xem xét ý kiến của người khác

+ Giới thiệu các chứng cứ khoa học, giúp học sinh so sánh các ý kiến của mình với quan điểm khoa học, từ đó xây dựng kiến thức mới

+ Áp dụng kiến thức khoa học

*Chú ý tới việc học sinh đưa ra và tìm cách trả lời những câu hỏi của mình,

tiến trình dạy học do Faire và Cosgrive (1988) đưa ra gồm các bước:

+ Giáo viên và học sinh lựa chọn chủ đề và tìm thông tin cơ sở

+ Cả lớp hoặc cá nhân học sinh nêu lên điều mà họ biết về chủ đề

+ Các hoạt động tìm tòi

+ Học sinh đưa ra các câu hỏi về chủ đề

+ Giáo viên và học sinh lựa chọn các câu hỏi để tìm tòi

+ Các cá nhân hoặc nhóm trình bày những hiểu biết và so sánh với những hiểu biết ban đầu

+ Xác định xem cái gì cần được xác định lại và cái gì được chọn (hợp thức hóa kiến thức)

Ta thấy mỗi mô hình đều có những nét riêng, đều có những ưu điểm và nhược điểm nhất định Phân tích, tìm hiểu đặc điểm của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học, tham khảo một số tiến trình dạy học trên đây, kết hợp với yêu cầu và định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, ta có thể thực hiện DHKT theo tiến trình như sau:

+ Bước 1: Tạo tình huống có vấn đề: thông qua thí nghiệm, bài tập, câu chuyện… làm xuất hiện những mâu thuẫn trong nhận thức, những tình huống nghịch lý, tình huống bế tắc…Từ đó, giúp học sinh có hứng thú, nhu cầu đi tìm cái mới, giải quyết vấn đề đặt ra

+ Bước 2: Làm bộc lộ hiểu biết, quan niệm ban đầu của học sinh: giáo viên đưa ra tình huống thuận lợi thông qua bài tập, câu chuyện…, tạo không khí cởi mở để học sinh phát biểu những quan niệm của họ về vấn đề học tập Ở bước này, có thể chia lớp học thành một số nhóm, mỗi nhóm có một nhóm trưởng điều hành Từng nhóm liệt kê những quan niệm mà các thành viên tronh nhóm nêu ra và thảo luận để đi đến quan niệm chung của nhóm.Nếu không chia nhóm thì giáo viên điều khiển học sinh cả lớp phát biểu các quan điểm của họ Điều cơ bản là phải tôn trọng các quan niệm của học sinh hoặc của các nhóm, giáo viên chưa vội nhận xét và phê phán các quan niệm sai mà cần tạo điều kiện để học sinh trình bày được nội dung của quan

điểm đó.

+ Bước 3: Giáo viên tổ chức, hướng dẫn và điều khiển học sinh thảo luận: trong bước này nếu chia học sinh theo nhóm thì cho các nhóm trình bày quan niệm của từng nhóm Sau đó, giáo viên điều khiển từng nhóm nhận thấy quan niệm sai và cả lớp công nhận quan niệm đúng Nếu thảo luận chung

cả lớp thì giáo viên phải hướng dẫn để nhiều học sinh tham gia thảo luận, phân tích, nhận xét, phê phán và hình thành quan niệm chung của cả lớp Điều căn bản ở bước này là phải tạo được không khí sư phạm dân chủ để khuyến khích học sinh tập tranh luận bảo vệ lý lẽ của họ, từ đó những học sinh có quan niệm sai, biết nhận ra nguyên nhân và từ bỏ nó, biết cách lập luận để bảo vệ quan niệm đúng

+ Bước 4: Giáo viên thể chế hóa kiến thức về vấn đề học tập: sau khi học sinh thảo luận, thống nhất quan niệm chung trong cả lớp, Giáo viên với tư cách là trọng tài sẽ phân tích, nhận xét rồi thể chế hóa kiến thức

+ Bước 5: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng kiến thức: ở bước này, điều quan trọng là phải giúp học sinh luyện tập được kỹ năng phân tích, xây dựng lập luận để có những dự đoán, giải thích sự tiến triển của một

sự kiện mới, có cách giải quyết vấn đề trong tình huống mới liên quan đến nội dung của vấn đề học tập Nhờ đó mà học sinh vừa củng cố được nội dung của bài học, vừa luyện tập và dần dần hình thành phương pháp nhận thức, kiến tạo tri thức trên cả hai bình diện: kiến tạo căn bản và kiến tạo xã hội

Kết luận chương 1

Trong chương 1, luận văn đã đề cập đến các vấn đề sau :

* Về quan niệm của HS và dạy học kiến tạo

Quan niệm của học sinh là sự hiểu biết về các sự vật, hiện tượng, khái niệm và các quá trình tự nhiên mà học sinh có trước giờ học Quan niệm học sinh được hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau: qua thực tế cuộc sống, sinh hoạt, xuất phát từ ngôn ngữ thường dùng hay qua giao tiếp nên chúng có

đặc điểm là tính phổ biến, rất bền vững, khó thay đổi và đa số quan niệm của

học sinh là sai lệch hoặc chưa hoàn chỉnh, điều này gây khó khăn cho quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông Vì vậy có thể thấy rằng việc vận dụng dạy học kiến tạo vừa đáp ứng được các yêu cầu đổi mới, vừa giải quyết được những khó khăn trên Ta có thể nói ngắn gọn về dạy học kiến tạo như sau :

- Trong quá trình dạy học kiến tạo, giáo viên tạo bầu không khí thân mật, cởi mở để học sinh bộc lộ quan niệm của họ một cách tự nhiên Giáo viên tổ chức, hướng dẫn và điều khiển cho học sinh thảo luận, tranh luận, tự tìm ra kiến thức một cách tự nhiên Qua đó giáo viên cũng nắm được trình độ của học sinh, có biện pháp phát hiện ra những quan niệm sai lầm của học sinh, điều khiển để học sinh tranh luận với nhau mà nhận ra quan niệm sai và

tự nguyện từ bỏ nó, đồng thời xây dựng quan niệm đúng Nhờ vậy, kiến thức được khắc sâu hơn Học sinh chiếm lĩnh kiến thức một cách tự nhiên nhưng không kém phần hào hứng

- Nói cách khác, dạy học kiến tạo là dựa trên vốn kiến thức cũ mà học sinh đã được tiếp thu trong cuộc sống, thực hiện quá trình đồng hóa và đi đến trạng thái cân bằng mới Cá nhân càng nỗ lực tìm tòi thì tri thức lĩnh hội được càng được khắc sâu Đồng thời, qua quá trình đó, học sinh còn có thói quen mạnh dạn thảo luận, tranh luận và học tập được cả phương pháp xây dựng kiến thức Từ đó, tạo được ý thức tự học cho học sinh

* Về yêu cầu và điều kiện vận dụng dạy học kiến tạo

Luận văn đã tập hợp những yêu cầu chung đối với việc vận dụng DHKT ở trường THPT, trong đó có sự quan tâm đến yêu cầu tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh khi dựa vào những quan niệm sai lầm của

họ Trong điều kiện vận dụng DHKT thì giáo viên cần đóng vai trò người tổ chức, thiết kế hoạt động dạy học để phát huy cho được vai trò tự lực của học sinh, qua đó, tự họ xóa bỏ được quan niệm sai lầm trong tư duy và khi vận dụng kiến thức vào thực tiễn

* Về mô hình DHKT trong bộ môn vật lý ở trường PT

Sau khi đã điểm qua một số mô hình DHKT do các tác giả nước ngoài

đề xuất, căn cứ vào yêu cầu và điều kiện của DHKT hiện nay, chúng ta đã đề xuất mô hình DHKT theo 5 bước Trong chương 2, chúng tôi sẽ soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức phần «Động học chất điểm» ở lớp 10 THPT theo tiến trình đã đề xuất

Chương 2: Vận dụng dạy học kiến tạo trong dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT ban cơ bản

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Động học chất điểm”

2.1.1 Kiến thức

- Hiểu được các khái niệm cơ bản: Tính tương đối của chuyển động, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc, cách xác định vị trí của chất điểm bằng toạ độ, phân biệt khoảng thời gian và thời điểm.

- Hiểu rõ, muốn xét chuyển động của chất điểm, cần thiết phải chọn một hệ quy chiếu để xác định vị trí của chất điểm và thời điểm tương ứng

- Nắm vững cách xác định toạ độ và thời điểm tương ứng của một chất điểm trên hệ toạ độ

- Hiểu rõ các khái niệm: Vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời Nắm vững tính chất vectơ của các đại lượng này

- Hiểu: Thay cho việc các vectơ nêu trên, ta khảo sát các giá trị đại số của chúng mà không làm mất đi đặc trưng vectơ của chúng

- Phân biệt được độ dời với quãng đường đi, vận tốc với tốc độ

- Biết cách thiết lập phương trình chuyển động thẳng đều: x = x0 + vt Hiểu rằng phương trình chuyển động mô tả đầy đủ đặc tính của chuyển động

- Biết cách vẽ đồ thị toạ độ theo thời gian, vận tốc theo thời gian và từ

đồ thị có thể xác định được các đặc trưng động học của chuyển động

- Biết cách khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng Hiểu được, muốn

đo vận tốc thì phải xác định toạ độ của chất điểm ở các thời điểm khác nhau,

và biết cách sử dụng đo thời gian để xác định thời điểm vật đi qua một toạ độ

đã biết Biết cách lập bảng, sử dụng công thức để tìm đại lượng cần đo, xử lý kết quả, vẽ đồ thị

- Hiểu được gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm của vận tốc

- Hiểu được định nghĩa về chuyển động thẳng biến đổi đều, rút ra công thức tính vận tốc theo thời gian

- Hiểu được mối quan hệ giữa dấu của gia tốc và dấu của vận tốc trong chuyển động nhanh dần đều và chuyển động chậm dần đều

- Biết cách vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc theo thời gian của một chuyển động thẳng biển đổi đều

- Biết cách giải các bài toán đơn giản có liên quan đến gia tốc về chuyển động thẳng biến đổi đều.

- Biết thiết lập phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều:

- Hiểu được thế nào là rơi tự do và khi rơi tự do thì mọi vật đều rơi như nhau

- Biết cách khảo sát chuyển động rơi tự do bằng thực nghiệm

- Hiểu rõ gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào vị trí địa lý và độ cao, và khi một vật chuyển động ở gần mặt đất và chỉ chịu tác dụng của trọng lực, thì nó luôn luôn có một gia tốc bằng gia tốc rơi tự do

- Biết trong chuyển động tròn cũng như trong chuyển động cong, vectơ vận tốc có phương tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động và có hướng theo chiều chuyển động

- Nắm vững định nghĩa chuyển động tròn đều, biết cách tính tốc độ dài:s

- Biết được mối quan hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: v r = ω.

- Hiểu rõ, tốc độ dài đặc trưng cho độ nhanh chậm của chuyển động của chất điểm trên quỹ đạo tròn

- Hiểu: trong chuyển động tròn đều thì vectơ gia tốc là hướng tâm và có

độ lớn phụ thuộc vào tốc độ dài và bán kính quỹ đạo, biết chứng minh:

- Hiểu được các khái niệm vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, vận tốc kéo theo và công thức cộng vận tốc Áp dụng để giải các bài toán đơn giản.

- Hiểu và áp dụng thành thạo quy tắc cộng vectơ và phân tích vectơ thành hai thành phần không vuông góc

2.1.2 Kỹ năng

Theo nội dung của chương, ta có điều kiện để rèn luyện cho học sinh một số kỹ năng chính sau đây:

- Kỹ năng giải thích hiện tượng vật lý

- Kỹ năng giải bài tập vật lý

- Kỹ năng thực hành vật lý

- Kỹ năng vẽ đồ thị và xử lý đồ thị

- Kỹ năng tự học của học sinh

- Kỹ năng tự kiểm tra và đánh giá kết quả học tập của học sinh

2.1.3 Thái độ

- Tác phong làm việc khoa học, có ý thức tự học

- Sự hứng thú học tập môn Vật lí, lòng yêu thích khoa học, tự tin phát biểu ý kiến xây dựng bài

- Nhiệt tình, sôi nổi trong quá trình học tập

- Tập trung, nghiêm túc và đưa ra ý kiến cá nhân, nhận xét, kết luận

- Hứng thú, yêu thích môn học

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương

2.2.1 Cấu trúc chương “Động học chất điểm”

Cấu trúc lôgic phần “Động học chất điểm” lớp 10 ban cơ bản theo sơ

đồ sau:

CÁC CHUYỂN ĐỘNG CƠ

HỌC

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

CHUYỂN ĐỘNG RƠI

TỰ DO

HỆ QUY CHIẾU CHẤT ĐIỂM

2.2.2 Nội dung của chương

Nội dung cơ bản của phần động học chất điểm là khảo sát và nghiên cứu các dạng chuyển động cơ học, như chuyển động thẳng và chuyển động tròn được rút ra từ những quan sát thực nghiệm và tư duy khái quát, mà chưa xét đến nguyên nhân làm biến đổi chuyển động, đây chính là cơ sở cho việc nghiên cứu cơ học Để tiếp thu và nắm rõ các dạng chuyển động cơ học, HS phải có được khái niệm về hệ quy chiếu và khái niệm chất điểm, từ đó xây dựng các khái niệm các đại lượng đặc trưng cho chuyển động như: đường đi, độ dời, tốc

độ, vận tốc, gia tốc đối với các loại chuyển động: chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động rơi tự do, chuyển động tròn đều

Hiểu rõ các điều kiện và đặc điểm của chuyển động cơ học Xây dựng khái niệm hệ quy chiếu, phương trình mô tả, biểu diễn chuyển động của vật,

đồ thị mô tả mối liên hệ giữa các đại lượng như toạ độ với thời gian, vận tốc với thời gian, gia tốc và vận tốc, gia tốc và thời gian Tính tương đối của chuyển động, công thức cộng vận tốc Ngoài ra, còn đưa thêm vào bài học tính sai số trong thí nghiệm thực hành và bài thực hành đo gia tốc rơi tự do