Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học bài tập chương động lực học chất điểm vật lí lớp 10 trung học phổ thông

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể của chương “Động lực học chất điểm” có sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ THANH HOÀI

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG

DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”

VẬT LÍ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ

MÃ SỐ 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN THỊ NHỊ

NGHỆ AN – 2016

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cô giáo hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Thị Nhị, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cám ơn Ban giám hiệu, khoa Sau Đại Học, khoa Vật lí, bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lí của trường Đại Học Vinh

Tôi xin chân thành cám ơn Sở GD-ĐT thành phố Hồ Chí Minh, Ban giám hiệu trường THPT Trần Quốc Tuấn, tổ Vật lí trường THPT Trần Quốc Tuấn đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, triển khai nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, đồng nghiệp và bạn

bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và triển khai thực hiện đề tài

Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016

Tác giả

Lê Thanh Hoài

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỤC LỤC

Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài 7

2 Mục đích nghiên cứu 8

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 8

4 Giả thuyết khoa học 8

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

6 Phương pháp nghiên cứu 9

7 Đóng góp của luận văn 9

8 Cấu trúc luận văn 10

Nội dung Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học bài tập vật lý ở trường phổ thông 1.1 Bài tập vật lí 11

1.1.1 Khái niệm 11

1.1.2 Vai trò của bài tập trong việc dạy học vật lí 11

1.1.3 Phân loại các bài tập vật lí 13

1.1.3.1 Phân loại theo phương pháp giải 13

1.1.3.2 Phân loại theo nội dung 14

1.1.3.3 Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy học sinh trong quá trình dạy học 15

1.1.3.4 Phân loại theo hình thức làm bài 15

1.1.4 Các hình thức dạy học bài tập vật lí 16

1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề 19

1.2.1 Năng lực 19

1.2.1.1 Khái niệm năng lực 19

1.2.1.2 Phân loại năng lực 20

1.2.2 Cấu trúc của năng lực 20

1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề 21

1.2.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 21

1.2.3.2 Các phương pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 21

1.3 Bài tập vật lý với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 27

1.3.1 Dạy học giải quyết vấn đề 27

1.3.2 Sử dụng bài tập vật lý với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 34

1.3.2.1 Tạo tình huống có vấn đề 34

1.3.2.2 Giải quyết vấn đề, xây dựng và hình thành kiến thức mới 35

1.3.2.3 Vận dụng, củng cố 36

1.4 Thực trạng việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí ở một số trường THPT trên địa bàn quận 11 36

1.4.1 Thực trạng 36

1.4.2 Một số nguyên nhân cơ bản 37

1.4.3 Thuận lợi và khó khăn trong việc dạy học giải quyết vấn đề và sử dụng bài tập vật lý để hỗ trợ quá trình dạy học đó ở các trường phổ thông 38

1.4.3.1 Thuận lợi 38

1.4.3.2 Khó khăn 39

1.4.4 Biện pháp khắc phục 39

1.5 Kết luận chương 1 40

Chương 2: Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học bài tập chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT 2.1 Vị trí, vai trò của chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT 42

2.2 Mục tiêu, cấu trúc của chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT 42

2.2.1 Mục tiêu cần đạt được khi dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT 42

2.2.1.1 Về kiến thức 42

2.2.1.2 Về kĩ năng 43

2.2.1.3 Về thái độ 44

2.2.2 Cấu trúc chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT 45

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 46

2.3.1 Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập 46

2.3.2 Hệ thống bài tập đã biên soạn và sưu tầm 46

2.4 Thiết kế một số tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 52

2.4.1 Xây dựng tiến trình dạy học bài Ba định luật Niu-tơn (Tiết 1) 52

2.4.2 Xây dựng tiến trình dạy học bài Ba định luật Niu-tơn (Tiết 2) 59

2.4.3 Xây dựng tiến trình dạy học cho tiết bài tập bài Ba định luật Niu-tơn 64

2.4.4 Xây dựng tiến trình dạy học cho tiết bài tập bài Lực ma sát 76

2.5 Kết luận chương 2 88

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 89

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 89

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 89

3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 89

3.5 Nội dung thực nghiệm sư phạm 89

3.6 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 90

3.6.1 Đánh giá định tính 90

3.6.2 Đánh giá định lượng 90

3.6.2.1 Xử lí kết quả bài kiểm tra sau thực nghiệm 90

3.6.2.2 Kiểm định thống kê 95

3.7 Kết luận chương 3 97

Kết luận chung 98

Tài liệu tham khảo 100 Phụ lục P1

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đổi mới giáo dục là một trong những nhiệm vụ hàng đầu và cấp bách hiện nay của ngành giáo dục và đào tạo nước ta Đổi mới giáo dục phổ thông là một quá trình đổi mới từ mục tiêu, nội dung chương trình, đổi mới về phương pháp dạy, phương tiện giáo dục, cách đánh giá chất lượng giáo dục, kể cả đổi mới cách xây dựng chương trình để đảm bảo tạo ra một “ sản phẩm giáo dục” có thể đáp ứng được những yêu cầu mới của xã hội Trong đó đổi mới phương pháp giáo dục đóng một vai trò quang trọng, trực tiếp hiện thực hóa kết quả đổi mới các yếu tố khác Nhiệm vụ đổi mới phương pháp giáo dục đặt lên vai người giáo viên, người quyết định chất lượng của quá trình giáo dục

Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi “ Đổi mới phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú cho người học”

Trong các môn học ở trường phổ thông, môn Vật lý là một bộ môn quan trọng Với các nhiệm vụ của mình, môn Vật lý góp phần tích cực trong việc giáo dục toàn diện cho học sinh Thực tiễn dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng hiện nay ở trường phổ thông mang tính hàn lâm, lý thuyết, xa rời thực tế, về phương pháp giảng dạy đa phần vẫn sử dụng phương pháp diễn giảng Ít sử dụng những phương pháp dạy học nhằm làm tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học Với cách thức giảng dạy như vậy, rất ít học sinh yêu thích môn vật lý – một môn học có nhiều ứng dụng trong thực tiễn và đời sống kỹ thuật, học sinh thường sợ học môn vật lý, vì vậy chất lượng học tập môn vật lý còn thấp, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh chưa được bồi dưỡng, rèn luyện

Trong các phương pháp dạy học, dạy học giải quyết vấn đề, với khả năng của mình, sẽ góp phần nâng cao tính tích cực tư duy của học sinh, gắn liền hai mặt kiến thức và tư duy, đồng thời hình thành ở học sinh nhân cách có khả năng sáng tạo thực

sự, góp phần bồi dưỡng năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Về mặt lí luận dạy học, dạy học giải quyết vấn đề (hay dạy học nêu vấn đề) ra đời từ

những năm sáu mươi của thế kỷ XX, nhằm khắc phục tính chất tái hiện về tư duy của dạy học giảng giải minh họa Bản chất của dạy học giải quyết vấn đề là tính sáng tạo trong tư duy của người học khi người học được đặt trước tình huống có vấn đề hấp dẫn, lý thú, thiết thực nhưng lại không thể giải quyết được chỉ bằng tư duy tái hiện; với

sự hướng dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp của giáo viên thì HS nỗ lực tư duy giải quyết được vấn đề, tìm ra kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới cho chính mình với niềm vui khám phá, phát minh Những thế mạnh đó của dạy học giải quyết vấn đề nếu được khai thác trong môn vật lý sẽ có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng niềm yêu thích môn học, năng lực tư duy và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Tuy nhiên trong thực tiễn dạy học môn vật lý việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề còn nhiều khó khăn

Chương “ Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật lý 10 THPT có một vai trò quan trọng trong nội dung kiến thức nói chung của chương trình giáo dục trung học phổ thông và trong việc hình thành kiến thức kĩ thuật tổng hợp nói riêng cho học sinh Các bài học và bài tập trong chương “ Động lực học chất điểm” có rất nhiều vấn

đề khó, nếu như không có cách dạy hợp lí, sáng tạo chắc chắn việc tiếp thu kiến thức

- Năng lực giải quyết vấn đề

- Quá trình dạy học Vật lý ở trường trung học phổ thông

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Chương “ Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập vật lý chương “Động lực học chất điểm” Vật

lý 10 THPT và sử dụng chúng một cách hợp lý sẽ bồi dưỡng được năng lực giải quyết

vấn đề cho học sinh từ đó nâng cao chất lượng dạy học chương này nói riêng, dạy học vật lý ở trường THPT nói chung

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải

quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lý; về bài tập vật lý và sử dụng bài tập vật

lý trong bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung kiến thức chương “động lực học chất điểm” Vật lý lớp

10 trung học phổ thông

- Xây dựng , tuyển chọn hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” theo định

hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể của chương “Động lực học chất điểm” có sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của đề tài

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu lý luận dạy học giải quyết vấn đề, làm sáng tỏ về mặt lý luận các vấn đề có

liên quan của đề tài

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập, các tài liệu tham khảo để phân tích cấu trúc logic, nội dung các kiến thức thuộc chương động lực học chất điểm

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

- Nghiên cứu thực trạng dạy học phần động lực học chất điểm ở trường trung học phổ thông

- Dạy học thực nghiệm sư phạm

- Quan sát, kiểm tra, đánh giá hoạt động của học sinh trong giờ học

6.3 Phương pháp thống kê:

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

7 Đóng góp của luận văn

7.1 Về mặt lý luận:

- Tổng hợp lý luận về năng lực giải quyết vấn đề, bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề

và sử dụng bài tập vật lý trong việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Thiết kế được 2 tiến trình dạy học lý thuyết và 2 tiến trình dạy học bài tập chương

“Động lực học chất điểm” theo hướng sử dụng bài tập bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

8 Cấu trúc luận văn

- Mở đầu

- Nội dung: gồm 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học bài tập vật lý ở trường phổ thông (30 trang)

Chương 2: Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học bài tập chương “ Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT (47 trang)

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (9 trang)

Kết luận chung (2 trang)

Tài liệu tham khảo (1 trang)

Phụ lục (24 trang)

CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC

BÀI TẬP VẬT LÝỞ TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Bài tập vật lý

Theo Thái Duy Tuyên thì BT là một hệ thông tin xác định bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ và tác động qua lại với nhau:

- Những điều kiện là tập hợp những dữ liệu xuất phát, diễn tả trạng thái ban đầu của

BT từ đó có thể tìm ra cách giải quyết, đó là “cái cho” hay “giả thuyết” [9]

- Những yêu cầu là trạng thái mong muốn đạt tới, đó là “cái phải tìm” hay “kết luận”

Hai tập hợp này tạo thành BT nhưng lại không phù hợp nhau, thậm chí mâu thuẫn nhau, từ đó xuất hiện nhu cầu phải biến đổi để khắc phục sự không phù hợp hay mâu thuẫn giữa chúng

Như vậy, có thể hiểu BT là bài ra cho người học trong đó chứa đựng một hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi người học phải giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không ở trạng thái có sẵn của người giải tại thời điểm mà BT được ra

Bài tập vật lý là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lý vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật lý, phát triển tư duy vật lý và thói quen vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn

Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề không lớn, được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý là một bài tập vật lý Thật ra, trong giờ học vật lý, mỗi một vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa chính là một bài tập đối với học sinh

 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức:

Trong gia đoạn xây dựng kiến thức mới, HS nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng Trong BT, HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào các trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ

thế HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế Ngoài những ứng dụng quang trọng trong kỹ thuật, BTVL sẽ giúp HS thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học

Các khái niệm, định luật vật lý thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau Bài tập sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó

BTVL là một phương tiện cũng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình [8]

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

Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới, để giải thích hiện tượng mới

do bài tập phát hiện ra [8]

 Bài tập vật lý giúp rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn

luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát:

BTVL là một trong những phương tiện quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễ, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn để của thực tiễn Có thể xây dựng nhiều BT có nội dung thực tiễn, trong đó HS phải biết vận dụng lý thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xãy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước [8]

 Bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh:

Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà HS rút ra được nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của các em được nâng cao, tính kiên trì được phát triển [8]

 Bài tập vật lý góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh:

Việc giải BTVL đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất vật lý với mức độ khó được nâng dần lên giúp HS phát triển tư duy Có nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy

sáng tạo Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này [8]

 Bài tập vật lý dùng để kiểm tra mức độ kiến thức của học sinh:

BTVL cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác [8]

Có nhiều cách phân loại BTVL Nếu dựa vào các phương thức giải có thể chia bài tập thành: BT định tính, BT tính toán, BT thí nghiệm, BT đồ thị Nếu dựa vào mức độ khó khan của BT đối với HS, có thể chia BTVL làm BT tập dượt, BT tổng hợp, BT sáng tạo Hoặc có thể phân loại theo nội dung vấn đề ví dụ: cơ học, điện học, quang học, vật lý hạt nhân, trong cơ học được phân thành động học, động lực học, tĩnh học, trong động học lại có động học chất điểm, động học vật rắn, động học cơ hệ…[8]

1.1.3.1 Phân loại theo phương thức giải

- Bài tập định tính làm tăng sự hứng thú của HS đối với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát ở HS, là phương tiên rất tốt để phát triển tư duy của HS, và dạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn

b Bài tập định lượng

- Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải HS phải thực hiện một loạt phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết quả thu được là một đáp án định lượng Có thể chia BT định lượng làm hai loại: BT tính toán tập dượt và BT tính toán tổng hợp

- Bài tập tính toán tập dượt: là loại bài tập tính toán đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản nhằm củng

cố kiến thức cơ bản vừa học, làm HS hiểu rõ ý nghĩa các định luật và công thức biểu diễn chúng

- Bài tập tính toán tổng hợp: là loại bài tập mà khi giải thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lý Ngoài ra BT tính toán tổng hợp cũng nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung vậy lý của các định luật, quy tắc biểu hiện dưới các công thức Vì vậy, GV cần lưu ý HS chú ý đến ý nghĩa vật lý của chúng trước khi đi vào lựa chọn các công thức và thực hiện phép tính toán

c Bài tập thí nghiệm

- Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải

lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản BT thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng

- Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn

- Lưu ý: trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xãy ra như thế Cho nên phần vận dụng các định luật vật lý để giải thích các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm

d Bài tập đồ thị

- Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị

- Bài tập đồ thị có tác dụng rèn kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng mô tả trong đồ thị

1.1.3.2 Phân loại theo nội dung

Dựa vào nội dung, BT được phân loại theo các đề tài của tài liệu vật lý: BT có nội dung trừu tượng, BT có nội dung cụ thể, BT có nội dung thực tế, BT vui Sự phân chia này có tính chất quy ước vì BT có thể đề cập tới những kiến thức của những phần khác nhau trong chương trình vật lý [8]

- Bài tập có nội dung trừu tượng là trong điều kiện của bài toán, bản chất vật lý được nêu bật lên, những chi tiết không bản chất được bỏ bớt

- Bài tập có nội dung cụ thể có tác dụng tập dượt cho HS phân tích các hiện tượng vật lý cụ thể để làm rõ bản chất vật lý

- Bài tập có nội dung thực tế là loại bài tập liên quan trực tiếp tới đời sống, kỹ thuật, sản xuất và đặc biệt là thực tế lao động của HS, có tác dụng rất lớn về mặt giáo dục kĩ thuật tổng hợp

- Bài tập vui là bài tập có tác dụng làm giảm bớt sự khô khan, mệt mỏi, ức chế ở

HS, nó tạo sự hứng thú đồng thời mang lại trí tuệ cao

1.1.3.3 Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy học sinh trong quá trình dạy học

Có thể phân loại: BT luyện tập, BT sáng tạo, BT nghiên cứu, BT thiết kế

- Bài tập luyện tập: là loại bài tập mà việc giải chúng không đòi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh, chủ yếu chỉ yêu cầu HS nắm vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã được chỉ dẫn

- Bài tập sáng tạo: trong loại bài tập này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập, mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học

- Bài tập nghiên cứu: là dạng BT trả lời những câu hỏi “tại sao”

- Bài tập thiết kế: dạng BT trả lời những câu hỏi “phải làm như thế nào”

1.1.3.4 Phân loại theo hình thức làm bài

a Bài tập trắc nghiệm tự luận

Là loại bài tập yêu cầu HS giải thích, tính toán và hoàn thành theo một logic cụ thể Nó bao gồm những loại bài tập đã trình bày ở trên

b Bài tập trắc nghiệm khách quan

Là loại BT cho câu hỏi và đáp án Các đáp án có thể đúng, gần đúng hoặc sai Nhiệm vụ của HS là tìm ra câu trả lời đúng nhất, cũng có khi la những câu bỏ lửng yêu cầu điền vào chổ trống để có câu trả lời đúng BT loại này gồm:

+ Câu đúng – sai: câu hỏi là một phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựa chọn: Đúng hoặc sai

+ Câu nhiều lựa chọn: một câu hỏi, nhiều phương án lựa chọn, yêu cầu HS tìm phương án trả lời đúng nhất

+ Câu điền khuyết: nội dung trong câu bị bỏ lửng, yêu cầu HS điền từ ngữ hoặc công thức đúng vào chỗ bị bỏ trống

+ Câu ghép hình thức: nội dung của các câu được chia thành hai phần, HS phải tìm các phần phù hợp để ghép thành câu đúng

 Dạy học bài tập vật lý trong tiết học tài liệu mới:

Vào đầu tiết học, các BT được đưa ra cho HS nhằm mục đích kiểm tra kiến thức, hoặc để củng cố tài liệu đã học GV thường sử dụng các biện pháp sau:

- Cho HS lên bảng và yêu cầu HS giải BT do GV đưa ra Tùy thuộc và mức độ nội dung của BT mà có thể cho HS lên bảng lần lượt từng em hoặc vài ba em

- Cho HS giải bài tập vào vở hoặc lên giấy

- Không nên cho HS làm bài kiểm tra viết vào đầu tiết học, nên sử dụng các BT nhằm mục đích khái quát hóa kiến thức đã học, nêu được vấn đề sắp được nghiên cứu trong tiết học Khi nghiên cứu tài liệu mới, tùy theo nội dung của tài liệu và PP giảng dạy các BT có thể là một phương tiện đóng vai trò minh họa cho kiến thức mới hoặc một phương tiện để rút ra những kiến thức mới Ở giai đoạn củng cố tài liệu mới, các

BT được đưa ra yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức mới để giải quyết với thời lượng khoảng 10 phút Ở đây, tốt hơn cả là GV phân tích BT tạo cho được không khí hứng khởi đối với HS để giải quyết vấn đề BT đặt ra

 Dạy học bài tập trong tiết học bài tập:

Vào đầu tiết học BT hoặc trước khi làm BT nào đó, GV phải giúp HS nhớ, hệ thống lại các kiến thức lí thuyết đã được học trước đó liên quan đến tiết học

Trong tiết học giải BT người ta thường sử dụng hình thức làm việc của lớp học là:

GV làm BT trên bảng cho HS theo dõi, hoặc hướng dẫn HS tự làm BT trên bảng vào

vở Hình thức thứ hai được áp dụng để hình thành kĩ năng, kĩ xảo thực hành, kiểm tra kết quả học tập của cá nhân, của nhóm HS Khi trình bày PP giải những BT loại mới,

GV phải giải thích cho HS nguyên tắc giải, sau đó phân tích một bài mẫu làm cho HS hiểu rõ logic giải để từ đó vận dụng vào bài thực hành

Có thể vận dụng các biện pháp như:

- Nêu ý nghĩa, mục đích của việc giải bài tập làm cho HS thấy được tầm quang trọng của việc luyện tập

- Tổ chức đàm thoại giữa GV và HS, hoặc giữa các HS với nhau về nội dung BT

để đưa ra một giả thuyết hoặc một vài giả định có thể mâu thuẫn lẫn nhau làm cho HS xem xét, nghiên cứu hiện tượng từ nhiều góc độ khác nhau, chống thói quen suy nghĩ rập khuôn, máy móc

- Sử dụng các BT vui, các BT nghịch và ngụy biện

- Sử dụng các tài liệu trực quan (tranh ảnh, mô hình, các video clip…) và các thí nghiệm vật lí

- Kết hợp làm việc tập thể và cá nhân một cách có hiệu quả

Trước khi giải một BT nào đó phải hướng dẫn cho HS dự kiến các cách giải theo khả năng tư duy của các em và để cho các em suy nghĩ vài phút Trong quá trình giải

BT, GV phải luôn lưu ý tới các HS còn yếu, nhắc nhở, động viên, khích lệ và đặt ra những câu hỏi nhằm mục đích giúp các em gỡ bỏ được những khúc mắc mà do tâm lí

e ngại không giám thể hiện ra

 Dạy học bài tập trong tiết ôn tập:

Trong tiết ôn tập, loại BT thường được sủ dụng là các BT có tính phát triển, cho phép khái quát hóa nội dung các BT tạo điều kiện đi sâu vào giải thích các hiện tượng vật lí Đặc biệt là các BT có tính chất tổng hợp giúp HS liên hệ rộng tới các đơn vị kiến thức đã học, khắc sâu them kiến thức, hệ thống hóa các khái niệm, các định luật, các công thức cần nắm để vận dụng chúng

 Dạy học bài tập kiểm tra:

Dạy học BT kiểm tra là một hình thức để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, khả năng vận dụng kiến thức của HS Vì khi giải BT loại này, HS phải làm việc hoàn toàn độc lập Tùy theo vệc đánh giá mà GV có thể vận dụng một trong hai hình thức sau:

- Kiểm tra nhanh: Hình thức này thường dùng để tìm hiểu trình độ, khả năng xuất phát của HS để làm cơ sở cho việc nghiên cứu, lựa chọn nội dung cũng như PP giảng dạy phù hợp, sát với đối tượng HS, cũng nhằm để đánh giá đúng khả năng nhận thức của HS về một khía cạnh của một đề tài nào đó Các BT được chọn là những bài để

HS làm trong thời gian ngắn (từ 10 – 15 phút) Ở đây nên lựa chọn các câu hỏi và BT

có nhiều đáp án, buộc HS phải tư duy nhiều để phân tích chọn lựa phương án đúng (câu hỏi có nhiều lựa chọn)

- Kiểm tra tổng kết: Hình thức này cho phép GV đánh giá nhận thức của HS không phải chỉ một vài khía cạnh mà là cả một đề tài nào đó, hoặc cả một phần bài nào

đó trong tài liệu Các BT được lựa chọn là những bài kiểm tra tổng kết phức tạp hơn, đòi hỏi HS phải hiểu, vận dụng kiến thức ở phạm vi rộng, hoặc phân tích BT để nhận

ra được những đặc điểm tinh tế ở trong bài Tuy nhiên, để có kết quả tốt hơn các BT kiểm tra tổng kết phải lựa chọn sao cho vừa với HS

 Dạy học bài tập để phát hiện học sinh có năng khiếu về vật lí:

Hình thức này nhằm mục đích để phát hiện và tuyển chọn được những HS khá giỏi về vật lí Các bài tập lựa chọn cho mục đích này phải là những bài tập khó đòi hỏi

tư duy ở mức độ cao, buộc HS phải đề xuất được phương án giải hay hoặc có nhiều phương án trả lời và phải thực hiện các phương án đó

 Dạy học bài tập trong bài học ngoại khóa:

Giải BTVL theo nhóm là một hình thức phổ biến của công tác ngoại khóa vật lí, nhóm giải BT thường là những HS có năng lực và rất yêu thích môn vật lí Bằng kinh nghiệm và sự sáng tạo của mình, GV có thể tổ chức được việc giải BT theo nhóm với nội dung phong phú một cách hào hứng Đây là một môi trường học tập hết sức thuận lợi cho cá nhân HS, trong các buổi ngoại khóa HS được rèn luyện các kĩ năng giải quyết các BT khó, được cung cấp những thông tin hấp dẫn về bộ môn từ phía GV hoặc

từ những thành viên khác của nhóm như các bảng tổng kết, các báo cáo nêu lên ý nghĩa của các hiện tượng vật lí đã được nghiên cứu, được thực hành về vật lí nhiều hơn…Như vậy, việc giải BTVL theo nhóm có tác dụng tích cực và trực tiếp đến kết quả học tập của HS, phát triển thế giới quan, bồi dưỡng được phương pháp nhận thức khoa học vật lí, trang bị các kĩ năng về tính toán cho các em

Các cuộc thi HS giỏi vật lí của chúng ta hiện tại là một dạng của ngoại khóa vật lí

Vì đề thi chưa thể hiện được phần thực hành của HS, nên tác dụng giáo dục bộ môn này còn hạn chế

Vì vậy để công tác ngoại khóa vật lí đúng nghĩa của nó, GV nên lập nhóm HS yêu thích môn vật lí, tổ chức cho các em làm việc với BT hay và khó tuyển chọn từ nhiều nguồn, trong đó phải lưu ý tới các BT hay thì mới có thể thực hiện được mục đích của công tác ngoại khóa vật lí

BTVL rất đa dạng và phong phú, mang đầy ý nghĩa giáo dục, phát triển tư duy, giáo dưỡng và giáo dục kĩ thuật tổng hợp Giải BTVL đòi hỏi HS hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập và sáng tạo

1.2 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề[6], [7], [8]

1.2.1.1.Khái niệm năng lực

Trong tâm lý học hiện nay cũng có nhiều định nghĩa về năng lực: Theo P.A Ruđich “Năng lực là tính chất tâm – sinh lý của con người chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cũng như hiệu quả thự hiện một hoạt động nhất định”

Từ định nghĩa này, khái niệm năng lực bao gồm các điều kiện tâm sinh lý chi phối hoạt động của con người [7]

A.G Côvaliôp định nghĩa “Năng lực là một tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động và đảm bảo cho hoạt động và đạt được những kết quả cao” [7]

N.X Lâytex cho rằng năng lực là những thuộc tính tâm lý của cá nhân là điều kiện

để hoàn thành tốt đẹp những loại hoạt động nhất định.[7]

Hai định nghĩa trên đều nêu lên những thuộc tính của cá nhân đảm bảo điều kiện cho hoạt động đó Phạm Minh Hạc định nghĩa : “Năng lực là những đặc điểm tâm lý

cá biệt, tạo thành điều kiện quy định tốc độ, chiều sâu, cường độ của việc tác động vào đối tượng lao động” Định nghĩa này cho rằng năng lực là một yếu tố tổ hợp trong một hoạt động cụ thể tạo thành những điều kiện để tác động vào đối tượng lao động [8]

Từ định nghĩa về năng lực ta thấy các dấu hiệu khác biệt về năng lực đó là:

- Khác biệt trong khuynh hướng hoạt động

- Khác biệt trong nhịp độ hoạt động và sự tiến bộ hoạt động, sự dễ dàng trong hoạt động đó

- Số lượng và chất lượng của kết quả hoạt động

- Tính chất độc lập và sáng tạo trong hoạt động

Khuynh hướng là dấu hiệu đầu tiên và sớm nhất của những năng lực đang hình thành Khuynh hướng biểu hiện ở nguyện vọng và ý muốn của con người đối với hoạt động nhất định ví dụ như trong các lĩnh vực hội họa, âm nhạc, toán học, vật lý…nhiều khi nguyện vọng này xuất hiện rất sớm và có tính chất tự phát, say mê trong những điều kiện không thuận lợi Rõ ràng khuynh hướng cho ta biết những tiền đề bẩm sinh nhất định đối với việc phát triển năng lực

Người có năng lực về một hoạt động thuộc lĩnh vực nào đó thường bắt tay vào thực hiện một hoạt động nào đó dễ dàng hơn người không có năng lực, sự tiến bộ trong hoạt động đó rất nhanh về cường độ và độ sâu (chất lượng) hơn người không có năng lực Người có năng lực ở mức độ cao bao giờ cũng thể hiện được tính độc lập và sáng tạo trong hoạt động

Khi xét về bản chất của năng lực ta cần chú ý đến sự khác nhau giữa người này và người khác về hiệu quả hoạt động

Năng lực tạo điều kiện cho việc tiếp thu tri thức, kĩ năng, kĩ xảo Nói đến năng lực được hiểu bao gồm tri thức và kĩ năng của một con người

1.2.1.2 Phân loại năng lực [7]

Có nhiều cách phân loại năng lực theo các tiêu chí khác nhau, có thể có các loại năng lực sau: năng lực chung và năng lực chuyên môn

- Năng lực chung là hệ thống những thuộc tính trí tuệ cá nhân đảm bảo cho cá

nhân nắm được tri thức và hoạt động một cách dễ dàng có hiệu quả, có thể gọi năng lực chung là năng lực trí tuệ (inteligence), năng lực này thể hiện ở các chức năng tâm

lý Ví dụ năng lực phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, ghi nhớ, tưởng tượng…

- Năng lực chuyên môn là hệ thống các thuộc tính cá nhân đảm bảo đạt được kết

quả cao trong nhận thức và trong sáng tạo của các lĩnh vực chuyên môn: âm nhạc, hội họa, thể thao, văn học, khoa học, kĩ thuật, công nghệ Mỗi người đều có năng lực chung và năng lực chuyên môn phát triển bổ sung lẫn nhau

Năng lực gồm có 3 thành tố: kiến thức, kỹ năng và thái độ Giữa các thành tố của năng lực có mối quan hệ hữu cơ với nhau trong sự tác động để hình thành và phát triển

Nói đến năng lực, cần hiểu năng lực có nhiều tầng, bậc Năng lực là một khái niệm phức tạp về nội hàm Trong khuôn khổ đề tài luận văn chúng tôi chỉ lựa chọn, nghiên cứu một số nhóm thuộc năng lực chung và năng lực đặc thù (năng lực chuyên biệt trong dạy học vật lý)

1.2.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

a Khái niệm:

Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập vật lý của học sinh dựa trên hai năng lực thành tố chung: năng lực phát triển “vấn đề ” và năng lực giải quyết vấn đề Năng lực giải quyết vấn đề dựa vào việc giải quyết theo con đường thực nghiệm; theo con đường lí thuyết, suy lí hoặc theo phương pháp mô hình Tương ứng với cách giải quyết vấn đề như vậy, ta có các năng lực thành tố (năng lực chuyên biệt) của năng lực giải quyết vấn đề trong học vật lí: năng lực thực nghiệm, năng lực lí thuyết (năng lực khái quát hóa các quan sát riêng lẻ đề xuất mô hình vật lí), năng lực tính toán (tính toán, xử

lí số liệu để suy ra kết quả từ mô hình vật lí)

b Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề:

- Phát hiện và làm rõ vấn đề: Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc

sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống

- Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất

- Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề: Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề; suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới

1.2.3.2 Các phương án bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh [6]

Dựa theo những cách mà nhà bác học thường dùng để giải quyết các vấn đề khoa học kỹ thuật, có thể có những phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề sau: phương pháp hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết; phương pháp

hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần; phương pháp hướng dẫ tìm tòi sáng tạo khái quát

a Phương pháp hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết

Các định luật vật lý rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong thực tế lại rất phức tạp Các định luật vật lý thường phát biểu lên các mối quan hệ trong điều kiện lý tưởng, hiện tượng chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, nhưng hiện tượng thực tế thì lại bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân tác động đồng thời hoặc biến nhanh theo nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn có một nguyên nhân nhưng ta chỉ quan sát thấy giai đoạn cuối cùng

Phương pháp hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết có nghĩa là: thoạt mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh

để tìm ra những dấu hiệu tương tự với cái đã biết Kiểu hướng dẫn này thường gặp khi học sinh vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình hữu hiệu

Có 3 trường hợp phổ biến sau đây:

 Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lý

Nhiều khi ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hằng ngày không giống như ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lý Nếu không chuyển được sang ngôn ngữ vật lý thì không thể nào áp dụng được những định luật, quy tắc đã biết

Ví dụ: Giải thích vì sao ngồi trên xe đang chạy hãm phanh đột ngột, người lại ngã về phía trước Mới nghe không thấy có định luật vật lý nào nói đến “xe đang chạy” “ngã”

và “hãm phanh đột ngột” Nếu phân tích kĩ ý nghĩa của các cụm từ này, học sinh sẽ nhận ra những dấu hiệu quen thuộc của quán tính: “Xe đang chạy” có nghĩa là người đang chuyển động cùng xe, “hãm phanh đột ngột” có nghĩa là xe dừng lại độ ngột,

“người ngã về trước” có nghĩa là người tiếp tục chuyển động về phía trước so với xe Hiểu theo ngôn ngữ vật lý như thế, học sinh sẽ giải thích được hiện tượng như sau: Xe

có lực hãm làm cho nó giảm tốc độ đột ngột và dừng lại, còn người đang chuyển động không bị lực nào tác dụng nên tiếp tục chuyển động thẳng đều vì quán tính, bị văng đi

về phía trước xe, do đó người ngã về phía trước

 Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lý phức tạp bị chi phối bởi

nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết

Ví dụ: một hòn bi được thả không có vận tốc ban đầu trên một máng nghiêng một

độ cao h Xuống đến cuối máng nghiêng, bi tiếp tục đi trên một máng hình tròn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng có bán kính R Tìm độ cao h tối thiểu cần phải thả bi để

nó có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn mà không va chạm vào vòng Coi ma sát không đáng kể

Đây là một bài tập mới dự đoán một hiện tượng xãy ra trong những điều kiện xác định mà học sinh chưa gặp bao giờ Việc bi có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn phụ thuộc vào hai yếu tố: có vận tốc v cần thiết ở độ cao 2R và có lực hướng tâm đủ

để giữ cho bi trên quỹ đạo tròn Việc hướng dẫn học sinh là nhằm giúp họ phát hiện ra hai yếu tố đó mà lúc đầu họ không nhận thấy được Giáo viên có thể đặt những câu hỏi sau:

- Bi muốn chuyển động trên quỹ đạo tròn với vận tốc v thì phải có điều kiện gì? ( Phải có lực hướng tâm tác dụng lên bi phù hợp với công thức Fht=mv2/R )

- Ở điểm cao nhất của vòng tròn, có những lực nào tác dụng lên bi và lực hướng tâm tại điểm này tính như thế nào ? (Có trọng lực P=mg và phản lực N của vòng tròn Hai lực này đều hướng vào tâm của vòng tròn nên Fht=mg +N)

- Vận tốc v của bi do đâu mà có ? (do bi được thả từ độ cao h xuống, sau đó tiếp tục đi lên)

- Định luật nào chi phối sự biến đổi vận tốc của bi khi bi thay đổi độ cao h ? (Định luật bảo toàn cơ năng: cơ năng của bi ở thời điểm được thả bằng cơ năng của bi

ở điểm cao nhất của vòng tròn)

Rg = v2 = 2g(h-2R)

h = 5R/2

 Hướng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều

giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định đã biết

Ví dụ: Một con các nhỏ được thả trong một ống thủy tinh dài đựng đầy nước.Dùng đèn cồn đun nóng phần trên gần miệng ống cho đến khi nước pử phần này sôi lên, ta thấy cá vẫn bơi lội ở dưới Giải thích tại sao ?

Lúc đầu, học sinh rất lạ lùng trước hiện tượng xãy ra vì cá lại có thể sống trong nước sôi Nhưng xét kỹ sẽ thấy điều đó phù hợp với những quy luật, những tính chất của vật thể mà học sinh đã biết Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh phân tích diễn biến của hiện tượng này như sau:

- Cá sống được trong nước vì ở phần dưới ống chưa bị nóng lên, trong khi nước ở miệng ống đã bị đun sôi Vậy nước có tính chất gì mà ở trên mặt thì nước sôi còn ở dưới, nước vẫn lạnh ? (nước dẫn nhiệt kém)

- Nước có thể truyền nhiệt bằng những cách nào ? Ở đây, có những hình thức truyền nhiệt nào ? (Dẫn nhiệt và đối lưu Ở đây, không có đối lưu vì nước nóng nhẹ ở trên mặt nước không chìm xuống nước, còn nước ở dưới lạnh trọng lượng riêng lớn nên không nổi lên trên được)

- Thủy tinh có tính chất gì mà đun nóng ở trên miệng nhưng dưới đáy vẫn lạnh ? (dẫn nhiệt kém)

- Nếu đun lâu thì cá có sống được không ? Vì sao ?

Tóm lại, qua những gợi ý trên, học sinh sẽ hình dung thấy diễn biến của hiện tượng như sau: Đầu tiên đun nóng phần trên của ống thì cả ống và nước ở phần này đều nóng lên Nhiệt thu được ở đây sẽ truyền xuống dưới, nhưng ống thủy tinh và nước đều dẫn nhiệt kém, truyền nhiệt chậm, cho nên tuy phần trên đã sôi nhưng phần dưới vẫn còn lạnh Bởi thế cá vẫn sống Nếu đun lâu hoặc dùng ống bằng kim loại dẫn nhiệt tốt thì phần dưới sẽ mau chóng bị nóng lên và cá sẽ chết

Ba kiểu hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết nêu trên có tác dụng rất tốt để chuẩn bị cho học sinh tìm tòi sáng tạo, vì trước khi sáng tạo ra cái mới thông thường người ta phải sử dụng tất cả những cái đã biết mà không thành công

b Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần

Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật

mà trước đây học sinh chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ

Ở đây, không thể hoàn toàn chỉ sử dụng những kiến thức đã biết, không có con đường suy luận logic để suy ra từ cái đã biết đến cái chưa biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thật sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức Các nhà khoa học cho rằng: Trong tình huống này, trực giác đóng vai trò quan trọng Bằng trực giác (dựa trên kinh nghiệm và vốn hiểu biết), nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắng của dự đoán (giả thuyết) đó bằng thực nghiệm Rèn luyện trực giác khoa học cho học sinh là điều khó khăn, giáo viên không thể chỉ

ra cho học sinh con đường đi đến trực giác mà tự học sinh phải thực hiện nhiều lần để

có kinh nghiệm, không ai có thể làm thay được Tuy nhiên, giáo viên có thể tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước nhảy đó, bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của học sinh Sau khi được rèn luyện nhiều lần, học sinh sẽ tích lũy được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện, đề xuất được giải pháp mới để vượt qua khó khăn

Ví dụ: Khi nghiên cứu bài Ba định luật Niu – tơn, học sinh đã biết trọng lực là lực của Trái Đất tác dụng vào các vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do Ở gần Trái Đất, trọng lực có phương thẳng đứng, có chiều từ trên xuống và đặt vào một điểm đặc biệt của mỗi vật gọi là trọng tâm của vật và trọng lực được tính theo công thức: P m g

Trong đó HS thường được biết g là gia tốc trọng trường và thường lấy 2

/8,

9 m s

g

hoặcg10m/s2 Vấn đề được đặt ra là g được xác định bằng công thức nào ? Vào nếu một vật ở xa mặt đất thì công thức đó có còn chính xác nữa hay không ?

Khi nghiên cứu bài Lực hấp dẫn - Định luật vạn vật hấp dẫn, dựa vào công thức

của lực hấp dẫn giữa hai vật: 12 2

r

m m G

F hd  giáo viên có thể hướng dẫn học sinh tìm ra công thức khác tính trọng lực của vật ở một độ cao bất kỳ HS có thể xem trọng lực

mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật Từ đó dựa vào công thức lực hấp dẫn học sinh có thể suy ra được công thức khác của trọng lực:

 2

h R

mM

G

P



 với m là khối lượng của vật, h là độ cao của vật so với mặt đất, M và R

là khối lượng và bán kính của Trái Đất Mặt khác, ta lại có P m g

M G g



 đây là công thức tính gia tốc trọng trường ở độ cao h

Nếu vật ở gần mặt đất (h nhỏ hơn rất nhiều lần so với R) thì HS có thể suy ra được

công thức xác định gia tốc trọng trường tại mặt đất: .2

R

M G

g  với G = 6,67.10-11N.m2/kg2; M = 6.1024kg; R = 6 400km

HS có thể tính được

24 11

/8,9/7705,910

.6400

10.6.10.67,6

s m s

m

Vậy HS đã xác định được công thức tính gia tốc trọng trường ở mặt đất và ở độ cao h

c Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát

Ở kiểu hướng dẫn này, giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do học sinh tự làm Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh không những tích cực tự lực cao

mà còn phải có vốn kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vững vàng và có một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo Nói cách khác, kiểu hướng dẫn này áp dụng cho đối tượng học sinh khá và giỏi Trong điều kiện không tách những học sinh khá ra làm thành một lớp riêng, giáo viên vẫn có thể sử dụng kiểu hướng dẫn này kết hợp với kiểu hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần Học sinh khá thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng chung và lập kế hoạch tổng thể, còn học sinh yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của khế hoạch đó

Ví dụ: Khi nghiên cứu bài Lực ma sát, GV kéo một vật trượt trên mặt bàn vào yêu cầu

HS cho biết lực ma sát trượt sẽ phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Làm sao để kiểm tra được những điều đó ?

HS sẽ dự đoán lực ma sát trượt sẽ phụ thuộc vào các yếu tố: độ lớn của áp lực và độ nhẵn bề mặt tiếp xúc Từ đó HS có thể đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra HS lần lượt kéo vật trượt trên bàn nằm ngang và dùng lực kế để đo lực ma sát HS tiến hành thí nghiệm với các trường hợp khác nhau: lần lượt kéo vật và thay đổi khối lượng của vật, thay đổi tốc độ kéo vật và thay đổi bề mặt tiếp xúc của vật, bằng lực kế HS có thể

đo được lực ma sát của vật trong 3 trường hợp trên Qua kết quả thí nghiệm HS có thể kết luận được rằng: lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc và tốc

độ kéo vật, nó tỉ lệ với độ lớn của lực tác dụng và phụ thuộc vào diện tích của hai mặt tiếp xúc

1.3 Bài tập vật lý với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Dạy học giải quyết vấn đề (DHGQVĐ) được coi là phương pháp tổng quát về phương pháp dạy học tìm tòi Tư tưởng cơ bản của phương pháp DHGQVĐ là đưa quá trình học tập của người học về gần với quá trình tìm tòi, phát hiện, khám phá của chính các nhà khoa học Tư tưởng ấy được lí giải bằng quan điểm cho rằng: không gì tốt hơn đưa người học vào chính quá trình tìm tòi, nghiên cứu có hiệu quả của nhà khoa học

DHGQVĐ đặc trưng bởi sự hiện diện của hai yếu tố thành phần: tình huống có vấn đề và giả thuyết để giải quyết vấn đề

Theo V Okôn, có thể hiểu DHGQVĐ dưới dạng chung nhất, là toàn bộ các hành động như: tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đặt vấn đề (tập cho học sinh quen dần để tự làm lấy công việc này, chú ý giúp đỡ đến những điều kiện cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề), kiểm tra cách giải quyết vấn đề đó và cuối cùng chỉ đạo quá trình hệ thống hóa và cũng cố kiến thức thu nhận được

DHGQVĐ có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của học sinh, giúp cho học sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, đảm bảo sự phát triển của trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập

a Vấn đề, tình huống có vấn đề trong dạy học

- Vấn đề: có thể hiểu, “vấn đề” là một nhiệm vụ nhận thức mà người học không

thể giải quyết được bằng kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của mình, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết, ma phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết, khi đã giải quyết được thì người học đã đủ nhận thức được kiến thức, kỹ năng mới

- Vấn đề chứa đựng câu hỏi, nhưng là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà

câu trả lời là một cái mới phải tìm tòi sáng tạo mới xây dựng được chứ không phải là câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có

- Tình huống có vấn đề: tình huống có vấn đề là tình huống mà khi học sinh tham

gia thì gặp khó khăn, học sinh ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề đó Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của học sinh: đề xuất và giải quyết vấn đề đã đề xuất

Tình huống có vấn đề là một trạng thái tâm lý của chủ thể nhận thức khi vấp phải một mâu thuẩn, một khó khăn cần giải quyết, có nhu cầu về một cái chưa biết, về một cách thức giải quyết không có sẵn, đòi hỏi một sự tìm tòi tích cực sáng tạo

Các kiểu tình huống có vấn đề thường dùng trong dạy học vật lý

Khi học sinh được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề mà học sinh đã đảm nhận, học sinh nhanh chóng nhận thấy sự bất ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề đã xuất hiện, học sinh ở tình huống (tình thế) có thể thuộc một trong các kiểu tình huống (tình thế) như sau:

- Tình huống lựa chọn: chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính khi cần lựa chọn

một phương án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải quyết vấn đề, tức là cần lựa chọn mô hình để vận hành được

- Tình huống bất ngờ: chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa

hiểu vì sao, cần biết căn cứ lí lẻ, tức là cần có mô hình mới

- Tình huống bế tắc: chủ thể ở trạng thái túng bí, khi chưa biết làm thế nào để giải

quyết được khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết, tức là cần có mô hình mới

- Tình huống không phù hợp: chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc khi gặp sự

kiện trái với lẽ thường, với kết quả có thể rút ra được từ căn cứ lý lẽ đã có, do đó cần xem xét lại để có căn cứ lí lẻ thích hợp hơn, tức là cần có mô hình thích hợp hơn

- Tình huống phán xét: chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải thích

với các căn cứ lí lẽ khác nhau, cần xem xét kiểm tra các căn cứ lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra, hợp thức hóa các mô hình được đề cập)

- Tình huống đối lập: chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách

giải thích có vẻ logic nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ đã

được chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ lí lẽ đã chấp nhận, tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức đã có Tình huống có vấn đề được xác định bởi 3 thành tố: kiến thức đã có ở chủ thể, nhu cầu nhận thức, đối tượng nhận thức

Chủ thể cần có thêm hiểu biết mới về đối tượng nhận thức chưa có trong kiến thức đã có của chủ đề Để có một tình huống có vấn đề cần phải có mối quan hệ xác định chứ không phải bất kỳ quan hệ nào giữa ba đại lượng trên Đó là sự xuất hiện mâu thuẩn khi kiến thức của chủ thể về đối tượng nhận thức không đủ để thỏa mãn nhu cầu nhận thức Phản ứng định hướng của chủ thể nhận thức xuất hiện nhờ vào việc phên tích tình huống xãy ra Sự phân tích đó giúp thiết lập được mối quan hệ giữa kiến thức và kinh nghiệm đã có với những mối liên hệ bên trong đối tượng nhận thức và kết quả hình thành được vấn đề hay đạt được vấn đề để giải quyết Nếu chủ thể nhận thức

là học sinh, thì đó chình là vấn đề học tập

Các điều kiện tạo ra tình huống có vấn đề: Trong tình huống có vấn đề phải vạch

ra được điều chưa biết, điều mới trong mối quan hệ với đã biết Trong đó, cái mới phải lọt vào nhu cầu mới biết nhận thức, tạo ra tính tự giác tìm tòi của học sinh Điều cần nhấn mạnh là khi tạo tình huống, giáo viên phải cân nhắc tỉ lệ hợp lí giữa cái đã biết và cái chưa biết Tình huống đặt ra phải phù hợp với khả năng học của học sinh

Tình huống có vấn đề cơ bản trong dạy học một kiến thức mới: Sự vận dụng hiểu

biết về tiến trình nhận thức khoa học vào dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi việc dạy học mỗi kiến thức mới phải tổ chức được các tình huống học tập hữu hiệu Trong đó tương ứng với mỗi kiến thức mới cụ thể cần dạy, có một tình huống gọi là “tình huống vấn đề cơ bản” Tình huống vấn đề cơ bản này là tình huống mà ở đó xuất hiện câu hỏi

có tác dụng định hướng tư duy tìm tòi của chủ thể học, nhằm trúng mục tiêu nội dung của kiến thức cần tìm kiếm Việc xây dựng một kiến thức mới thực chất là quá trình triển khai giải quyết tình huống cơ bản đó, có thể là một quá trình chuyển liên tiếp từ tình huống này sang tình huống khác, trong đó có “tình huống vấn đề cơ bản”, việc giải quyết các tình huống đó cuối cùng đạt được câu trả lời cho câu hỏi đặt ra ở tình huống cơ bản

b Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề

Để phát huy đầy đủ vai trò của học sinh trong việc tự chủ hành động xây dựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong tổ chức tình huống học tập và định hướng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của học sinh, cũng như phát huy vai trò của tương tác

xã hội (của tập thể học sinh) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân, đồng thời cho học sinh làm quen với quy trình xây dựng, bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa học Tiến trình dạy học này bao gồm các pha như sau:

Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức phát biểu vấn đề Giáo

viên giao cho học sinh một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề, hướng dẫn học sinh quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ Học sinh ý thức được nhiệm vụ khó khăn (vấn đề xuất hiện) Dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề chính thức diễn đạt

Pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi, giải quyết vấn

đề Học sinh làm việc độc lập và trao đổi trong nhóm về cách giải quyết vấn đề, kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, hoàn thiện tiếp Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, hành động của học sinh được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tình huống thứ cấp khi cần

Pha thứ ba: Tranh luận, thể chế hóa vận dụng tri thức mới

Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được

- Giáo viên chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới

- Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng

c Các mức độ của dạy học GQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề thực hiện ở 3 mức độ cao thấp khác nhau, tùy theo trình độ tham gia của học sinh vào việc giải quyết các bài toán nhận thức

Mức độ HS chứng kiến HS tham gia trực tiếp

Tiếp nhận câu hỏi nhận thức, trạng thái tâm lý nhận thức: mong muốn có niềm tin giải quyết vấn đề

Mức độ 2:

tìm tòi

một phần

Quá trình tìm tòi vấn đề, thí nghiệm kiểm tra

- Suy đoán giả thuyết

- Suy luận logic từ giả thuyết tuyên đoán hiện tượng mới

- Xây dựng phương án thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết/ hệ quả giả thuyết

- Quan sát ghi nhận kết quả

- Xử lý số liệu thí nghiệm

- Khái quát hóa rút ra kết luận

- Ghi nhận tri thức mới

 Mức độ 1: trình bày nêu vấn đề

Đòi hỏi giáo viên thực hiện toàn bộ quy trình của dạy học giải quyết vấn đề Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 1 – trình bày nêu vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mới:

Ở mức độ trình bày nêu vấn đề, giáo viên đặt học sinh vào tình huống có vấn đề

để học sinh được kích thích về nhu cầu và hứng thú nhận thức, sau đó giáo viên tiến hành giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý đề xây dựng tri thức mới Trong quá trình theo dõi sự giải quyết vấn đề của giáo viên, học sinh chứng kiến, trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn đề, suy nghĩ trả lời thầm những câu hỏi

mà giáo viên nêu ra, cũng có thể kết hợp mức độ 1 với mức độ 2 để học sinh trả lời các câu hỏi của giáo viên, để từng bước giải quyết vấn đề, đề xuất giả thuyết, xây dựng phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm là do giáo viên trực tiếp thực hiện

Yêu cầu của mức độ 1:

- Phải xây dựng tình huống có vấn đề

- Học sinh phải trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn đề để tìm ra tri thức mới Tri thức mới là kết quả của tiến trình giải quyết vấn đề chứ không phải là đưa ra dưới dạng thông báo

Sử dụng dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 1 trong các trường hợp sau đây:

- Nội dung kiến thức mới quá khó mà học sinh không đủ năng lực tham gia trực tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình giải quyết vấn đề

- Thiết bị thí nghiệm không đáp ứng được yêu cầu dạy học

- Nội dung kiến thức trong tiết học lớn, không có điều kiện về mặt thời gian để huy động sự tham gia của học sinh vào tiến trình giải quyết vấn đề

Ưu, nhược điểm của dạy học ở mức độ trình bày nêu vấn đề

+ Không đòi hỏi nhiều thời gian, có thể áp dụng cho hầu hết các đề tài học tập

+ Gây cho học sinh hứng thú học tập

+ Rèn luyện cho học sinh trí nhớ, tái hiện lại quá trình giải quyết vấn đề theo algorit

mẫu của giáo viên

+ Tạo thói quen cho học sinh tư tưởng ỷ lại, chưa thật sự chủ động trong quá trình học tập

+ Chưa giúp học sinh có đủ điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành lập kế hoạch giải quyết vấn đề, chưa rèn luyện được kỹ năng thực hành vật chất

và trí tuệ

Giáo viên và học sinh cùng nhau thực hiện toàn bộ quy trình của phương pháp dạy học qiair quyết vấn đề Đó là đàm thoại Ơrixtic

Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 2 – mức độ tìm tòi một phần trong bài học xây dựng kiến thức mới:

Ở mức độ này vai trò của học sinh tăng lên trong việc giải quyết vấn đề nhận thức, do có sự đảm bảo về các điều kiện sau:

+ Tri thức và kinh nghiệm của học sinh cho phép học sinh tham gia nêu các giả thuyết khác nhau về vấn đề nghiên cứu, phân tích loại bỏ các giả thuyết thiếu căn cứ, thảo luận xây dựng phương án thí nghiệm…

+ Thiết bị dạy học cho phép thực hiện thí nghiệm nghiên cứu khảo sát hoặc thí nghiệm nghiên cứu minh họa hoặc thí nghiệm đồng loạt

+ Nội dung kiến thức phù hợp về mặt thời gian trong giới hạn cho phép của tiết học

Ưu, nhược điểm khi dạy học ở mức độ tìm tòi nghiên cứu từng phần

- Đòi hỏi nhiều thời gian và không phải lúc nào cũng áp dụng được

- Chưa cho phép học sinh có điều kiện lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành toàn bộ kế hoạch giải quyết vấn đề trọn vẹn

Đòi hỏi để học sinh tự lực thực hiện toàn bộ quy trình của dạy học giải quyết vấn

đề Đó là phương pháp nghiên cứu vấn đề hay nghiên cứu Ơrixtic

Đây là mức độ cao nhất của dạy học giải quyết vấn đề Ở mức độ này thì sự tự lực của học sinh là chủ yếu, sự hướng dẫn chỉ đạo của giáo viên có tính chất định hướng

và có tính chất gián tiếp cao

Sau khi học sinh đã ý thức được vấn đề đặt ra (do giáo viên hướng dẫn hoặc cao hơn nữa là học sinh tự lực đề xuất được vấn đề), học sinh tự mình vạch kế hoạch tìm tòi, xây dựng giả thuyết, phương án kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát kiểm tra thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, khái quát hóa, rút ra kết luận…

Ưu, nhược điểm khi dạy học ở mức độ tìm tòi nghiên cứu sáng tạo

Ưu điểm:

+ Giúp học sinh nắm tri thức và hành động trí tuệ một cách vững vàng, sâu sắc

+ Tạo điều kiện cho học sinh phát huy được trí thông minh, sáng tạo,nâng cao hứng thú nhận thức, hình thành được nhu cầu tham gia hoạt động tìm kiếm

+ Bồi dưỡng được phẩm chất và tác phong làm việc của nhà nghiên cứu khoa học

Nhược điểm:

+ Có thể dẫn đế tình trạng lạm dụng, không đảm bảo cho toàn bộ mọi học sinh cùng vươn lên tương đối đồng đều do có sự phân hóa trình độ

+ Thích hợp với một số nội dung dạy học nhất định, tốn nhiều thời gian và công sức

Ở mức độ này có thể áp dụng cho những bài học: các bài học về bài tập vật lý, bài học theo dự án…

Những mức độ khác nhau trong dạy học giải quyết vấn đề có những mục đích riêng, ưu điểm riêng và hạn chế riêng của nó Việc phân chia các mức độ căn cứ sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của học sinh vào các hoạt động trong quá trình dạy học Khi vận dụng cần phối hợp một cách linh hoạt sao cho phát huy tối đa hoạt động, khả năng tư duy độc lập, tính chủ động của học sinh trong quá trình học tập

sinh thông qua phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

Xuất phát từ cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề, chúng tôi nhận thấy có thể sử dụng BTVL để hộ trợ tiến trình dạy học GQVĐ như sau:

Việc đề xuất vấn đề nhằm định hướng tư duy của học sinh, kích thích tích cực nhận thức, khêu gợi hứng thú và chú ý của học sinh Để vấn đề đặt ra có ý nghĩa đối

với học sinh, thì giáo viên phải chọn những bài tập được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề Yêu cầu của các bài tập ở bước này là phải ngắn gọn, súc tích mang yếu “tố tình huống” và hướng vào nội dung cơ bản của bài Để tạo ra tình huống có vấn đề có thể lựa chọn những bài tập mà nội dung nó chứa đựng mâu thuẩn nhận thức giữa cái đã biết và cái chưa biết, mâu thuẩn đó phải vừa sức, tạo được cho học sinh hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được Tùy theo đối tượng học sinh và từng bài học cụ thể, có thể:

- Lựa chọn các bài tập mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ

- Lựa chọn các bài tập mà nội dung của nó có tình huống không phù hợp

- Lựa chọn các bài tập mà nội dung của nó có tình huống xung đột

- Lựa chọn các bài tập mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ

- Lựa chọn các bài tập mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án đưa ra

Đặc biệt ưu tiên các bài tập thí nghiệm và các bài tập thể hiện qua hình ảnh, các đoạn phim video clip để nâng cao tính trực quan, làm cho học sinh dể phát hiện ra vấn

đề

Giai đoạn này phải tiến hành đề xuất giả thuyết và kiểm chứng giả thuyết đó Ta

có thể sử dụng bài tập để giải quyết vấn đề đặt ra, ta có thể chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành nhiều vấn đề nhỏ, mỗi vấn đề ứng với một bài tập Yêu cầu của bìa tập ở giai đoạn này là phải nhằm định hướng cho việc hình thành kiến thức mới Khi giải các bài tập này thì học sinh đã giải quyết được các vấn đề đặt ra, lĩnh hội được kiến thức mới

Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh phải tiến hành quan sát sự vật hiện tượng trong khuôn khổ của tình huống có vấn đề, từ đó vận dụng những tri thức có sẵn

để xây dụng những giả thuyết Trong nhiều trường hợp với cùng một tình huống nhưng học sinh có thể đề ra nhiều giả thuyết khác nhau, khi đó giáo viên cần hướng dẫn học sinh chọn lọc có căn cứ và đi theo con đường đáng tin cậy nhất để giải quyết vấn đề Trong giai đoạn này có thể áp dụng các biện pháp cơ bản sau:

- Phân tích tình huống có vấn đề đã đặt ra ban đầu thành các bài tập nhỏ, lần lượt cho học sinh giải quyết từng câu hỏi nhỏ đó sau đó tổng hợp để làm nổi bật cái đã biết

và cái cần giải quyết

- Dùng các bài tập có nội dung sát với tình huống đã nêu để định hướng cho học sinh cách giải quyết mâu thuẩn giữa cái đã biết và cái cần tìm, trên cơ sở đó để học sinh xây dựng giả thuyết hợp lí

1.3.2.3 Vận dụng, củng cố

Khi kết thúc bài học hoặc giao nhiệm vụ về nhà, giáo viên có thể sử dụng bài tập

để học sinh cũng cố, nắm vững được kiến thức của bài đồng thời rèn luyện cho học sinh các kỹ năng vận dụng cụ thể Bài tập ở khâu này rất đa dạng, có thể là những bài tập nhằm giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài, giải thích các hiện tượng thực tế liên quan đến kiến thức cơ bản vừa học hoặc là những bài tập yêu cầu học sinh vận dụng sáng tạo…

Như vậy, muốn tổ chức, hướng dẫn hoạt động học tập vật lý của học sinh, giáo viên có thể sử dụng bài tập vật lý để hỗ trợ dạy học theo hướng giải quyết vấn đề nhằm khuyến khích học sinh tích cực, tự lực làm bài tập thông qua các hoạt động Bằng hoạt động giải bài tập, tức giải quyết mâu thuẩn qua nhận thức, thì học sinh có thể xây dựng kiến thức mới, kỹ năng mới Quá trình học tập của học sinh là quá trình liên tiếp giải quyết các vấn đề học tập, hoạt động nhận thức thật chất là hoạt động giải quyết vấn đề nhận thức

Ôn tập, hệ thống hóa kiến thức; đào sâu, mở rộng kiến thức: GV thể chế hóa kiến thức, thông báo cho HS rằng kết quả thí nghiệm thu được là nội dung của một khái niệm, định luật hoặc một lý thuyết nào đó của vật lý học

Vận dụng tri thức mới: kiến thức mới thu được có ý nghĩa gì, được ứng dụng như thế nào trong khoa học, trong kỹ thuật, trong đời sống ? Các tình huống mới được đặt

ra để HS vận dụng tri thức mới vừa thu nhận giải quyết vấn đề

1.4 Thực trạng việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lý ở một số trường THPT trên địa bàn TP HCM

Như chúng tôi đã nói ở trên, muốn bồi dưỡng tốt năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong hoạt động nhận thức vật lý thì chúng ta có thể dạy học theo hướng giải

quyết vấn đề với sự hổ trợ của bài tập vật lý nhằm khuyến khích học sinh tích cực, tự lực Bài tập vật lý như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới cho học sinh, đảm bảo học sinh lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc Tuy nhiên, qua thăm dò, điều tra tại một số trường THPT trên địa bàn TP HCM cho thấy:

- Hầu hết giáo viên điều cho rằng dạy học giải quyết vấn đề là phương pháp dạy học tích cực hiện nay nhưng đa số giáo viên chưa tổ chức hoặc tổ chức chưa tốt phương pháp dạy học này

- Trong quá trình dạy học, cũng như ra bài tập cho học sinh còn theo lối mòn cũ: trên lớp giáo viên truyền thụ kiến thức, về nhà yêu cầu học sinh giải các bài tập trong sách giáo khoa là hoàn thành nhiệm vụ

- Đa số giáo viên vận dụng bài tập vào cuối bài học, khi ôn tập và vận dụng kiến thức mới Bài tập ít được sử dụng trong các khâu của quá trình dạy học như: mở bài, giảng bài mới

- Phần lớn học sinh nắm kiến thức chưa bền vững và sâu sắc Tính tích cực, tự lực của học sinh còn hạn chế, biểu hiện là nhiều e chưa biết vận dụng kiến thức vào thực

tế, đứng trước vấn đề vận dụng sáng tạo là lười suy nghĩ, cho là vấn đề mới chưa học, tức là chưa có kỹ năng giải quyết vấn đề

- Còn nhiều hạn chế trong việc tuyển chọn và sử dụng bài tập nhằm định hướng hành động cho học sinh trong giờ học nhằm tích cực, chủ động trong việc chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện kĩ năng

1.4.2 Một số nguyên nhân cơ bản

- Lượng kiến thức của nhiều bài học vật lý vẫn còn nặng nề đối với đa số học sinh Trong khi đó, quỹ thời gian cho một tiết học còn hạn chế Chỉ với thời lượng 45 phút kể cả ổn định lớp và kiểm tra bài cũ thì giáo viên khó tổ chức cho học sinh hoạt động theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề, học sinh tự tìm kiếm tri thức

 Về giáo viên:

- Đa số giáo viên đều nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học nhưng chưa thật sự chú ý nhấn mạnh đến tổ chức nhận thức cho học sinh Làm cho học sinh chưa có thói quen tự lực tìm tòi, khám phá, phát hiện và giải quyết vấn đề, chưa có kĩ năng vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn

- Trong quá trình dạy học giáo viên chỉ chú ý đến việc dạy sao cho rõ ràng, dễ hiểu những kiến thức sách giáo khoa mà chưa lưu ý đến việc vận dụng phương pháp dạy học tích cực vào trong bài giảng đặc biệt là dạy học giải quyết vấn đề để tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh Mặt khác, để sử dụng bài tập theo hướng dạy học giải quyết vấn đề thì đòi hỏi giáo viên phải chịu khó tìm tòi, tuyển chọn một hệ thống bài tập hay, phù hợp với quá trình dạy học của từng bài Đây là trở ngại lớn đối với một bộ phận giáo viên vì tâm lý sợ tốn nhiều thời gian và công sức cho việc sưu tầm

và lựa chọn bài tập nhất là các bài tập thí nghiệm, bài tập có nội dung phong phú, hấp dẫn như các hình ảnh, các đoạn phim video clip,…

- Việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập hiện nay chưa thật sự hợp lí với các mục

tiêu dạy học Mục đích của việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tinh thần hợp tác, khả năng vận dung kiến thức vào các tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn, tạo niềm vui hứng thú trong học tập Nhưng việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập ở nhiều trường THPT hiện nay vẫn còn theo kiểu truyền thống, chưa toàn diện, chưa chú trọng kiểm tra năng lực độc lập, sáng tạo, các kĩ năng tự lực giải quyết vấn đề của học sinh Một bộ phận không nhỏ giáo viên vẫn quan niệm theo kiểu học gì ghi nấy Vì vậy, giáo viên chỉ truyền thụ cho học sinh những kiến thức cần thiết cho việc thi cử, chứ không đào sâu phát triển tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

 Về phía học sinh:

- Trình độ, khả năng vận dụng, khái quát hóa kiến thức của học sinh còn hạn chế, nhiều học sinh có trình độ chưa phù hợp với lớp học, do đó thiếu hứng thú, động cơ thấp

1.4.3 Thuận lợi và khó khăn trong việc dạy học GQVĐ và sử dụng BTVL để hỗ trợ quá trình dạy học đó ở các trường phổ thông

1.4.3.1 Thuận lợi

- Sự quan tâm, đầu tư của toàn xã hội cho sự nghiệp giáo dục tạo điều kiện về mọi

mặt cho việc đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh Nhiều trường phổ thông đã được đầu tư trang bị khá đầy đủ về cơ sở vật chất, trang thiết bị đảm bảo cho giáo viên có thể tổ chức hoạt động dạy theo hướng tích cực

Ngoài ra, việc cải tiến nội dung, chương trình, sách giáo khoa đòi hỏi giáo viên phải thay đổi cách dạy để nâng cao năng lực tự học, tự GQVĐ cho học sinh

- Sự đa dạng của nguồn bài tập tham khảo giúp giáo viên có điều kiện lựa chọn nhiều bài tập hay, phù hợp với tiến trình dạy học GQVĐ Đặc biệt, trong thời đại hiện nay ngoài các bài tập trong sách, báo, giáo viên có thể tìm bài tập trên internet, hệ thống bài tập rất phong phú lại được thể hiện rất trực quan sinh động

1.4.3.2 Khó khăn

Ngoài những thuận lợi cơ bản nêu trên, theo chúng tôi khi tổ chức dạy học theo hướng GQVĐ với sự hổ trợ của bài tập còn gặp phải một số khó khăn nhất định như sau:

- Về phía người học: học sinh phổ thông còn quen với cách học cũ, học sinh còn tâm lí e dè không thích phát biểu ý kiến riêng của mình vì sợ sai, học sinh chưa có thói quen tranh luận và trình bày trước đám đông Mặt khác một lớp học thường cũng khoảng 45 học sinh nên khó khăn cho việc tổ chức cho tất cả các học sinh cùng tranh luận, nêu và giải quyết cùng một vấn đề

- Về phía giáo viên: để dạy học theo hướng GQVĐ với sự hổ trợ của bài tập đòi hỏi giáo viên phải tốn nhiều thời gian và công sức cho việc sưu tầm và tuyển chọn hệ thống bài tập phù hợp với các khâu của tiến trình dạy học GQVĐ Nhưng thực tế ở nhiều trường, giáo viên còn phải dạy tăng giờ và kiêm nhiệm nhiều công việc khác Vì thế giáo viên không còn đủ thời gian và sức lực để sưu tầm các bài tập có chất lượng

và sử dụng nó để tổ chức có hiệu quả giờ dạy học vật lí Khả năng sử dụng máy vi tính của nhiều giáo viên còn hạn chế, đặc biệt là giáo viên lớn tuổi, thêm vào đó trình độ ngoại ngữ của giáo viên hiên nay còn thấp nên khó khai thác các bài tập trên sách báo, các trang web của nước ngoài Vì thế, bài tập còn đơn điệu, thiếu trực quan, thiếu hấp dẫn học sinh

- Mặt dù các cấp chính quyển và xã hội có quan tâm nhưng nước ta còn nghèo nên không thể trang bị đầy đủ cơ sở vật chất, các phương tiện thiết bị kĩ thuật hiện đại phù hợp cho đồng loạt nhiều trường gây khó khăn cho việc tổ chức học tập

1.4.4 Biện pháp khắc phục

Thông qua kết quả điều tra, so sánh đối chiếu với các mục tiêu về kiến thức cũng như kĩ năng cần đạt được ở học sinh Chúng tôi mạnh dạn đề ra những biện pháp khắc phục như sau:

- Về nội dung kiến thức: trên cơ sở nội dung kiến thức của chương cần đối chiếu với mục tiêu dạy học của chương, cần lựa chọn bài tập phù hợp với mục tiêu môn học,

hỗ trợ tốt cho việc dạy học GQVĐ

- Về phía giáo viên: cần tuyển chọn và xây dựng cho mình hệ thống bài tập tương ứng với quá trình dạy học những đơn vị kiến thức theo định hướng của dạy học GQVĐ Ngoài ra, để lôi cuốn học sinh tham gia vào các hoạt động nhận thức do giáo viên tổ chức thì các bài tập trong các khâu của tiến trình dạy học phải được thể hiện phong phú, hấp dẫn, nhất là khâu tạo tình huống học tập Muốn vậy phải tăng cường các bài tập thí nghiệm, các hình ảnh, các đoạn phim video clip…

- Về phía học sinh cần ý thức được vấn đề học tập của bản thân, cần ôn tập nắm vững và biết cách vận dụng sáng tạo kiến thức

1.5 Kết luận chương 1

Sau khi nghiên cứu về bài tập, chúng tôi nhận thấy bài tập giữ vai trò rất quan trọng trong quá trình dạy học BTVL là một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới cho học sinh Về bản chất, chúng ta có thể nói rằng, quá trình dạy học là một quá trình liên tục ra và giải bài tập Ngoài ra trên cơ sở phân tích những thuận lợi và khó khăn của dạy học GQVĐ chúng tôi khẳng định rằng có thể sử dụng bài tập để hỗ trợ tổ chức dạy học theo hướng GQVĐ nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Có nhiều cách phân loại bài tập, theo hướng dạy học GQVĐ chúng tôi phân thành các loại: BT hỗ trợ tổ chức tình huống học tập, BT hỗ trợ quá trình giải quyết vấn đề, bài tập hỗ trợ quá trình củng cố, vận dụng

Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh và kiểu dạy học GQVĐ, có thể hiểu: dạy học GQVĐ là một tư tưởng mới về PPDH; là tập hợp những hành động như tạo ra tình huống có vấn đề, tổ chức, điều khiển, giúp đỡ học sinh phát hiện và GQVĐ, kiểm tra những phép giải đó và cuối cùng điều khiển quá trình hệ thống hóa và cũng cố kiến thức Học sinh tích cực, chủ động,

tự giác GQVĐ thông quá đó mà lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ xảo nhằm đạt được mục tiêu dạy học