Nghiên cứu dạy học một số kiến thức chương động lực học chất điểm vật lý 10 nâng cao theo lý thuyết kiến tạo luận văn thạc sĩ giáo dục học

Luật Giáo dục năm 2005 tiếp tục chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng đặc điểm của từng l

Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảngcộng sản Việt Nam (khóa VIII) về định hướng chiến lược phát triển giáo

dục - đào tạo đã khẳng định: “phải đổi mới phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học ” Từ định hướng chiến lược này, trong những năm

qua ngành giáo dục đã có những chỉ đạo đổi mới phương pháp dạy học,quản lý, tao ra những chuyển biến và mang lại kết quả nhất định Cho đếnnay nhiều văn bản chỉ đạo mới của Đảng, Chính phủ và Bộ Giáo dục - Đàotạo vẫn tiếp tục khẳng định lại định hướng đó

Luật Giáo dục (năm 2005) tiếp tục chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ”

1.2 Theo định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay: Trithức phải được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức (tức là củahọc sinh) chứ không tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài Từ quanniệm đó, trong dạy học phải coi trọng vấn đề hình thành cho học sinh cáchhọc, cách tạo nên tri thức, cách tự học chứ không chỉ đơn thuần là cung cấpkiến thức Dạy học như vậy hình thành và phát triển hệ thông tri thức, nhậnthức cho học sinh Tạo điều kiện thuận lợi để học sinh lĩnh hội, kiến tạo trithức mới Chính vì vậy cách tạo ra môi trường nhận thức để học sinh tiếpcận được với nguồn thông tin và kiến tạo nên kiến thức cần được quan tâmtrong dạy học Trong các lý thuyết về quá trình học và dạy học, lý thuyếtkiến tạo có ảnh hưởng lớn đến chất lượng học tập của học sinh, đề cao vai

trò, hoạt động của học sinh Chính vì vậy dạy học vật lý theo lý thuyết kiếntạo là vấn đề hết sức cần thiết

1.3 Trong thời gian qua đã có một số công trình nghiên cứu dạy họcVật lý theo quan điểm lý thuyết kiến tạo nhằm bồi dưỡng tư duy, phát triểnnăng lực nhận thức cho HS phổ thông trong dạy học môn Vật lý Tuynhiên, chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu vận dụng dạy học lý thuyếtkiến tạo chương "Động lực học chất điểm" Vật lý lớp 10 nâng cao Trongkhi đó, chương này rất quan trọng về mặt lý thuyết và thực tiễn Nội dungkiến thức là nền tảng của cơ học cổ điển

Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài:

Nghiên cứu dạy học một số kiến thức chương " Động lực học chất điểm" Vật lý 10 nâng cao theo lý thuyết kiến tạo.

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Động lực họcchất điểm" Vật lý 10 nâng cao theo lý thuyết kiến tạo nhằm góp phần nângcao chất lượng dạy học Vật lý

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng: Lý thuyết kiến tạo trong dạy học; Quá trình dạy học

3.2 Phạm vi nghiên cứu: Chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 nângcao

4 Giả thuyết khoa học

Có thể tổ chức dạy học một số kiến thức chương "Động lực học chấtđiểm" theo lý thuyết kiến tạo trong điều kiện hiện nay của trường THPTđảm bảo các yêu cầu về tính khoa học, sư phạm, khả thi; từ đó góp phầnnâng cao chất lượng dạy học vật lý

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Tìm hiểu LTKT trong dạy học, các mô hình dạy học kiến tạo

5.2 Xác định mục tiêu dạy học chương "Động lực học chất điểm" theođịnh hướng dạy học kiến tạo

5.3 Phân tích nội dung kiến thức chương "Động lực học chất điểm" lớp 10

nâng cao; Xác định các kiến thức có thể dạy học theo LTKT

5.4 Tìm hiểu thực tế dạy học chương "Động lực học chất điểm" ở một số

trường THPT thuộc huyện Đông Sơn, Thanh Hóa

5.5 Chuẩn bị điều kiện cần thiết tổ chức dạy học theo LTKT

5.6 Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Động lực học

chất điểm" lớp 10 nâng cao theo LTKT.

5.7 Tiến hành TNSP ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tínhkhả thi và tính hiệu quả của các tiến trình dạy học đã thiết kế

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Phương pháp điều tra và quan sát

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp phân tích, đánh giá

7 Đóng góp của đề tài

- Về lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của lý thuyết kiến

tạo trong dạy học Vật lý ở trường THPT

- Về thực tiễn:

+ Điều tra được 18 quan niệm sai phổ biến của học sinh về kiến thứcliên quan chương "Động lực học chất điểm" vật lý 10 nâng cao

+ Điều tra được thực trạng dạy học Vật lý ở một số trường THPT

huyện Đông sơn, Thanh Hóa

+ Lắp ráp và thực hiện 9 thí nghiệm dùng cho dạy học chương theoLTKT

+ Thiết kế được 03 tiến trình dạy học theo LTKT một số kiến thức

chương "Động lực học chất điểm" đảm bảo yêu cầu khoa học, sư phạm và

khả thi trong điều kiện hiện nay của nhà trường THPT Việt nam

- Những công tình đã được công bố (xem phụ lục 6 - trang 37)

+ Vũ Thị Thúy, Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo quan điểm dạy học tích cực, Tạp chí giáo dục (tháng 9/2010).

+ Phạm Thị Phú- Vũ Thị Thúy, Quan niệm của học sinh về một số kiến thức động lực học lớp 10, Tạp chí giáo dục (tháng 10/2011).

8 Cấu trúc của luận văn

Phần mở đầu (3 trang)

Chương 1 Cơ sở lý luận tổ chức dạy học Vật lý theo LTKT (20 trang).Chương 2 Thiết kế tiến trình dạy học kiến tạo một số kiến thức chương

" Động lực học chất điểm" Vật lý lớp 10 nâng cao (47 trang)

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (12 trang)

Kết luận chung (2 trang); Tài liệu tham khảo (3 trang)

Một là quá trình đồng hoá (tiếp nhận): Đó chính là quá trình chủ thểtiếp nhận các thông tin mới từ môi trường xung quanh và dùng các kiếnthức, kĩ năng đã có để xử lí các thông tin đó nhằm đạt được mục tiêu nhậnthức Như vậy, đồng hoá là quá trình qua đó thông tin mới được xử lí theocác dạng thức tư duy có từ trước.

Hai là quá trình điều ứng: là quá trình người học biến đổi các cấutrúc kiến thức hiện có theo những tương tác với môi trường Sự điều ứng làkết quả của một hoạt động điều chỉnh sự mất cân bằng nhận thức do quátrình tiếp nhận gây nên Đó chính là quá trình "nội cân bằng phát triển",nghĩa là dẫn đến sự cân bằng mới về nhận thức ở mức cao hơn

1.1.1.2 Tâm lí học xã hội phát sinh

Nhìn lại các công trình nghiên cứu của Piaget về quá trình phát sinh

và phát triển của các cấu trúc nhận thức, ta thấy: thuyết này đã giải thíchcách thức hình thành và phát triển các cấu trúc nhận thức của cá nhânnhưng lại chưa làm rõ được cách thức người học đã kích hoạt các cấu trúcnày để sử dụng chúng trong khi giải quyết tình huống mới Để khắc phụcnhược điểm này, những công trình nghiên cứu của Piaget đã được tiếp tụcphát triển trong tâm lí học xã hội phát sinh Các tác giả đại diện cho trườngphái này là Perret- Clermont, Schubuer, Leoni , thông qua nghiên cứu sựphát triển xã hội của trí thông minh các tác giả đã chứng tỏ sự giao lưu xãhội giữa các học sinh đã đẩy nhanh sự tiến triển của các cấu trúc nhận thứccủa chính họ

Như vậy, tâm lí học xã hội phát sinh vừa kế thừa, vừa thoát khỏiquan niệm của Piaget, theo đó quá trình học tập chủ yếu là quá trình bên

trong của trẻ em, dựa trên sự xung đột cá nhân về nhận thức Trào lưu tâm

lí học này đã chứng tỏ việc học tập sẽ hiệu quả hơn khi HS có điều kiệntrao đổi về điều mình học Trào lưu này cũng có những ảnh hưởng mạnh

mẽ đến các nhà nghiên cứu như Jean- Marc Denomme &Madeleine Roy;von Glaesserfeld đặc biệt là Brousseau - người đã cho rằng hoạt động họctập trong điều kiện nhà trường cần được tiến hành thông qua các tương tác

xã hội

1.1.1.3 Tâm lí học Vưgotsky

Vưgotsky là người có nhiều đóng góp cho tâm lí học và ứng dụngtâm lí học vào DH Đứng trên quan điểm duy vật, Vưgotsky đã nghiên cứu

về tâm lí học phát triển với cách tiếp cận đa chiều, trào lưu tâm lí học này

đã đưa ra nhiều quan điểm năng động, hết sức tiến bộ và có ảnh hưởngnhiều đến việc phát triển các lí thuyết DH Cụ thể:

- Trào lưu này mang tính chất tạo dựng, nghĩa là các cấu trúc nhậnthức là kết quả của hoạt động nhận thức của con người nhằm giải quyết cácxung đột nhận thức chứ không phải là do bẩm sinh, hơn nữa trào lưu nàycòn làm nổi bật sự xung đột mang tính xã hội về nhận thức Một đóng góplớn của Vưgotsky đó là khái niệm về "vùng phát triển gần nhất", về kháiniệm này, Nguyễn Bá Kim cho rằng: "Vùng này được chuẩn bị do quá trìnhphát triển trước đó, nhưng học sinh còn chưa đạt tới Nhờ hoạt động nhiềumặt, vùng phát triển gần nhất sẽ trở thành vùng hoạt động hiện tại Vùngtrước đó là vùng phát triển xa hơn một chút thì bây giờ lại trở thành vùngphát triển gần nhất Quá trình cứ lặp lại như vậy và học sinh cứ leo hết bậcthang này đến bậc thang khác trong quá trình hoạt động và phát triển".Khái niệm "vùng phát triển gần nhất" thể hiện quan điểm hết sức hiện đạicủa Vưgotsky về quá trình DH, đó là "DH cần phải thấy trước sự phát triểncủa trẻ" Do vậy, để quá trình DH có hiệu quả thì GV không được nêu ramột vấn đề hoặc yêu cầu HS thực hiện một nhiệm vụ gì quá sức vì nó sẽlàm cho người học nản chí Vưgotsky còn cho rằng nếu được đặt trong mộtmôi trường kích thích tốt thì HS có thể đạt tới một giai đoạn nhận thứcnhanh hơn Về phương diện này ông đã hội tụ với các trào lưu tâm lí họcsau Piaget

- Vưgotsky còn cho rằng sự phát triển của trẻ em có sự liên tục giữacác cấu trúc nhận thức bên trong của HS và những thông tin bên ngoài, sự

phát triển của HS vừa thể hiện là kết quả của sự hoà nhập của họ với môitrường văn hoá, vừa thể hiện quá trình HS lĩnh hội tri thức từ môi trườngvăn hoá Như vậy, theo Vưgotsky sự tiến bộ của các cấu trúc nhận thức của

HS là từ từ, nó được nảy sinh và phát triển thông qua sự tác động với môitrường Ông cũng cho rằng trong DH cần quan tâm đến những khía cạnhkhác nhau của việc học: nhận thức, xã hội, văn hoá

1.1.2 Cơ sở triết học

1.1.2.1 Trường phái triết học cổ điển Đức

Là một trong các trào lưu triết học nổi tiếng vào cuối thế kỉ 18 đầuthế kỉ 19, một đại diện cho trường phái này là I.Kant (1724- 1804) I.Kant

đã đề xuất phương pháp tổng hợp trong nhận thức để khắc phục sự táchbiệt siêu hình giữa hai phương pháp nhận thức đang tồn tại trong triết học

và khoa học ở thế kỉ 18, đó là trường phái Quy nạp duy cảm (do Ph.Bacon

đề xuất) và Phân tích duy lí (của R.Descarter) Trong công trình nghiên cứucủa mình, Kant đã sử dụng khái niệm công cụ là các sơ đồ tiên nghiệm, với

tư cách là sơ đồ hình thức, được chủ thể hình thành trước (tiên nghiệm) khả

dĩ có thể tổng hợp tư liệu cảm tính vào trong đó Như vậy, sự hiểu biết baohàm tri thức tiên nghiệm kết hợp với tri thức cảm tính về sự vật

Piaget đã kế thừa quan niệm về sơ đồ nhận thức của I.Kant nhưngtheo quan điểm riêng - quan điểm phát triển Bởi vì, theo ông, sự phát sinh

và phát triển nhận thức và trí tuệ cá nhân là quá trình hình thành và pháttriển các sơ đồ nhận thức Hay nói cách khác, các sơ đồ nhận thức là sảnphẩm của sự phát triển chứ không phải do bẩm sinh mà có

1.1.2.2 Triết học Mác - Lênin

Là trường phái triết học đã đưa ra các quan điểm đúng đắn và biệnchứng về bản chất con người, về hoạt động và vai trò của nó trong sự sángtạo ra con người cả về phương diện lịch sử phát sinh loài và cá thể Triếthọc Mác - Lênin là trào lưu triết học rất đồ sộ, chúng tôi chỉ xin điểm quacác phạm trù có liên quan mật thiết đến quá trình dạy học đó là hoạt động

và nhận thức C.Mác và Ph.Ăngghen cho rằng: Hoạt động của con người là

"quá trình diễn ra giữa con người với tự nhiên, là một quá trình trong đócon người là trung gian, điều tiết và kiểm tra sự trao đổi chất giữa họ và tựnhiên" Các ông còn cho rằng: "Tư duy của con người chỉ được nảy sinhtrong quá trình tác động (là quá trình hoạt động) vào tồn tại, là kết quả của

quá trình đó" Về phương diện lịch sử phát sinh và phát triển, các ông chorằng, hoạt động nhận thức (với nghĩa là hoạt động sản xuất ra ý niệm, làhoạt động tinh thần, hoạt động trí óc, hoạt động lí luận) luôn luôn gắn bómật thiết với hoạt động vật chất Tuy nhiên, do sự phát triển của sản xuất

và do ảnh hưởng của sự phân công lao động xã hội, nhận thức của conngười trở thành loại hình hoạt động có khả năng và tính độc lập tương đối(mang tính tạm thời, cục bộ) so với lao động vật chất, thực tiễn Nhờ cótính độc lập tương đối này mà trong nhiều trường hợp cụ thể, hoạt độngnhận thức, đặc biệt là hoạt động tư duy lí luận, tư duy trừu tượng có thể bắtnguồn từ những tri thức đã tích lũy được và những khái niệm trừu tượng đã

có

Như vậy, triết học có vai trò là khoa học công cụ, ảnh hưởng của nóđến lí thuyết kiến tạo về học tập trước hết thể hiện quan điểm triết học củahai trong số những nhà tâm lí học nổi tiếng (Piaget và Vưgotsky) có vai tròquan trọng trong việc hình thành nên LTKT, những ảnh hưởng đó còn thểhiện trong các luận điểm cơ bản của lý thuyết này

1.2 Kiến tạo trong dạy học

1.2.1 Khái niệm

1.2.1.1 Kiến tạo là gì

Theo Từ điển Tiếng Việt "kiến tạo" là xây dựng nên [18] Như vậy,

ở đây kiến tạo là một động từ chỉ hoạt động của con người tác động lên mộtđối tượng nhằm tạo nên một đối tượng mới theo nhu cầu của bản thân

1.2.1.2 Quan niệm về kiến tạo trong DH

Bản chất của quá trình học tập là quá trình nhận thức của HS, đóchính là quá trình phản ánh thế giới khách quan vào ý thức của các em.Quá trình này về cơ bản cũng diễn ra theo quy luật: "từ trực quan sinh độngđến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn" [17] Tuynhiên, nó còn có những nét độc đáo so với quá trình nhận thức của các nhàkhoa học bởi vì nó được tiến hành trong những điều kiện sư phạm và mụcđích của quá trình này là nhận thức cái mới cho bản thân từ hiểu biết chungcủa loài người

Theo những nghiên cứu của nhà tâm lí học Piaget về cấu trúc củaquá trình nhận thức thì trí tuệ của HS không bao giờ trống rỗng và nhậnthức của con người ở bất cứ cấp độ nào cũng đều thực hiện các thao tác trí

tuệ thông qua hai hoạt động là đồng hoá và điều ứng các kiến thức và kĩnăng đã có để phù hợp với môi trường học tập mới Đây chính là nên tảngcủa LTKT (constructivism) trong DH, dựa trên nền tảng này ta có các địnhnghĩa sau đây về lí thuyết kiến tạo:

Theo Mebrien và Brandt (1997) thì: "Lý thuyết kiến tạo là một cáchtiếp cận "dạy" dựa trên nghiên cứu về việc "học" với niềm tin rằng: tri thứcđược kiến tạo nên bởi mỗi cá nhân sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều sovới việc nhận được từ người khác"

Theo Brooks (1993) thì: "Quan điểm về kiến tạo trong dạy học cònkhẳng định rằng học sinh cần phải tạo nên những hiểu biết về thế giới bằngcách tổng hợp những kinh nghiệm mới vào trong những cái mà họ đã cótrước đó Họ thiết lập nên những quy luật thông qua sự phản hồi trong mốiquan hệ tương tác với những chủ thể khác"

Bruner (1999) cho rằng: "Người học tạo nên kiến thức cho bản thânbằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiếnthức và kinh nghiệm đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới đểtạo thành thể thống nhất giữa những kiến thức mới thu nhận được vớinhững kiến thức đang tồn tại trong trí óc"

Như vậy, dù có những cách diễn đạt khác nhau về kiến tạo trong dạyhọc nhưng các tác giả đều nhấn mạnh đến vai trò chủ động của học sinhtrong quá trình học tập và cách thức họ thu nhận các tri thức đó cho bảnthân Theo những quan điểm này, HS không học bằng cách tiếp nhậnnhững tri thức do người khác truyền cho một cách áp đặt mà bằng cách đặtmình vào môi trường học tập từ đó họ tích cực, chủ động đồng hoá và điềuứng các kiến thức và kĩ năng đã có để phát hiện và giải quyết vấn đề để xâydựng nên những hiểu biết mới cho bản thân Do vậy, hoạt động học tậpphải lặp lại một phần đặc điểm cấu thành các hoạt động nghiên cứu khoahọc, điều này sẽ đảm bảo cho những kiến thức được HS tạo nên cho bảnthân sẽ có ý nghĩa và hiệu quả hơn

1.2.2 Một số luận điểm của lý thuyết kiến tạo [6 ]

a Luận điểm 1: Tri thức được kiến tạo một cách tích cực bởi chủ thể

nhận thức không phải tiếp thu một cách thụ động từ môi trường bên ngoài

Luận điểm này khẳng định vai trò quyết định của chủ thể trong quá trìnhhọc tập, nó hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức Chẳng hạn trẻ em tập đi

bằng cách "đi", việc "đi" của nó lúc đầu có thể rất khó khăn và luôn vấp ngã,nhưng qua thực tiễn đó chúng sẽ đi được đồng thời rút ra được các kiến thức vàkinh nghiệm để đi sao cho không ngã Như vậy, "trẻ em "tập đi" bằng cách "đi"chứ không phải bằng cách được dạy những qui tắc để đi và thực hành chúng".

b Luận điểm 2: Nhận thức là một quá trình thích nghi và tổ chức lại thế

giới quan của chính mỗi người Nhận thức không phải là quá trình khám phá mộtthế giới mà chủ thể nhận thức chưa từng biết tới

Luận điểm này nhằm trả lời câu hỏi "nhận thức là gì?" Theo đó, nhậnthức không phải là quá trình HS thụ động thu nhận những chân lí do người khác

áp đặt mà họ được đặt trong một môi trường có dụng ý sư phạm, ở đó họ đượckhuyến khích vận dụng những tri thức và kĩ năng đã có để thích nghi với nhữngđòi hỏi của môi trường mới, từ đó hình thành nên tri thức mới Như vậy, luậnđiểm này hoàn toàn phù hợp với quy luật nhận thức của loài người

c Luận điểm 3: Học là một quá trình mang tính xã hội trong đó HS dần tự

hoà mình vào các hoạt động trí tuệ của những người xung quanh Trong lớp họcmang tính kiến tạo HS không chỉ tham gia vào việc khám phá, phát minh mà còntham gia vào cả quá trình xã hội bao gồm việc giải thích, trao đổi, đàm phán vàđánh giá

Luận điểm này khẳng định vai trò của sự tương tác giữa các cá nhân trongquá trình học tập Quá trình học tập không chỉ là quá trình diễn ra trong đầu óccủa mỗi cá nhân mà nó còn luôn có xu hướng vượt ra ngoài tạo nên sự xung độtgiữa các cá nhân trong quá trình nhận thức, đó là động lực quan trọng thúc đẩyquá trình học tập của HS

d Luận điểm 4: Những tri thức mới của mỗi cá nhân nhận được từ việc

điều chỉnh lại thế giới quan của họ cần phải đáp ứng được những yêu cầu mà tựnhiên và thực trạng xã hội đặt ra

Luận điểm này định hướng cho việc DH theo quan điểm kiến tạo khôngchệch khỏi mục tiêu của GD phổ thông, tránh tình trạng HS phát triển một cáchquá tự do để dẫn đến hoặc là tri thức HS thu được trong quá trình học tập là quálạc hậu, hoặc là quá xa vời với tri thức khoa học phổ thông, không phù hợp vớilứa tuổi, không phù hợp với những đòi hỏi của thực tiễn

e Luận điểm 5: Học sinh đạt được tri thức mới do chu trình:

Tri thức đã có  Dự đoán  Kiểm nghiệm  (Thất bại)  Thíchnghi  Tri thức mới (*)

Đây có thể coi là chu trình học tập mang tính đặc thù của LTKT, nó hoàntoàn khác với chu trình học tập mang tính thụ động, đó là tri thức được truyềnthụ một chiều từ GV đến HS Chu trình trên phản ánh sự sáng tạo không ngừng

và vai trò chủ động và tích cực của HS trong quá trình học tập; coi trọng quytrình kiến tạo tri thức đồng mức độ quan trọng như chính tri thức đó Việc họcmột tri thức mới trước hết phải quan tâm đến các hoạt động của HS, trên cơ sở

đó thiết kế các hoạt động tổ chức, chỉ đạo của GV để giúp cho chu trình kiến tạotri thức của HS được diễn ra một cách thuận lợi hơn

Như vậy, qua sự phân tích các luận điểm của LTKT ta thấy :

- Hoạt động là nguồn gốc nảy sinh và phát triển của tri thức Học là quátrình phát hiện và sáng tạo một cách tích cực của chủ thể nhận thức, không phải

là sự tiếp thu một cách thụ động từ GV

- Nhận thức là quá trình tổ chức lại thế giới quan của chính HS thông quahoạt động trí tuệ và thể chất bởi vì xét về mặt bản chất, con người nhận thức thếgiới thông qua các thao tác trí tuệ để giải quyết sự mất cân bằng giữa kiến thức,

kĩ năng đã có với yêu cầu mới của môi trường nhằm thiết lập sự cân bằng mới.Tuy nhiên, sự cân bằng mới vừa được thiết lập lại nhanh chóng tỏ ra mất cânbằng và tạo ra động lực mới cho sự phát triển

- Vai trò chủ động, tích cực của các cá nhân và sự tương tác giữa các cánhân là những điều kiện quan trọng trong quy trình kiến tạo tri thức Batista vàClement cho rằng trong DH theo quan điểm kiến tạo, HS được khuyến khích sửdụng các phương pháp riêng của họ để giải toán mà không bị đòi hỏi chấp nhậnlối tư duy của người khác

Do vậy, GV phải là người biết tạo ra các "vùng phát triển gần nhất" cho

HS, điều này như một điều kiện đảm bảo cho các nhiệm vụ học tập đặt ra vừađảm bảo tính vừa sức, tính phát triển đồng thời kích thích nhu cầu và hứng thúcủa HS

- Học là một quá trình mang tính xã hội, điều này thể hiện ở hai khía cạnh: + Học là một quá trình đáp ứng yêu cầu của xã hội, chứa đựng và chịu sựảnh hưởng của các điều kiện chính trị, kinh tế, xã hội

+ Vai trò của các mối tương tác xã hội trong quá trình nhận thức của HS,bởi vì quá trình nhận thức không chỉ chịu sự tác động của các tác nhân nhận thức

mà còn chịu sự tác động của các tác nhân văn hoá, xã hội, cảm xúc, ngôn ngữ

1.2.3 Các loại kiến tạo trong dạy học

Xuất phát từ các giả thuyết do Glaserfeld đề xuất, Ernest đã phânthành các loại kiến tạo trong DH như sau:

1.2.3.1 Kiến tạo cơ bản

Trong cách phân loại này, kiến tạo cơ bản là lí thuyết về nhận thứcnhằm miêu tả cách thức các cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân trongquá trình học tập Ellerton và Clementes trong cho rằng: "tri thức trước hếtđược kiến tạo một cách cá nhân thông qua cách thức hoạt động của chínhhọ", điều này cũng hoàn toàn phù hợp với quan điểm của Glaserfeld là: "trithức là kết quả của hoạt động kiến tạo của chính chủ thể"

Vậy, có thể nói kiến tạo cơ bản đề cao vai trò chủ động và tích cựccủa mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức và cách thức cá nhân xây dựngtri thức cho bản thân Kiến tạo cơ bản quan tâm đến sự chuyển hoá bêntrong của cá nhân trong quá trình nhận thức, đồng thời coi trọng nhữngkinh nghiệm của HS trong quá trình họ hình thành thế giới quan khoa họccho mình Quan điểm này của LTKT rất gần với quan điểm của B P.Êxipop rằng: " người ta đã chỉ ra rằng trong dạy học đã sử dụng conđường trực tiếp lĩnh hội kiến thức bắt đầu từ việc trực quan sinh độngnhững hiện tượng khảo sát, cũng như con đường gián tiếp, mà trong đó cógiai đoạn mở đầu là sự tiếp thu kiến thức thông qua lời nói của GV, haysách vở, kể cả tài liệu khái quát hoá Giữa hai con đường đó phải có mốiliên hệ chặt chẽ Nhưng tính cho đến cùng thì cả kiến thức khái quát hoácũng phải dựa trên chính những cảm giác, tri giác, biểu tượng mà HS tiếpthu được từ kinh nghiệm sống của họ"[5, tr.163]

Kiến tạo cơ bản quan niệm quá trình nhận thức là quá trình HS thíchnghi với môi trường thông qua các hoạt động đồng hoá và điều ứng, nhưngquá trình này không phải là sự sắp xếp một cách cơ học các kiến thức đã có

và các kiến thức mới mà bao gồm quá trình chủ thể nhận thức suy nghĩ đềloại bỏ những tri thức cũ không phù hợp nữa và chọn lọc những tri thứcmới, đúng và phù hợp Do vậy, tri thức mới được hình thành bao gồm cảquá trình loại bỏ, kế thừa và phát triển các quan niệm sẵn có của HS, haynói cách khác, quá trình nhận thức của HS (xét theo quan điểm của kiến tạo

cơ bản) là quá trình thích nghi và tiến hoá

Từ những phân tích trên ta thấy kiến tạo cơ bản có mặt mạnh là nó

đã chỉ ra cách thức người học xây dựng nên tri thức cho bản thân trong quátrình học tập Tuy nhiên, sự coi trọng quá mức vai trò của cá nhân trongquá trình nhận thức đã đặt HS trong tình trạng cô lập, làm mất đi sự xungđột mang tính xã hội trong nhận thức, do vậy kiến thức được tạo dựng thiếu

đi tính xã hội, đây chính là điểm yếu của kiến tạo cơ bản

1.2.3.2 Kiến tạo xã hội

Theo Nor Joharuddeen thì kiến tạo xã hội là thuyết nhấn mạnh đếnvai trò của văn hoá, các điều kiện xã hội và tác động của chúng đến sự kiếntạo nên tri thức của xã hội loài người, kiến tạo xã hội xem xét cá nhân trongmối quan hệ chặt chẽ với các lĩnh vực xã hội Theo Ernst thì: kiến tạo xãhội xem xét chủ thể nhận thức và lĩnh vực xã hội như là một sự kết nốimạng tính trường tồn Nhân cách của chủ thể được hình thành thông qua sựtương tác của họ với những người khác và điều này cũng quan trọng nhưnhững quy trình nhận thức mang tính cá nhân của chính họ Kiến tạo xã hộinhìn nhận chủ thể nhận thức trong mối quan hệ sống động với môi trường,

nó không nhấn mạnh một cách cô lập tiềm năng tư duy mang tính cá nhân

mà nhấn mạnh đến khả năng tiềm ẩn là con người trong sự đối thoại Tưduy được xem như một phần của hoạt động mang tính xã hội của các cánhân Theo nhận định của chúng tôi thì quan điểm này của kiến tạo xã hộitương ứng với quan điểm của Vưgotsky về sự phát triển của các chức năngtâm lí cấp cao

1.2.3.3 Cách tiếp cận lý thuyết kiến tạo trong dạy học

Từ năm luận điểm Von Glasersfeld có thể trinh bày cách tiếp cận của

mô hình DHKT như sau [28, tr 9]

Mục đích của dạy học không phải chỉ truyền thụ kiến thức mà chủyếu biến đổi nhận thức của HS, tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu kiếnthức, thông qua đó phát triển trí tuệ và nhân cách Muốn làm biến đổi nhậnthức của HS, GV cần tổ chức dạy học sao cho HS nắm bắt được vấn đề, tạo

ra được những mâu thuẫn nhận thức giữa quan niệm cũ vốn có của HS vớithực tiễn quan sát và từ đó kiến tạo kiến thức Chính vì vậy người GV phảitạo ra môi trường học tập thúc đẩy sự biến đổi nhận thức; tạo cơ hội để HStrình bày, thể hiện những kiến thức vốn có; cung cấp tình huống có vấn đề

có ý nghĩa, liên quan đến kiến thức vốn có của HS; tạo cơ hội cho học sinh

suy nghĩ, tìm ra cách giải quyết vấn đề, đề xuất giả thuyết, tạo ra kiến thứcmới; động viên HS thể hiện, trình bày kiến thức mới; tạo môi trường thuậnlợi để HS tích cực tham gia vào quá trình dạy học.

Như vậy, trong quá trình dạy học, GV không chỉ đơn thuần truyềnthụ kiến thức mà phải động viên HS tham vào quá trình kiến tạo kiến thức

Theo Irene.N.Valencia [28, tr 9], dạy học phải tạo cơ hội cho những

ý nghĩ riêng của người học bộc lộ ra, tạo những hiện tượng thực nghiệmliên quan đến những quan niệm sẵn ccó của người học, tạo điều kiện chongười học suy nghĩ về các sự kiện thực nghiệm, thử nghiệm các ý kiến mới,thay đổi các ý kiến đã có Quan điểm này nhấn mạnh việc dạy học phải làmbộc lộ các quan niệm sẵn cố của HS và tổ chức cho HS hoạt động nhậnthức trên cơ sở những quan niệm sẵn có đó

Theo Minstrel [28, tr 10], trong dạy học phải thường xuyên kiểm tracác quan niệm sẵn có của HS để đưa chúng ra thảo luận, đánh giá, cần giúp

HS phản ánh được các mối liên hệ giữa các quan niệm đã có của họ với cáctri thức khoa học Quan niệm này nhấn mạnh việc cần làm cho HS bộc lộ,thể hiện trình bày trước tập thể, tạo sự va chạm giữa các ý kiến khác nhau

Từ các quan điểm trên ta thấy các tác giả nhấn mạnh một vài khíacạnh khác nhau nhưng đều thống nhất các quan điểm cơ bản chung:

- Dạy học phải xuất phát từ vốn kinh nghiệm đã có của HS

- Trong qua trình dạy học phải tổ chức cho HS tích cực tự lực hoạtđộng nhận thưc, xây dựng kiến thức bằng cách vượt qua các khó khăntrong nhận thức

- Trong quá trình dạy học phải luôn luôn có sự tương tác giữa GV vàbạn học

1.2.3.4 Một số năng lực kiến tạo trong dạy học

Trong quá trình dạy học người GV cần chú trọng bồi đưỡng cho HSmột số năng lực sau đây:

- Năng lực dự đoán phát hiện vấn đề dựa trên cơ sở các quy luật tưduy biện chứng, tư duy tiền lôgic, khả năng liên tưởng và di chuyển cácliên tưởng

- Năng lực định hướng tìm tòi cách thức giải quyết vấn đề, tìm lờigiải các bài toán

- Năng lực huy động kiến thức để giải quyết vấn đề vật lý: năng lựclựa chọn công ccụ thích hợp để giải quyết vấn đề, năng lực chuyển đổingôn ngữ, quy lạ về quen.

- Năng lực lập luận lôgic, lập luận có căn cứ giải quyết chính xác cácvấn đề đặt ra

- Năng lực đánh giá, phê phán

1.3 Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo

1.3.1 Vai trò của giáo viên trong quá trình DHKT

- Tạo không khí dạy học

- Tạo điều kiện để HS bộc lộ quan niệm riêng

- Tổ chức cho HS tranh luận về những quan niệm của mình

- Là trọng tài điều khiển HS tranh luận ý kiến

- Tạo điều kiện và giúp HS nhận ra các quan niệm sai của mình vàkhác phục chúng

- Trình bày tính hiển nhiên của các quan niệm khoa học

- Tổ chức cho HS vận dụng kiến thức thu nhận được

1.3.2 Vai trò của học sinh trong quá trình DHKT

- HS có vai trò chủ động, tích cực trong việc khi đón nhận các tìnhhuống học tập mới; chủ động huy động kiến thức, kỹ năng đã có vào khámphá tình huống học tập mới

- HS chủ động bộc lộ những quan điểm của mình trong tình huốnghọc tập mới

- HS chủ động, tích cực thảo luận, trao đổi thông tin với bạn học với

GV để giải quyết những tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơntình huống đó

- HS có vai trò tự điều chỉnh các kiến thức của bản thân sau khi đãlĩnh hội tri thức mới thông qua việc giải quyết các tình huống học tập

1.4 Vận dụng LTKT trong dạy học Vật lý ở trường THPT

1.4.1 Đặc điểm của môn Vật lý ở trường Trung học phổ thông

Vật lý là khoa học thực nghiệm, bởi vậy hệ thống kiến thức về cáckhái niệm, các định luật Vật lý được xây dựng chủ yếu bằng thực nghiệm.Các nhà khoa học đã tự kiến tạo kiến thức cho bản thân và trở thành kiếnthức chung cho nhân loại Chính vì vậy các kiến thức Vật lý đã ngày càng

đi được ứng dụng trực tiếp rộng rãi vào cuộc sống, kỹ thuật Đặc biệt trong

những thập kỷ gần đây cùng với những ngành khoa học khác vật lý học đãgóp phần không nhỏ vào công cuộc trinh phục vũ trụ và nâng cao chấtlượng cuộc sống của con người

1.4.2 Một số yêu cầu để tổ chức dạy học Vật lý theo LTKT

Từ quan niệm về tổ chức học tập, những luận điểm của LTKT trong

DH và đặc điểm của môn Vật lý ở trường phổ thông, chúng tôi cho rằngviệc tổ chức DH Vật lý theo quan điểm kiến tạo cần thoả mãn những yêucầu sau:

* Phải xác định rõ mối quan hệ và nhiệm vụ của GV và HS trong quátrình DH

Trong quá trình DH luôn luôn tồn tại hai mối quan hệ cơ bản đó làmối quan hệ GV- HS và HS - HS Các tác giả: Babanxki, Hà Thế Ngữ-Đặng Vũ Hoạt, Nguyễn Kì khi phân tích mối quan hệ trong quá trình DH

đã thống nhất quan điểm như sau: HS hợp tác với nhau để tiến hành cáchoạt động nhận thức một cách tự giác, tích cực và sáng tạo dưới sự hướngdẫn của GV Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mối quan hệ thầy áp đặt

- trò phục tùng không phát huy được tính độc lập và sáng tạo của ngườihọc Người học không có được hứng thú, sự tự tin và sự tôn trọng trong quátrình học tập Ngược lại họ luôn thấy gò bó, lo lắng và thậm chí sợ hãi Dovậy, trong tổ chức DH theo LTKT, GV cần xây dựng được mối quan hệthầy trò phù hợp, giúp HS tự tin và thoải mái trong quá trình học tập

Trong tiến trình DH theo LTKT, việc xác định rõ nhiệm vụ của GV và HS

là một điều hết sức quan trọng, GV và HS cùng nhau làm việc, tuy nhiênvới vai trò và nhiệm vụ khác nhau Trong tiến trình đó, nhiệm vụ của GV làthiết kế, tổ chức và điều khiển quá trình DH nhưng tất cả các hoạt động của

GV đều phải hướng đến HS, mọi hoạt động của GV sẽ trở nên vô nghĩa nếu

HS không đón nhận nó Trong tiến trình này, sau khi được đặt vào tìnhhuống có vấn đề, nhiệm vụ của HS là tích cực, chủ động tiến hành các hoạtđộng nhận thức: phát hiện vấn đề, giải quyết vấn đề, xây dựng kiến thứcmới và củng cố hệ thống kiến thức đã có

* Xác định đúng quan hệ của GV và HS đối với tri thức khoa họcQuá trình DH là quá trình tác động của GV và HS đến một đối tượngchung là tri thức khoa học Tuy nhiên quan hệ của GV và HS đối với trithức là khác nhau, thể hiện ở chỗ:

- Việc lựa chọn tri thức: Việc lựa chọn tri thức cho một giờ dạy làmột công việc quan trọng vì nó liên quan đến mục tiêu của giờ dạy đó, hệthống những PPDH đi kèm với nó và các điều kiện khác nữa Một số xuhướng DH hiện nay, người lựa chọn tri thức là HS, nhưng hình thức nàychưa phổ biến, việc lựa chọn tri thức chủ yếu vẫn thuộc về GV dựa vàochuẩn chung là SGK.

- Cách tác động đến tri thức: Đối với GV quá trình tác động đến trithức là quá trình chuyển từ trong ý thức ra bên ngoài để "chuyển" đến cho

HS Để chuẩn bị tri thức cho một giờ dạy GV phải tiến hành quá trìnhchuyển hoá sư phạm, quá trình này được Chevallard phân tích như sau: trithức khoa học tri thức chương trình - tri thức DH Trong đó tri thức DH làkết quả của quá trình chuyển hoá sư phạm của GV xuất phát từ tri thứcchương trình Đối với HS, việc tác động lên tri thức lại là quá trình chuyển

từ ngoài vào trong ý thức của họ, HS phải tiến hành các thao tác tư duy đểchiếm lĩnh tri thức đó Trong DH theo LTKT, GV "chuyển" tri thức đếncho HS thông qua việc tạo lập các tình huống có vấn đề, tổ chức cho HSphát hiện và giải quyết vấn đề Còn đối với HS "tiếp nhận" các tri thức đóthông qua việc phát hiện và giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của GV,qua đó xây dựng tri thức mới cho bản thân, đồng thời củng cố các kiến thức

và kĩ năng sẵn có

* Tạo được nhu cầu và hứng thú học tập cho HS

Nhu cầu và hứng thú học tập là một điều kiện quan trọng trong quátrình học tập của HS, nó giúp HS hướng sự chú ý của mình vào hoạt độnghọc tập, bồi dưỡng trí tò mò khoa học và lòng ham hiểu biết, cần cù, nhẫnlại Theo Hà Thế Ngữ - Đặng Vũ Hoạt trong [18, tr.168] "bất cứ một sựhọc nào cũng chẳng có hứng thú gì nếu chỉ được thực hiện bằng sức mạnhcưỡng bức Và nó sẽ giết chết lòng ham muốn học hỏi cá nhân" GV có thểtạo hứng thú cho HS bằng nhiều cách như: gây không khí làm việc mộtcách nhanh chóng, tác phong chan hoà đặc biệt là luôn khéo léo đặt HSvào tình huống có vấn đề Cũng theo Hà Thế Ngữ- Đặng Vũ Hoạt trong[17] thì "tình huống có vấn đề có tác dụng mạnh mẽ trong việc lôi cuốn các

em vào hoạt động học tập Các em sẽ tập trung chú ý, ham muốn tham giagiải quyết các mâu thuẫn nhận thức, huy động các chức năng tâm lí đặc biệt

là chức năng tư duy nhằm lĩnh hội những tri thức chưa biết."

* GV phải biết coi trọng những kiến thức và kinh nghiệm đã có củaHS

Trong DH theo LTKT, các kiến thức, kĩ năng sẵn có của HS là mộttrong các tiền đề quan trọng để giúp GV lựa chọn tri thức DH và các PPDHphù hợp Theo nghiên cứu của các nhà tâm lý học, quá trình tư duy của HSchỉ đạt hiệu quả cao khi những câu hỏi hoặc những tình huống có vấn đềđược đặt ra phải nằm trong "vùng phát triển gần nhất" của HS Các câu hỏiđược gọi là nằm trong vùng phát triển gần nhất nếu nó thoả mãn: câu hỏi

đó chứa đựng các kiến thức cao hơn trình độ hiện tại của HS nhưng họ vẫncảm thấy vừa sức

* Phải tạo được môi trường học tập trong đó HS có điều kiện thuậnlợi để thảo luận, trao đổi ý tưởng của mình với bạn bè và thầy giáo

Ngoài việc tạo ra những tình huống có vấn đề, tạo cho mỗi HS nhận thấynhu cầu, nhiệm vụ giải quyết vấn đề thì GV cần phải tạo được môi trườnghọc tập tích cực, bố trí các điều kiện để tổ chức cho HS giao tiếp với nhau,hướng dẫn HS trình bày và thảo luận các vấn đề của mình, đồng thời phảibiết lắng nghe, phân tích, đánh giá các ý kiến của người khác GV sẽ thamgia vào cuộc trao đổi như là một thành viên trong lớp học, điều khiển quátrình thảo luận một cách khéo léo, khi đó ngoài việc giúp đỡ HS giải quyếtvấn đề GV còn thu được các thông tin ngược kịp thời và thường xuyên

* GV phải là người chủ động trong việc điều khiển hoạt động tư duycủa HS

Sau khi tạo tình huống có vấn đề cho HS, thì họ phải tiến hành các hoạtđộng tư duy để nhận biết và giải quyết được vấn đề Nên điều khiển hoạtđộng của HS chính là điều khiển các hoạt động tư duy, do vậy đòi hỏi GVphải hiểu rõ quá trình tư duy của HS Theo Nguyễn Đình Thước [31] tưduy có những thao tác và phẩm chất như sau:

- Các thao tác của tư duy bao gồm: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừutượng hoá, khái quát hoá Các thao tác tư duy được thực hiện thành thạo sẽtrở thành các phẩm chất trí tuệ bền vững

- Các phẩm chất trí tuệ bao gồm: tính định hướng, chiều sâu, bềrộng, tính mềm dẻo, tính linh hoạt, tính độc lập, tính phê phán, tính nhấtquán và tính khái quát

Giữa các thao tác tư duy và các phẩm chất trí tuệ có mối liên hệtương hỗ với nhau Các thao tác tư duy là nguồn gốc sinh ra các phẩm chấttrí tuệ, ngược lại các phẩm chất trí tuệ phát triển trở lại thúc đẩy các thaotác tư duy ở mức độ cao hơn Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nếu chỉ dừnglại ở việc biết các thao tác tư duy thì chưa thể có các phẩm chất trí tuệ, dovậy để phát triển phẩm chất trí tuệ cho HS trong quá trình DH thì GV phảitạo điều kiện để họ biết và thực hiện các thao tác tư duy nhiều lần và ởnhiều tình huống khác nhau.

Ví dụ: Giả sử đặt viên bi trên mặt bàn, dùng tay búng viên bi các em quansát thấy hiện tượng gì?

HS sẽ trả lời: viên bi chuyển động

GV: vậy tại sao viên bi chuyển động?

Đứng trước bài toán người GV tạo ra tình huống mới cho HS huyđộng kiến thức đã học và quan niệm sẵn có tham gia vào hoạt động học tập

HS sẽ dự đoán:

a Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động của viên bi

b Lực là nguyên nhân gây ra gia tốc làm cho viên bi chuyển động

Ở đây quan niệm a sai, tuy nhiên GV không bác bỏ ngay mà đặtthêm một số câu hỏi:

- Khi hòn bi đang chuyển động có lực nào kéo nó chuyển động ttheophương ngang hay không?

- Khi hòn bi đang chuyển động tay ta có còn tác dụng lực kéo nóchuyển động không?

- Mặt bàn có tác dụng kéo viên bi chuyển động theo phương ngangkhông?

Khi viên bi chuyển động trên mặt bàn không chỉ ra được vật nào tácdụng kéo nó chuyển động Vậy phải kết luận như thế nào?

Từ đó HS tự nhận thấy quan niệm sai để khắc phục và xây dựngquan niệm khoa học cho bản thân

* Thường xuyên kiểm tra đánh giá và giúp HS tự kiểm tra đánh giá Một trong các yếu tố quan trọng giúp GV có thể điều khiển quátrình DH đạt hiệu quả đó chính là việc thu thập các thông tin ngược Dovậy, thường xuyên kiểm tra đánh giá là nhằm giúp GV thu được các thôngtin ngược để kịp thời điều chỉnh quá trình DH sao cho đạt được hiệu quả

cao nhất Bên cạnh đó, việc giúp cho HS thường xuyên tự kiểm tra đánh giácũng là một yêu cầu quan trọng vì qua đó họ có thể biết được những mặtmạnh và mặt yếu của bản thân, mức độ đạt được các yêu cầu đặt ra, từ đó

sẽ có quyết định cho quá trình học tập của bản thân

1.4.3 Quy trình dạy học Vật lý ở trường THPT theo LTKT

Theo Minstrel việc tìm hiểu những quan niệm có sẵn của HS gợi ýcho việc xây dựng các phương pháp dạy học cũng như quy trình dạy học cụthể các hướng nghiên cứu đều nhấn mạnh tầm quan trọng của sự phát triểncác kiến thức được xây dựng chung giữa thầy và trò trong quá trình dạyhọc Một số phương pháp dạy học đã được đề xuất:

- Phương pháp của Nossbaun và Novick gồm ba bước:

Bước 1: Bộc lộ quan niệm sẵn có

Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức

Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

- Phương pháp của Lawson gồm ba bước:

Bước 1: Thăm dò quan niệm sẵn có

Bước 2: Thành lập kiến thức mới trong mối quan hệ với kiến thứcsẵn có

Bước 3: Áp dụng

- Phương pháp của Cosgrove và Osborne:

Bước 1: Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của HS và lựa chọn trithức khoa học có thể dùng để thách thức các quan niệm sai có sẵn của HS

Bước 2: Tạo tình huống kích thích HS bộc lộ quan niệm sai có sẵn,tạo điều cho HS trình bày quan điểm của bản thân ttrước tập thể và xem xétquan điểm của người khác

Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học giúp HS so sánh các quanđiểm của mình với các quan điểm khoa học

Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới

- Phương pháp của nhóm CLIS đề nghị: Biểu diễn bằng sơ đồ 1.1sau:

Xem lại các kiến thức có sẵn

Trao đổi và làm rõ các kiến thức có sẵn

Đưa ra tình huống mâu thuẫn

Xây dựng kiến thức mới

- Phương pháp Guy Robardet và Jean Claudde: Biểu diễn bằng sơ đồsau:

Sơ đồ 1.2

GV đề xuất

Hay mô tả Một dự án thực nghiệm

Thảo luận về phương án

thực nghiệm

Đánh giá

Vận dụng mô hình vào

việc tiên đoán và giải

thích các hiện tượng mới

Bài tập

Rất nhiều mô hình khả dĩ(mô hình giả định)

Thí nghiệm kiểm tra

- Theo Nguyễn Quang Lạc [15], quy trình dạy học theo quan điểm kiến tạo được chia làm ba bước:

Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của HS

GV đưa ra tình huống thuận lợi, tạo không khí cở mở để HS phátbiểu những quân niệm của HS về vấn đề học tập Điều cơ bản là phải tôntrọng các quan niệm của HS, cần tạo điều kiện để HS trình bày được nộidụng của qquan niệm đó

Bước 2: GV tổ chức hướng dẫn và điều khiển HS thảo luận

Trong bước này điều quan trọng là GV phải tạo được không khí sưphạm dân chủ để khuyến khích HS tập tranh luận bảo vệ lý lẽ của mình Từ

đó HS phải biết tìm ra nguyên nhân, từ bỏ những quan niệm sai, biết cáchlập luận để chấp nhận quan niệm đúng Cuối cùng GV thể chế hóa kiếnthức về vấn đề học tập cho cả lớp

- Bước 3: GV tổ chức để HS vận dụng kiến thức

GV giúp HS luyện tập được kỹ năng phân tích, xây dựng lập luận để

có những dự đoán, giải thích sự tiến trển của một sự kiện mới, có cách giảiquyết vấn đề trong tình huống mới liên quan đến nội dung của vấn đề họctập Nhờ đó học sinh vừa củng cố được nội dung bài học vừa luyện tập và

từ đó dần dần hình thành phương pháp nhận thức, kiến tạo tri thức cả trênhai phương diện kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội

Từ các PPDH theo LTKT trên, chúng tôi nhận thấy các PPDH đềuđòi hỏi phải:

1 Tiến hành điều tra các quan niệm có sẵn của học sinh

2 Khuyến khích học sinh bộc lộ và đưa học sinh vào những tìnhhuống cần kiểm chứng

3 Trao đổi để xem xét lại các quan niệm có sẵn

4 Xây dựng quan niệm mới phù hợp hơn, chính xác hơn

là do chính họ xây dựng nên chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từphía GV.

- LTKT đi sâu nghiên cứu bản chất quá trình nhận thức của HS từ đó

có những tác động sư phạm nhằm tích cực hoá hoạt động này ở người học,khơi gợi và thúc đẩy nội lực của HS trong quá trình học tập Cùng với một

số lí thuyết và PPDH hiện đại khác, LTKT đã thể hiện quan điểm "DH phải

đi trước sự phát triển của trẻ", coi trong sự phát triển về mặt tư duy của HStrong quá trình học tập Việc tiếp cận quá trình DH theo quan điểm củaLTKT có thể đáp ứng được yêu cầu đổi mới quá trình DH và nâng cao chấtlượng DH

- LTKT khẳng định lần nữa vai trò quan trọng của GV, đó là ngườitạo lập môi trường học tập, tổ chức và điều khiển quá trình nhận thức của

HS GV không chỉ là người dạy các tri thức cho HS mà còn là người dạy

HS cách chiếm lĩnh các tri thức đó

- LTKT là một quan điểm trong giáo dục mà nó có thể làm thay đổimục tiêu của quá trình giáo dục từ chỗ: giáo dục cho tất cả mọi người sangmục tiêu lớn hơn là giáo dục được tạo bởi tất cả mọi người

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC KIẾN TẠO MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM"VẬT LÝ 10

NÂNG CAO 2.1 Nội dung, đặc điểm, cấu trúc chương "Động lực học chất điểm" lớp 10 nâng cao

2.1.1 Nội dung chương " Động lực học chất điểm"

Chương "Động lực học chất điểm" gồm các kiến thức cơ bản sau:

- Các khái niệm: Lực, khối lượng; Quy tắc tổng hợp, phân tích lực;

- Các định luật: Định luật I Niutơn, định luật II Niutơn, định luật IIINiutơn; định luật vạn vật hấp dẫn, định luật Húc

- Các lực cơ học: Lực hấp dẫn, trọng lực, lực đàn hồi, lực ma sát, lựchướng tâm, lực quán tính, lực quán tính li tâm

- Hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lượng

- Quy tắc tổng hơp lực: Quy tắc hình bình hành

- Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực tác dụngđồng thời và gây hiệu quả giống hệt như lực ấy

- Phân tích lực cũng tuân theo quy tắc hình bình hành Tùy điều kiện

cụ thể mỗi bài toán để chọn phương của cá lực thành phần cho thích hợp

Bài 2: Định luật I Niutơn

- Nếu vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng củacác lực có hợp lực bằng không thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặcchuyển động thẳng đều

- Vật không chịu tác dụng của vật nào khác là vật cô lập

- Mỗi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc của mình Tính chất đógọi là quán tính Quán tính có 2 biểu hiện:

+ Xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên Ta nói các vật có tính "ì".+ Xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đều Ta nói các vậtchuyển động có "đà"

Bài 3: Định luật II Niutơn

- Gia tốc của vật không chỉ phụ thuộc vào lực tác dụng lên vật màcòn tác dụng vào khối lượng của chính vật đó

- Định luật II Niutơn:Gia tốc của một vật luôn cùng hướng vớ lực tácdụng lên vật Độ lớn của vetơ gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của véc tơ lực tádụng lên vật và tỉ lệ nghịch với kối lương của vật

hoặc là F ma  cho mức quán tính của vật

Trong hệ SI, nếu m = 1 kg, a = 1 m/s2 thì F = 1 kg.m/s2 = 1 N

- Vật nào có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc, tưc

Theo định luật II Niutơn ta có P mg 

Về độ lớn P của trọng lực gọi là trọng lượng của vật: P = mg

Tại mỗi điểm trên mặt đất, trọng lượng của vật tỉ lệ thuận với khốilượng của nó

Bài 4: Định luật III Niutơn

- Định luật III Niutơn: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật

B cũng tác dụng trở lại vật A một lực Hai lực này là hai lực trực đối điểmcủa lực và

FAB FBA

Trong hai lực FAB và FBA, ta gọi một lực là lực tác dụng, lực kia làphản lực

Bài 6: chuyển động của vật bị ném

Biết cách giải bài toán về chuyển động của vật bị ném xiên

Bài 7: Lực đàn hồi

- Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi, và có

xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng ấy

- Đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo bị biến dạng nén hay dãn: + Có điểm đặt lên hai đầu lò xo

+ Có phương trùng với trục của lò xo

+ Có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo

+ Có độ lớn tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo

- Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệthuận với độ biến dạng của nó

dh

F  k l

Trong đó: k là độ cứng (hệ số đàn hồi) của lò xo

l là độ biến dạng của lò xo

Dấu "-" chỉ lực đàn hồi luôn ngược chiều với biến dạng

Bài 8: Lực ma sát

- Lực ma sát nghỉ chỉ xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng lên vật,ngoại lực này có xu hướng làm cho vật chuyển động nhưng chưa đủ đểthắng lực ma sát Lực ma sát nghỉ có:

+ Gía nằm trong mặt phẳng tiếp xúc giữa hai vật

+ Luôn cân bằng với ngoại lực.

+ Công thức tính lực ma sát nghỉ cực đại: F M  n N

- Lực ma sát trượt xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc khi hai vật A và Btrượt trên bề mặt của nhau B tác dụng lên A một lực Fm ts ngược chiều vớivận tốc của A đối với B( vAB) Mặt khác A cũng tác dụng lên B một phảnlực ,

Bài 9: Hệ quy chiếu có gia tốc Lực quán tính.

- Hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy chiếu quán tínhgọi là hệ quy chiếu phi quán tính

- Trong hệ quy chiếu phi quán tính các định luật Niutơn khôngnghiệm đúng nữa

- Trong hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc aso với hệ quy chiếuquán tính, các hiện tượng cơ học xảy ra giống như là mỗi vật có khối lượng

m chịu thêm lực tác dụng Fqt ma, gọi là lực quán tính Lực quán tínhluôn ngược chiều với gia tốc của hệ và không có phản lực

Bài 10: Lực hướng tâm và lực qán tính li tâm Hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lượng.

- Khi vật chuyển động tròn đều thì hợp lực tác dụng vào vật phảihướng vào tâm quỹ đạo và gọi là lực hướng tâm

- Một vật được đặt trong một hệ chuyển động có gia tốc a so vớiTrái Đất Khi đó vật còn chịu thêm tác dụng của lực quán tính Fqt ma dochuyển động của hệ gây ra Hệ chịu tác dụng của hợp lực: ,

qt

P  P F 

,

P là trọng lực biểu kiến, P, là trọng lượng biểu kiến

Nếu P,> P: tăng trọng lượng

Nếu P,< P: giảm trọng lượng

+ Biết cách tiến hành thí nghiệm

+ Biết tính toán các số liệu thu được từ thí nghiệm và đưa ra kết quả

2.1.2 Đặc điểm chương "Động lực học chất điểm"

2.1.2.1 Một số khó khăn gặp phải khi dạy học chương " Động lực học chất điểm"

Từ thực tiễn dạy học và việc nghiên cứu của bản thân, chúng tôi

nhận thấy có một số khó khăn cụ thể khi dạy học chương "Động lực học

chất điểm" vật lý 10 nâng cao:

- Có những kiến thức (Khái niệm lực, khái niệm khối lượng )không thể hoàn chỉnh trong nội dung một bài học mà phải trải qua nhiềugiai đoạn, nhiều bài học khác nhau Vì vậy việc tổ chức hoạt động nhậnthức của HS, GV phải chú ý đến lôgic hình thành kiến thức xuyên suốttrong nhiều bài học Trong mỗi bài học, GV phải biết vận dụng PPDH thíchhợp nhằm xây dựng khái niệm, khắc sâu từng bước kiến thức cho HS

- Có một số nội dung kiến thức mà do trải nghiệm hoặc dựa vào kiếnthức THCS (nhưng chưa hoàn chỉnh), các em đã có những quan niệm banđầu về nó Những quan niệm này đa số là sai hoặc chưa đầy đủ (Xem mục2.4.1) Do đó, ngoài quan tâm đến quan niệm sẵn có của HS, lựa chọnPPDH thích hợp nhằm giúp học sinh tự phá vỡ quan niệm sai, xây dựngquan niệm khoa học cho bản thân thì GV cần kết hợp việc khai thác tốt cácphương tiện dạy học, đạc biệt là TN nhằm tăng niềm tin, say mê khoa họccho HS

- Việc dạy học ở trường phổ thông nói chung và dạy học chương

"Động lực học chất điểm" lớp 10 nâng cao nói riêng phải nhằm thực hiệnmục tiêu GD Tức là đào tạo ra những con người làm chủ tri thức khoa học

và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành, tác phongcông nghiệp có niềm tin Để làm được điều đó, GV không những cầngiỏi chuyên môn mà nghiệp vụ sư phạm cần vững vàng để tổ chức các hoạtđộng dạy học nhằm làm cho HS tích cực, tự giác, nỗ lực, chủ động, hợp táctrong việc trao đổi thông tin với bạn học và với GV để xây dựng kiến thứccho bản thân

Trên đây là một số khó khăn cơ bản khi dạy học chương "Động lực

học chất điểm" Để khắc phục khó khăn và nâng cao hiệu quả dạy học thìđiều quan trọng là chọn được một quan điểm, một PPDH thích hợp

2.1.2.2 Khả năng giải quyết những khó khăn trên khi dạy học chương

- Vận dụng DHKT để phá vỡ quan niệm sai và xây dựng quan niệmkhoa học cho HS

Theo LTKT ta thấy đây là một quan điểm dạy học rất thích hợp choviệc phá vỡ quan niệm sai và xây dựng quan niệm khoa học cho HS VìDHKT dựa trên quan niệm sẵn có của HS và tổ chức cho HS tương tác vớinhau và tương tác với GV để HS tự phá bỏ quan niệm sai, xây dựng quanniệm khoa học cho HS

- Vận dụng DHKT để đào tạo con người của thời đại mới

Trong DHKT, HS được tự bộc lộ quan niệm của bản thân, được traođổi, nhận xét, đánh giá, được đưa ra giả thuyết về vấn đề nghiên cứu, được

đề xuất phương án và tiến hành TN Từ đó dần hình thành ở học sinh nănglực dự đoán, năng lực định hướng tìm tòi cách thức giải quyết vấn đề, nănglực thực hành, năng lực tư duy sáng tạo, tác phong làm việc khoa học, cẩnthận

Như vậy, bằng quá trình đồng hóa và điều ứng HS xây dựng kiếnthức (kiến tạo) gồm kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội Kiến thức mới đượcxây dựng trên kiến thức và quan niệm đã có của HS; HS được vận hành cáckiến thức quan niệm đã có giải quyết các tình huống được xây dựng khéoléo trong bài học để tự xóa bỏ quan niệm sai; chiếm lĩnh tri thức khoa học

2.1.3 Cấu trúc chương "Động lực học chất điểm"

Để mỗi tiết học đạt được hiệu quả cao thì việc “soạn bài” phải là laođộng nghiêm túc, sáng tạo của mỗi GV Về bản chất, đó là việc thiết kếphương án tổ chức chỉ đạo hoạt động học tâp của HS Một trong những cơ

sở khoa học để người GV Vật lý có thể thiết kế phương án tổ chức, chỉ đạohoạt động học tập của HS là nghiên cứu xây dựng cấu trúc lôgic củachương Sau đây là cấu trúc lôgic chương “Động lực học chất điểm” Vật lý

10 nâng cao

Trọng lực

Biểu thức của g

Định luật Húc

Lực kế

Định luật vạn vận vật hấp dẫn

Lực căng dây

Lực

ma sát nghỉ

Lực

ma sát trượt

Lực

ma sát lăn

Lực quán tính ly tâm

Lực đàn hồi của lò xo

Hệ quy chiếu quán tính

Quán tính

Khái niệm khối lượng

Lực đàn hồi

Định luật II

Định luật III

Lực hấp dẫn

Lực

ma sát

Lực hướng tâm

Lực quán tính

phi quán tính

Khái niệm lực

hướng nghiên cứu

Ngoài việc thực hiện mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức- kỹnăng [22,tr 89-103] thì việc xây dựng các tiến trình dạy học cần đạt đượcmột số mục tiêu sau:

Về kiến thức:

Khắc phục một số quan niệm sai và xây dựng quan niệm khoa họccho học sinh Cụ thể là quan niệm về khái niệm lực, quan niệm về tínhquán tính, quan niệm về khái niệm khối lượng, quan niệm về lực ma sát

- Bồi dưỡng cho HS năng lực thực nghiệm

- Bồi dưỡng cho HS năng lực đánh giá và tự đánh giá, năng lực phê

và tự phê

- Bồi dưỡng cho HS khả năng làm việc nhóm

Về thái độ

- Có ý thức trình bày, áp dụng những kiến thức, kinh nghiệm của

mình vào các hoạt động của lớp học

- Có tinh thần nỗ lực phấn đấu, tinh thần hợp tác trong học tập vànghiên cứu cũng như tự học hỏi người khác

2.3 Thực trạng dạy học chương "Động lực học chất điểm" ở một số trường THPT huyện Đông sơn, Thanh hóa

2.3.1 Mục tiêu tìm hiểu

Tìm hiểu thực trạng dạy học chương"Động lực học chất điểm" lớp

10 nâng cao ở trường THPT Đông Sơn I và một số trường THPT thuộchuyện Đông Sơn, tỉnh Thanh Hóa

2.3.2 Đối tượng tìm hiểu

Chúng tôi tiến hành điều tra đối với 10 GV ở trường THPT ĐôngSơn I, một số GV trường THPT thuộc huyện Đông Sơn và HS ở trườngTHPT Đông Sơn I trong khoảng thời gian từ 8/2011 đến 12/2011

Sử dụng phiếu điều tra (xem phụ lục) và trao đổi trực tiếp đối với

GV và HS trường THPT Đông Sơn I và một số trường THPT thuộc huyệnĐông Sơn

ra quan niệm khoa học cho HS (20%), còn nếu là quan niệm phù hợp thì

GV cũng chỉ khen ngợi và đưa ra bằng chứng chứng minh (33,3%)

GV đã sử dụng PPDH tích cực tuy vậy hầu như rất ít GV biết thế nào

là DHKT (6,7%) Chứng tỏ DHKT còn rất mới ở trường phổ thông

Việc sử dụng TN còn nhiều hạn chế, nếu có thường ở tiết thao giảng,

dự giờ mục đích cũng chỉ để minh họa hay nêu hiện tượng là chính chứkhông phải dùng nó trong một phần chính để nghiên cứu khoa học

Về phương tiện dạy học, phần lớn GV nhất định phải sử dụng CNTT(40%) Ở một số trường sở yêu cầu thi GV dạy giỏi là phải sử dụng CNTT,điều đó làm GV phụ thuộc nhiều vao CNTT Ở trên bài giảng điện tử cónhiều hiệu ứng gây tò mò, mất thời gian cho HS, sau những buổi học ấy

HS thường chỉ ghi được đề mục chưa nói đến việc tự xây dựng được kiếnthức cho mình

GV thường kiểm tra- đánh giá kết quả học tập của HS thông quakiểm tra miệng, giải bài tập và kiểm tra viết (33,3%) Rất ít GV kiểm trathông qua thuyết trình nhóm về một vấn đề vật lý nào đó Cũng rất ít GV

là nguyên nhân duy trì chuyển động của vật

Khi trao đổi với HS, chúng tôi thấy 72% HS thích học kiểu thầy côđọc trò ghi Rất nhiều HS ngại hoạt động, hỏi, tranh luận Nhiều HS khônghọc bài cũ và lười làm bài tập về nhà (chỉ có khoảng từ 4% đến 10% HSthường xuyên hỏi, trao đổi bài đó là những HS có học lực khá, giỏi); cóđến 55,5% HS không muốn hoặc chưa sẵn sàng thay đổi cách dạy học theokiểu truyền đạt kiến thức

Có trên 88,8% HS thích học vật lý có TN và được làm TN, nhưngchỉ có khoảng 20% số tiết học có TN và dưới 15% số tiết học HS được làm

TN, nếu HS được làm TN cũng dưới sự hướng dẫn của GV, HS hiếm khiđược tự nghiên cứu, mày mò, lắp ráp

Từ một số lý do trên mà quan niệm sẵn có của HS (đa số là quanniệm sai và chưa đầy đủ) chưa được bộc lộ Trong khi HS thường xâydựng kiến thức cho bản thân dựa trên những quan niệm đó và việc xâydựng kiến thức, kỹ năng cũng còn thụ động do đó kiến thức mà HS xâydựng được còn rất hạn chế

cũng là một yếu tố hạn chế khả năng sử dụng TN trong dạy học vật lý.

Về mục đích TN, có đến 40% GV dùng TN minh họa, 33,3% dùng

TN nêu hiện tượng, đặt vấn đề Do vậy GV chưa phát huy hết vai trò của

TN trong hoạt động dạy học của mình Một phần là do cách dạy học theokiểu nêu vấn đề, GV tiến hành TN, hợp thức hóa kiến thức

Việc hướng dẫn HS làm TN, có 33,3% GV thỉnh thoảng thực hiện,53,3% không bao giờ làm Đó có thể là do cách dạy của thầy, học của tròcũng có thể do trong quá trình kiểm tra- đánh giá, hầu như không có tiêuchí đánh giá năng lực thực hành của HS, nếu có cũng chưa được GV quantâm đúng mức Lý do nữa là GV sợ mất thời gian nên đa số TN(nếu có) do

GV tiến hành, HS quan sát, nhận xét Vì vậy năng lực thực hành, địnhhướng tìm tòi cách giải quyết vấn đề của HS còn hạn chế

Việc dạy khái niệm, định luật, quy tắc có đến 60% GV dạy theo kiểunêu vấn đề, diễn giảng cho cả lớp nghe, vì vậy GV chưa làm nổi bật đặctrưng của môn vật lý- đó là khoa học thực nghiệm, các khái niệm, địnhluật (nếu được) nên dùng TN để kiểm chứng, chứng minh lại Làm đượcđiều này mới đúng nghĩa dạy các kiến thức vật lý cho HS Nguyên nhânchính do việc kiểm tra- đánh giá chúng ta chưa đề cao năng lực thực hành,tiến hành TN của HS mà chỉ chú trọng việc ghi nhớ kiến thức và một vàihoạt động tư duy nhằm phục vụ các kỳ thi

Việc quan tâm đến quan niệm riêng của HS, chỉ có 13,3% GV có tạođiều kiện cho HS bộc lộ quan niệm của mình Một trong những nguyênnhân đó là Việt Nam có nền văn hóa lâu đời, truyền thống tôn sư trọngđạo Do đó GV luôn tồn tại ý nghĩ mình có quyền áp đặt Mặt khác GVthường chưa tạo điều kiện cho HS bộc lộ những quan niệm sẵn có Điều đólàm người học luôn bị động, không dám hỏi, không dám trao đổi, khôngdám bộc lộ quan niệm của bản thân Thực tế dạy học như vậy dẫn đến việckết quả HS nắm chắc kiến thức chưa cao

2.4 Điều tra quan niệm riêng của HS về một số kiến thức chương trước khi học "Động lực học chất điểm" lớp 10 nâng cao

Chúng tôi đã soạn thảo 22 câu trắc nghiệm và tiến hành điều tra trên

90 HS thuộc 4 lớp 10A của trường THPT Đông Sơn I huyện Đông Sơn

tỉnh Thanh Hóa Sau khi điều tra chúng tôi tiến hành thống kê tỉ lệ % HS

có các quan niệm khác nhau về các kiến thức trong chương "Động lực học

1b trang 6 - 9; 2b trang 19 - 22).

Nhận xét:

Qua các điều tra của chúng tôi cho thấy, HS đã có 18 quan niệm sai

về một số nội dung trong chương "Động lực học chất điểm" Những quanniệm này phần lớn xuất phát từ thực tế, do quá trình học tâp kiến thức mà

HS thu nhận được chưa đầy đủ hoặc do logic nhận thức của HS… Vì vậytồn tại trong ý thức của HS dẫn đến những sai lầm của HS khi trả lời cáccâu hỏi trong quá trình làm việc với GV, chỉ khi có tác động của bên ngoài(môi trường và con người) mói có thể làm cho HS tự thay đổi quan niệmsai của mình

Do đặc điểm những quan niệm sai này đã có trước khi HS làm việcvới GV và được HS lĩnh hội một cách tự nguyện nên nó làm HS đưa ranhững kết luận sai lầm gây khó khăn cho việc lĩnh hội tri thức mới Tuynhiên nếu tôn trọng những quan niệm sẵn có của HS và có thái độ đúngđắn với quan niệm sai thì nó lại chính là điểm tựa cho việc lĩnh hội kiếnthức khoa học Vì vậy vấn đề đặt ra là GV khi tổ chức quá trình dạy họccần giúp HS thay đổi quan niệm sai, thúc đẩy nỗ lực tư duy xây dựng kiếnthức mới

2.5 Chuẩn bị các điều kiện cần thiết để tổ chức DHKT chương "Động lực học chất điểm"

2.5.1 Xác định các đơn vị kiến thức có thể dạy học theo LTKT

DHKT là quan điểm dạy học dựa trên quan niệm sẵn có của ngườihọc (đa số là quan niệm sai) để tổ chức các hoạt động dạy học để ngườihọc tự lực, tích cực xây dựng kiến thức khoa học cho mình Qua thực tếdạy học và qua kết quả điều tra quan niệm của HS trước khi học chương

"Động lực học chất điểm" vật lý 10 nâng cao, chúng tôi xác định được một

số đơn vị kiến thức có thể triển khai dạy học kiến tạo:

1 Khái niệm lực, vì có nhiều HS quan niệm khác nhau về kiến thứcnày và đa số là quan niệm sai

2 Hai lực cân bằng, vì có nhiều HS quan niệm khác nhau về kiếnthức này và đa số là quan niệm sai

3 Quy tắc tổng hợp lực, vì có nhiều HS quan niệm khác nhau vềkiến thức này và đa số là quan niệm sai

niệm khác nhau về kiến thức này và đa số là quan niệm sai.

5 Khái niệm quán tính, vì có nhiều HS quan niệm khác nhau vềkiến thức này và đa số là quan niệm sai

6 Sự xuất hiện của lực ma sát nghỉ, vì có nhiều HS quan niệm khácnhau về kiến thức này và đa số là quan niệm sai

7 Lực ma sát trượt, vì có nhiều HS quan niệm khác nhau về kiếnthức này và đa số là quan niệm sai

2.5.2 Chuẩn bị thiết bị dạy học trực quan

- Dụng cụ: Một quả bóng cao su bơm hơi

- Tiến hành: Dùng tay đấm vào quả bóng

- Kết luận: Lực là nguyên nhân gây ra gia tốc hoặc làm vật bị biến

dạng (Theo quan điểm hiện đại về lực: lực có một tác dụng động lực là

gây ra gia tốc, còn biến dạng là hệ quả của sự thu gia tốc không như nhau

ở các phần khác nhau của vật)

Thí nghiệm 3: Nhằm khắc phục quan niệm sai về hai lực cân bằng:hai lực cân bằng là hai lực cùng phương, ngược chiều cùng độ lớn

- Dụng cụ: Giá đỡ, tấm bìa có đục một số lỗ, hai lực kế

- Tiến hành: Gắn tấm bìa lên giá đỡ, dùng hai lực kế móc vào haiđiểm khác nhau của miếng bìa và kéo theo phương ngang Độ lớn 2 lực kếbằng nhau: tấm bìa quay khi 2 lực cùng phương, tấm bìa chỉ đứng yên khi

2 lực cùng giá

- Kết luận: Hai lực cân bằng là hai lực cùng giá, ngược chiều, cùng

độ lớn, đặt vào cùng một vật (cùng một điểm đặt)

Thí nghiệm 4a: Nhằm khắc phục quan niệm sai về quy tắc tổng hợplực: Tổng hợp lực là cộng số học các lực thành phần.

- Dụng cụ: Một đọan dây cao su, ba lực kế, bút

- Tiến hành: Móc 2 lực kế vào cùng 1 điểm trên 1 đầu dây cao su,đánh dấu phương và độ dãn của đoạn dây, đánh dấu phương của 2 lực kế,ghi giá trị của 2 lực kế

TN4a1: Nếu kéo hai lực kế cùng phương, cùng chiều

TN4a2: Nếu kéo hai lực kế cùng phương, ngược chiều

TN4a3: Nếu kéo hai lực kế khác phương chiều

Sau đó dùng 1 lực kế móc vào kéo dây đến độ dãn và có phương như banđầu

- Kết luận: Hợp lực của 2 lực đồng quy được biểu diễn bằng đườngchéo (kể từ điểm đồng quy) của hình bình hành mà hai cạnh là những véc

tơ biểu diễn hai lực thành phần

+ Khi > 1200 ta thấy độ lớn hợp lực nhỏ hơn các lực thành phần.+ Khi < 1200 ta thấy độ lớn hợp lực lớn hơn các lực thành phần.

- Kết luận: Độ lớn hợp lực có thể nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn lựcthành phần

Thí nghiệm 5: Nhằm khắc phục quan niệm sai về khái niệm quántính: Mọi vật đều có xu hướng thay đổi vận tốc của mình hoặc mọi vật đều

có xu hướng dừng lại khi không có ngoại lực tác dụng vào vật

- Dụng cụ: Một vật AB chắn sáng, đệm không khí, hai cổng quang(là hai bộ cảm biến quang học)

- Kết luận: Mọi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc của mình + Vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên (tính ì)

+ Vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đều(các vật chuyển động có "đà")

Thí nghiệm 6a:

- Dụng cụ: Máng nhôm có rãnh, quả cầu bằng thép, dầu bôi trơn

- Tiến hành:

+ Đẩy viên bi thì viên bi lăn được quãng đường S1

+ Làm giảm ma sát của máng vật đi được quãng đường S2 trên mángtrước khi dừng lại S2 > S1

+ Nếu máng rất nhẵn (đánh bóng thật tốt bôi trơn bằng dầu nhờn) thìvật không dừng lại mà chuyển động mãi mãi

- Kết luận: Khi vật đang chuyển động không có lực đẩy nào tácdụng vào vật; lực ma sát cản trở chuyển động của vật

Thí nghiệm 6b:

- Dụng cụ: Máng nhôm có rãnh gồm hai đoạn được nối với nhaubằng bản lề, viên bi bằng thép, dầu bôi trơn

+ Thả viên bi từ độ cao h của máng nghiêng 1 thì viên bi lăn đượcquãng đường S1 và đạt đến gần độ cao ban đầu.

+ Làm giảm ma sát của máng nghiêng 2 và hạ thấp độ cao củamáng 2 thì vật đi được quãng đường S2 trên máng nghiêng trước khi dừnglại S2 > S1

+ Nếu tiếp tục giảm  đến 0 độ (máng 2 nằm ngang) thì vật chuyểnđộng được quãng đường S3 trên máng ngang rồi dừng lại và S3 > S2 > S1

+ Nếu máng rất nhẵn (đánh bóng thật tốt bôi trơn bằng dầu nhờn) thìvật không dừng lại mà chuyển động mãi mãi

+ Trong trường hợp lý tưởng một máng ngang hoàn toàn nhẵn đểkhông có sự cản trở nào thì vật sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi

- Kết luận: Nếu loại trừ được các tác dụng cơ học lên một vật thì vật

sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi (Lực không phải là nguyên nhân duy trìchuyển động) (Đó chính là thí nghiệm tưởng tượng của Galilê)

Thí nghiệm 7: Nhằm khắc phục quan niệm lực ma sát nghỉ xuấthiện khi vật cân bằng tại một vị trí

- Dụng cụ: Một lực kế có giới hạn đo 5N, một máng bề mặt nhẵn,một khúc gỗ, quả nặng, một sợi dây không dãn

- Tiến hành: Móc lực kế nằm ngang vào một đầu khúc gỗ Sau đókéo nhẹ tấm ván khi tấm ván chưa chuyển động đọc số chỉ lực kế

- Kết luận: Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng vàovật mà ngoai lực này có xu hướng làm cho vật chuyển động nhưng chưa

đủ để thắng lực ma sát

Thí nghiệm 8a:

- Dụng cụ: Một lực kế có giới hạn đo 5N, một tấm ván, một khúc

gỗ, một sợi dây không dãn

- Tiến hành: Móc lực kế nằm ngang, một đầu vào khúc gỗ, một đầuvào điểm cố định Sau đó kéo đều và chậm tấm ván về phía ra xa lực kế vàđọc số chỉ lực kế

- Kết luận: Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi hai vậttrượt trên bề mặt của nhau

Thí nghiệm 8b: Nhằm khắc phục quan niệm lực ma sát trượt phụthuộc diện tích mặt tiếp xúc