Khai thác, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính theo hường trực quan hoá trogn dạy học chương động lực học chất điểm vật lý 10 nâng cao

Thực trạng của việc xây dựng và khai thác, sử dụng bài tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay Chương 2 KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

NGUYÔN NH¦ PHóC

KHAI TH¸C, X¢Y DùNG Vµ Sö DôNG HÖ THèNG BµI TËP §ÞNH TÝNH THEO H¦íNG TRùC QUAN HãA TRONG D¹Y HäC CH¦¥NG “§éNG LùC HäC CHÊT

§IÓM”

VËT Lý 10 N¢NG CAO

LUËN V¡N TH¹C SÜ GI¸O DôC HäC

Vinh - 2009

NGUYÔN NH¦ PHóC

KHAI TH¸C, X¢Y DùNG Vµ Sö DôNG HÖ THèNG BµI TËP §ÞNH TÝNH THEO H¦íNG TRùC QUAN HãA TRONG D¹Y HäC CH¦¥NG “§éNG LùC HäC CHÊT

§IÓM”

VËT Lý 10 N¢NG CAO

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ

Mã số: 60.14.10LUËN V¡N TH¹C SÜ GI¸O DôC HäC

C¸n bé híng dÉn khoa häc:

TS NguyÔn B¶o Hoµng Thanh

Vinh - 2009

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu

và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả chophép sử dụng và chưa từng công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Như Phúc

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Khoa đào tạo Sau đại học, Banchủ nhiệm khoa Vật lí, Tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lí trường Đạihọc Vinh cùng trường THPT Nghi Lộc, Trường THPT Tân Kỳ 1, Trung tâmGDTX Tân Kỳ.

Tác giả xin được bày tỏ lòng biêt ơn sâu sắc đối với Thầy giáo:PGS.TS Nguyễn Quang Lạc và Thầy giáo: TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh,Những người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốtthời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy

và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu ở trường Đạihọc Vinh

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè vànhững người thân yêu đã động viên giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn này

Vinh, tháng 12 năm 2009

Tác giả

Viết tắt Viết đầy đủ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 4

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI

THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

7

1.1 Nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông 81.1.1 Đặc điểm của môn vật lí ở trường phổ thông 91.1.2 Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông 91.2 Một số vấn đề về tích cực hóa hoạt động nhận thức của

học sinh trong dạy học vật lí

11

1.2.1 Hoạt động dạy học và sự phát triển trí tuệ của học sinh 111.2.2 Bản chất của hoạt động học vật lí 131.2.3 Bản chất của hoạt động dạy vật lí 161.2.4 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy

học vật lí

17

1.2.4.1 Khái niệm tính tích cực 171.2.4.2 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 181.2.4.3 Một số biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận

thức của học sinh trong dạy học vật lí

18

1.3.1 Khái niệm bài tập định tính 211.3.2 Phân loại bài tập định tính 221.3.3 Các hình thức thể hiện bài tập định tính 221.3.4 Vai trò của bài tập định tính 241.3.5 Phương pháp giải bài tập định tính 241.4 Bài tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học

vật lí

28

1.4.1 Việc khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập định tính theo

hướng trực quan hóa

28

1.4.2 Thực trạng của việc xây dựng và khai thác, sử dụng bài

tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học vật

lí ở trường THPT hiện nay

Chương 2 KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH

TÍNH THEO HƯỚNG TRỰC QUAN HÓA TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC VẬT LÍ 10 NÂNG CAO

37

2.1 Một số biện pháp vận dụng bài tập định tính theo hướng

trực quan hóa trong dạy học vật lí

37

2.1.1 Các biện pháp sử dụng bài tập định tính theo hướng trực

quan hóa trong dạy học giải quyết vấn đề - Ơrixtic

2.1.1.4 Sử dụng bài tập định tính theo hướng trực quán hóa trong

giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức

42

2.1.2 Một số biện pháp tăng cường sử dụng bài tập định tính

theo hướng trực quan hóa trong quá trình dạy học vật líbằng phương pháp thực nghiệm

45

2.1.2.1 Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế để nêu các sự

kiện mở đầu

45

2.1.2.2 Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế để làm bộc lộ

quan niệm có sẵn của học sinh

46

2.1.2.3 Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế hỗ trợ việc

xây dựng mô hình - giả thuyết

46

2.1.2.4 Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế hỗ trợ cho

học sinh tự lực suy ra hệ quả lôgic

47

2.1.2.5 Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế hỗ trợ học

sinh tự lực xây dựng các phương án thí nghiệm kiểm tra

hệ quả lôgic

48

2.2 Soạn thảo bài tập định tính và câu hỏi thực tế theo hướng

trực quan chương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM vật lí

10 nâng cao

48

2.2.1 Một số yêu cầu đối với việc soạn thảo bài tập định tính và

câu hỏi thực tế theo hướng trực quan

48

2.2.2 Tóm tắt nội dung chương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT

ĐIỂM 10 nâng cao

49

2.2.3 Hệ thống bài tập định tính và câu hỏi thực tế theo hướng

trực quan chương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM vật lí

10 nâng cao

54

2.2.3.1 Bài tập về tổng hợp và phân tích lực 54

2.2.3.4 Bài tập về định luật III Niutơn 612.2.3.5 Bài tập về lực hấp dẫn 642.2.3.6 Bài tập về chuyển động của vật bị ném 652.2.3.7 Bài tập về lực đàn hồi 662.2.3.8 Bài tập về lực ma sát 672.2.3.9 Bài tập về hệ quy chiếu có gia tốc Lực quán tính 682.2.3.10 Bài tập về lực hướng tâm và lực quán tính li tâm Hiện

tượng tăng, giảm, mất trọng lượng

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 813.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 81

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 82

3.3.3 Tổ chức kiểm tra kết quả nắm vững kiến thức của học sinh 833.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 833.4.1 Nhận xét về tiến trình dạy học 833.4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 84

PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang ở trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

và thời kỳ hội nhập với thế giới Đảng và Nhà nước ta đang thực hiện lời dạycủa Chủ tịch Hồ Chí Minh: luôn coi con người là vốn quý nhất, là nguồn lựchàng đầu của đất nước, cần được nuôi dưỡng và phát triển

Để thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đấtnước cần phải giáo dục thế hệ trẻ thành những con người “ năng động, sángtạo, có năng lực giải quyết vấn đề”, những con người tự tin, có trách nhiệm,

có tác phong lối sống lành mạnh, hành động phù hợp với những giá trị nhânvăn và công bằng xã hội, do đó cần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng

“tập trung vào người học, tích cực hóa các hoạt động của học sinh” Theo đó,dạy học không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ kiến thức mà còn phải rèn luyệncác kỹ năng để tạo ra con người lao động mới đáp ứng những đòi hỏi của thời

kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và thời kỳ hội nhập quốc tế Trong

đó rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh là mộttrong những mục tiêu quan trọng của giáo dục phổ thông hiện nay Điều nàyđược nhấn mạnh trong Chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010 ban hànhkèm theo Quyết định số 201/2001/QĐ/TTg ngày 28/12/2001 của Thủ tướngChính phủ:

“Thực hiện giáo dục toàn diện về đức, trí, thể, mỹ Xây dựng thái độhọc tập đúng đắn, phương pháp học tập chủ động, tích cực sáng tạo, lòng hamhiểu biết, năng lực tự học, năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống” Điều

28 của Luật Giáo dục 2005 bổ sung theo Nghị quyết 51/2001/QH10 ngày25/12/2001 của Quốc Hội khóa X, kỳ họp thứ 10 cũng chỉ rõ: “phương phápgiáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của họcsinh; phù hợp với đặc trưng của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương

pháp tự học; khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng vàothực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”.

Trong quá trình đổi mới hơn hai mươi năm qua, giáo dục và đào tạonước ta đã đạt được những thành tựu nhất định, song vẫn còn bộc lộ nhiềuhạn chế, bất cập Hạn chế cơ bản nhất là chất lượng giáo dục còn thấp so vớicác nước trong khu vực và trên thế giới Nội dung kiến thức dạy học vàphương pháp dạy học còn hàn lâm mang tính lý thuyết, chưa gắn bó chặt chẽvới thực tế đời sống

Thực tiễn môn vật lý vẫn chưa được dạy học theo đúng nghĩa của nó làmột khoa học thực nghiệm Kiến thức vật lý được truyền thụ phần lớn vẫntheo cách dạy thông báo và tương ứng là cách học thụ động của học sinh Tuyrằng, trong thời gian gần đây đã có thay đổi ít nhiều nhưng tình trạng chungvẫn đang là “thầy đọc - trò chép” hoặc giảng giải xen kẽ vấn đáp, tái hiện, đã

có thực nghiệm nhưng là đối phó và ít gắn liền với cuộc sống thực tế Do đóviệc khai thác sự phong phú về kiến thức vật lý cũng như mối liên hệ giữa vật

lý với thực tiễn sẽ là việc làm thiết thực trong việc đổi mới phương pháp dạyhọc hiện nay

Vật lý học không phải chỉ tồn tại trong óc chúng ta dưới dạng những

mô hình trừu tượng do ta nghĩ ra mà là sự phản ánh trong óc chúng ta thực tếphong phú sinh động Dạy học vật lý không chỉ dạy các khái niệm, định luật

mà phải có cả các bài tập vận dụng Qua bài tập, học sinh vận dụng đượcnhững kiến thức khái quát, trừu tượng vào những hiện tượng cụ thể Bài tập sẽgiúp học sinh thấy được những ứng dụng muôn màu muôn vẻ trong thực tiễncủa các kiến thức đã học, qua đó giúp học sinh biết phân tích hiện tượng, pháttriển năng lực tư duy sáng tạo, Vì vậy, nếu giáo viên sử dụng hợp lý cácdạng bài tập, kết hợp các bài tập định tính và câu hỏi thực tế sẽ nâng cao đượcchất lượng và hiệu quả của việc dạy học vật lý

Qua tìm hiểu thực tế dạy học ở trường phổ thông, tôi nhận thấy việc sửdụng bài tập chưa phát huy hết tác dụng to lớn của chúng Giáo viên sử dụngcác bài tập trong dạy học thường là các bài tập định lượng, trong bài tậpthường nặng về tính toán, vận dụng công thức, ít quan tâm đến ý nghĩa vật lý,mối liên hệ của kiến thức vật lý với kỹ thuật và đời sống thực tiễn Thực tếcho thấy giáo viên rất ít sử dụng bài tập định tính theo hướng trực quan hóa

và chưa quan tâm nhiều đến việc sử dụng loại bài tập này để tăng hiệu quả vàchất lượng dạy học

Bài tập định tính có thể hiểu là những bài tập khi giải học sinh khôngcần thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ cần thực hiện những phép suyluận logic để rút ra kết luận Đa số bài tập định tính rất gần gũi với đời sốngxung quanh nên tạo điều kiện phát triển khả năng quan sát của học sinh Việcgiải các bài tập định tính còn rèn luyện cho học sinh hiểu được bản chất cáchiện tượng vật lý và những quy luật diễn biến của chúng, giúp cho học sinhbiết áp dụng kiến thức vào thực tiễn Nếu giáo viên sử dụng bài tập định tínhmột cách hợp lý sẽ kích thích được hứng thú học tập và phát huy tính tíchcực, tự giác trong học tập của học sinh

Với xu hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóahoạt động học tập của học sinh và với vai trò của bài tập định tính trong dạyhọc vật lý, đồng thời trên cơ sở thực trạng hiện nay của việc dạy học vật lý,

chúng tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Khai thác, xây dựng và sử dụng hệ

thống bài tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học chương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM vật lý 10 nâng cao”.

2 Mục đích nghiên cứu đề tài

- Nghiên cứu khai thác, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tínhchương “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” vật lí 10 nâng cao theo hướngtrực quan hóa nhằm kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, tự giác hoạt

động của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương này nóiriêng và dạy học vật lí ở trường THPT nói chung.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Hoạt động của giáo viên và học sinh trong dạy và học vật lý ởtrường THPT

- Hệ thống bài tập vật lý và bài tập định tính trong dạy học vật lí ở

4 Giả thuyết khoa học

Nếu tăng cường khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập định tính theohướng trực quan hóa trong các tiết học vật lý chương ĐỘNG LỰC HỌCCHẤT ĐIỂM thì sẽ khích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực chủđộng trong hoạt động nhận thức của học sinh, qua đó góp phần nâng cao chấtlượng và hiệu quả dạy học chương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM và vật lýphổ thông nói chung

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục đích như trên, chúng tôi đề ra một số nhiệm vụnghiên cứu của đề tài là:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bài tập định tính và vai tròcủa nó trong việc tăng cường hứng thú và phát huy tính tích cực trong hoạtđộng nhận thức của học sinh

- Điều tra, khảo sát thực trạng việc sử dụng bài tập định tính trong dạyhọc vật lí ở một số trường THPT ở Nghệ An

- Nghiên cứu phần nội dung chương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂMvật lý 10 nâng cao

- Xây dựng hệ thống bài tập định tính theo hướng trực quan hóachương ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM vật lý 10 nâng cao

- Thiết kế giáo án với việc tăng cường sử dụng bài tập định tính theohướng trực quan hóa nhằm kích thích hứng thú học tập của học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả của việc sử dụngbài tập định tính đã được xây dựng

6 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng - Nhà nước; các chỉ thị của BộGD&ĐT; các sách, báo, tạp chí chuyên ngành về dạy học và đổi mới phươngpháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT

- Nghiên cứu cơ sở tâm lý học, giáo dục học, lý luận dạy học đặc biệt làtài liệu liên quan đến hứng thú học tập, phát huy tính tích cực trong hoạt độnghọc tập bộ môn vật lý của học sinh, nhất là có sử dụng bài tập định tính

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp dạy học vật lý phổ thông;các luận án, luận văn có liên quan đến đề tài; Nội dung chương trình vật lýhiện hành; các tài liệu bồi dưỡng chuyên đề đổi mới phương pháp dạy học vàbồi bưỡng thay sách giáo khoa chương trình vật lý 10

* Phương pháp điều tra:

- Điều tra thông tin qua đàm thoại với giáo viên và học sinh

- Tham khảo ý kiến, tập hợp kinh nghiệm các đồng nghiệp đi trước để

có thêm các căn cứ khoa học cho việc soạn thảo nội dung nghiên cứu

- Soạn thảo phiếu điều tra, thu thập kết quả

* Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm có đối chứng

- Đánh giá hiệu quả sư phạm của việc sử dụng hệ thống các bài tập địnhtính trong dạy học vật lý

* Phương pháp thống kê toán học:

Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lýkết quả thực nghiệm sư phạm và đánh giá sự khác biệt trong kết quả học tậpcủa hai nhóm thực nghiệm và đối chứng

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn được cấu trúc gồm các nội dung sau:

Mở đầu

Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc khai thác, xây dựng và

sử dụng bài tập định tính theo hướng trực quan trong dạy học vật lý

Chương 2 Nghiên cứu khai thác, xây dựng và sử dụng hệ thống bài

tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học chương ĐỘNG LỰCHỌC CHẤT ĐIỂM vật lý 10 nâng cao

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm.

Kết luận.

Tài liệu tham khảo.

Phụ lục

và có hiệu quả vào công cuộc xây dựng và bảo vệ đất nước trong giai đoạn

đó và trong tương lai

Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IV của Đảng Cộng sản Việt Nam,bàn về cải cách giáo dục đã nêu rõ: “Mục tiêu của cải cách giáo dục là đào tạo

có chất lượng tốt những người lao động mới; trên cơ sở đó, đào tạo và bồidưỡng với qui mô ngày càng lớn đội ngũ công nhân kĩ thuật và cán bộ quản lí,cán bộ khoa học, kĩ thuật và nghiệp vụ” Đại hội cũng chỉ ra nội dung củachất lượng là: “Đào tạo có chất lượng những người lao động mới có ý thức vàđạo đức xã hội chủ nghĩa, có trình độ văn hoá phổ thông và hiểu biết kĩ thuật,

có óc thẩm mĩ, có sức khoẻ tốt” Hiện nay, đất nước ta đang bước vào thời kìcông nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, hội nhập với cộng đồng khu vựcĐông Nam Á và thế giới Trước tình hình mới đó, Hội nghị Ban chấp hànhTrung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần 2, khoá VIII đã chỉ rõ mục tiêu củagiáo dục trong giai đoạn mới là: “ xây dựng những con người và thế hệ thiếttha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trongsáng, có ý chí kiên cường xây dựng và bảo vệ tổ quốc; giữ gìn và phát huycác giá trị văn hoá dân tộc, có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại;phát huy tiềm năng của dân tộc và con người Việt Nam, có ý thức cộng đồng

và phát huy tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiệnđại, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp,

có tính tổ chức kỉ luật, có sức khoẻ, là những người thừa kế xây dựng chủnghĩa xã hội vừa “hồng” vừa “chuyên” như lời dặn của Bác Hồ”

Như vậy, mục tiêu giáo dục của nước ta trong một thời gian dài vẫn giữvững quan điểm giáo dục toàn diện, chú trọng cả bốn mặt trí, đức, thể, mĩnhằm đào tạo ra những người lao động mới có khả năng xây dựng và bảo vệ

Tổ quốc xã hội chủ nghĩa Tuy nhiên, trong giai đoạn này, đất nước ta mở cửahoà nhập với cộng đồng quốc tế rộng lớn, trong cơ chế thị trường cạnh tranhquyết liệt, mục tiêu của giáo dục đã cụ thể hoá thêm một số điểm cho phù hợpvới yêu cầu của tình hình mới Thí dụ như:

a) Coi trọng giáo dục đạo đức, tư tưởng, coi đó là nền tảng nhân cáchcủa con người mới

b) Bên cạnh việc bồi dưỡng năng lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhânloại, phải chú trọng giữ gìn và phát huy các giá trị văn hoá dân tộc

c) Một mặt phải học để nắm vững và làm chủ tri thức khoa học và côngnghệ hiện đại mà nhân loại đã tích luỹ được; mặt khác lại phải có tư duy sángtạo, phát huy tiềm năng của dân tộc và con người Việt Nam, tìm ra những cáchlàm mới phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của đất nước để đưa đất nước tiến lên

d) Người lao động mới vừa phải có ý thức cộng đồng, tinh thần tập thể

vì sự nghiệp chung mà hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, vừa phải phát huy tính tíchcực cá nhân, năng động, chủ động, đem hết tài năng, trí tuệ, sức lực của mìnhcống hiến cho sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước

1.1 Nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông

Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủyếu thông qua việc dạy học các môn học Mỗi môn học do các đặc điểm củamình có thể thực hiện các nhiệm vụ chung đó bằng những cách khác nhau

hoặc có thuận lợi hơn trong việc thực hiện một số nhiệm vụ Căn cứ vào mụctiêu nhiệm vụ chung và đặc điểm riêng của môn học, ta xác định nhiệm vụ cụthể của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông

1.1.1 Đặc điểm của môn vật lí ở trường phổ thông

a) Vật lí học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vậtchất, cho nên những kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều ngành khoa học tựnhiên, nhất là của hoá học, sinh học và liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơbản của triết học, tạo điều kiện phát triển thế giới quan, nhân sinh quan khoahọc ở học sinh

b) Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm Phươngpháp của nó chủ yếu là phương pháp thực nghiệm Đó là phương pháp nhậnthức có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lí khách quan Phương pháp thựcnghiệm có xuất xứ từ vật lí học nhưng ngày nay cũng được sử dụng rộng rãitrong nhiều ngành khoa học tự nhiên khác

c) Vật lí học là cơ sở lí thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị dùngtrong đời sống phục vụ sinh hoạt và sản xuất

d) Vật lí học là một khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kĩ năngquan sát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm, vừa phải

có tư duy lôgic chặt chẽ, biện chứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳngđịnh chân lí

1.1.2 Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông

a) Trang bị cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại,

có hệ thống, bao gồm:

- Các khái niệm cơ bản của vật lí

- Các định luật cơ bản của vật lí

- Nội dung chính của các thuyết vật lí

- Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và trong sản xuất

- Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lí

b) Phát triển tư duy khoa học ở học sinh: rèn luyện những thao tác,hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lí,vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễnsau này.

c) Trên cơ sở kiến thức vật lí vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng chohọc sinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, thái độnghiêm túc trong học tập và trong lao động, có ý thức trách nhiệm với cộngđồng và những đức tính cần thiết khác của người lao động mới

d) Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh,làm cho học sinh nắm được những nguyên lí cơ bản về cấu tạo và hoạt độngcủa các máy móc được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân Có kỹ năng

sử dụng những dụng cụ vật lí, đặc biệt là những dụng cụ đo lường, kĩ năng lắpráp thiết bị để thực hiện các thí nghiệm vật lí, vẽ biểu đồ, xử lí các số liệu đođạc để rút ra kết luận Những kiến thức, kĩ năng đó giúp cho học sinh sau này

có thể nhanh chóng thích ứng được với hoạt động lao động sản xuất trong giaiđoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập của đất nước

Những nhiệm vụ trên không tách rời nhau mà luôn luôn gắn liền vớinhau, hỗ trợ lẫn nhau, góp phần đào tạo ra những con người phát triển hàihoà, toàn diện Thí dụ như: kiến thức mà học sinh thu nhận được chỉ có thểsâu sắc, vững chắc khi họ có trình độ tư duy phát triển Muốn có kiến thứcvững chắc, học sinh không phải chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máymóc mà phải tích cực tự lực hoạt động, tham gia vào quá trình xây dựng vàvận dụng kiến thức Ngược lại, học sinh chỉ có thể phát triển trí thông minh,sáng tạo khi có một vốn kiến thức vững chắc, thường xuyên vận dụng chúng

để giải quyết những nhiệm vụ mới, vừa củng cố vừa mở rộng và phát hiện ranhững chỗ chưa hoàn chỉnh của chúng để tiếp tục sáng tạo ra những kiến thứcmới, bổ sung hoàn chỉnh thêm vốn kiến thức của mình

Thế giới quan khoa học chỉ có thể được hình thành và phát triển trên cơ

sở vốn kiến thức khoa học của mỗi cá nhân Thế giới quan là kết quả của sựkhái quát hoá cao những hiểu biết của con người về những đặc tính và qui luậtvận động của thế giới vật chất Sự khái quát ấy chỉ có thể trở thành niềm tinsâu sắc khi ta thực sự tin ở những qui luật cụ thể của vật lí học, của khoa học

mà ta nghiên cứu Ngược lại, cũng nhờ có thế giới quan khoa học mà nhiềunhà khoa học kiên trì, dũng cảm đi sâu tìm kiếm những định luật vật lí dù gặpphải một số hiện tượng mà trước đây ta chưa biết nguyên nhân, nhờ thế màđạt được những thành công rực rỡ Mặt khác, không có trình độ tư duy pháttriển thì khó có thể thực hiện sự khái quát hoá cao, do đó khó có thể có thếgiới quan khoa học vững chắc

Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm, trong đó

có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lí thuyết đểđạt được sự thống nhất giữa lí luận và thực tiễn Bởi vậy, việc rèn luyện kĩnăng, kĩ xảo thực hành thí nghiệm sẽ hỗ trợ rất tốt cho việc phát hiện nhữngđặc tính, qui luật của tự nhiên cũng như kiểm tra tính đúng đắn của các kiếnthức lí thuyết Những ứng dụng trong kĩ thuật của vật lí không những phục vụcho nhu cầu đời sống và sản xuất mà còn phục vụ cho chính công việc nghiêncứu vật lí học, nâng cao khả năng hoạt động của chính người nghiên cứu, họctập vật lí

1.2 Một số vấn đề về tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.2.1 Hoạt động dạy học và sự phát triển trí tuệ của học sinh

Dạy học là một hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại chothế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài người tích lũy được, biến chúngthành kinh nghiệm và phẩm chất, năng lực của cá nhân người học Mục đíchdạy học là nhằm bồi dưỡng cho học sinh khả năng tư duy, năng lực sáng tạo,

để từ đó bản thân họ có thể tự tái tạo ra những kiến thức mới, phương phápmới, cách giải quyết vấn đề mới thích nghi với sự phát triển về mọi mặt của

xã hội

Trong quá trình dạy học có sự biến đổi thường xuyên về vốn kinhnghiệm của học sinh, biến đổi cả về số lượng và chất lượng của hệ thống cácđơn vị kiến thức, biến đổi và phát triển năng lực tư duy của con người Cùngvới việc biến đổi đó, năng lực trí tuệ của học sinh được phát triển về khả năngquan sát, trí nhớ, trí tưởng tượng vì thế có thể nói dạy học là một trongnhững con đường cơ bản của sự phát triển trí tuệ

Trong quá trình dạy học nói chung và quá trình học tập nói riêng khôngchỉ có chức năng tâm lí riêng lẻ được thể hiện, đó là một hoạt động thống nhấtcủa toàn bộ nhân cách cá nhân Vì thế dạy học không chỉ ảnh hưởng đến sựphát triển năng lực trí tuệ mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển nhân cách củahọc sinh, hứng thú học tập, lòng ham hiểu biết của họ nữa

Nhưng quá trình dạy học, quá trình lĩnh hội tri thức lại chịu ảnh hưởngcủa các chức năng tâm lí, trí tuệ của người học

Tất cả những điều đó thể hiện rằng giữa dạy học và sự phát triển tâm

lý, nhân cách có mối quan hệ chặt chẽ với nhau

Quan hệ giữa dạy học và sự phát triển trong lứa tuổi học sinh được nhàtâm lí học người Nga Vưgôtski (1896-1934) giải quyết một cách độc đáo vàhiệu quả dựa trên lí thuyết về “vùng phát triển gần” do ông đề xuất TheoVưgôtski, dạy học phải theo đúng chức năng của nó, phải đi trước sự pháttriển, nó sẽ thúc đẩy sự phát triển đi lên Mấu chốt của dạy học phát triển làxác định đúng các trình độ phát triển của học sinh: trình độ phát triển hiệnthời và khả năng phát triển gần nhất Mức độ hiện tại được biểu hiện qua quátrình học sinh độc lập giải quyết các nhiệm vụ, không cần sự trợ giúp từ bênngoài Còn khả năng phát triển gần nhất được thể hiện trong tình huống họcsinh hoàn thành nhiệm vụ khi có sự hợp tác giúp đỡ của người khác Từ đó

ông đưa ra nguyên lý dạy học phải có sự tác động vào vùng phát triển gầnnhất, có nghĩa là phương pháp dạy học tuân theo nguyên tắc tôn trọng kinhnghiệm đã có của học sinh và tăng dần mức độ khó

Thành tựu quan trọng nhất của tâm lí học thế kỷ 20 là cơ sở cho việcđổi mới phương pháp dạy học là lí thuyết hoạt động được Vưgôtski khởixướng và A.N.Lêônchiep phát triển Theo lí thuyết này: bằng hoạt động vàthông qua hoạt động, mỗi người tự sinh thành ra mình, tạo dựng và phát triểnnhân cách của mình Vận dụng vào dạy học, việc học tập của học sinh có bảnchất hoạt động, bằng hoạt động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếmlĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như các phẩm chấtđạo đức, ý thức thái độ

1.2.2 Bản chất của hoạt động học vật lí

Hoạt động học là một hoạt động có đối tượng, trong đó học sinh là chủthể, tri thức và các kĩ năng, kĩ xảo tương ứng với nó là đối tượng để chiếmlĩnh Có thể nói mục đích mà hoạt động học hướng tới là chiếm lĩnh tri thức,

kĩ năng, kĩ xảo của xã hội thông qua sự tái tạo của người học Muốn có kếtquả, người học phải tích cực, tự giác, tự lực chiếm lĩnh tri thức khoa học

Trong học tập vật lí, những kiến thức vật lí là những điều mà xã hội đãbiết, học sinh tái tạo lại để biến chúng thành vốn liếng kinh nghiệm của riêngbản thân mình, chứ không đem lại điều gì mới trong kho tàng kiến thức nhânloại Tuy nhiên thông qua hoạt động học, những biến đổi trong bản thân ngườihọc, sự hình thành phẩm chất và năng lực người học thực sự là những thànhtựu mới, chúng sẽ giúp cho người học sau này sẽ sáng tạo ra những giá trị mới

Theo lí thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thànhphần, có quan hệ và tác động qua lại lẫn nhau:

Hình 1.1 Cấu trúc tâm lí của hoạt động

Một bên là động cơ, mục đích, phương tiện, điều kiện và bên kia là hoạtđộng, hành động, thao tác Động cơ học tập kích thích sự tự giác, tích cực,thúc đẩy sự hình thành và duy trì, phát triển hoạt động học, đưa đến kết quảcuối cùng là thoả mãn lòng khao khát mong ước của người học Muốn thoảmãn động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động để đạt được nhữngmục đích cụ thể Mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác, sắp xếptheo một trình tự nhất định Ứng với mỗi thao tác trong những điều kiện cụthể cần có những phương tiện, công cụ thích hợp

* Các hoạt động phổ biến trong quá trình học tập vật lí của học sinh:

1 Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật hiện tượng

2 Phân tích một hiện tượng phức tạp thành những hiện tượng đơn giản

3 Xác định các giai đoạn diễn biến của một hiện tượng

4 Tìm và so sánh các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng

5 Bố trí thí nghiệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiệnxác định

6 Tìm và tổng hợp ra những tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng

7 Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật, hiện tượng

Phương tiện, điều kiện Thao tác

8 Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các sự vật, hiện tượng.

9 Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng nhữngkhái niệm, những mô hình lí tưởng để dễ sử dụng chúng làm công cụ tư duy

10 Đo một đại lượng vật lí

11 Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lí, biểu diễn bằngcác công cụ toán học

12 Dự đoán diễn biến của một sự vật hiện tượng trong những điều kiệnthực tế xác định

13 Giải thích một hiện tượng thực tế

14 Xây dựng một giả thuyết

15 Từ giả thuyết quy ra hệ quả lôgic

16 Thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết

17 Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm,định luật vật lí

18 Diễn đạt, biện luận những kết quả thu được qua hoạt động

19 Đánh giá kết quả hoạt động

20 Tìm những phương pháp chung để giải quyết một số vấn đề tương

tự, một loại vấn đề

* Những thao tác phổ biến trong hoạt động nhận thức vật lí:

1 Thao tác vật chất

- Nhận biết bằng các giác quan

- Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làmvật dịch chuyển, làm vật biến dạng, nung (hơ) nóng, làm lạnh, cọ xát,

- Sử dụng các dụng cụ đo

- Làm thí nghiệm (bố trí, lắp đặt, vận hành, )

- Thu thập tài liệu, số liệu thí nghiệm

- Thay đổi các điều kiện thí nghiệm, xử lí số liệu thí nghiệm

2 Thao tác tư duy

Là các thao tác phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quáthóa, cụ thể hóa, suy luận quy nạp, suy luận diễn dịch, suy luận tương tự.

1.2.3 Bản chất của hoạt động dạy vật lí

Hoạt động dạy là hoạt động của người lớn tổ chức và điều khiển hoạtđộng của người học nhằm giúp người học lĩnh hội nền văn hóa của xã hội, tạo

sự phát triển tâm lí, hình thành nhân cách của người học

Mục đích của hoạt động dạy là làm cho học sinh lĩnh hội những kiếnthức, kĩ năng, kinh nghiệm của xã hội, đồng thời hình thành ở họ phẩm chất

và năng lực Học sinh thực hiện mục đích đó bằng hoạt động, trong hoạtđộng Như vậy, hoạt động dạy của giáo viên là tổ chức, hướng dẫn, tạo điềukiện cho học sinh thực hiện thành công các hoạt động học của họ

Theo quan điểm dạy học hiện đại, dạy học vật lí là tổ chức, hướng dẫncho học sinh thực hiện các hành động nhận thức vật lí để họ tái tạo được kiếnthức, kinh nghiệm xã hội và biến chúng thành vốn kiến thức, kinh nghiệm củariêng mình đồng thời làm biến đổi bản thân học sinh, hình thành và phát triểnnhững phẩm chất và năng lực của họ

Những hành động chủ yếu của giáo viên trong dạy học vật lí nhằm thựchiện tốt mục đích của hoạt động dạy:

1 Xây dựng các tình huống có vấn đề

2 Lựa chọn logic nội dung tương ứng với bài học

3 Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản,một số hành động nhận thức phổ biến

4 Giúp học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức được sửdụng phổ biến trong hoạt động nhận thức vật lí: phương pháp thực nghiệm,phương pháp mô hình,

5 Hướng dẫn, tạo điều kiện học sinh phát biểu, trao đổi, tranh luận vềcác kết quả hành động của mình, có sự động viên khuyến khích kịp thời

6 Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cầnthiết để thực hiện hành động.

1.2.4 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

Theo Kharlamốp: “tính tích cực là trạng thái hoạt động của chủ thể,nghĩa là của người hành động” Tính tích cực của trẻ thể hiện ở những giaiđoạn hoạt động khác nhau: học tập, lao động, thể dục thể thao, vui chơi giảitrí, các hoạt động cộng đồng, trong đó hoạt động học tập là chủ đạo của lứatuổi học sinh Tính tích cực trong hoạt động học tập thực chất là tính tích cựcnhận thức, biểu hiện ở khát vọng ham hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lựccao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Theo Đặng Vũ Hoạt, tính tích cực nhận thức biểu hiện ở chỗ huy độngmức độ cao các chức năng tâm lí, đặc biệt là chức năng tư duy Theo đó, tínhtích cực nhận thức trong học tập là trạng thái hoạt động của học sinh, đặctrưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trìnhnắm vững kiến thức

Như vậy, tính tích cực hoạt động nhận thức gồm ba mặt: nhận thức,tình cảm, ý chí Nên trong quá trình dạy học, muốn tác động đến tính tích cựchoạt động nhận thức của học sinh cần phải tác động đến các mặt của mô hìnhtâm lí hoạt động nhận thức Học sinh muốn tích cực trong học tập, trước hếtphải tự giác học tập Tính chủ động biểu hiện trong kĩ năng hoàn thành nhiệm

vụ nhận thức và thực tiễn, xác lập mối quan hệ của mình với tập thể dựa trênsức lực và khả năng của mình là chính.

1.2.4.2 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

Trong xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, vấn đề pháthuy tính tích cực của người học là một vấn đề được quan tâm đặc biệt

“Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trícủa người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sangchủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập”

Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh là một trong nhữngnhiệm vụ quan trọng của giáo viên trong nhà trường Đây là một trong nhữngnhiệm vụ quan trọng của giáo viên trong dạy học bởi vì nếu học sinh khôngtích cực chủ động trong hoạt động học thì cho dù giáo viên giỏi đến bao nhiêu

đi nữa thì hiệu quả của việc dạy vẫn không cao Các nhà lí luận dạy học đanghướng tới việc tìm kiếm các biện pháp hữu hiệu nhằm tích cực hóa hoạt độngnhận thức của người học Tất cả đều hướng tới việc thay đổi vai trò của ngườidạy và người học Trong đó, học sinh phải chuyển từ vai trò của người thunhận thông tin sang vai trò chủ động, tích cực tham gia và các hoạt động tìmkiếm tri thức Còn giáo viên chuyển từ vai trò người truyền thông tin sang vaitrò người thiết kế, tổ chức, giám sát, điều khiển, điều chỉnh hoạt động nhậnthức của học sinh để học sinh tự tìm kiếm, khám phá kiến thức mới

Quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh sẽ góp phầnlàm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa giáo viên và học sinh ngày cànggắn bó và hiệu quả hơn Nhờ đó mà góp phần rèn luyện cho học sinh nhữngphẩm chất của người lao động trong thời đại mới: độc lập, tự chủ, năng động,sáng tạo Đó là một trong những mục tiêu mà nhà trường hiện nay đanghướng tới

1.2.4.3 Một số biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

Tính tích cực nhận thức của học sinh chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tốnhư động cơ, hứng thú học tập, năng lực, ý chí cá nhân, điều kiện gia đình, xãhội, các nhân tố này liên quan với nhau và có ảnh hưởng quyết định đối vớiviệc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập Trongnhững nhân tố đó, có những nhân tố có thể hình thành ngay nhưng cũng cónhững nhân tố chỉ được hình thành sau một quá trình tác động lâu dài dướiảnh hưởng của nhiều tác động Điều này cho thấy việc tích cực hóa hoạt độngnhận thức của học sinh đòi hỏi một kế hoạch lâu dài và toàn diện khi phối hợphoạt động của gia đình, nhà trường và xã hội.

Muốn tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trìnhhọc tập, chúng ta cần chú ý sử dụng một số biện pháp cơ bản sau:

1 Cần tạo ra và duy trì không khí học tập tích cực trong lớp học, tạomôi trường thuận lợi cho việc học tập và phát triển của học sinh Trong môitrường học tập thoải mái, cởi mở và tràn đầy niềm tin, học sinh sẽ tự giác bộc

lộ năng lực cá nhân, những hiểu biết của mình cũng như chủ động, tích cựctham gia các hoạt động học tập trên lớp

Có ba nhân tố chính ảnh hưởng đến không khí dạy học đó là hình thức

tổ chức dạy học, vai trò của giáo viên và thái độ của học sinh về nội dung dạyhọc Quá trình dạy học được coi là tốt nhất khi:

- Quá trình dạy học có được sự hợp tác chặt chẽ và cộng đồng tráchnhiệm của mọi người, mọi thành viên trong lớp

- Giáo viên thể hiện vai trò là người tổ chức, giúp đỡ và hướng dẫn họcsinh tìm tòi, phát hiện kiến thức nhằm ngày càng tăng mức độ tự lực của họcsinh trong học tập

- Học sinh thấy được ý nghĩa của việc học và có ý thức tự giác chuyểnđổi những kiến thức thu nhận được thành vốn kiến thức và kinh nghiệm củariêng mình

2 Khởi động tư duy, gây hứng thú học tập cho học sinh

X.L Rubinstêin đã viết: “người ta biến đổi tư duy khi có nhu cầu hiểubiết một cái gì đó, tư duy thường xuất phát từ một vấn đề hay một câu hỏi, từmột sự ngạc nhiên hay một điều trăn trở” Vì vậy, trước hết, giáo viên phảitích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh bằng việc vạch ra cho học sinhthấy lí do của việc học tập, giúp các em xác định được nhiệm vụ học tập vànêu ra các tình huống có vấn đề Đây là bước khởi động tư duy đầu tiết họcnhằm đưa học sinh và trạng thái sẵn sàng học tập Tuy nhiên trong đó điềuquan trọng hơn cả là phải tạo ra và duy trì hứng thú học tập của học sinh trongsuốt tiết học Học sinh càng hứng thú học tập bao nhiêu thì việc thu nhận kiếnthức của các em càng chủ động tích cực và sâu sắc bấy nhiêu Muốn vậy, giáoviên cần chú ý tạo ra các tình huống có vấn đề Khai thác và sử dụng các bàitập định tính theo hướng trực quan hợp lí có thể tạo ra các tình huống có vấn

đề, tạo hứng thú học tập cho học sinh

3 Phối hợp các phương pháp dạy học một cách có hiệu quả, đặc biệtchú ý đến các phương pháp dạy học tích cực Cùng một nội dung như nhaunhưng bài học diễn ra có kích thích hứng thú học tập của học sinh hay không,

có để lại ấn tượng sâu sắc hay không thì phụ thuộc rất nhiều vào phương phápdạy học, sự nhạy cảm và tài năng của người giáo viên Bởi vậy, trong tiếntrình dạy học, giáo viên phải lựa chọn và sử dụng các phương pháp dạy họcmột cách hợp lí, đặc biệt là các phương pháp dạy học tích cực có tác dụng tốttrong việc tích cực hóa dạy học nhận thức của học sinh như phương pháp giảiquyết vấn đề, phương pháp thực nghiệm,

4 Tổ chức cho học sinh hoạt động ngay trong tiết học

Vận dụng lí thuyết hoạt động vào dạy học, việc học tập của học sinh cóbản chất hoạt động: bằng hoạt động và thông qua hoạt động mà bản thân họcsinh chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng nhưquan điểm tư tưởng đạo đức, thái độ Theo đó, trong dạy học nhiệm vụ chínhcủa giáo viên là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của học sinh để thông quahoạt động đó học sinh lĩnh hội được nền văn hóa, tri thức, kinh nghiệm của xãhội, tạo ra sự phát triển những phẩm chất tâm lí, hình thành nhân cách của

người học Người học phải tiếp thu một cách chủ động và thông qua hoạtđộng tự lực của bản thân mà tái tạo lại những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm

và chiếm lĩnh nó Có như vậy, việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của họcsinh trong giờ học mới có hiệu quả

5 Cần tăng cường sử dụng các thí nghiệm trực quan, phương tiện thựcnghiệm, phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí

Vật lí là một bộ môn khoa học tự nhiên, do đó hầu hết các kiến thức vật

lí ở trường phổ thông đều được rút ra từ những quan sát và thực nghiệm Vìvậy, trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, việc tăng cường sử dụng thínghiệm, phương tiện trực quan có tác dụng to lớn trong việc nâng cao chấtlượng nắm bắt kiến thức, lĩnh hội kĩ năng, kĩ xảo của học sinh Mặt khác, sựcần thiết của thí nghiệm, phương tiện trực quan trong dạy học vật lí còn đượcquy định trong quy luật nhận thức chung của con người mà V.I.Lênin đã chỉra: “từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đếnthực tiễn - đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lí, của sự nhậnthức hiện thực khác quan”

6 Tổ chức các hoạt động ngoại khóa, tham quan nhằm mở rộng, củng

cố kiến thức và bước đầu để học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộcsống, tích lũy thêm vốn sống và kinh nghiệm thực tế

Trong thực tế có rất ít môn học mà đối tượng nghiên cứu của nó lại gắnliền với thực tiễn như bộ môn vật lí Vì vậy, việc giáo viên tổ chức các hoạtđộng ngoại khóa, tham quan có ý nghĩa rất quan trọng trong việc tạo hứng thúcho học sinh, tò mò và lòng ham hiểu biết, muốn vận dụng kiến thức vật lívào thực tiễn để giải thích các hiện tượng trong cuộc sống

1.3 Vai trò của bài tập định tính trong việc phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.3.1 Khái niệm bài tập định tính

Bài tập định tính vật lí là những bài tập mà khi giải học sinh không cầnthực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ cần thực hiện những phép suy luận,lập luận lôgíc dựa trên các khái niệm, định luật, quy tắc, thuyết vật lí để đưa

có hàm chứa quan hệ định lượng ở mức độ đơn giản

1.3.2 Phân loại bài tập định tính

Dựa vào mức độ khó khăn của học sinh khi giải các bài tập định tính thìbài tập định tính có thể chia làm ba loại:

+ Bài tập định tính đơn giản là loại bài tập định tính trong đó để giảiđược học sinh chỉ cần áp dụng một định luật, một quy tắc hay một phép suyluận lôgíc

+ Bài tập định tính tổng hợp là loại bài tập định tính trong đó để giảiđược học sinh phải áp dụng một chuỗi các phép suy luận lôgíc dựa trên cơ sởcủa các định luật, quy tắc có liên quan đến nội dung bài tập

+ Bài tập định tính sáng tạo là loại bài tập định tính trong đó để giảiđược học sinh phải vận dụng tốt vốn kiến thức của mình về các quy tắc, cácđịnh luật trên cơ sở các phép suy luận lôgic, tự lực tìm ra những phương ántốt nhất để giải quyết vấn đề đặt ra của bài tập

1.3.3 Các hình thức thể hiện bài tập định tính

- Bài tập định tính thể hiện dới dạng câu hỏi bằng lời.

Ví dụ 1: Trong thực tế một chiếc xe chuyển động như thế nào nếungười ngồi trên xe có xu hướng:

+ Ngã chúi về phía trước

+ Ngã ngửa về phía sau

+ Nghiêng sang bên phải

+ Nghiêng sang bên trái

- Bài tập định tính thể hiện dưới dạng hình ảnh, đồ thị kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin.

Ví dụ 2: Một vật chịu tác dụng của những lực cân bằng nhau Đồ thịnào trong các hình 1.2 dưới đây đúng với điều kiện trên?

Ví dụ 4: Sau khi xem hình 1.3 (hoặc video

clip 1.3) các em hãy giải thích nguyên lí

phóng tàu vũ trụ vào không gian? Tại sao các

nhà khoa học dùng tên lửa đẩy để đưa tàu vũ

trụ cũng như các vệ tinh vào không gian?

Hình 1.3

1.3.4 Vai trò của bài tập định tính

Thông thường, học sinh đã nắm được cái chung của các sự kiện cùngloại, cái khái quát của các khái niệm, định luật Khi giải bài tập định tính họcsinh phải vận dụng những kiến thức đó để giải thích những hiện tượng vật lí

cụ thể Do đó, bài tập định tính giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức

Nhờ nội dung bài tập định tính phần lớn gần với đời sống xã hội nêncác bài tập định tính làm tăng thêm ở học sinh hứng thú với môn học, tạo điềukiện phát triển óc quan sát của học sinh

Bài tập định tính là một trong những phương tiện hữu hiệu để rèn luyện

kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn để giải thích các hiện tượngtrong tự nhiên, đời sống kỹ thuật Do đó bài tập định tính và câu hỏi thực tếtheo hướng trực quan là một trong những phương tiện rèn luyện thói quen vậndụng kiến thức khái quát, tạo điều kiện cho học sinh phân tích các hiện tượng

Các bài tập định tính thường yêu cầu giải thích hiện tượng hoặc dựđoán hiện tượng xảy ra nên chúng không chỉ dừng lại trong phạm vi nhữngkiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo Thôngqua việc giải các bài tập định tính có thể rèn luyện cho học sinh khả năng thựchiện những hành động trong hoạt động nhận thức của mình Do đó, bài tậpđịnh tính là phương tiện để học sinh ngày càng hoàn thiện hơn những hoạtđộng nhận thức vật lí

1.3.5 Phương pháp giải bài tập định tính

Mục tiêu cần đạt được khi giải một bài tập vật lí nói chung là tìm đượccâu trả lời đúng đắn, giải quyết vấn đề đặt ra trong bài toán một cách có căn

cứ khoa học chặt chẽ

Đối với bài tập định tính, việc xác lập lời giải gây cho học sinh nhiềukhó khăn vì nó đòi hỏi phải lập luận một cách lôgíc, có căn cứ đầy đủ và xácđáng về mặt kiến thức Trong thực tế giảng dạy cho thấy, do ít được vận dụngkiến thức vào thực tiễn, ít được tiếp cận với các bài tập định tính trong quátrình học tập nên khi đứng trước các bài tập loại này học sinh thường có xuhướng đưa ra những câu trả lời hời hợt, không thoả đáng, thiếu chính xác,nhiều học sinh thu gọn toàn bộ những lập luận cần thiết vào một cái tên gọicủa khái niệm, của định luật hay của một hiện tượng vật lí nào đó

Do đặc điểm của bài tập định tính là chú trọng đến mặt bản chất củahiện tượng, nên đa số bài tập định tính được giải bằng phương pháp suy luận,vận dụng những định luật vật lí tổng quát vào những trường hợp cụ thể.Thông thường, để liên hệ một hiện tượng đã cho với một số khái niệm, địnhluật vật lí, ta phải biết cách tách một hiện tượng phức tạp thành nhiều hiệntượng đơn giản hơn, tức là dùng phương pháp phân tích, sau đó dùng phươngpháp tổng hợp để kết hợp những hệ quả rút ra từ các định luật riêng biệt thànhmột kết quả chung Có thể nói khi giải các bài tập định tính, phương phápphân tích và phương pháp tổng hợp thường gắn chặt với nhau

Khi giải các bài tập định tính, thường ta sử dụng các phương pháp:phương pháp ơristic, phương pháp đồ thị, phương pháp thực nghiệm Baphương pháp này được dùng phối hợp, bổ sung cho nhau

- Phương pháp ơristic đòi hỏi phải nêu ra và giải đáp nhiều câu hỏi định tính

có liên quan với nhau mà câu trả lời đã nằm trong các giả thuyết của bài tậphoặc ở trong các quy tắc, định luật vật lí mà học sinh đã biết

Phương pháp này có ưu điểm về mặt phương pháp luận Nó giúp họcsinh rèn luyện khả năng phân tích các hiện tượng vật lí được mô tả trong bài

tập, biết tổng hợp các dữ kiện của bài tập với nội dung các định luật vật lí đãbiết, khái quát hóa các sự kiện, rút ra kết luận cần thiết.

- Phương pháp đồ thị được sử dụng khi giải các bài tập định tính mà giả

thiết của chúng được diễn tả bằng các cách minh họa như lập bảng số liệu, đồthị, mô hình Trong phương pháp này, việc diễn đạt giả thiết của bài toán mộtcách chính xác, trực quan là cơ sở làm nổi bật lên những hiện tượng vật lítương ứng Phương pháp này đặc biệt có ý nghĩa khi nội dung đề bài là mộttập hợp các hình vẽ, các thông tin ghi lại các giai đoạn xác định trong tiếntrình biến đổi của hiện tượng

Ưu điểm của phương pháp này là tính trực quan và ngắn gọn của lờigiải, nó giúp cho học sinh phát triển tư duy toán học, tập cho học sinh thóiquen tính chính xác, cẩn thận Phương pháp này có ý nghĩa đặc biệt quantrọng trong những trường hợp mà người ta biết các hình vẽ ghi lại các giaiđoạn cụ thể của hiện tượng hoặc sự tiến triển của một quá trình

- Phương pháp thực nghiệm được sử dụng trong trường hợp nội dung của

bài tập định tính có liên quan đến thí nghiệm Trong phương pháp này cần bốtrí và tiến hành thí nghiệm theo đúng giả thiết của bài tập để trả lời các bài tập

đó Thông thường, trong các bài tập này ta phải trả lời các câu hỏi: “cái gì xảyra?”, “làm thế nào” Đó sẽ là cơ sở để có lời giải chính xác cho câu trả lời

Ưu điểm của phương pháp này là làm cho học sinh tựa như trở thànhcác nhà nghiên cứu, phát huy tính tích cực, tính ham học hỏi và phát triển ởcác em các kỹ năng, kỹ xảo sử dụng các dụng cụ vật lí

Các phương pháp trên có thể sử dụng phối hợp, bổ sung cho nhaunhưng nhìn chung phương pháp nào cũng lấy cơ sở là phương pháp phân tích

- tổng hợp Ta có thể vạch ra tiến trình chung giải các bài tập định tính gồmcác bước sau:

Bước 1 Tìm hiểu đề bài, nắm giả thuyết bài tập

- Trước hết, phải đọc kỹ đề bài tập nhằm tìm hiểu các thuật ngữ chưabiết, tên gọi các bộ phận của cấu trúc, xác định ý nghĩa vật lí của các thuậtngữ

- Nhắc lại đầu đề bài tập (khi giải miệng), ghi đầy đủ hoặc tóm tắt giảthuyết (khi giải viết) qua đó cần xác định rõ câu hỏi chính của bài tập (cái gìchưa biết? cần xác định cái gì? Mục đích cuối cùng của bài giải là gì?)

- Trường hợp, nội dung bài tập định tính có liên quan đến sơ đồ, đồ thị,hình vẽ, hình ảnh cần quan sát kỹ những dữ kiện đã cho

Bước 2 Phân tích nội dung bài tập

- Nghiên cứu các dữ kiện ban đầu (cái gì đã cho? Cái gì đã biết?)

- Tìm hiểu ý nghĩa vật lí của bài tập tức là làm rõ nội dung bài tập cóhiện tượng gì, những tính chất gì của vật thể, những trạng thái nào của hệ vàxác định mối quan hệ giữa chúng với các khái niệm nào, quy tắc nào, địnhluật nào đã được học trong vật lí

- Khảo sát chi tiết đồ thị, bản vẽ, sơ đồ, hình vẽ, đã cho trong bài tậphoặc được vẽ ra trong quá trình giải bài tập

- Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài,khảo sát xem mỗi giai đoạn diễn biến đó bị chi phối bởi những đặc tính nào,định luật nào, hoặc toàn bộ diễn biến của hiện tượng liên quan đến các địnhluật, quy tắc vật lí nào

- Trong một số trường hợp, cần đưa vào những điều kiện bổ sung đểtìm được mối quan hệ giữa các hiện tượng phức tạp và định luật vật lí chiphối nó

Bước 3 Xây dựng lập luận và thực hiện giải bài tập

- Xây dựng chuỗi suy lý, phân tích bắt đầu từ câu hỏi của bài tập và kếtthúc bằng các dữ kiện trong giả thuyết của bài tập hoặc bằng kết quả của thínghiệm đã tiến hành, hoặc bằng các số liệu trong các bảng số, hoặc bằng sựphát triển các định luật và các đại lượng vật lí

- Thực hiện kế hoạch giải bằng cách xây dựng chuỗi suy lý tổng hợpbắt đầu từ sự phát triển các định luật vật lí tương ứng, các định nghĩa các đạilượng vật lí, sự mô tả các đặc tính, tính chất, trạng thái của vật thể và kết thúcbằng việc trả lời các câu hỏi của bài tập.

Bước 4 Kiểm tra (Biện luận)

Kiểm tra kết quả thực chất là xem xét lại kết quả cuối cùng có phù hợpvới điều kiện nêu ra ở đầu bài tập hay không Ngoài ra, việc kiểm tra lại kếtquả cũng cho biết quá trình xây dựng lập luận giải đã đúng hay chưa đúng Cóthể kiểm tra bằng cách làm thí nghiệm vật lí cần thiết, giải bài tập bằng cáchnày hay cách khác, hoặc đối chiếu câu trả lời với các nguyên lý vật lí tổngquát (Định luật bảo toàn năng lượng, khối lượng, điện tích, các định luậtNiutơn, Lenxơ, )

1.4 Bài tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học vật lí

Bài tập định tính theo hướng trực quan là ngoài các bài tập định tínhthông thường còn có các bài tập định tính được thể hiện qua các đồ thị, tranhảnh, thí nghiệm và các đoạn phim ngắn (video clip)

1.4.1 Việc khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập định tính theo hướng trực quan hóa

* Theo lí luận và thực tiễn về hoạt động nhận thức, mức độ tiếp thukiến thức của người học tăng dần theo các cấp độ của tri giác: Nghe - thấy -làm Nhiều nhà nghiên cứu đã cụ thể hóa mức độ tiếp thu của con người: 20%

từ những gì ta nghe thấy, 30% từ những gì chúng ta nhìn thấy, 50% từ những

gì ta làm; 90% từ những gì đồng thời ta nghe thấy, nhìn thấy và thực hiện Vìvậy việc khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập định tính theo hướng trựcquan hóa trong đó ta có vận dụng các phương tiện trực quan vào tiến trình dạyhọc là rất cần thiết và phù hợp với các quy luật nhận thức của con người Ởđây bài tập định tính theo hướng trực quan không chỉ là các hình ảnh, các

đoạn phim ngắn, các thí nghiệm trực quan mà là cả các hiện tượng mà ngườihọc đã thấy, đã gặp, đã trải qua trong thực tế cuộc sống Trong dạy học vật lí

ở trường THPT, phương tiện trực quan đóng các vai trò quan trọng:

1 Phương tiện trực quan góp phần hỗ trợ cho quá trình nhận thức củahọc sinh với tư cách là phương tiện của việc tiếp thu tri thức Khi giáo viên sửdụng bài tập định tính theo hướng trực quan, học sinh có thể trực tiếp hay hồitưởng sự vật, hiện tượng đã được quan sát để tạo ra hình ảnh cảm tính vềchúng V.I.Lênin đã khẳng định tính chân lý, khả năng phản ánh của hình ảnhcảm tính do trực quan mang lại, khẳng định vai trò tất yếu của các hình ảnh

đó trong quá trình con người nhận thức thế giới khách quan Vì thế, trong dạyhọc, các phương tiện trực quan hỗ trợ một cách tích cực cho hoạt động nhậnthức của người học bởi khả năng trực quan của nó Nhờ các phương tiện trựcquan mà học sinh tiếp thu các kiến thức khoa học, các kỹ năng kỹ xảo mộtcách đơn giản và rõ ràng hơn

2 Các phương tiện trực quan các tác dụng hướng dẫn hoạt động nhậnthức của học sinh trong quá trình học

3 Góp phần phát triển khả năng làm việc độc lập và sáng tạo của học sinh

4 Kích thích hứng thú hoạt động nhận thức của học sinh, có tác dụngtích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

5 Góp phần rèn luyện óc quan sát, các phẩm chất đạo đức của ngườilao động mới với thói quen làm việc một cách khoa học

* Theo quan điểm của lí luận dạy học, phương tiện trực quan có một sốvai trò như sau:

Thứ nhất: Phương tiện trực quan là một phương tiện để hình thành các

kỹ năng mới Các bài tập định tính thể hiện qua các hình ảnh, đoạn phim ngắn

sẽ cung cấp các số liệu thực nghiệm, các dữ kiện của các sự vật hiện tượngtrong thực tiễn một cách sinh động, hấp dẫn làm cơ sở cho việc khái quáthoặc kiểm chứng các kiến thức về vật lí

Thứ hai: Phương tiện trực quan góp phần nâng cao chất lượng kiếnthức do các phương tiện trực quan có tác dụng làm cho việc cung cấp thôngtin về các hiện tượng, quá trình vật lí cho học sinh một cách có hệ thống, đầy

đủ và cụ thể, chính xác hơn

Thứ ba: Phương tiện trực quan góp phần đơn giản hóa các hiện tượng,quá trình vật lí tạo nên khả năng trực quan hóa trong dạy học vật lí Nhờ đó,tính trực quan trong dạy học được nâng cao, góp phần hỗ trợ đắc lực cho quátrình phát triển tư duy trừu tượng cho học sinh Ngoài ra, việc sử dụng cácphương tiện trực quan hiện đại còn có tác dụng mở rộng khả năng tiếp cận vớicác hiện tượng, các quá trình vật lí thông qua các phương tiện hiện đại

Thứ tư: Sử dụng các phương tiện trực quan giúp nâng cao cường độ laođộng, học tập của học sinh và do đó cho phép tăng cường nhịp độ nghiên cứutài liệu mới Việc sử dụng các phương tiện trực quan còn giúp giáo viên thựchiện tốt hơn hoạt động dạy học, đặc biệt là tăng cường tính tích cực, độc lậphoạt động và kích thích hứng thú học tập, qua đó nhằm nâng cao hiệu quả củaquá trình tiếp thu, lĩnh hội và vận dụng các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của họcsinh Các phương tiện trực quan giúp người dạy trình bày bài giảng một cách

rõ ràng, trong sáng, sinh động nhờ đó có thể rút ngắn được thời gian thuyếttrình, viết bảng, mô tả và đơn giản bớt các thao tác rườm rà không cần thiết

Thực trạng của việc vận dụng kiến thức vật lí vào đời sống của học sinhTHPT: Chương trình và sách giáo khoa đã được đổi mới cho phù hợp với đờisống hiện đại, tăng cường khả năng ứng dụng vào thực tiễn, kỹ năng thựchành, và bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh Với một chương trình nhưvậy, đáng lẽ ra việc vận dụng các kiến thức vào thực tiễn đời sống và việcgiải thích các hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hàng ngày xung quanh các

em không phải là vấn đề khó khăn Tuy nhiên, qua quan sát, trao đổi vớinhiều giáo viên và học sinh, chúng tôi nhận thấy việc vận dụng các kiến thức

vật lí của học sinh và thực tế đời sống còn nhiều hạn chế Những biểu hiệnphổ biến là:

- Ít hiểu biết về cấu tạo và cách sử dụng các dụng cụ, phương tiện kỹthuật, phương tiện thí nghiệm đơn giản

- Hạn chế khả năng liên hệ giữa các sự vật, hiện tượng trong thực tế vớicác kiến thức vật lí tương ứng và ngược lại

- Hạn chế khả năng tư duy lôgic trong các quá trình giải thích, dự đoáncác hiện tượng Nhất là khả năng vận dụng các công cụ toán học vào việc tínhtoán, biểu diễn các quá trình vật lí

- Hạn chế khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề kỹthuật đơn giản, những vấn đề xảy ra trong thực tế đời sống

- Hạn chế về các thao tác thực hành thí nghiệm, đo lường, tính toán

1.4.2 Thực trạng của việc khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập định tính theo hướng trực quan hóa trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay

1 Việc sử dụng các bài tập định tính trong các tiết học với số lượngcòn hạn chế, chủ yếu dùng các bài tập trong sách giáo khoa Giáo viên cònngại sử dụng các bài tập định tính nên thường chỉ sử dụng các bài tập trongsách giáo khoa và ít đưa thêm các bài tập định tính mở rộng khác Việc giảicác bài tập định tính trong sách giáo khoa cũng chỉ làm một cách sơ sài màkhông phân tích rõ, không chú ý rèn luyện các kỹ năng giải bài tập định tínhcho học sinh cũng như các mục đích của bài tập định tính trong đó đưa ra chohọc sinh

2 Các bài tập định tính vật lí sử dụng trong các tiết học chưa thậtphong phú, chủ yếu vẫn là các bài tập dưới dạng các câu hỏi Giáo viên ít khaithác và sử dụng các bài tập định tính thể hiện qua các hình ảnh, các đoạnphim, các thí nghiệm trong khi đó đây là các dạng bài tập mang tính trựcquan rất cao cho học sinh