Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề chương cân bằng và chuyển động của vật rắn vật lí 10, ban cơ bản

ận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong các oại bài học ật ạy học giải quyết vấn đề trong bài học x y dựng tri thức m i ạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập ật ạy học giải q

T

VINH, N M 2 2

ời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn này tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình từ nhiều phía Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Thị Phú, người định hướng và hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, các Khoa, Phòng chức năng của trường Đại học Vinh và trường Đại học Sài Gòn đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa học

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Bảo Lộc, khoa Khoa học cơ bản, khoa Cơ điện và các học sinh hai lớp văn hóa cơ bản 36A 2 và văn hóa cơ bản 36A 3 đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành giai đoạn thực nghiệm sư phạm của luận văn

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp và bạn bè

Tác giả

Vũ Thị Thúy Ngân

DANH M C C M TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ĂN

1 H Q Dạy học giải quyết vấn đề

Trang

Mở đầu

1 Lí do chọn đề tài

2 Mục đích nghiên cứu

3 ối tượng và phạm vi nghiên cứu

4 Giả thuyết khoa học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu

7 Cấu trúc luận văn

8 óng góp của luận văn

Nội dung

hương ạy học giải quyết vấn đề trong môn ật ở trường trung học phổ thông

hái niệm về dạy học giải quyết vấn đề

ơ sở của dạy học giải quyết vấn đề

ản chất của dạy học giải quyết vấn đề

ấn đề và tình huống có vấn đề

ấu tr c của dạy học giải quyết vấn đề

ác mức độ của dạy học giải quyết vấn đề

ác điều iện triển hai dạy học giải quyết vấn đề

ai tr của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề

ác phương pháp hư ng d n học sinh giải quyết vấn đề trong nhận thức ật 1.2.1 on đường nhận thức vật

Sự hình thành hệ thống iến thức hoa học vật

Tiến trình nhận thức x y dựng một iến thức ật cụ thể

ác phương pháp nhận thức s dụng trong tiến trình nhận thức ật

huyển hóa phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu hoa học ật thành phương pháp giải quyết vấn đề trong tìm iếm x y dựng iến thức của học sinh

Hư ng d n tìm t i qui về iến thức, phương pháp đ biết

ận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong các oại bài học ật

ạy học giải quyết vấn đề trong bài học x y dựng tri thức m i

ạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập ật

ạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm ật

ết uận chương 1

hương y dựng tiến trình dạy học một số iến thức chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật , ban ơ bản theo định hư ng dạy học giải quyết vấn đề

ị trí, đ c điểm chương n b ng và chuyển động của vật rắn trong chương trình vật THPT

ị trí của chương trong chương trình ật , ban ơ bản

2.1.2 Nh ng thuận ợi của chương n b ng và chuyển động của vật rắn cho

việc thực hiện dạy học theo định hư ng giải quyết vấn đề

2.1.3 ục tiêu dạy học chương Cân b ng và chuyển động của vật rắn ật

, ban ơ bản

Nội dung cơ bản chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật 10, ban

ơ bản

Nội dung dạy học

ấu tr c của chương

hu n bị các điều iện cho việc triển hai dạy học giải quyết vấn đề chương

Cân b ng và chuyển động của vật rắn ật , ban ơ bản

2.3.1 Xây dựng chuỗi vấn đề/ bộ câu hỏi nhận thức

Thiết ế các tình huống có vấn đề

y dựng tư iệu trực quan

2.3.4 Sưu tầm, biên soạn các bài tập vấn đề dùng cho dạy học chương

y dựng tiến trình dạy học một số iến thức chương n b ng và chuyển

3.6.1 Mô tả diễn biến các tiết dạy thực nghiệm

3.6.2 Xây dựng công cụ đo ƣờng định ƣợng kết quả thực nghiệm sƣ phạm

3.6.3 Kết quả thực nghiệm sƣ phạm

3.6.4 Phân tích số liệu thực nghiệm sƣ phạm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Danh mục công trình nghiên cứu của tác giả đ công bố

1 Lý do chọn đề tài

ất nư c ta đang bư c vào giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa v i mục tiêu đến năm iệt Nam sẽ từ một nư c nông nghiệp về cơ bản trở thành nư c công nghiệp, hội nhập v i cộng đồng quốc tế Nhân tố quyết định thắng lợi của mục tiêu đó chính à con người, à nguồn nhân lực người Việt Nam được phát triển về số ượng và chất ượng trên cơ sở m t b ng d n trí được nâng cao

ổi m i phương pháp dạy học là một yêu cầu cấp bách đ được ảng ta chỉ rõ trong nghị quyết Trung ương (TW) hoá ( / 99 ), trong văn iện ại hội ảng toàn quốc lần thứ IX (4/2001) và gần nhất à văn iện ại hội ảng toàn quốc lần thứ X ( / ) đ hẳng định: ổi m i tư duy giáo dục một cách nhất quán, từ mục tiêu, chương trình, nội dung, phương pháp; ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất ượng dạy và học; đổi m i phương pháp dạy và học; phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh…

à iều 24.2 Luật giáo dục (2005) quy định: Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh; phù hợp v i đ c điểm của từng l p học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, hả năng àm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem ại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh

Trong quá trình đổi m i phương pháp dạy học thì phải lựa chọn cho phù hợp v i từng đối tượng con người và nội dung dạy học Một trong nh ng trọng tâm của đổi m i chương trình và sách giáo hoa giáo dục phổ thông là tập trung vào đổi m i phương pháp dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt động tích cực, chủ động của học sinh v i

sự tổ chức và hư ng d n đ ng mực của giáo viên nh m ĩnh hội iến thức và hình thành

nh n cách c biệt à hình thành năng ực tư duy sáng tạo, chủ động tiếp cận và giải quyết mọi vấn đề trong cuộc sống o đó, da học theo định hư ng giải quyết vấn đề ở chương trình phổ thông à một trong nh ng sự ựa chọn cần thiết, vì qua đó học sinh vừa ĩnh hội được tri thức, vừa biết được phương pháp để chiếm ĩnh tri thức đó

hương n b ng và chuyển động của vật rắn ật í , ban ơ bản à một chương có nhiều iến thức gần g i v i cuộc sống hàng ngày của học sinh, các thí nghiệm sinh động, dễ àm và đ y à nh ng thuận ợi cho việc triển hai dạy học giải quyết vấn đề nh m tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

i các í do trên, tôi chọn đề tài: n n ọc iải qu t v n đề c ơn

n n v c u n đ n c v t r n t n ơ ản

2 M c đ c n iên cứu c đề tài

Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề chương n b ng và chuyển động của vật rắn Vật lí 10, ban cơ bản nh m tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh để góp phần n ng cao chất ượng dạy học ật í ở hối văn hóa cơ bản của bậc học Trung cấp chuyên nghiệp

3 ối t ợng và ph m vi nghiên cứu

* ối tượng nghiên cứu

- thuyết dạy học giải quyết vấn đề

- Quá trình tổ chức dạy và học vật í

* Phạm vi nghiên cứu

- ạy học giải quyết vấn đề trong vật í

- hương n b ng và chuyển động của vật rắn ật í 10, ban ơ bản

4 Giả thuy t khoa học

Có thể tổ chức dạy học một số kiến thức của chương n b ng và chuyển động của vật rắn theo định hư ng giải quyết vấn đề sẽ tích cực hóa hoạt động học tập, rèn luyện ĩ năng àm việc hợp tác, tạo hứng thú cho học sinh từ đó góp phần n ng cao chất ượng dạy học vật í

5 Nhiệm v nghiên cứu

Nghiên cứu thuyết dạy học giải quyết vấn đề

Nghiên cứu chương trình, sách giáo hoa và các tài iệu chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật í , ban ơ bản

Tìm hiểu nội dung, cấu tr c chương n b ng và chuyển động của vật rắn , xác định mục tiêu dạy học của chương theo định hư ng nghiên cứu

hu n bị các điều iện cần thiết và x y dựng tiến trình dạy học một số iến thức chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật í , ban ơ bản theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề

5.5 Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật lí , ban ơ bản theo định hư ng dạy học Q

5.6 Thực nghiệm sư phạm và đánh giá ết quả nghiên cứu

6 P ơn p áp n iên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận (nghiên cứu tư iệu, SGK, SGV, sách bài tập )

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm (tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường

ao đẳng Công nghệ và Kinh tế Bảo Lộc)

- Phương pháp thống kê toán học

7 C u trúc lu n văn

ở đầu

Nội dung

hương ạy học giải quyết vấn đề trong môn ật í ở trung học phổ thông hương y dựng tiến trình dạy học một số iến thức chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật í , ban ơ bản theo định hư ng dạy học Q

hương : Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

Phụ lục

8 ón óp c a lu n văn

* Về lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của phương pháp dạy học giải

quyết vấn đề, phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí

+ Biên soạn và sưu tầm được 10 bài tập vấn đề

+ Thiết kế được 5 giáo án theo định hư ng Q

- Một số kết quả nghiên cứu đ được công bố trong bài báo Tình huống có vấn đề trong dạy học Vật í đăng trên Tạp chí giáo dục, số đ c biệt tháng năm , từ trang đến trang 13

N I DUNG

ơn

D Y H C GI I QUY T V TRONG MÔN V T LÍ

TRUNG H C PHỔ THÔNG

Dạy học giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề) ra đời từ nh ng năm của thế kỉ

XX và là một thuật ng đ trở nên quen thuộc trong lý luận dạy học Song vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ( H Q ) trong thực tiễn ở nư c ta còn nhiều hạn chế ể vận dụng H Q vào thực tiễn dạy học môn vật lí đạt hiệu quả, cần thiết phải tìm hiểu, nghiên cứu cơ sở lý luận và cở sở thực tiễn về H Q

ái niệm về ọc iải qu t v n đề

b Cơ sở triết học

Quá trình nhận thức của con người là một quá trình học tập dư i nhiều hình thức khác nhau từ mang tính chất tự phát cho đến tự giác, có tổ chức ch t chẽ theo một chương trình có tính hoa học cao Quá trình học tập của con người là một quá trình hoạt động tâm sinh lý v i hàng loạt các thao tác và hành động liên tiếp được thực hiện trư c hết bởi các cơ quan thụ cảm, sau đó bởi các cơ quan của hệ thần kinh trung ương ồng thời nhờ có ngôn ng và các ký hiệu mà con người phản ánh được thế gi i hiện thực khách quan

Mâu thu n à động lực th c đ y quá trình phát triển , đ y à cơ sở triết học của dạy học Q ỗi vấn đề hi được đ t ra chính là một mâu thu n gi a vốn tri thức và kinh nghiệm đ có của HS v i nh ng yêu cầu, nhiệm vụ nhận thức cần giải quyết Nếu giải quyết được nh ng mâu thu n đó thì HS (chủ thể) có thêm được kiến thức m i Trong quá trình dạy học, để àm được điều đó thì phải biết gợi mở được phương

hư ng và khả năng giải quyết vấn đề để biến mâu thu n khách quan trở thành mâu thu n chủ quan tồn tại ngay trong nhận thức của HS, từ đó HS hông c n thụ động mà tự giác, tích cực trong hoạt động học, họ trở thành là chủ thể của hoạt động

c Cơ sở giáo dục học

Ngày nay v i yêu cầu của xã hội à đào tạo nh ng con người có trí tuệ, chủ động, sáng tạo, kiên nh n, có năng ực tiếp cận và giải quyết mọi vấn đề g p phải trong cuộc sống ể thực hiện được nh ng yêu cầu trên đ i hỏi nhà trường phải cải tiến phương pháp dạy học, vì thế người GV phải biết phối hợp linh hoạt nh ng ưu điểm của các phương pháp dạy học truyền thống v i các phương pháp dạy học tích cực

H Q ra đời như à sự tiếp nối phát triển các chiến ược dạy học trong lịch s giáo dục học:

- ầu tiên là chiến ược giáo điều/ chiến ược thông báo: người học chỉ nghe và ghi

nh mà không cần hiểu nh ng điều mà người dạy truyền đạt

- Phát triển hơn à chiến ược giảng giải- minh họa: ở đ y học sinh nghe hiểu và ghi nh , khi cần thiết thì tái hiện Giáo viên giảng giải kèm theo thông báo trực quan để minh họa Tuy chiến ược này có phát triển hơn nhưng v n hạn chế à người học chỉ phát triển tư duy tái tạo

ể khắc phục các hạn chế của các phương pháp dạy học trên đ ra đời chiến ược dạy học nêu vấn đề Tính m i mẻ của phương pháp này à tính chất sáng tạo của tư duy trong hoạt động nhận thức của học sinh Vậy bản chất của dạy học nêu vấn đề là gì?

1.1.2 ản c t c ọc iải qu t v n đề

Theo V.Ô- ôn: Dạy học giải quyết vấn đề là toàn bộ các hoạt động tổ chức, các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề, ch gi p đỡ nh ng 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 củng cố kiến thức thu nhận được [16,6]

Theo har amop: Dạy học giải quyết vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy học bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống tìm tòi) trong giờ học, kích thích HS

để các em có nhu cầu giải quyết nh ng vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt động nhận thức tự lực nh m nắm v ng kiến thức, kỹ năng, ỹ xảo m i, phát triển tính tích cực của trí tuệ và hình thành cho các em năng ực tự mình thông hiểu và thông tin khoa học m i [16,7]

Theo Nguyễn Quang Lạc: Dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy học trong đó HS được coi như nhà hoa học trẻ tự giác và tích cực tổ chức các quá trình xây dựng tri thức m i cho bản th n Hoạt động đó được diễn ra giống như hoạt động nghiên cứu khoa học m c dù kết quả của nó là tìm thấy nh ng điều đ có trong khoa học, song lại à điều m i mẻ đối v i HS Người GV phải thực sự quan t m đến nội dung khoa học mà HS đ x y dựng được l n phương pháp hoạt động của HS để đạt được điều

đó o vậy, người GV phải là nhà thiết kế, tổ chức và chỉ đạo quá trình tìm kiếm tri thức [13,4]

Vậy, trong H Q giáo viên gi vai tr à người định hư ng, tổ chức quá trình nhận thức, gợi động cơ học tập và nhu cầu tìm hiểu tri thức m i cho HS còn HS là người tự lực, sáng tạo xây dựng kiến thức m i cho bản th n dư i sự gi p đỡ, định

hư ng của GV Dạy học Q tập trung vào người học, luôn lấy người học làm trung

t m nên đ ích thích được tính tò mò, lòng ham hiểu biết của HS làm cho các em thích tìm hiểu, thích nghiên cứu và thông qua đó dần hình thành nh ng đức tính của một người ao động sáng tạo

ể vận dụng thành công H Q trư c hết chúng ta phải xác định đ y à một quan điểm dạy học chứ không phải là một phương pháp dạy học cụ thể mà là một tập hợp nhiều phương pháp dạy học liên kết ch t chẽ v i nhau và bổ sung cho nhau Vì vậy,

H Q có hả năng th m nhập vào tất cả các phương pháp dạy học, làm biến đổi cấu trúc và bản chất của phương pháp ấy thành một phương pháp m i tích cực hơn, từ

đó mà n ng cao chất ượng và hiệu quả của quá trình dạy học

Vậy bản chất của H Q à tính chất sáng tạo của tư duy HS trong hoạt động nhận thức trong quá trình tìm ra cái m i c trưng của H Q à tình huống có vấn

đề v i hai khái niệm cơ bản à vấn đề và tình huống có vấn đề

1.1.3 n đề v t n uốn có v n đề

1.1.3.1 Vấn đề

Khái niệm vấn đề dùng để chỉ một hó hăn, một nhiệm vụ nhận thức mà người học không thể giải quyết được chỉ b ng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn m u có sẵn, nghĩa à hông thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết, mà phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết, và khi giải quyết được thì người học đ thu nhận được kiến thức,

kỹ năng m i cho bản thân [15,23]

ấn đề à bài toán mà cách thức hình thành hay kết quả của nó chưa được HS biết trư c, nhưng HS đ nắm được nh ng kiến thức và kỹ năng xuất phát để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả hay cách thức hình thành bài àm Nói cách hác, đó à c u hỏi

mà HS chưa biết câu trả lời, nhưng có thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp [15,23] Vấn đề trong nghiên cứu Vật lí là một câu hỏi, một bài toán chưa có lời giải xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống ó à nh ng hiện tượng m i, quá trình

m i không thể lí giải được b ng các lý thuyết đ có, ho c một câu hỏi tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, ho c một lý thuyết chưa trọn vẹn [11]

Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan

Yếu tố khách quan: d liệu xuất phát cho phép giải quyết vấn đề, tìm ra lời giải Yếu tố chủ quan: học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải quyết

Cùng một bài toán, cùng một cân hỏi nhưng nó có thể là vấn đề đối v i cấp học này mà không phải là vấn đề đối v i cấp học khác Như vậy, vấn đề bao giời c ng chứa mâu thu n về nhận thức c đầu, mâu thu n đó c n mang tính hách quan nhưng sau khi HS tiếp thu và ý thức được mâu thu n đó thì nó biến thành mâu thu n chủ quan

và tồn tại trong nghĩ của HS dư i dạng bài toán hay vấn đề bài tập

1.1.3.2 Tình huống có vấn đề

* Khái niệm: Tình huống có vấn đề à tình huống mà khi HS tham gia thì g p một hó hăn, HS thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy v i khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề đó Nghĩa à tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đ đề xuất [15,24]

Nhà giáo dục Xô Viết Rubinstein đ hẳng định: Tư duy bắt đầu từ tình huống

có vấn đề Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải àm gì và sơ bộ xác định được cách thức àm như thế nào Nh ng dấu hiệu của tình huống có vấn đề:

- Nó bao gồm cái gì chưa biết, đ i hỏi phải có sự tìm tòi, sáng tạo, có sự tham gia hoạt động tư duy và sự nhanh trí đáng ể

- Nó phải chứa đựng điều gì đó đ biết, phải cho trư c nh ng d kiện nào đó để

àm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tòi sáng tạo

- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối v i học sinh Nếu quá đơn giản, chứa đựng nh ng lời giải tường minh từ kho tri thức c của học sinh thì hông g y được sự kích thích mà tạo ra sự thờ ơ, coi thường Ngược lại thì gây sự bất lực và tạo ra sự thờ ơ

do bi quan

- ồng thời v i tính vừa sức và tính m i lạ, tính hông bình thường của bài toán nhận thức nh m kích thích sự hứng thú và lòng khao khát nhận thức của HS

* Các kiểu tình huống có vấn đề

- Tình huống phát triển, hoàn chỉnh

HS đứng trư c một vấn đề chỉ m i được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng thêm sang nh ng phạm vi m i, ĩnh vực m i

Phát triển, hoàn chỉnh vốn kiến thức của mình luôn luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ và của mọi người và đó à con đường phát triển của khoa học Quá trình phát triển, hoàn chỉnh kiến thức sẽ mang lại nh ng kết quả m i (về kiến thức, kỹ năng, phương pháp) nhưng trong quá trình đó, v n có thể s dụng nh ng kiến thức, kỹ năng

và phương pháp đ biết [14,147]

Ví dụ: ở l p 11, khi dạy bài Từ thông Cảm ứng điện từ có thể đ t vấn đề:

d ng điện chạy trong một dây d n sinh ra từ trường xung quanh nó Vậy từ trường có sinh ra d ng điện được không? ể trả lời câu hỏi này, HS không thể dùng một kiến thức

c nào đ biết để có thể trả lời được, mà sau khi thông qua khái niệm từ thông và b ng khảo sát thực nghiệm để r t ra định luật cảm ứng điện từ, từ đó m i giải quyết vấn đề

đ t ra

- Tình huống bế tắc

HS đứng trư c một vấn đề mà trư c đ y chưa g p một vấn đề nào tương tự Vấn

đề cần giải quyết không có một dấu hiệu nào iên quan đến một kiến thức hay phương pháp đ biết HS bắt buộc phải xây dựng kiến thức m i hay phương pháp m i để giải quyết vấn đề Tình huống này thường bắt g p khi nghiên cứu một kiến thức m i [14,148]

Ví dụ: Trong bài iao thoa ánh sáng đ hẳng định ánh sáng có tính chất sóng Nhưng khi học bài Hiện tượng quang điện nếu áp dụng tính chất sóng để giải thích các định luật quang điện thì HS sẽ g p bế tắc

- Tình huống lựa chọn

HS đứng trư c một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc, có iên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết đ biết nhưng chưa chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào, phương pháp nào để giải quyết vấn đề thì sẽ có hiệu quả HS cần phải lựa chọn, thậm chí th làm xem kiến thức nào, phương pháp nào có hiệu quả

để giải quyết được vấn đề đ t ra [14,148]

Ví dụ: Khi học bài ịnh luật bảo toàn động ượng , hi nghiên cứu sự tương tác

b ng va chạm gi a hai vật một vấn đề m i được đ t ra à có đại ượng nào bảo toàn trong quá trình hai vật tương tác hông? HS hông thể trả lời ngay được nhưng HS có thể cảm nhận được r ng: đ y à bài toán hai vật tương tác khi chuyển động, nên có thể

áp dụng các định luật Niutơn để giải quyết M t hác, HS c ng đ biết phương án thí nghiệm khảo sát chuyển động của các vật Như vậy, có hai cách để giải quyết vấn đề trên nhưng ết quả đạt được à tìm được một định luật m i

- Tình huống không phù hợp

HS ở trạng thái băn hoăn, nghi ho c khi g p phải một hiện tượng trái ngược v i suy nghĩ thông thường (hiện tượng có tính chất nghịch lí, hầu như hó tin đó à sự thật)

o đó, ích thích sự tò mò của HS để tìm cách giải thích, bổ sung, hoàn chỉnh ho c phải thay đổi quan niệm c sai ầm của bản thân [14,122]

Ví dụ: Thả một con cá nhỏ còn sống vào một ống nghiệm thủy tinh đựng đầy

nư c, sau đó dùng đèn cồn đun nóng phần trên gần miệng ống cho đến hi nư c ở trên miệng ống sôi, ta thấy con cá v n bơi ội bình thường Tình huống này HS thấy m i lạ, trái v i nh ng gì thường xảy ra trong đời sống hàng ngày Tại sao cá v n bơi được trong bình?

- Tình huống áp dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn

Các tình huống này được tạo nên hi g p nh ng sự iện, hiện tượng trong thực tiễn iên quan đến việc vận dụng tri thức vật í, từ đó ích thích sự hưng phấn của thần inh, tạo hông hí sôi nổi trong giờ học [8,13]

í dụ: gi thăng b ng trên d y, ứng dụng tự chế tạo một động cơ phản ực , tự chế tạo một con ật đật , ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần, tia t ngoại, iệc tách ra các iểu tạo ra tình huống có vấn đề như trên chỉ có tính tương đối, một sự iện cụ thể trong nghiên cứu có thể đồng thời có sự tham gia của một vài tình huống có vấn đề thuộc các oại hác nhau

iệc tạo ra được các tình huống có vấn đề à cả một ĩnh vực của nghệ thuật sư phạm ùng một nội dung, cùng một p HS nhưng người hông có sự gia công sư phạm phù hợp thì sẽ hông thể đ t HS vào tình huống có vấn đề ì thế, trong dạy học người phải uôn biết cách tạo ra được thế năng t m í tư duy cho HS, có như vậy

m i tạo được động ực th c đ y quá trình học tập

1.1.4 u tr c c ọc iải qu t v n đề trong môn V t lí [6,68]

Có thể coi H Q gồm giai đoạn sau:

1.1.4.1 Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề

y à giai đoạn àm xuất hiện bài toán nhận thức trong HS, à giai đoạn àm nảy sinh tình huống có vấn đề Nó có nhiệm vụ ích thích thần inh hoạt động tạo cho HS một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng ao vào công việc Nội dung hoạt động của à tạo cho được vấn đề nhận thức nghĩa à tạo

ra được m u thu n gi a cái đ biết và cái cần tìm sau đó cấy m u thu n đó vào tiến trình nhận thức của HS để HS cảm nhận được sự tồn tại hiển nhiên của m u thu n đó trên con đường học tập của bản th n Tiếp theo, phải hơi nguồn tiềm ực ở HS để

HS thấy được họ đ có vốn tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự ực giải quyết được

m u thu n đó

Nội dung hoạt động của HS trong giai đoạn này à tiếp nhận bài toán nhận thức , tiếp nhận vấn đề và chuyển sang trạng thái sẵn sàng, tích cực hoạt động

ác phương tiện tổ chức tình huống có vấn đề trong dạy học ật í:

+ Hình ảnh trực quan (ảnh chụp, video c ip): các hình ảnh này đ i hỏi phải đẹp, ạ mắt để ích thích sự ch của học sinh

+ ác c u chuyện ịch s hay m u tin thời sự ho c nh ng hiện tượng diễn ra trong

tự nhiên

+ ác thí nghiệm tạo ra sự bất ngờ ngoài sự mong đợi của học sinh

+ ác bài tập vấn đề có nhiều c u mà ở c u 1 học sinh chỉ cần áp dụng các công thức, iến thức đơn giản để àm nhưng các c u sau chỉ cần thay d iện, học sinh tưởng chừng c ng sẽ àm được nhưng hi giải thì g p bế tắc

1.1.4.2 Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề, hợp thức hóa kiến thức, kỹ năng

y à giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đ y HS sẽ dần dần làm quen v i phương pháp nghiên cứu của nhà vật lí học ở mức độ tập dượt xây dựng kiến thức để phản ánh bản chất nh ng sự kiện thực tế

 ác bư c chủ yếu của giai đoạn này:

- Xây dựng dự đoán khoa học, trong bư c này cần hư ng d n để HS biết quan sát

sự kiện (có thể qua mô hình ho c thí nghiệm, hay quan sát v i nh ng kiến thức họ đ có) ó hai con đường để tìm mối liên hệ đó, đó à con đường suy diễn và con đường qui nạp

- hi đ có dự đoán hoa học, GV cần chỉ đạo, hư ng d n để HS thảo luận các phương án nh m đánh giá tính đ ng đắn của dự đoán Trong trường không thể trực tiếp kiểm chứng được dự đoán, thì cần phải hư ng d n HS từ dự đoán b ng suy diễn toán học ho c tư duy ôgic để suy ra hệ quả V i hệ quả được rút ra từ dự đoán thì cần kiểm tra xem hệ quả đó có phù hợp v i các lý thuyết đ có hông ng tư duy ôgic, tư duy biện chứng và tư duy toán học để xác nhận sự phù hợp của hệ quả Ngoài ra có thể thiết

kế, chế tạo hay lắp ráp thí nghiệm để kiểm chứng sự đ ng đắn của hệ quả Khi hệ quả được khẳng định à đ ng đắn thì giả thuyết khoa học c ng được xác nhận

- Chỉnh lý giả thuyết để nó trở thành tri thức, kỹ năng m i, đ y chính à giai đoạn hợp thức hóa kiến thức m i ến đ y c ng cần để cho HS luyện tập cách diễn đạt tư tưởng vật lí b ng ngôn ng

 ể thực hiện tốt giai đoạn hư ng d n giải quyết vấn đề cần có các biện pháp sau:

- Huy động ở mức độ cao các thao tác tư duy như ph n tích, tổng hợp, và biết kết hợp linh hoạt gi a nhận thức cảm tính v i nhận thức lý tính

- Dùng các thí nghiệm kiểm tra kết quả để gây lòng tin cho HS

Trong giai đoạn này, HS thường không có khả năng hoàn toàn tự lực trong thời gian ngắn giải quyết trọn vẹn vấn đề như các nhà hoa học nên GV cần hư ng d n, giúp

đỡ để HS có thể giải quyết vấn đề v i mức độ tự lực cao nhất

Thông thường, việc giải bài toán nhận thức được chia thành nh ng bài toán nhỏ, trung gian Mỗi bài toán trung gian sẽ được đ t ra như một vấn đề m i, do đó HS iên tiếp được đ t vào các tình huống có vấn đề an đầu, HS có thể còn lúng túng trong phương thức giải quyết vấn đề nhưng qua quá trình rèn uyện HS sẽ quen dần và ngày càng v ng vàng trong các bư c giải quyết vấn đề

1.1.4.3 Giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức, kỹ năng mới

y à giai đoạn cuối cùng của một quá trình dạy học vì cho dù GV có s dụng

một phương pháp dạy học nào thì c ng phải trải qua giai đoạn củng cố, vận dụng tri thức đ có Trong giai đoạn này cần đảm bảo các m t sau:

- Tổng kết và hệ thống hóa tri thức m i đ x y dựng thông qua việc giải quyết vấn

- Dùng kiến thức m i, kỹ năng m i giải quyết vấn đề đ t ra ở giai đoạn 1

Như vậy, ở giai đoạn này vừa củng cố được kiến thức một cách v ng chắc, vừa luyện tập tập giải quyết một vấn đề m i, qua đó tư duy sáng tạo được phát triển

ể củng cố và vận dụng kiến thức, kỹ năng m i cho HS ta có thể àm như sau: dùng một bài toán cụ thể để củng cố kiến thức và kỹ năng hay vận dụng kiến thức đ học để giải thích một hiện tượng vật lí hay xác định các thông số của thiết bị đo,… Theo Phạm H u Tòng có thể mô hình hóa các giai đoạn của dạy học Q theo

sơ đồ sau [15]:

Sơ đồ 1: Các giai đoạn của DHGQVĐ

1.1.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lí [11], [16]

Trong H Q theo nghĩa đầy đủ, HS phải à người tìm tòi giải quyết vấn đề, người thực hiện tất cả các giai đoạn trong chu trình nhận thức sáng tạo Tuy nhiên, khi triển khai áp dụng dạy học nội dung Vật lí, tùy thuộc vào nội dung bài học, trang thiết bị dạy học, thời gian dạy học mà HS có thể tham gia trực tiếp ho c gián tiếp vào các hành động giải quyết vấn đề ăn cứ vào sự tham gia trực tiếp của HS vào các hành động giải quyết vấn đề theo chu trình sáng tạo Vật lí khi thực hiện H Q , có thể chia

Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả

Vận dụng tri thức m i để giải quyết nhiệm vụ đề ra

Kiểm tra, xác nhận kết quả, sự phù hợp lý thuyết v i

thực tiễn

Mức đ 2:

Tìm tòi một phần

Qúa trình tìm tòi vấn đề, thí nghiệm kiểm tra

- Suy đoán giải thuyết

- Suy luận lôgic từ giả thuyết, tiên đoán hiện tượng m i

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

- Quan sát ghi nhận kế quả

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

Ưu điểm:

- hông đ i hỏi nhiều thời gian, có thể áp dụng cho hầu hết các đề tài học tập

- Duy trì sự chú ý theo dõi bài giảng, gây cho HS hứng thú trong học tập, nhờ đó

HS hiểu được bài

- Rèn luyện sự ghi nh , tái hiện lại quá trình giải quyết vấn đề theo algôrit m u của đối v i HS

 Nhược điểm

- Tạo tư tưởng ỷ lại, chưa thực sự chủ động, không phát huy tính sáng tạo trong quá trình học tập của HS

- hưa gi p học sinh có đủ điều kiện ĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành lập kế hoạch giải quyết vấn đề, chưa rèn uyện được kỹ năng thực hành vật chất và trí tuệ

H Q ở mức độ thường được áp dụng trong các bài học xây dựng kiến thức

m i mà:

- Nội dung kiến thức quá hó mà HS hông đủ năng ực tham gia trực tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình giải quyết vấn đề

- Thiết bị thí nghiệm hông đáp ứng yêu cầu dạy học

- Nội dung kiến thức trong tiết học l n, hông có điều kiện về m t thời gian để huy động sự tham gia của HS vào tiến trình giải quyết vấn đề

Mức đ 2: Tìm tòi nghiên cứu từng phần

Dạy học ở mức độ này đ i hỏi GV phải tạo cơ hội cho HS cùng tham gia hoạt

động thực sự Phải để cho HS bộc lộ suy nghĩ b ng ngôn ng ho c tham gia cùng v i

GV ở một số khâu thực hành thí nghiệm hay trong các giai đoạn như: tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, củng cố, vận dụng Ở mức độ này, khi HS không giải được bài toán thì GV có thể thực hiện theo các hình thức sau:

- GV xây dựng một bài toán tương tự nhưng hẹp hơn

- GV chia bài toán cần nghiên cứu thành các bài toán nhỏ, dễ hơn, nhưng tập hợp

lại thành lời giải cho bài toán ban đầu

- GV gợi ý nh ng dự kiến bổ sung cho điều kiện của bài toán, nhờ đó gi i hạn

được số bư c giải và phạm vi tìm tòi

- GV giải thích rõ vấn đề rồi có thể chỉ yêu cầu HS rút ra kết luận, chỉ nêu giả

thuyết, chỉ lập kế hoạch kiểm tra giả thuyết đó,

- àm thoại có tính chất phát kiến (đó à hệ thống câu hỏi do GV xây dựng, mà câu

hỏi sau được suy ra từ câu hỏi trư c, các câu hỏi theo một lôgic nhất định)

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

 Ưu điểm:

- Có khả năng gi p cho HS tiếp thu được kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, phát huy được năng ực tư duy độc lập suy nghĩ ở mức độ đáng kể, bồi dưỡng được tiềm lực thích ứng v i nghề nghiệp tương ai

- Tạo cho HS hứng thú nhận thức, tìm t i, tránh được tư tưởng ỷ lại, khắc phục cách học thụ động và hình thức

Nhược điểm:

- i hỏi nhiều thời gian và không phải c nào c ng áp dụng được

- Chưa cho phép HS có điều kiện ĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành toàn bộ kế hoạch giải quyết vấn đề l n trọn vẹn

Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ hai thường áp dụng cho các loại bài học xây dựng kiến thức m i mà:

- Nội dung kiến thức phù hợp về m t thời gian trong gi i hạn cho phép của một tiết học

- Thiết bị thí nghiệm không quá phức tạp, dễ thực hiện

Mức đ 3: Tìm tòi nghiên cứu sáng t o (nghiên cứu, thi t k , sáng t o)

y à mức độ cao nhất của H Q Ở mức độ này, HS tự lực học tập, sự

hư ng d n và chỉ đạo của GV chỉ có tính chất định hư ng và gián tiếp cao Sau khi HS

đ thức được vấn đề đ t ra (do hư ng d n ho c HS tự đề xuất) thì tự mình vạch kế hoạch tìm tòi, xây dựng giả thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát kiểm tra, phân tích kết quả thí nghiệm để từ đó hái quát hóa, r t ra ết luận,… Như vậy, ở mức độ này người đưa HS vào con đường tự lực thực hiện tất cả các giai đoạn của hoạt động tìm tòi vấn đề, nên hoạt động nhận thức của HS trong giai đoạn này gần giống như hoạt động nghiên cứu của các nhà khoa học

Dạy học ở mức độ thường được tiến hành dư i dạng các bài tập thí nghiệm, trong bài học bài tập vật lí, trong hoạt động ngoại khóa, bài học thực hành thí nghiệm,trong dạy học dự án,…

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

Ưu điểm:

- Giúp HS nắm tri thức và hành động trí tuệ một cách v ng vàng, sâu sắc

- Tạo điều kiện cho HS 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 ph m chất và tác phong làm việc của nhà nghiên cứu khoa học

Nhược điểm:

- Có thể d n đến tình trạng lạm dụng c ng như tình trạng hông đảm bảo cho mọi

HS cùng vươn ên trong học tập hông đồng đều o đó, có sự phân hóa trình độ mà không có sự cá biệt hóa

- Thích hợp v i một số nội dung dạy học nhất định, tốn nhiều thời gian và công sức chu n bị

Nh ng mức độ hác nhau trong H Q có nh ng mục đích riêng, ưu điểm và hạn chế riêng Ngoài ra, việc phân chia các mức độ chỉ căn cứ vào sự tham gia trực tiếp

ho c gián tiếp của HS vào các hoạt động trong quá trình dạy học Do vậy, khi vận dụng cần phối hợp một cách linh hoạt sao cho phát huy tối đa hả năng hoạt động, tư duy độc lập, tính chủ động của HS trong quá trình học tập

1.1.6 ác điều iện tri n i ọc iải qu t v n đề trong môn V t lí tr ờng phổ thông [10,92]

Theo Phạm Thị Ph , để triển khai việc H Q trong môn ật lí ở trường pổ thông cần có các điều kiện sau:

- Nội dung tri thức khoa học (bao gồm cả kỹ năng và phương pháp) phải chứa

đựng yếu tố m i mẻ mà trư c khi giải quyết vấn đề HS chưa biết, tri thức ấy được tạo ra trong quá trình giải quyết vấn đề không chỉ b ng tư duy tái tạo mà phải có sự nỗ lực tư duy của chủ thể vượt qua nh ng vùng phát triển gần do GV tạo ra trong điều kiện của dạy học Vì vậy, dạy học giải quyết vấn đề có thể thực hiện cho các loại tiết học khác nhau: bài học xây dựng kiến thức m i, bài học bài tập Vật lí, bài học thực hành Vật lí, bài học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức, bài học ngoại hóa Tuy nhiên, để thực hiện H Q cần phải sắp xếp, cấu tạo trật tự lôgic các kiến thức từ vĩ mô (từng phần, từng chương) đến vi mô (từng bài học) theo tiến trình của nhận thức Vật lí, nghĩa à phải xây dựng được chuỗi vấn đề (bộ câu hỏi) theo thứ tự: câu hỏi khái quát, câu hỏi bài

học, câu hỏi tư duy

- Thiết bị dạy học:

+ Thí nghiệm Vật lí- hạt nhân của hành động kiểm tra xác nhận giả thuyết, do đó

dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọng cho việc thực hiện H Q

+ ơ sở trực quan số hóa: làm tiền đề vật chất cho HS tham gia vào các giai đoạn

của tiến trình Q như: hình ảnh trực quan (ảnh chụp, video c ip): các hình ảnh này

đ i hỏi phải đẹp, ạ mắt để ích thích sự ch của học sinh

+ ác c u chuyện ịch s hay m u tin thời sự ho c nh ng hiện tượng diễn ra trong thực tiễn

+ ác thí nghiệm tạo ra sự bất ngờ ngoài sự mong đợi của học sinh

+ ác bài tập vấn đề có nhiều c u mà ở c u , học sinh chỉ cần áp dụng các công thức, iến thức đơn giản để àm nhưng các c u sau chỉ cần thay d iện, học sinh

tưởng chừng c ng sẽ àm được nhưng hi giải thì g p bế tắc

- Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của GV: đ y à yếu tố quan trọng quyết

định thành công của H Q Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung Vật lí kết hợp

v i nh ng kỹ năng sư phạm cần thiết, xác định chính xác nội dung khoa học của bài học, phát biểu thành mệnh đề gọn, rõ Từ đó x y dựng tình huống có vấn đề, đ t HS trư c câu hỏi nhận thức hấp d n ở tính thiết thực, bất ngờ, m i lạ,… d n dắt HS giải quyết vấn đề b ng hệ thống câu hỏi định hư ng hành động nhận thức theo tiến trình của nhận thức sáng tạo Vật lí Tài năng sư phạm của được thể hiện ở hệ thống bộ câu hỏi định hư ng ăn cứ vào mức độ tìm t i trong hành động của HS do câu hỏi định

hư ng đưa ại, có thể phân loại 3 kiểu định hư ng theo thứ tự từ thấp đến cao như sau: + ịnh hư ng tái tạo cụ thể: câu hỏi của GV nh m vào việc tái tạo ở HS từng hành

động, thao tác cụ thể mà trư c đó HS đ biết, đ y à mức độ thấp nhất của sự tìm tòi Kiểu định hư ng này đảm bảo được hiệu quả rèn luyện kỹ năng và tạo cơ sở cần thiết cho HS có thể thích ứng được v i sự định hư ng, tìm tòi trong dạy học Các dạng câu hỏi: Hiện tượng (quá trình) này tương tự v i hiện tượng (quá trình) nào đ biết? Vấn đề này có liên hệ v i vấn đề nào tương tự? Mối liên hệ ấy như thế nào? ác bư c giải quyết vấn đề tương tự? Làm thế nào để quy vấn đề này về vấn đề tương tự đ biết cách giải quyết?…

+ ịnh hư ng hái quát chương trình hóa: c u hỏi của GV nh m vào việc gợi ý giúp HS ý thức được đường lối khái quát hóa của việc tìm tòi giải quyết vấn đề, sự định

hư ng được chương trình hóa theo các bư c dự định hợp lí, theo các yêu cầu từ thấp đến cao, từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận theo theo các

bư c sau:

 ầu tiên là câu hỏi đ i hỏi HS tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đ t ra

 Nếu HS hông đáp ứng được thì có sự gi p đỡ tiếp theo của GV là sự phát triển định hư ng hái quát ban đầu, thu hẹp dần phạm vi tìm tòi sao cho vừa sức HS (là sự gợi ý, chi tiết hóa thêm câu hỏi hái quát ban đầu)

 Nếu HS v n hông đáp ứng được thì chuyển dần sang định hư ng tái tạo từ việc

hư ng d n theo angôrit (cho biết trình tự thực hiện các hành động, thao tác) để theo đó

HS tự giải quyết vấn đề

 Nếu HS v n hông huy động đ ng hành động, thao tác mong đợi thì thực hiện

hư ng d n tái tạo đối v i mỗi hành động ho c thao tác đó

Các câu hỏi thường dùng: Bài toán yêu cầu giải quyết vấn đề gì? Câu hỏi của bài toán đ biết nh ng điều kiện gì? Dự đoán hiện tượng xảy ra như thế nào? Quá trình mô

tả có thể chia thành các giai đoạn như thế nào? Mỗi giai đoạn đó có iên quan đến hiện tượng Vật lí nào? ịnh luật nào chi phối? Vì sao có dự đoán đó? Làm thế nào để kiểm

tra dự đoán? Cần phải thực hiện thí nghiệm như thế nào để kiểm tra dự đoán? Kết quả thí nghiệm có phù hợp v i dự đoán hông? iều gì m i r t ra được từ thí nghiệm này? + ịnh hư ng tìm tòi, nghiên cứu sáng tạo: câu hỏi của GV nh m vào việc yêu cầu

HS tự tìm t i, huy động ho c xây dựng kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết vấn đề y à mức độ cao nhất của yêu cầu tìm tòi sáng tạo ở HS, có tác dụng bồi dưỡng năng ực tư duy, năng ực giải quyết vấn đề cho HS Thực hiện kiểu định hư ng này là một việc không dễ dàng, nó phụ thuộc vào tài năng sư phạm của GV, vào đối tượng HS và vào chính nội dung khoa học của kiến thức

ịnh hư ng hái quát chương trình hóa à iểu định hư ng trung gian, phát huy ưu điểm của hai kiểu định hư ng tái tạo và nghiên cứu, đồng thời cho phép thực hiện ở đa

số đối tượng HS v i nhiều kiến thức điển hình trong chương trình ật lí phổ thông Như vậy, phương tiện quan trọng trong H Q à hệ thống câu hỏi định hư ng hành động nhận thức của HS o đó, c u hỏi phải đạt các yêu cầu sau:

+ Yêu cầu về lôgic học: diễn đạt chính xác về ng pháp sao cho thỏa mãn qui luật đồng nhất, nghĩa à đối tượng của câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng HS không xác định rõ đối tượng câu hỏi d n đến hỏi một đường, trả lời một nẻo

+ Yêu cầu nội dung khoa học: câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đ ng à dần từng

bư c giải quyết vấn đề đ t ra

+ Yêu cầu về phương pháp dạy học:

 Xây dựng được hệ thống các tình huống có vấn đề

 Câu hỏi phải thực hiện được chức năng định hư ng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo Vật lí, nghĩa à phải đảm bảo câu trả lời đ ng v i hi vọng của GV Câu hỏi phải vừa sức v i trình độ nhận thức của HS

 Xây dựng được hệ thống bài tập vấn đề

1.1.7 i tr c iáo viên v ọc sin tron ọc iải qu t v n đề

Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lí là quá trình dạy học được GV tổ chức phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo Vật lí, trong đó HS đóng vai tr à nhà nghiên cứu (trong các điều kiện của dạy học) có sự gi p đỡ, định hư ng trực tiếp ho c gián tiếp của GV Có thể thấy vai trò, chức năng của và HS trong H Q qua sơ đồ 2 [16]

Giáo viên ác giai đoạn Học sinh

Sơ đồ 2: Vai trò của GV và HS trong các giai đoạn của DHGQVĐ

ƣa ra tình huống

hơi nguồn tiềm lực cho HS

Tạo tình huống

có vấn

đề

Tiếp nhận câu hỏi nhận thức

Huy động kiến thức có liên

HS suy nghĩ tìm tòi

Hƣ ng

d n HS giải quyết vấn đề, hợp thức hóa tri thức,

kỹ năng

Rút ra

hệ quả

Kiểm tra tính

đ ng đắn của

Tiếp nhận câu hỏi nhận thức

Vận dụng tri thức m i để giải quyết nhiệm vụ đ t ra

1.2 ác p ơn p áp n n ọc sin iải qu t v n đề tron n n t ức

t í

Mục đích của việc dạy học là nh m bồi dưỡng và n ng cao năng ực nhận thức, tư duy và sáng tạo cho HS Tuy nhiên, để đạt được mục đích đó thì mỗi giáo viên cần phải nắm được con đường đi đến nhận thức khoa học, sự hình thành tiến trình nhận thức khoa học c ng như nắm v ng các phương pháp trong dạy học nói chung và trong dạy học vật lí nói riêng để vận dụng một cách linh hoạt nh m thu được kết quả cao nhất

1.2.1 on đ n nhận thức vật [10]

Theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng, quá trình nhận thức của con người diễn ra theo công thức Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng trở về v i thực tiễn ó à con đường biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực hách quan Trên cơ sở đó, Razumôpx i đ trình bày nh ng khía cạnh chính của quá trình nhận thức sáng tạo theo chu tình sau:

Sơ đồ 3: Chu trình sáng tạo khoa học theo V.G.Razumôpxki

Từ sự khái quát hóa nh ng sự kiện đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết), từ mô hình d n ra các hệ quả lý thuyết, rồi từ hệ quả lý thuyết đến kiểm tra b ng thực nghiệm Nếu nh ng sự kiện thực nghiệm phù hợp v i hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lí và kết thúc một chu trình Theo thời gian, phạm vi ứng dụng của một chu trình ngày càng

mở rộng, cho đến khi xuất hiện nh ng sự kiện thực nghiệm m i không phù hợp thì xem lại lý thuyết c , chỉnh lý ho c bổ sung và như thế lại bắt đầu một chu trình m i nh m xây dựng một mô hình m i, nh ng kiến thức m i, thiết kế nh ng máy móc m i để kiểm tra giả thuyết, nếu kết quả thực nghiệm phủ định giả thuyết thì mô hình nêu ra cần phải thay đổi

Vậy, chu trình nhận thức khoa học hông hép ín mà được mở rộng dần qua đó làm giàu thêm kiến thức khoa học, nên kiến thức khoa học ngày càng một phong phú hơn, hoàn thiện hơn, con người ngày càng tiếp cận v i chân lý khách quan

Từ sơ đồ trên, unseman và Razumôpx i đ nêu ra nh ng giai đoạn điển hình của quá trình nhận thức khoa học như sau

Thực tiễn→ ấn đề → iải thuyết → ịnh luật → Hệ quả → thuyết →Thực tiễn Hoạt động nhận thức vật lí sáng tạo có thể biểu diễn theo sơ đồ sau [10, 23]

Sơ đồ 4: Tiến trình nhận thức vật lí sáng tạo

Như vậy, con đường đi tìm ch n xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lý Nh ng tính chất và quy luật vận động của thế gi i vật chất tồn tại khách quan, không phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của con người Nh ng kiến thức mà con người không ngừng xây dựng nên để phản ánh, mô tả thế gi i tự nhiên

đó à nh ng sáng tạo vật lí

h nh th nh h th n iến thức hoa học vật í

Kiến thức khoa học được xây dựng khi nhà khoa học có động cơ giải quyết vấn đề, tìm lời giải đáp cho một câu hỏi đ t ra, nghĩa là phải tìm tòi một cái m i chứ không phải đơn thuần là sự l p lại các kiến thức và cách thức hoạt động quen thuộc đ biết, nên không thể chỉ dựa trên tư duy tái hiện

Trong quá trình hoạt động nhận thức và thực tiễn, nảy sinh nhu cầu giải thích các hiện tượng vật lí b ng các mối tương quan bất biến nào đó gi a các d liệu cảm tính (quan sát/ đo đạc) hi đó, tìm ời giải đáp cho c u hỏi về một tính chất hay một sự kiện phụ thuộc nào đó trong thực tế mà ta đ có thể phỏng đoán về sự tồn tại của chúng sẽ được thực hiện theo con đường: xuất phát từ việc thiết kế phương án thí nghiệm khả thi cho phép thu ượm nh ng thông tin cần thiết, thực thi thí nghiệm để thu ượm các d kiện cảm tính trực tiếp, rồi nhờ các hành động suy diễn và qui nạp để xây dựng nên kết luận xác nhận

Vấn đề Giả thuyết Hệ quả lôgic Thí nghiệm

kiểm tra

Tri thức Vật

lý

Thực tiễn

Trong quá trình phát triển của hoạt động khoa học và thực tiễn sẽ nảy sinh nhu cầu giải thích các sự kiện thực nghiệm m i, c ng nhƣ nhu cầu giải thích chính sự tồn tại của các mối liên hệ đ biết và nhu cầu tiên đoán các mối liên hệ, các sự kiện có thể xảy ra nhƣng còn chƣa biết hi đó, đ i hỏi các nhà khoa học đƣa ra các giả thuyết tổng quát, tức là nh ng điều đ đƣợc thừa nhận và mang tính chất giả định, nh ng mô hình giả thuyết tổng quát này cho phép giải thích nh ng sự kiện, nh ng mối liên hệ đ biết và cho phép rút ra nh ng hệ quả lôgic, nhờ đó có thể tiên đoán sự tồn tại của các sự kiện thực nghiệm hi vọng có thể xảy ra Việc thiết kế, tiến hành thí nghiệm và phân tích các

d liệu thu đƣợc để xây dựng mô hình xác nhận sẽ có một m t cho phép kiểm tra tính hợp thức của mô hình hệ quả lôgic và của cả mô hình giả thuyết tổng quát ó à điều cần thiết cho sự chấp nhận tri thức khoa học m i, đồng thời à cơ sở cho sự phát triển của các giả thuyết khoa học một khi các thuyết c hông c n phù hợp v i thực nghiệm

M t khác, bản thân các mô hình hợp thức và nh ng kết quả thực nghiệm sẽ có thể đƣa đến nh ng ứng dụng của khoa học trong thực tiễn sản xuất và đời sống

1.2.3 Tiến trình nhận thức xây d ng một kiến thức Vật lí cụ thể

Từ sự phân tích về sự hình thành hệ thống các tri thức vật lí, có thể mô tả tiến trình xây dựng một kiến thức vật lí b ng sơ đồ sau: [6,43]

iều kiện xuất phát

Vấn đề- Bài toán

Giải pháp

Kết luận

Giải pháp Kiểm tra- Ứng dụng

Sự kiện thu đƣợc từ thí nghiệm, quan sát

Sự kiện đƣợc giải thích/

tiên đoán

Kết luận

Sơ đồ 5: Sơ đồ tiến trình xây dựng một kiến thức Vật lí

+ ề xuất vấn đề- bài toán: do nảy sinh nhu cầu về một vấn đề chưa biết, bài toán chưa g p cần khám phá

+ Suy đoán giải pháp: có thể b ng con đường khảo sát lý thuyết ho c khảo sát thực nghiệm hay kết hợp cả hai cách trên

+ Kiểm tra, vận dụng kết quả: xem xét khả năng chấp nhận các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng ch ng để giải thích hay tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lý thuyết và thực nghiệm Xem xét sự khác biệt gi a kết luận có được nhờ suy luận

lý thuyết v i các kết luận có được từ các d kiện thực nghiệm để qui nạp, chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù hợp gi a lý thuyết và thực nghiệm ho c để xét lại, bổ sung,

s a đổi đối v i thực nghiệm ho c đối v i việc xây dựng và vận hành mô hình xuất phát

hi chưa có sự phù hợp gi a lý thuyết và thực nghiệm, nh m tìm tòi xây dựng cái cần tìm

1 c ph n ph p nhận thức s ụn tron tiến tr nh nhận thức Vật í

Giải quyết vấn đề trong nghiên cứu Vật lí là quá trình nhà nghiên cứu s dụng các phương pháp, phương tiện hác nhau theo con đường của chu trình sáng tạo khoa học để tìm câu trả lời cho vấn đề đ t ra, bao gồm các phương pháp chung nhất, các phương pháp nghiên cứu riêng của vật lí [11],[14]:

1.2.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- ịnh nghĩa: có hai cách hiểu khác nhau về khái niệm phương pháp thực nghiệm (PPTN) vật lí:

+ Cách 1 (theo nghĩa hẹp): PPTN là khâu tiến hành thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết đ có ho c để đo đạc độ chính xác cao một đại ượng vật lí nào đó, nghĩa à chỉ là khâu thí nghiệm Vật lí

+ ách (theo nghĩa rộng): PPTN bao gồm tất cả các khâu của quá trình nhận thức từ việc đ t vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệm ho c quan sát, đến h u đề ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết, x lí kết quả và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu

- ác giai đoạn của phương pháp thực nghiệm:

+ Xây dựng giả thuyết khoa học trên cơ sở các số liệu thu được

+ Lựa chọn các đối tượng thực nghiệm, các biến số độc lập và phụ thuộc, điều kiện thực nghiệm, cách tiến hành cụ thể và máy móc thiết bị thích hợp

+ Tiến hành các giai đoạn thực nghiệm theo kế hoạch đ vạch ra: tác động ên đối tượng, quan sát, đo đạc, ghi chép các số liệu

+ X lí kết quả thực nghiệm: b ng việc phân tích, phân loại, thống kê toán học,

b ng máy tính,

+ Kết luận: trên cơ sở các kết quả thực nghiệm đ được x lí, nhà nghiên cứu khẳng định giả thuyết khoa học và nêu lên lý thuyết m i, đồng thời đề xuất áp dụng vào thực tiễn

- Vai trò của phương pháp thực nghiệm:

+ Nhà nghiên cứu đề xuất được tri thức m i, khái niệm m i, định luật m i

+ Cung cấp nh ng b ng chứng thực nghiệm cần thiết cho việc đối chiếu hợp thức hóa, khẳng định giá trị ho c chỉnh lí, bổ sung hay bác bỏ nh ng kết luận đ có trư c

đ y, d n đến hình thành tri thức m i

1.2.4.2 Phương pháp tương tự trong nghiên cứu Vật lí

- ịnh nghĩa: theo logic học Phương pháp tương tự là việc dựa vào sự giống nhau một phần về các tính chất ho c về mối quan hệ mà ta đem nh ng kết thuộc về một sự vật này gán cho một sự vật hác , theo ngôn ng hiện đại Phương pháp tương tự là việc chuyển nh ng thông tin thuộc về một đối tượng này sang một đối tượng hác

- ác giai đoạn cơ bản của phương pháp tương tự:

+ Tập hợp các dấu hiệu về đối tượng cần nghiên cứu và các dấu hiệu của đối tượng đối chiếu đ có nh ng hiểu biết phong phú về nó

+ Tiến hành phân tích nh ng dấu hiệu giống nhau và khác nhau gi a chúng Kiểm tra các dấu hiệu giống nhau có đồng thời là dấu hiệu bản chất của các đối tượng này hay không

+ Truyền các dấu hiệu của đối tượng đ biết cho đối tượng cần nghiên cứu b ng suy luận tương tự

+ Kiểm tra tính đ ng đắn của các kết luận rút ra có tính chất giả thuyết đó ở đối tượng cần nghiên cứu Nếu các kết luận r t ra hông đ ng v i đối tượng cần nghiên cứu thì phải trở lại bư c đầu (lựa chọn đối tượng hác để đem so sánh)

- Vai trò của phương pháp tương tự: cho phép nhà nghiên cứu đưa ra nh ng phỏng đoán bư c đầu, sẽ được nghiên cứu tiếp b ng các phương pháp hác, à một yếu tố kích thích sự ra đời của giả thuyết khoa học

1.2.4.3 Phương pháp mô hình trong nghiên cứu Vật lí

- ịnh nghĩa: à phương pháp nghiên cứu nh ng đối tượng của nhận thức dựa trên

nh ng mô hình của ch ng ối tượng được mô hình hóa có thể là nh ng sự vật, hiện tượng tự nhiên ho c nhân tạo

- ác giai đoạn của phương pháp nghiên cứu mô hình:

+ iai đoạn 1: nghiên cứu nh ng tính chất của đối tượng gốc, tập hợp các sự kiện ban đầu àm cơ sở để xây dựng mô hình

+ iai đoạn 2: Xây dựng mô hình

Từ sự tương tự và suy luận trừu tượng, nhà nghiên cứu hình dung sơ bộ, chưa đầy

đủ về sự vật, hiện tượng cần nghiên cứu Tiếp đó, nhờ trí tưởng tượng và trực giác, nhà nghiên cứu gạt bỏ nh ng tính chất và mối quan hệ thứ yếu của đối tượng nghiên cứu hay

b ng một vật đại diện chỉ mang nh ng đ c trưng và nh ng mối quan hệ cơ bản cần quan tâm Vật đại diện chỉ có trong óc nhà nghiên cứu, nhà nghiên cứu căn cứ vào đó để xây dựng mô hình rồi đem đối chiếu v i nh ng vật mà họ đ biết

+ iai đoạn 3: Thao tác trên mô hình, suy ra hệ quả logic

Sau khi xây dựng mô hình, nhà nghiên cứu áp dụng nh ng phương pháp thuyết

ho c thực nghiệm hác nhau tác động ên mô hình để thu được nh ng kết quả, nh ng thông tin m i Nh ng phép đo đạc, tính toán, nh ng suy luận lôgic trên mô hình giúp nhà nghiên cứu rút ra nh ng kết luận có giá trị

+ iai đoạn 4: Thực nghiệm, kiểm tra

Nh ng kết luận được rút ra từ mô hình phải đem đối chiếu v i đối tượng gốc, nếu phù hợp thì đó à thông tin m i, nếu sai lệch, không phù hợp thì phải điều chỉnh mô hình

ho c bỏ hẳn xây dựng mô hình m i

- Vai trò của phương pháp mô hình: nhờ PPMH ta thu được các kết luận v i tư cách là các thuyết khoa học, chúng cho phép nhà nghiên cứu tiên đoán các sự kiện, các định luật của hiện thực khách quan, giải thích một cách lý thuyết nh ng sự kiện thực tế,

nh ng định luật thực nghiệm từ đó hẳng định giá trị khoa học của tri thức m i

- Sự cần thiết của việc s dụng PPMH trong dạy học Vật lí: trong chương trình vật

lí phổ thông, khuôn khổ của bài học hông cho phép người giáo viên tổ chức quá trình học tập sao cho HS hoàn toàn tự lực khám phá lại các định luật vật lí mà thông qua

mô hình giúp HS phần nào hiểu được các giai đoạn của sự phát minh khoa học

1.2.4.4 Phương pháp thí nghiệm lý tưởng trong nghiên cứu Vật lí

- Khái niệm: phương pháp thí nghiệm í tưởng là sự phân tích trong óc nh ng hành

vi của đối tượng không có ho c không thể có trong thực tế hi đó, người nghiên cứu đ tưởng hóa đối tượng nghiên cứu ho c điều kiện nghiên cứu ho c công cụ thiết bị nghiên cứu

- ác giai đoạn cơ bản của phương pháp thí nghiệm tưởng:

+ iai đoạn 1: Phân tích nh ng hiện tượng thực, thí nghiệm thực để đ t vấn đề cho

sự nghiên cứu tiếp theo b ng thí nghiệm tưởng

+ iai đoạn 2: Xây dựng mô hình tưởng thay thế đối tượng cần nghiên cứu trong thí nghiệm tưởng Mô hình này vận động theo nh ng qui luật xác định trong các điều kiện tưởng, bao gồm cả máy móc, thiết bị đ được tưởng hóa

+ iai đoạn : ùng các thao tác tư duy, các suy uận lôgic ho c toán học để phân tích nh ng tiến trình khả dĩ của hiện tượng theo nh ng quy luật vận động của mô hình khi biến đổi một cách chủ động các điều kiện tưởng

+ iai đoạn 4: Phân tích nh ng kết luận thu được, suy luận từ nh ng kết luận đó rút ra nh ng hệ quả m i, trong đó việc xác định các thí nghiệm thực có thể tiến hành tiếp theo mà từ trư c đến nay chưa biết

- Vai trò của phương pháp thí nghiệm tưởng: à phương pháp quan trọng để tiếp cận bản chất sự vật, là cầu nối gi a thực nghiệm và lý thuyết cần thiết để hình thành một

số khái niệm khoa học, xây dựng các định luật ho c thuyết tổng quát của hiện tượng dựa

trên sự tưởng hóa, khái quát hóa, ngoại suy các thí nghiệm thực đ có trư c đó

u n ó p ơn p áp iải qu t v n đề tron n iên cứu o ọc

t t n p ơn p áp iải qu t v n đề tron t m i m ựn i n

t ức c ọc sin [14]

ể giải quyết vấn đề trong việc tìm kiếm xây dựng kiến thức m i c ng như rèn luyện tư duy vật lý cho HS, thì GV cần tập dượt cho HS giải quyết các nhiệm vụ nhận thức b ng phương pháp của các nhà nghiên cứu vật lí Dựa theo các cách mà các nhà nghiên cứu thường dùng để giải quyết các vấn đề khoa học kỹ thuật, có thể giải quyết vấn đề b ng các phương pháp sau:

n n t t i qui về iến thức ph n ph p đ iết

Hư ng d n tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đ biết có nghĩa à thoạt m i tiếp xúc v i vấn đề cần giải quyết không thấy ngay mối quan hệ của nó v i nh ng cái đ biết, không thể áp dụng một quy tắc, một định luật hay một cách àm đ biết mà cần phải tìm tòi b ng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra dấu hiệu tương tự

v i cái đ biết Kiểu hư ng d n này thường g p khi HS vận dụng kiến thức đ biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình h u hiệu ó ba trường hợp phổ biến sau:

- Hư ng d n HS diễn đạt vấn đề cần giải quyết b ng ngôn ng vật lí: ngôn ng s dụng trong đời sống hàng ngày không giống như ngôn ng dùng trong các định luật, quy tắc vật lí Nếu không chuyển được sang ngôn ng vật lí thì không thể nào áp dụng được các quy tắc, quy luật đ biết

- Hư ng d n HS phân tích một hiện tượng vật lí phức tạp chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành nh ng hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đ biết

- Hư ng d n HS phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tu n theo một quy luật xác định đ biết

Ba kiểu hư ng d n trên có tác dụng rất tốt để chu n bị cho HS tìm tòi, sáng tạo, vì trư c khi sáng tạo ra cái m i thông thường người ta đ phải s dụng tất cả các cái đ biết mà không thành công

n n t t i s n tạo t n ph n

Kiểu hư ng d n này thường s dụng khi nghiên cứu tài liệu m i, HS được giao nhiệm vụ phát hiện nh ng tính chất m i, nh ng mối liên hệ có tính quy luật mà trư c

đ y HS chưa biết ho c chưa biết đầy đủ

Ở đ y, hông thể hoàn toàn s dụng nh ng kiến thức đ biết v i con đường suy luận lôgic để suy ra kiến thức mà đ i hỏi sự sáng tạo thực sự, một bư c nhảy vọt trong nhận thức Các nhà khoa học cho r ng, trong tình huống này trực giác đóng vai tr quan trọng B ng 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 đ t ra rồi tìm cách kiểm tra sự đ ng đắn của giả thuyết b ng thực nghiệm Giáo viên không thể chỉ cho HS con đường đi đến trực giác mà HS phải tự thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm Tuy nhiên, GV có thể tạo điều kiện thuận lợi cho HS t p dượt nh ng bư c nhảy vọt đó b ng cách phân chia một

bư c nhảy vọt l n thành các bư c nhỏ n m trong vùng phát triển gần của HS

Thông thường, trong hi đi tìm t i giải quyết vấn đề m i, HS không phải hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu ho c bế tắc trong toàn bộ quá trình giải quyết vấn đề Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần s dụng kiến thức c , phương pháp c thành công, chỉ đến một phần nào đó m i bế tắc, đ i hỏi phải tìm cái m i thực sự

n n t t i s n tạo h i qu t

Ở kiểu hư ng d n này, GV chỉ hư ng d n cho HS xây dựng phương hư ng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do HS tự làm Kiểu hư ng d n này, đỏi hỏi ở HS không nh ng tính tự lực cao mà còn phải có vốn kiến thức, kỹ năng, ỹ xảo v ng vàng và một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo

n n ọc iải qu t v n đề tron các o i i ọc t

ạ học iải qu ết vấn đề tron i học n tri thức i [10,102]

Giai đoạn 1: Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề (chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề)

Vấn đề trong bài học xây dựng tri thức m i chính là nội dung tri thức m i Câu hỏi nhận thức phải được đ t ra sao cho câu trả lời là nội dung tri thức m i Vì vậy, tình huống có vấn đề phải là tình huống được tổ chức sao cho HS được đ t trư c một nhiệm

vụ nhận thức (câu hỏi nhận thức) mà nếu b ng tri thức và kinh nghiệm sẵn có HS không thể trả lời được

Có thể s dụng các loại tình huống có vấn đề mà lí luận dạy học đ nêu ra như: tình huống bất ngờ, tình huống xung đột, tình huống lựa chọn, tình huống bác bỏ, tình huống không phù hợp, … ng các phương tiện dạy học như bài tập vật lí, thí nghiệm vật lí, chuyện kể vật lí, các ví dụ sinh động, hấp d n, lý thú về ứng dụng vật lí trong đời sống, kỹ thuật, sản xuất, … được trình bày một cách tự nhiên để HS dùng vốn tri thức

kỹ năng của mình xem xét giải quyết, và công việc này làm xuất hiện lỗ hổng mà HS hông vượt qua được, lỗ hổng đó chính à nội dung tri thức m i Học sinh mong muốn giải quyết vấn đề bởi câu hỏi nhận thức đ t ra thú vị ở nghĩa thiết thực, ở hiện tượng gần g i quen thuộc tưởng chừng như đ hiểu rõ mà trư c đó hông ch , Do đó, HS chấp nhận giải quyết vấn đề để tìm câu trả lời mà đ t ra iai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc (c ng à pha chuyển giao nhiệm vụ nhận thức)

Giai đoạn 2: Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề (HS hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề)

iai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi liên tiếp các tình huống học tập, mỗi tình huống bao gồm các hành động kế tiếp sau: giả thuyết→hệ quả ôgic→ thí nghiệm kiểm tra→ ết luận Nội dung của kết luận chính là một nội dung của kiến thức

m i mà bài học phải đưa ại cho HS Giáo viên khi thiết kế bài học cần phải sắp đ t, cấu tạo lại nội dung bài học cho phù hợp v i tinh thần của dạy học giải quyết vấn đề sao cho mỗi đơn vị kiến thức cơ bản là kết luận của một chu kì trên Kết th c giai đoạn giải quyết vấn đề, HS tự tìm ra tri thức m i có thể trả lời cho câu hỏi đ đ t ra ở giai đoạn

đ t vấn đề

Giai đoạn 3: Giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức (tranh luận, thể chế hóa, vận dụng tri thức mới)

Giáo viên thể chế hóa kiến thức, thông báo cho HS nh ng kết luận thu được chính

là nội dung của khái niệm, định luật ho c một lý thuyết nào đó của vật lí học

iai đoạn vận dụng tri thức m i: kiến thức m i thu được có nghĩa gì, được ứng dụng như thế nào trong khoa học, trong kỹ thuật, trong đời sống Các tình huống m i

đ t ra để HS vận dụng tri thức vừa thu nhận được vào việc giải quyết vấn đề

ạ học iải qu ết vấn đề tron i học i tập Vật [11,60]

Bài tập vật lí có chức năng ôn uyện, củng cố trình độ tri thức và kỹ năng xuất phát của HS, đồng thời hình thành tri thức và kỹ năng m i cho HS

Bài tập vật lí à phương tiện để GV kiểm tra, đánh giá trình độ, chất ượng tri thức

và kỹ năng của HS

Bài tập vật lí có nhiệm vụ truyền thụ hệ thống tri thức, phát triển năng ực nhận thức, bồi dưỡng tư duy cho HS, ngoài ra còn có nhiệm vụ giáo dục tư tưởng, đạo đức và nhân cách cho HS, giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hư ng nghiệp

Dựa vào mức độ và tính chất hoạt động nhận thức của HS khi tham gia giải quyết bài tập, có thể phân loại các dạng bài tập sau:

- Bài tập ôn luyện tập dượt: đ y à bài tập đơn giản nhất dùng để giúp HS ghi nh

và tập dượt s dụng công thức và các định nghĩa vật lí

- Bài tập ôn luyện và vận dụng tri thức: đ y à oại bài tập nh m giúp HS vừa ôn tập để nh kiến thức không phải chỉ có một bài mà là cả một chương hay cả một phần gồm nhiều chương Thông thường, các bài tập ôn luyện và vận dụng tri thức là nh ng bài toán đ i hỏi sự tính toán b ng toán học và sự tư duy suy uận, tư duy biện chứng

- Bài tập vấn đề (bài tập sáng tạo): là loại bài tập giúp cho HS ôn tập một cách tổng hợp trên phạm vi nội dung rộng, bao gồm nhiều ĩnh vực của vật lí Sự tương tự gi a giải bài tập vấn đề của HS và nghiên cứu khoa học của nhà vật lí

Tự ý thức vấn đề nghiên cứu, xác định

phạm vi, đối tượng nghiên cứu

Nhận nhiệm vụ nghiên cứu được GV giao cho (hiểu yêu cầu và d kiện bài toán)

Nêu giả thuyết nghiên cứu Lập phương án giải

Chứng minh ho c bác bỏ giả thuyết b ng

suy luận lý thuyết, b ng thực nghiệm

Hiện thực hóa phương pháp giải b ng: tính toán suy luận lý thuyết, tìm n số b ng thí nghiệm vật lí

Ph n tích, đối chiếu, đánh giá ết quả

nghiên cứu

Phân tích kết quả giải

Kết luận về vấn đề nghiên cứu Trả lời câu hỏi bài tập

Bảng 2: Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của HS và nghiên cứu khoa học

của nhà vật lí

Như vậy, việc HS giải bài tập vấn đề à cơ hội tốt để bồi dưỡng năng ực giải quyết vấn đề, năng ực tư duy sáng tạo

Cấu trúc bài học bài tập Vật lí theo tinh thần dạy học Q : được chia thành ba giai đoạn:

- iai đoạn 1: HS giải bài tập trắc nghiệm hách quan để củng cố kiến thức lý thuyết có liên quan

- iai đoạn 2: HS giải bài tập luyện tập theo m u

- iai đoạn 3: HS giải bài tập sáng tạo

ạ học iải qu ết vấn đề tron i học th c h nh th n hi Vật lí [16,37]

Theo tinh thần của dạy học Q , bài học thực hành thí nghiệm vật lí không chỉ dừng lại ở mục tiêu là củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật

lí mà còn vươn t i mục tiêu cao hơn à bồi dưỡng năng ực giải quyết vấn đề, năng ực

tư duy sáng tạo Vì vậy, cần phải biến một số bài thí nghiệm thực hành truyền thống thành bài tập vấn đề

Cấu trúc bài học thực hành thí nghiệm Vật lí theo định hư ng dạy học giải quyết

vấn đề: được chia àm ba giai đoạn:

- iai đoạn 1: Tạo tình huống có vấn đề (chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề) Vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm Vật lí à đo ường đại ượng Vật lí nào đó (hệ số ma sát, độ cứng của xo, điện trở, tiêu cự của thấu kính,

bư c song ánh sáng, …)

- iai đoạn 2: Nghiên cứu, hư ng d n giải quyết vấn đề (HS hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề) o như thế nào (thảo luận xây dựng phương án đo), tiến hành lắp đ t thí nghiệm và thực hiện thí nghiệm theo phương án đ nêu

Khác v i thí nghiệm thực hành, thông thường trong tài liệu hư ng d n chi tiết các thao tác thí nghiệm, HS không cần phải xây dựng phương án thí nghiệm và phương án

x lý số liệu thí nghiệm, ở các thí nghiệm này phương án thí nghiệm không cho sẵn mà chỉ đưa ra nhiệm vụ èm điều kiện về dụng cụ thí nghiệm Cái m i của dạy học Q

ở đ y à phương pháp giải quyết vấn đề, phương pháp suy uận trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp, ỹ năng giải quyết nhiệm vụ cụ thể được giao, củng cố các kiến thức liên quan trực tiếp mà c n được bồi dưỡng năng ực giải quyết vấn đề trên bình diện tổng quát

- iai đoạn 3: Kết luận về phương pháp thực nghiệm đo ường, khảo sát qui luật Vật lí

Hoạt động của GV và HS trong bài thực hành thí nghiệm vật lí theo tinh thần dạy học Q

i i đo n Ho t đ ng c a giáo viên Ho t đ ng c a học sinh

iai đoạn 1

t vấn đề (xây dựng tình huống có vấn đề), giao nhiệm vụ và các điều kiện thực hiện

Tiếp nhận nhiệm vụ có nhu cầu, hứng thú niềm tin giải quyết nhiệm vụ

iai đoạn 2

ịnh hư ng hái quát chương trình hóa

b ng hệ thống câu hỏi để HS giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý

Huy động kiến thức và trả lời các câu hỏi của để: -Tìm phương án thí nghiệm,

iai đoạn 3 Hợp thức hóa phương pháp đo ường/

khảo sát thực nghiệm, qui luật Vật lí

ĩnh hội phương pháp m i

Bảng 3: Hoạt động của GV và HS trong bài thực hành thí nghiệm vật lí

ết uận ch n

Thông qua lý thuyết về H Q cho thấy

Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương pháp dạy học đơn ẻ mà là một chiến ược day học nh m hiện thực hóa quan điểm dạy học tập trung vào người học: xuất phát từ mong muốn, nhu cầu của người học và khả năng của người học trong sự cố gắng vượt bậc của chính người học v i sự hỗ trợ của giáo viên để giải quyết vấn đề mà người học quan tâm Sau khi giải quyết được vấn đề thì người học sẽ thu được nh ng kiến thức m i, kỹ năng m i

ể thực hiện dạy học Q , trong mỗi bài học GV phải tổ chức được tình huống có vấn đề Phương tiện tổ chức huống có vấn để trong môn Vật lí là: các hình ảnh trực quan, các câu chuyện lịch s hay m u tin thời sự ho c nh ng hiện tượng đ g p trong thực tiễn, các thí nghiệm tạo ra sự bất ngờ ngoài sự mong đợi của học sinh hay các bài tập vấn đề có nhiều c u mà HS tưởng chứng chỉ cần áp dụng theo angôrit nhưng hi giải các câu tiếp theo sẽ g p bế tắc

Trong dạy học môn Vật lí, tùy giai đoạn giải quyết vấn đề, GV có thể định hư ng

tư duy HS theo các phương pháp nhận thức của Vật lí học gồm các phương pháp chung nhất và các phương pháp nghiên cứu riêng của Vật lí như: phương pháp thực nghiệm, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình, phương pháp thí nghiệm tưởng

Trong mỗi loại bài học Vật lí, các giai đoạn c ng như cách thức của H Q

sẽ được thay đổi linh hoạt cho phù hợp v i nội dung của bài học

ể dạy học Q đạt hiệu quả cao, thì mỗi GV không nh ng phải nắm v ng kiến thức khoa học bộ môn, biết kết hợp tốt các thiết bị dạy học, vận dụng linh hoạt các kiểu tình huống có vấn đề và lựa chọn đối tượng HS sao cho phù hợp v i các mức độ dạy học ở từng l p học, từng cấp học mà còn phải rèn luyện và không ngừng học hỏi để

có nghệ thuật hư ng d n HS giải quyết vấn đề

Trên cơ sở đó, trong chương ch ng tôi vận dụng lý thuyết trên để xây dựng tiến trình dạy học một kiến thức cụ thể trong chương Cân b ng và chuyển động của vật rắn , S ật lí , ban ơ bản theo định hư ng dạy học giải quyết vấn đề

ơn 2 XÂY DỰNG TI N TRÌNH D Y H C M T SỐ KI N THỨ CÂN B NG VÀ CHUY NG C A V T R T LÍ N

E ỚNG D Y H C GI I QUY T V

Trên cơ sở các lý thuyết của H Q , ch ng tôi xin trình bày một số kiến thức của chương ân b ng và chuyển động của vật rắn theo định hư ng dạy học giải quyết vấn đề

Bảng 5: Phân bố vị trí các chương và số tiết học trong phần Cơ học, Vật lí 10

2.1.2 Nh n thuận i và khó hăn hi ạy học ch n

- Thuận lợi: chương n b ng và chuyển động của vật rắn ật lí , ban ơ bản

có khối ượng thức không nhiều và hầu hết các kiến thức này HS thường g p trong thực

tế, tuy nhiên chưa biết giải thích một cách tường minh Nội dung của chương gồm hai phần chính: cân b ng của vật rắn và chuyển động của vật rắn

Các dụng cụ thí nghiệm của chương đa dạng, dễ làm và gần g i v i đời sống Việc

s dụng các thiết bị thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề và giải quyết vấn đề không

nh ng giúp HS tiếp cận tri thức mà còn từng bư c tập dượt, bồi dưỡng cho HS cách nhận biết vấn đề, cách đ t vấn đề và giải quyết vấn đề thực tiễn

- hó hăn: hầu hết các kiến thức đều dùng thực nghiệm để kiểm tra, nên g p khó hăn trong việc phân bố thời gian

2 M c tiêu ọc c ơn n n v c u n đ n c v t r n t

n ơ ản

ục ti u của ch n th o chu n iến thức – năn [1]

-Phát biểu được điều kiện cân b ng của

một vật rắn chịu tác dụng của hai ho c ba

lực không song song

-Nêu được trọng tâm của một vật là gì

-Phát biểu được định nghĩa, viết được công

thức tính momen của lực và nêu được đơn

vị đo momen của lực

-Phát biểu được điều kiện cân b ng của

- ác định được trọng tâm của các vật phẳng, đồng chất b ng thực nghiệm -Vận dụng quy tắc momen lực để giải được các bài toán về điều kiện cân b ng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của hai lực

-Vận dụng qui tắc hợp lực của hai lực song song cùng chiều giải một số bài tập đơn giản

-Biết cách nhận biết và lấy được ví dụ

về các dạng cân b ng của một vật có một điểm tựa ho c một trục quay cố định trong trường trọng lực

-Viết được công thức tính momen ng u lực

ục ti u sun th o định h n n hi n cứu

- Hình thành và phát triển tư duy cho HS

- Bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học và bồi dưỡng kỹ năng trong các m t + Kỹ năng nêu dự đoán hoa học

+ Kỹ năng nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán hoa học

+ Kỹ năng ắp ráp và tiến hành thí nghiệm

+ Kỹ năng x lí số liệu

+ Kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn