Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương dao động cơ vật lí 12 chương trình cơ bản luận văn thạc sĩ giáo dục học

Vì vậy việcnghiên cứu xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạyhọc chương “Dao động cơ” vật lí 12 trong dạy học vật lý nhằm giúp học sinh nắm vững nội

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng Đại học vinh

Trong quá trình hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè, một số đồng nghiệp, người thân.

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo, PGS.TS Mai Văn Trinh, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn hai thầy giáo phản biện là TS Trần Huy Hoàng

và PGS.TS Nguyễn Đình Thước đã đóng góp những ý kiến quý báu để luận văn được hoàn thiện

Tác giả gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ PPGD Vật lí và các thầy cô giáo giảng dạy khoa vật lý Trường Đại học Vinh.

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các giáo viên tổ Lý – Tin trường THPT Qùy Hợp.

Cuối cùng, Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã động viên, giúp đỡ Tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn này.

Vinh, ngày 18 tháng 12 năm 2010

4 Giả thuyết khoa học 2

NỘI DUNG

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 5 1.1 Dạy học phát triển, vận dụng vào dạy học vật lý 5 1.2 Tư duy vật lý và các biện pháp tích cực hóa tư duy của học sinh

1.2.2 Một số thao tác tư duy của học sinh thường dùng trong học tập

1.3.5 Câu hỏi định hướng phát triển tư duy trong dạy học vật lý 20 1.3.6 Một số kỹ năng cần thiết đối với giáo viên khi đưa ra câu hỏi

1.4 Thực trạng sử dụng câu hỏi của giáo viên trong quá trình dạy

Chương 2 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát

triển tư duy của học sinh trong dạy học chương “Dao động

2.1 Nội dung dạy học của chương “Dao động cơ” Vật lý 12 - Cơ

2.1.3 Cấu trúc của chương 37 2.2 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư duy của học sinh

trong dạy học chương “Dao động cơ” Vật lí 12 – Cơ bản 39 2.2.1 Hệ thống câu hỏi định hướng tư duy trong thiết kế bài học xây 39

dựng kiến thức mới

2.2.2 Hệ thống câu hỏi định hướng tư duy trong dạy học thực hành

2.2.3 Hệ thống câu hỏi định hướng tư duy trong việc hướng dẫn học

DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ

Trang Bảng 1.1 Bảng so sánh đặc trưng dạy học truyền thống và dạy học phát triển 6

Mô hình 1.1 Các thao tác hoạt động hướng tới sự phát triển của học sinh … 8

Bảng 1.2 Bảng các loại câu hỏi định hướng đòi hỏi các thao tác tư duy … 23

Bảng 1.3 Bảng so sánh hai hình thức sử dụng hệ thống CHĐH ………… 26

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ hoạt động dạy học sử dụng hệ thống CHĐH ……… 27

Sơ đồ 2.1 Grap tiến trình phát triển của chương “DĐXC” ……… 39

Bảng 3.1 Bảng thống kê các điểm số kết quả bài kiểm tra ……… 86

Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất ……… 86

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất luỹ tích ……… 86

Bảng 3.4 Bảng tham số thống kê ……… 87

Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất ……… 88

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân phối tần suất ……… 88

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích ……… 88

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích ……… 89

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng thì câu hỏi luôn là phươngtiện quan trọng để GV định hướng hành động nhận thức của HS Người thầy muốn dạy tốt thìphải biết đặt câu hỏi hay vì nếu đặt câu hỏi hợp lí thì có thể khuấy động được sự tò mò của họcsinh, kích thích trí tưởng tượng của chúng và tạo động cơ để chúng tìm ra những kiến thứcmới Nó có thể thách thức học sinh bắt chúng phải suy nghĩ, giúp làm rõ các khái niệm và cácvấn đề liên quan đến bài học Việc xây dựng và sử dụng câu hỏi trong quá trình dạy học ảnhhưởng trực tiếp đến chất lượng dạy và hiệu quả của quá trình dạy học Giáo viên muốn dạy tốtthì phải biết cân đối một cách hợp lí các kiểu câu hỏi để nhấn mạnh các điểm chính và kíchthích sự hứng thú trong quá trình thảo luận của học sinh

Tất cả các phương pháp dạy học lấy HS làm trung tâm thì trong đó, HS tự lực đi tìm chân

lí khoa học còn GV chỉ đóng vai trò là người tổ chức, cố vấn, trọng tài, chỉ đạo quá trình họctập Tương tác giữa thầy và trò chủ yếu thông qua lệch và câu hỏi

Câu hỏi định hướng phát triển tư duy là phương tiện dạy học không thể thiếu trong việcphát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh Câu hỏi định hướng tư duy có ý nghĩaquan trọng trong việc xây dựng kiến thức mới, củng cố, mở rộng, hoàn thiện kiến thức líthuyết và rèn luyện cho học sinh khả năng giải quyết vấn đề một cách tự lực Trong thực tếchúng ta thấy rất ít tài liệu viết về mảng câu hỏi định hướng phát triển tư duy trong quá trìnhdạy học

Chương “Dao động cơ” - Vật lí 12 là phần kiến thức nền tảng của vật lý THPT Nhữngkiến thức về dao động cơ có liên quan nhiều đến đời sống và khoa học kỹ thuật Vì vậy việcnghiên cứu xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạyhọc chương “Dao động cơ” vật lí 12 trong dạy học vật lý nhằm giúp học sinh nắm vững nộidung này, đặc biệt giúp học sinh phát triển tư duy khoa học, năng lực giải quyết các tình huốngkhác nhau để có điều kiện đi sâu vào nghiên cứu trong tương lai và áp dụng tốt vào thực tiễn

Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương “Dao động cơ” vật lí 12 chương trình cơ bản”.

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương

“Dao động cơ” vật lí 12 chương trình cơ bản và đề xuất phương án sử dụng vào qúa trình dạyhọc nhằm góp phần bồi dưỡng tư duy và năng lực sáng tạo cho học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng

 Quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông

 Câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong quá trình dạy học vật lý

- Phạm vi nghiên cứu

Câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương “Dao động cơ”vật lí 12 chương trình cơ bản trong dạy học ở lớp 12

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của HS trong dạy họcchương “Dao động cơ” vật lí 12 chương trình cơ bản và sử dụng chúng vào dạy học một cáchhợp lý thì sẽ bồi dưỡng được tư duy khoa học cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

 Nghiên cứu các đặc điểm của tư duy vật lý và các biện pháp tích cực hóa hoạt động tưduy của học sinh

 Nghiên cứu lý luận về vai trò, đặc điểm của câu hỏi trong quá trình dạy học

 Tìm hiểu thực tế về việc sử dụng câu hỏi trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

 Nghiên cứu chương “Dao động cơ” - Vật lí 12 – Cơ bản

 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy họcchương “Dao động cơ”- Vật lí 12 – Cơ bản

 Thiết kế và thi công ba bài học tiêu biểu sử dụng câu hỏi định hướng phát triển tư duy đãbiên soạn để dạy học chương “Dao động cơ” - Vật lí 12 – Cơ bản

 Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

+ Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về câu hỏi trong quá trình dạy học

- Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy họcchương “Dao động cơ” vật lí 12 chương trình Cơ bản.

+ Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

- Điều tra thực trạng dạy học vật lí ở trường THPT

- Thực nghiệm sư phạm

+ Phương pháp thống kê toán học:

- Xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm

7 Cấu trúc luận văn (Gồm 4 phần)

* Phần mở đầu:

1 Lí do chọn đề tài

2 Mục đích nghiên cứu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4 Giả thuyết khoa học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu

7 Kết quả đóng góp của đề tài

* Phần nội dung: Gồm 3 chương

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạyhọc chương “Dao động cơ” vật lí 12 chương trình cơ bản

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

* Phần kết luận

* Tài liệu tham khảo

8 Đóng góp của luận văn.

- Đề xuất được phương pháp xây dựng câu hỏi định hướng phát triển tư duy cho quátrình dạy học vật lí

- Xây dựng được hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy trong dạy học phần kiếnthức mới, thực hành, tổng kết chương “Dao động cơ” vật lý 12, chương trình cơ bản

- Đề xuất các hình thức và biện pháp dạy học với câu hỏi định hướng phát triển tư duynhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua ba giáo án cụ thể

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Dạy học phát triển, vận dụng vào dạy học vật lý.

Trong lịch sử phát triển của lý luận dạy học đã từng tồn tại ba khuynh hướng khoa học về

quan hệ giữa dạy học và sự phát triển [12]:

- Khuynh hướng thứ nhất: (Do bác sĩ Phrêit, người Áo và nhà tâm lý học Pi-a-giê, ngườiThụy Sĩ đề xuất) “Dạy học và sự phát triển, các quá trình này không phụ thuộc vào nhau”

- Khuynh hướng thứ hai: (Được nhà triết học tâm lý Giêm, người Mỹ trình bày) “Từ chưabiết đến biết, chưa biết đến học thuộc, có nghĩa là đã phát triển”

- Khuynh hướng thứ ba: (Do nhà tâm lý học người Nga Lep Vư-gốt-xki) quan niệm rằng:

“Dạy học và sự phát triển là hai quá trình không phụ thuộc vào nhau nhưng luôn luôn có sựliên kết với nhau”

Khuynh hướng thứ ba đã được Lep Vư-gốt-xki trình bày chi tiết trong công trình “Tâm lýhọc sư phạm” và hơn nửa thế kỷ đã trôi qua, khuynh hướng này đã được phát triển trong cáccông trình nghiên cứu của các nhà tâm lý học, của các nhà sư phạm mà có thể kể đến như V.V.Đa-vư-đốp, A.I Le-ôn-chep, Ga-lô-pe-rin, Lê-ông-chi-ép, En-kô-nhin, Dan-cốp… Qua đó tưtưởng khoa học “dạy học phát triển” của Lep Vư-gốt-xki đã được kiểm chứng là đúng đắn vàđang được ứng dụng rộng rãi ở trong nhà trường Dạy học truyền thống và dạy học phát triểnkhác nhau ở điểm nào? Thông qua đặc trưng của hai hệ thống có hai hình thức dạy học nàychúng ta có thể nhận thấy rõ hơn những điểm khác biệt (xem Bảng 1.1)

Những tư tưởng chính của dạy học phát triển:

- Kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo là cơ sở của nền tảng thông tin để phát triển khả năng tiềm

ẩn của con người

Bảng 1.1

Mục đích giáo dục Chuyển giao kiến thức,

Em hãy làm như tôi Em hãy nghĩ như đang làm

Quan điểm của nhà sư

phạm

Tôi đối với các em Tôi cùng các em

Vai trò của giáo viên Người chuyển thông tin;

người tuyên truyền kiếnthức; người giữ quyphạm

Người tổ chức hoạt động chohọc sinh và cộng tác, cố vấn,chỉ đạo quá trình học tập

Quan hệ của nhà sư

phạm

Thông báo kiến thức “Vun trồng” con người

Phong cách giảng dạy Dựa trên quyền uy Dựa trên dân chủ

Mối quan hệ giữa

Tự tìm vấn đề, hoạt độngnhận thức sáng tạo

Động cơ đến với HS Được xuất hiện một cách

ngẫu nhiên, khôngthường xuyên, tạm thời

Được hình thành thườngxuyên, có mục đích rõ rệt

Không khí tâm lý giờ

học

Được hình thành tạmthời, đôi lúc sau giờ học

là sự “trầm lặng”

Luôn luôn được hình thànhmục đích không khí hứngkhởi

- Xây dựng các vùng học tập dựa trên các vùng phát triển tích cực và kích thích tiến tớivùng phát triển gần

- Trình bày tài liệu học tập ở những điểm khó và mức độ đề cao theo nguyên tắc họcsinh cần khai thác những điểm chưa biết, tự thực hiện các bài tập, yêu cầu theo chiều sâu củacông việc trí tuệ

- Dạy lướt qua những kiến thức đã biết trong đề tài, không dừng lại lâu những vấn đềcũ

Có thể nói cơ sở dạy học phát triển là tích cực hóa hoạt động độc lập của HS Theo V.V.Đavưđốp, dạy học phát triển trong các bài học nhất thiết cần xây dựng theo sơ đồ:

Nhu cầu → động cơ → mục đích → điều kiện đạt được mục đích → quá trình đạt đượcmục đích → kết quả

Tùy vào những đề tài bài học vật lý cụ thể mà chúng ta có thể lựa chọn các cách tổ chứchoạt động dạy học, phối hợp các phương pháp dạy học tích cực để đạt hiệu quả tối ưu Dạyhọc vật lý là sự phát triển trí tuệ của học sinh được thực hiện trong quá trình hình thành trithức và vận dụng tri thức Sự phát triển đó dựa trên và thể hiện sự phát triển ngôn ngữ, sự pháttriển năng lực quan sát, sự phát triển khả năng nhận ra cái bản chất trong hiện tượng, sự pháttriển tư duy logic và tư duy biện chứng, sự phát triển khả năng vận dụng các phương phápnhận thức khoa học tổng hợp Quá trình hoạt động dạy và học phải hướng tới sự phát triển của

lĩnh vực thao tác tư duy và lĩnh vực kỹ năng thực hành Ta có thể xây dựng mô hình các thaotác hành động của HS theo hướng độc lập tự lực theo mô hình 1.1

Trong đổi mới giáo dục ở nhà trường là vận dụng những phương pháp dạy học theo quanđiểm phân hóa, cá biệt hóa, phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức, bồidưỡng năng lực tự học, tự nghiên cứu hướng đến sự phát triển tư duy khoa học và năng lựcsáng tạo Vì vậy quan điểm lí luận dạy học hiện đại đều hướng tới cá nhân, chủ thể của hoạtđộng nhận thức, dạy cách tự học Đó cũng chính là những tư tưởng chủ đạo dạy học lấy ngườihọc làm trung tâm

13

Lĩnh vực thao tác tư duy

Lĩnh vực kỹ

HỌC SIN H

Phân lớp

Diễn dịchQuy nạp

Cụ thể hóaTrừu tượng hóa

tài liệu tham khảo

Làm bài tập

Bản chất dạy học lấy người học làm trung tâm là người học độc lập, tự lực tích cực hoạtđộng nhận thức thông qua hành động học Hoạt động tư duy khoa học của người học được bồidưỡng và phát triển Các phương pháp dạy học tích cực đều cùng mục đích hướng đến sự pháttriển trí tuệ của học sinh

1.2 Tư duy vật lý và các biện pháp tích cực hóa tư duy của học sinh trong quá trình dạy học.

1.2.1 Khái niệm tư duy vật lý

Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức tạpthành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng mối quan hệ định tính và định lượng củacác hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các thuyết và vận dụng sángtạo những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn [11], [13]

1.2.2 Một số thao tác tư duy của học sinh thường dùng trong học tập vật lý

Mục tiêu học tập vật lý của học sinh là hình thành kiến thức, kỹ năng – phát triển tư duy

và năng lực sáng tạo Trong quá trình hình thành cơ sở lý thuyết bao gồm khái niệm, nhữngđịnh luật, những nguyên lý và vận dụng những tri thức đó vào thực tiễn đòi hỏi học sinh phảihoạt động tư duy một cách tích cực thông qua những hành động và các thao tác tư duy tươngứng trong hoạt động khám phá, tìm kiếm tri thức vật lý cho bản thân

Các thao tác hoạt động hướng tới sự phát triển trí tuệ của học sinh

Trên con đường hình thành khái niệm, hình thành định luật và vận dụng tri thức, một sốthao tác tư duy vật lý của học sinh thường được huy động đó là: so sánh, phân tích, tổng hợp,phân tích – so sánh, phân tích – tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa, hệ thống hóa…

Việc hình thành và phát triển tư duy vật lý thông qua hoạt động rèn luyện các thao tác tưduy trong quá trình dạy học là một nhiệm vụ quan trọng đối với giáo viên và học sinh

Hành động học của mỗi học sinh đòi hỏi phải vận hành các thao tác tư duy một cáchnhanh nhạy và hợp lý Nhờ đó mà hoạt động nhận thức của học sinh đạt được hiệu quả tronghoạt động

1.2.3 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động tư duy của học sinh trong dạy học vật lý.

Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn trong dạy học vật lý trong nhà trường, chúng ta cóthể vận dụng một số biện pháp chính để tích cực hóa hoạt động tư duy của học sinh [6], [11],[13], [14]

- Biện pháp 1: Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của học sinh

Từ những mâu thuẫn nội tại của quá trình nhận thức, học sinh khao khát hiểu biết trướcnhững “tình huống có vấn đề” hay là những bài toán nhận thức nảy sinh ra trong quá trình họctập Theo X.L Rubinstein “Tư duy bắt đầu từ một vấn đề hay một câu hỏi, từ sự ngạc nhiênhay sự thắc mắc, từ sự mâu thuẫn Tình huống có vấn đề như thế có tác dụng lôi cuốn cá nhânvào quá trình tư duy”

Trong quá trình dạy học, giáo viên dạy vật lý thường tìm cách tạo ra những “tìnhhuống có vấn đề” dưới dạng như: tình huống phát triển, tình huống lựa chọn, tình huống bếtắc, tình huống ngạc nhiên bất ngờ…

+ Tình huống phát triển: Khi học sinh đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết một

phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải được tiếp tục phát triển hoàn chỉnh mởrộng sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới Trên con đường sử dụng những kiến thức, kỹnăng, phương pháp đã biết cho đến khi gặp mâu thuẫn không giải quyết được nhờ vốn hiểubiết đó thì gọi là tình huống phát triển

+ Tình huống lựa chọn: Một “vấn đề” có mang một số dấu hiệu quen thuộc liên quan đến

những kiến thức, phương pháp đã biết, nhưng không biết chắc chắn nên dùng kiến thức nàohay dùng phương pháp nào sẽ cho kết quả chắc chắn Khi đó vấn đề là tình huống lựa chọn Tình huống lựa chọn được dùng phổ biến khi dạy các thuyết vật lý, lúc này để trả lời câuhỏi nhận thức thì giáo viên đưa ra hai quan điểm trái ngược nhau và cho học sinh lựa chọn mộttrong hai quan điểm Sau khi học sinh đã lựa chọn thì giáo viên phân tích tiếp Làm như vậy

học sinh như được chứng kiến toàn bộ quá trình lịch sử của nhân loại khi trả lời câu hỏi đó.Trong chương trình vật lý phổ thông, khi dạy các trường vật lý chúng ta cũng có thể dùng tìnhhuống lựa chọn để gây hứng thú cho học sinh

+ Tình huống bế tắc: Trước một hiện tượng học sinh thấy, nhưng không hiểu vì sao, coi đó là

bí mật của tự nhiên Học sinh được giao nhiệm vụ để giải quyết nhưng chưa biết dựa vào đâu

Đó là tình huống bế tắc

+ Tình huống ngạc nhiên bất ngờ: Tình huống này xảy ra theo chiều trái với suy nghĩ thông

thường (có tính chất nghịch lý, khó tin đó là sự thật)

+ Tình huống lạ là tình huống có những nét đặc biệt lôi cuốn sự chú ý của học sinh mà họ

chưa bao giờ nghĩ tới và nhìn thấy

- Biện pháp 2: Xây dựng logic nội dung phù hợp đối với đối tượng học sinh

Muốn dạy học có hiệu quả thì phải dạy học phân hóa Dạy học phân hóa trong một lớp

là dạy học phân hóa vi mô Giáo viên cần phân nhóm học sinh có cùng năng lực tư duy để giaonhiệm vụ một cách thích hợp Rõ ràng việc xây dựng logic nội dung trong tiến trình dạy học làcần thiết

- Biện pháp 3: Rèn luyện cho học sinh các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổbiến trong dạy học vật lý [9], [8], [9], [10], [11]

Trong quá trình hoạt động nhận thức vật lý, học sinh cần thực hiện các thí nghiệm, do

đó học sinh cần đến các thao tác chân tay như: bố trí thí nghiệm, thực hiện các thao tác đolường, sử dụng các phép đo, ghi chép số liệu, tính toán, xử lí sai số…; các thao tác tư duy như:

so sánh, phân tích, khái quát hóa, trừu tượng hóa…; các hành động nhận thức như: xác địnhbản chất của sự vật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định các mối quan hệ…

Việc rèn luyện kỹ năng, các thao tác tư duy và những hành động nhận thức của học sinh

có thể thực hiện có hiệu quả nếu học sinh được rèn luyện một cách thường xuyên Giáo viên

có thể tổ chức cho học sinh tự lực hoạt động tư duy bằng các cách sau:

+ Tổ chức quá trình học tập, trong từng giai đoạn làm xuất hiện tình huống có vấn đề,bắt buộc học sinh phải huy động các thao tác tư duy, các hành động nhận thức thì mới giảiquyết được vấn đề

+ Giáo viên đưa ra những câu hỏi định hướng phát triển tư duy cho học sinh, giúp họcsinh hành động tư duy đúng

- Biện pháp 4: Dạy học sinh nhận thức theo phương pháp nhận thức của các nhà vật lý

Việc học tập của học sinh là quá trình nhận thức tích cực và quá trình học tập có nhiềunét giống quá trình nhận thức khoa học của các nhà khoa học Dạy cho người học phươngpháp nhận thức môn học là quan trọng và có ý nghĩa to lớn Chúng ta có thể dạy cho học sinhcác phương pháp nhận thức cần thiết trong hoạt động học vật lý [8], [11], [13].

 Phương pháp phân tích, tổng hợp

 Phương pháp trừu tượng hóa và cụ thể hóa

 Phương pháp quy nạp, phương pháp diễn dịch, phương pháp suy lý bằng tương tự

 Phương pháp lý thuyết

 Phương pháp thực nghiệm

 Phương pháp mô hình

Dạy cho học sinh phương pháp nhận thức vật lý là đã dạy cho học sinh cách học vật lý

- Biện pháp 5: Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh

Ngôn ngữ là hình thức phản ánh tư duy Việc rèn luyện cho học sinh phát biểu, trình bàynhững kiến thức vật lý thông qua ngôn ngữ nói và ngôn ngữ viết đúng ngôn ngữ khoa học vật

lý là cơ sở đảm bảo cho ngôn ngữ bên trong phát triển, đó là tư duy vật lý của các em pháttriển

1.3 Câu hỏi – Phương tiện dạy học, tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

1.3.1 Câu hỏi

Câu hỏi là dạng cấu trúc ngôn ngữ diễn đạt một yêu cầu, một đòi hỏi, một mệnh đề cầnđược giải quyết Có thể hiểu câu hỏi là một mệnh đề trong đó chứa một vấn đề chưa biết Câuhỏi được sử dụng vào những mục đích khác nhau ở những khâu khác nhau của quá trình dạyhọc [6], [7]

Câu hỏi thường dùng trong dạy học là câu hỏi đưa ra các tình huống về lí thuyết hoặc thựctiễn có chứa đựng mâu thuẫn biện chứng giữa kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo đã biết với cái chưabiết Mâu thuẫn này kích thích học sinh tìm cách giải quyết Vì vậy giáo viên cần đưa ra câuhỏi có sự định hướng phát triển tư duy của học sinh để học sinh suy nghĩ và trả lời trùng vớicâu trả lời kỳ vọng của mình Trong quá trình dạy học giáo viên có thể dùng hệ thống câu hỏiđịnh hướng phát triển tư duy cho học sinh để hoàn thành từng mục tiêu dạy học

1.3.2 Quy trình xây dựng câu hỏi cho quá trình dạy học.

Câu hỏi là một phương tiện dạy học, nên việc hỏi và sử dụng câu hỏi cần tuân thủ mộtquy trình nhất định Giáo viên có thể lựa chọn cách thích hợp nhất với khả năng và ý đồ củamình nhưng tối thiểu phải qua những bước cơ bản sau: [3], [7], [15]

Bước 1: Chuẩn bị câu hỏi ban đầu

Thiết kế hay hình thành hệ thống câu hỏi là việc làm trước khi tiến hành bất kì một nhiệm

vụ dạy học nào Trong bước chuẩn bị phải xác định nội dung học tập của học sinh, cần phảihỏi về những gì, hỏi để làm gì Kiểu và hình thức ngôn ngữ của câu hỏi chưa cần được khẳng

định nhưng cần dự kiến hai nhóm câu hỏi: Nhóm một là câu hỏi mục tiêu nội dung học tập cơ

bản, có liên quan đến những ý chính của bài học, khoảng 3 đến 4 câu hay 3 đến 4 ý chính;

Nhóm hai là câu hỏi mở rộng hay câu hỏi bổ sung, các câu hỏi này được chuẩn bị dưới dạng

các tình huống dự kiến, giả định còn câu hỏi cụ thể thì chưa xác định được vì loại câu hỏi nàychỉ thực sự xuất hiện tuỳ tình huống cụ thể Các câu hỏi trong nhóm này tuy không chuẩn bịchính xác được nhưng phải có ý định rõ ràng vì chúng có vai trò quyết định trong việc thảoluận, giữ cho các tư tưởng nhận thức liên tục, các tình huống được sinh động và hấp dẫn.Bước 2: Đối chiếu các câu hỏi với đặc điểm và trình độ khác nhau của học sinh

Trước khi đặt câu hỏi cần phân tích đặc điểm và tính chất của học sinh sẽ sử dụng sao chođáp ứng tốt các trình độ tri thức, kĩ năng và kinh nghiệm của học sinh về chủ đề hay nội dungbài học Giáo viên có thể tìm hiểu đặc điểm về cá nhân trong nhóm để định hướng tư duy vềkiểu, loại câu hỏi đồng thời lựa chọn hình thức ngôn ngữ thích hợp Để thực hiện tốt trongbước này thì câu hỏi phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Tính rõ ràng, sáng sủa

Câu hỏi phải đơn giản, tránh đánh đố hoặc có thể hiểu theo nhiều cách và đa nghĩa, dễlàm học sinh hoang mang Câu hỏi phải rõ nghĩa, rõ ý, tập trung vào một vấn đề có liên quanđến một chủ đề hoặc khái niệm chủ yếu Không nên chọn những câu hỏi quá dài, quá nhiều từ

mà ý lại tản mạn Còn những câu hỏi khó, phức tạp, vừa phân kì vừa có tính vấn đề lại vừatrừu tượng, vừa nghiêng về lí thuyết, vừa sâu sắc về giá trị tuy không quá tải với phần lớn họcsinh song sẽ mất rất nhiều thời gian đặt câu hỏi, giải thích và dễ lạc đề, làm học sinh mấtphương hướng suy nghĩ đồng thời chúng có thể làm cho giáo viên lúng túng khi nảy sinhnhững tình huống bất ngờ đặc biệt khi học sinh hoàn toàn không trả lời nổi

+ Tính thách thức

Câu hỏi không nên lặp đi lặp lại, đơn điệu về từ ngữ và cấu trúc; không nên hỏi nhữngcâu hỏi quá dễ, ai cũng trả lời được Câu hỏi cần phải làm cho người trả lời cảm thấy hãnhdiện và thoả mãn khi trả lời được, tránh những câu hỏi mà đáp án đã có sẵn trong sách giáokhoa Tính thách thức tương đồng với tính vấn đề nhưng có thể có câu hỏi thách thức nhằmkhơi gợi cảm xúc và khuyến khích thái độ tích cực

+ Tính định hướng nhóm hay số đông.

Câu hỏi không dành riêng cho cá nhân học sinh nào cả mà hướng vào cả nhóm hay lớp.Nếu câu hỏi được chuẩn bị để cho cá nhân trả lời thì đó là một sai lầm Nếu làm như vậy thì kĩthuật hỏi không còn giá trị hỗ trợ giáo viên tác động tích cực đến học sinh Do định hướngnhóm hay số đông, câu hỏi sẽ tác động đến nhiều người, tác động ấy có ảnh hưởng khuyếnkhích sự tham gia, cùng suy nghĩ, sự đồng cảm, sự liên kết và hợp tác hành động, quan hệ thânthiện và ý thức trách nhiệm chung cho nhiều học sinh Để làm rõ tính định hướng nhóm hay sốđông, giáo viên phải chọn câu hỏi và cách biểu đạt sao cho học sinh có cảm giác đó khôngphải là giáo viên hỏi mà cảm thấy đó là các bạn hỏi, là thắc mắc từ trong lòng mình, là giáoviên nói hộ vấn đề hay ý tưởng của mình Câu hỏi phải gây phản ứng ở nhiều học sinh, ai cũngthấy mình có trách nhiệm phải giải đáp, ai cũng phải suy nghĩ, do đó không khí học tập trongnhóm hay lớp sôi nổi Các đại từ chỉ định ở câu hỏi nên dùng ở số nhiều, tránh gọi đích danhmột học sinh, tránh dùng ngôi "tôi" mà nên dùng "chúng ta", "lớp ta", "nhóm ta", "vấn đề nàycủa chúng ta"…

+ Tính vừa sức đối với từng đối tượng học sinh

Đây là yêu cầu chung cho mọi phương pháp dạy học Câu hỏi phải nằm trong giới hạncủa khả năng tri giác thông tin ngôn ngữ, hiểu ngữ nghĩa và ý trong câu, kinh nghiệm cảm giáccác tình huống giao tiếp, năng lực tư duy, tưởng tượng, khả năng độc thoại và diễn đạt ý củahọc sinh Nhưng yêu cầu đặc biệt ở đây là cần sử dụng hài hoà, cân bằng các kiểu câu hỏi;tránh dùng câu hỏi quá khó, quá phức tạp, có tính vấn đề cao, quá đa trị đối với học sinh yếukém nhưng cũng không nên dùng những câu hỏi quá dễ, quá đơn giản, đơn điệu đối với nhữnghọc sinh này Đối với học sinh giỏi cũng cần tránh hai thái cực như vậy

+ Tính biến đổi hay tính tình huống

Câu hỏi được đưa ra phải linh hoạt Trong một số trường hợp có thể có câu đã định dùngrồi phải bỏ, có những câu hỏi khi tình thế đòi hỏi sẽ phải nhanh chóng đưa ra Không cần hỏilấy được, nhưng phải hỏi khi có cơ hội thích hợp Tập hợp câu hỏi cần hỗn hợp về thể loại, về

độ khó, về khuynh hướng và về tính đối tượng Cần tận dụng các câu hỏi khác nhau, hình dung

rõ khi nào và làm thế nào có thể sử dụng những câu hỏi nào để dạy học có hiệu quả cao

Bước 3: Diễn đạt câu hỏi bằng lời sao cho đạt mục đích tốt nhất

Đó là tìm cách phản ánh tốt nhất các ý và nội dung sẽ đưa vào tương tác hỏi - đáp dướihình thức ngôn ngữ hội thoại hay đối thoại, xác định các câu hỏi bằng hình thái vật chất chứkhông còn là ý tưởng nữa Những từ và cụm từ nghi vấn thường dùng là "ai", "cái gì", "khi

nào", "ở đâu", "điều kiện nào", "hiện tượng nào" Những từ tương tự như thế về chức năngngữ pháp thường được sử dụng ở các câu hỏi hội tụ, đơn trị, đơn giản, trình độ thấp, nhằm vào

sự kiện, các câu hỏi tái hiện Yêu cầu liên tưởng, ôn tập, hệ thống hoá, tìm hiểu kinh nghiệmcủa học sinh cần đến các câu hỏi trình độ cao, khó, đa trị, phức tạp, có tính vấn đề, gợi suynghĩ, suy luận khái quát hoá Để xây dựng các câu hỏi này người ta thường dùng các từ hỏinhư "tại sao", "vì sao", "như thế nào", "do đâu", "làm thế nào", "nguyên nhân nào", "sẽ ra sao".Với cùng một nội dung, ý tưởng và mục đích, câu hỏi càng ngắn gọn, ít từ, ít mệnh đề, cấutrúc đơn giản, ít thuật ngữ mới lạ càng tốt Trong câu hỏi nên tránh các hình thức tu từ, tránh

từ láy, từ điệp, điệp ngữ, tránh dùng nghĩa bóng và tránh từ đồng âm khác nghĩa

1.3.3 Tiêu chuẩn về câu hỏi sử dụng trong dạy học.

Câu hỏi sử dụng trong quá trình dạy học phải đảm bảo các yêu cầu sau [13]:

- Câu hỏi phải được diễn đạt chính xác về ngữ pháp và nội dung khoa học

- Câu hỏi phải diễn đạt chính xác điều định hỏi

- Nội dung câu hỏi phải đáp ứng đúng đòi hỏi của sự định hướng hành động tư duy củahọc sinh trong tình huống cụ thể đang nghiên cứu

- Câu hỏi phải vừa sức, phù hợp với năng lực tư duy và năng lực nhận thức của ngườihọc

1.3.4 Các dạng câu hỏi trong dạy học.

Câu hỏi có thể được chia thành các kiểu dựa vào những dấu hiệu khác nhau:

* Theo quá trình tư duy từ thấp đến cao thì câu hỏi được chia thành hai loại: Câu hỏi cấpthấp và câu hỏi cấp cao [15]

+ Câu hỏi cấp thấp: Loại câu hỏi này nhấn mạnh vào trí nhớ và nhớ lại thông tin.Những câu hỏi này tập trung vào các dự kiện và không kiểm tra được sự hiểu biết hay kĩ nănggiải quyết vấn đề của học sinh Chúng tương ứng với các quá trình nhận thức thấp Các câu hỏicấp thấp thường dùng các từ hỏi như đại lượng nào, điều kiện nào, khi nào, thuyết nào, địnhluật nào

Ví dụ: Gia tốc xuất hiện trong những chuyển động nào?

Định luật nào thể hiện mỗi quan hệ giữa gia tốc vật thu được và lực tác dụng? Người tadùng thuyết vật lý nào để giải thích ba định luật về chất khí?

Trong quá trình dạy học, câu hỏi cấp thấp được dùng để đánh giá cho tư duy phức tạp vàtrừu tượng Dùng loại câu hỏi này giáo viên có thể biết được mức độ của học sinh có thể xử líđược với các câu hỏi yêu cầu phải phân tích, tổng hợp và giải quyết vấn đề hay không? Trong

quá trình dạy học giáo viên có thể dùng loại câu hỏi này khi dạy học các đối tượng học sinh cótrình độ nhận thức thấp Câu hỏi cấp thấp có thể dùng để củng cố việc học đặc biệt là đối vớinhững học sinh hổng kiến thức, đang phát triển kiến thức nền và cần phải trải qua các câu hỏiđơn giản để xây dựng sự tự tin của họ trong học tập Theo các nhà nghiên cứu, câu hỏi cấpthấp hiệu quả đối với học sinh khi kiến thức cần xây dựng là sự mở rộng của kiến thức trướcđó.

+ Câu hỏi cấp cao: Loại câu hỏi này vượt ra khỏi trí nhớ, thông tin dữ liệu, yêu cầuthông tin phức tạp và trừu tượng Chúng thường dùng các từ hỏi như như thế nào hay tại sao

Ví dụ: Hiện tượng sẽ xẩy ra như thế nào khi ánh sáng chiếu tới mặt phân cách giữa haimôi trường trong suốt?

Tại sao nói: "lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực phát động trong việc di chuyển củangười và động vật"?

Trong thực tế dạy học, loại câu hỏi này thích hợp khi dạy các đối tượng học sinh khá giỏicòn đối với những học sinh thiếu kiến thức nền thì phải cần nhiều câu hỏi cấp thấp Chính vìvậy mà giáo viên cần phải trang bị cho học sinh kiến thức cơ bản, những kĩ năng cần thiếttrước khi cho học sinh tiếp xúc với câu hỏi cấp cao Trong quá trình dạy học, để phát triển tưduy khoa học của học sinh thì ta phải dùng nhiều câu hỏi cấp cao

* Theo kiểu câu trả lời được yêu cầu thì có loại câu hỏi hội tụ và câu hỏi phân kì

+ Câu hỏi hội tụ: Loại câu hỏi này thường có một câu trả lời đúng Vì lí do này màchúng thường bị xác nhận nhầm là các câu hỏi kiến thức cấp thấp, nhưng chúng cũng có thểđược xây dựng theo các cách yêu cầu của học sinh lựa chọn các khái niệm phù hợp và tìm ranhững vấn đề đề cập đến cấu trúc và các bước Các câu hỏi hội tụ có thể liên quan đến dữ liệulogic và phức tạp, các ý tưởng trừu tượng, những dị thường và các mỗi quan hệ đa dạng Theocác công thức nghiên cứu các câu hỏi hội tụ có thể được sử dụng khi học sinh đang cố gắnggiải quyết những bài tập khó về toán học và khoa học, đặc biệt là các bài tập đề cập đến sựphân tích các phương trình và các vấn đề về từ ngữ Ở đây yêu cầu phải tập trung vào các bàitập cụ thể và để đảm bảo trước khi bước sang các cấp độ cao

+ Câu hỏi phân kì: Loại câu hỏi này thường là các câu hỏi kết thúc bỏ ngỏ và thường cónhiều câu trả lời phù hợp Điều quan trọng nhất có thể là việc học sinh đi đến câu trả lời riêngcủa mình như thế nào, không phải là việc đi đến câu trả lời "đúng" Học sinh phải được giáoviên khuyến khích để phát biểu cách lí giải của mình và để cung cấp các ví dụ và chứng cứ hỗtrợ Các câu hỏi phân kì được liên hệ với các quá trình tư duy bậc cao và có thể khuyến khích

tư duy khoa học và cách học khám phá của học sinh Thường thì các câu hỏi hội tụ phải đượchỏi trước tiên để làm rõ cái mà học sinh biết trước khi đi đến nhiều câu hỏi phân kì hơn Sựpha trộn giữa các câu hỏi hội tụ với các câu hỏi phân kì sẽ phản ánh khả năng của học sinh,khả năng giải thích các câu hỏi đó của giáo viên và sự thoải mái trong khi xử lí các câu trả lờicủa học sinh

Câu hỏi hội tụ thường bắt đầu bằng cái gì, ai, khi nào, đại lượng nào, hiện tượng gì, ở đâu.Câu hỏi phân kì thường bắt đầu bằng như thế nào, tại sao Các câu hỏi với cái gì, ai được tiếpnối bằng tại sao

Hầu hết các giáo viên đều đặt câu hỏi cái gì, khi nào và ở đâu nhiều hơn là với như thếnào và tại sao, khoảng 3 đến 4 câu hỏi hội tụ mới có một câu hỏi phân kì Lí do là các câu hỏihội tụ giải thích và phân dạng đơn giản hơn Chúng có tác dụng giữ học sinh tập trung vào dữliệu cụ thể và chúng cho nhiều học sinh cơ hội tham gia Do đó câu hỏi hội tụ tạo ra các câuhỏi tốt để thực hành và ôn lại Câu hỏi phân kì yêu cầu giáo viên phải linh hoạt hơn Đối vớihọc sinh các câu hỏi phân kì yêu cầu khả năng đối phó với những cái không chắc chắn về việcđúng hay không và về việc tiếp nhận sự đồng tình hay đồng ý của giáo viên Nhìn chung tốc

độ hỏi chậm hơn Học sinh có nhiều cơ hội hơn để trao đổi các ý tưởng hay các quan điểmkhác nhau Học sinh cũng có nhiều cơ hội hơn để không đồng ý với nhau và không đồng ý vớigiáo viên - một việc làm thường không được giáo viên khuyến khích và thường được xem làthiển cận

* Theo hệ thống phân loại các mức độ nhận thức thì câu hỏi được chia thành các loại sau:câu hỏi biết; câu hỏi hiểu; câu hỏi áp dụng; câu hỏi phân tích; câu hỏi tổng hợp; câu hỏi đánhgiá

+ Câu hỏi biết:

- Mục tiêu: Nhằm kiểm tra trí nhớ của học sinh về các dữ liệu, số liệu, các định nghĩa, địnhluật, quy tắc, khái niệm, tên người, địa phương…

- Tác dụng đối với học sinh: Giúp học sinh ôn lại những gì đã biết, đã trải qua

- Cách thức dạy học: Khi hình thành câu hỏi giáo viên có thể sử dụng các từ sau đây: Ai…?Cái gì…? ở đâu …? Thế nào …? Khi nào…? Hãy định nghĩa…? Hãy mô tả… Hãy kể lại + Câu hỏi hiểu:

- Mục tiêu: Nhằm kiểm tra học sinh cách liên hệ kết nối các dữ kiện, số liệu, các đặc điểm…khi tiếp nhận thông tin.

- Tác dụng đối với học sinh: Giúp học sinh có khả năng nêu ra được những yếu tố cơ bản trongbài học và biết cách so sánh các yếu tố, các sự kiện … trong bài học

- Cách thức dạy học: Khi hình thành câu hỏi giáo viên có thể sử dụng các từ sau đây: Vìsao…? Hãy giải thích…? Hãy so sánh…, Hãy liên hệ

+ Câu hỏi áp dụng:

- Mục tiêu: Nhằm kiểm tra học sinh khả năng áp dụng những thông tin đã tiếp thu được (các

dữ kiện, số liệu, các đặc điểm …) vào tình huống mới

- Tác dụng đối với học sinh: Giúp học sinh hiểu được nội dung kiến thức, các khái niệm, địnhluật và biết cách lựa chọn nhiều phương pháp để giải quyết vấn đề trong cuộc sống Loại câuhỏi này đòi hỏi tư duy khoa học

- Cách thức dạy học: Khi dạy học giáo viên cần tạo ra các tình huống mới, các bài tập, các ví

dụ, giúp học sinh vận dụng các kiến thức đã học Giáo viên có thể đưa ra nhiều câu trả lời khác

để học sinh lựa chọn một câu trả lời đúng Chính việc so sánh các lời giải khác nhau là mộtquá trình tích cực

+ Câu hỏi phân tích:

- Mục tiêu: Nhằm kiểm tra học sinh khả năng phân tích nội dung vấn đề, để tìm ra mối liên hệhoặc chứng minh luận điểm hoặc đi đến kết luận

- Tác dụng đối với học sinh: Giúp học sinh tìm ra được các mối quan hệ trong hiện tượng, sựkiện, tự diễn giải hoặc đưa ra kết luận riêng, từ đó phát triển được tư duy logic

- Cách thức dạy học: Câu hỏi phân tích thường đòi hỏi học sinh phải trả lời: Tại sao? (khi giảithích nguyên nhân) Em có nhận xét gì? (khi đi đến kết luận) Em có thể diễn đạt như thế nào?(khi chứng minh luận điểm) Câu hỏi phân tích thường có nhiều lời giải

+ Câu hỏi tổng hợp:

- Mục tiêu: Nhằm kiểm tra khả năng của học sinh có thể đưa ra những dự đoán, cách giảiquyết vấn đề, các câu trả lời hoặc đề xuất có tính sáng tạo

- Tác dụng đối với học sinh: Kích thích sự sáng tạo của học sinh, hướng các em tìm ra nhân tốmới…

- Cách thức dạy học: Giáo viên cần đưa ra những tình huống, những câu hỏi, khiến học sinhphải suy đoán, có thể tự do đưa ra những lời giải mang tính sáng tạo riêng của mình Câu hỏitổng hợp đòi hỏi giáo viên phải có nhiều thời gian chuẩn bị

+ Câu hỏi đánh giá:

- Mục tiêu: Nhằm kiểm tra khả năng đóng góp ý kiến, sự phán đoán của học sinh trong việcnhận định đánh giá các ý tưởng, sự kiện, hiện tượng… dựa trên các tiêu chí đã đưa ra Loạicâu hỏi này bồi dưỡng tư duy phức tạp

- Tác dụng đối với học sinh: Thúc đẩy sự tìm tòi tri thức, sự xác định giá trị của học sinh

- Cách thức dạy học: Giáo viên có thể tham khảo một số gợi ý sau đây để xây dựng các câuhỏi đánh giá: Hiệu quả sử dụng của nó như thế nào? Việc làm đó có thành công không? Tạisao? Theo em trong số các giả thuyết nêu ra, giả thuyết nào hợp lý nhất và tại sao?

Ngoài ra còn có một số cách phân loại khác nữa nhưng ở đây chúng tôi chỉ đề cập đến bacách phân loại trên

1.3.5 Câu hỏi định hướng phát triển tư duy trong dạy học vật lý.

Câu hỏi định hướng phát triển tư duy là câu hỏi chủ định cho hành động tư duy, để bồidưỡng và rèn luyện các thao tác tư duy cụ thể trong hoạt động nhận thức của học sinh Câu hỏiđịnh hướng phát triển tư duy hiểu theo một cách ngắn gọn đó là dạng câu hỏi định hướng tưduy

Khi dạy một nội dung cụ thể, ta có thể chia nội dung đó thành hệ thống các bài tập nhậnthức (chuỗi bài tập nhận thức) Để giải mỗi bài tập nhận thức tức là học sinh phải trả lời đượcmột câu hỏi định hướng tư duy Hệ thống câu hỏi đó gọi là hệ thống câu hỏi định hướng pháttriển tư duy

Sau đây là bảng các loại câu hỏi định hướng đòi hỏi các thao tác tư duy (Bảng 1.2)

Có thể thấy câu hỏi có mục đích định hướng hành động tư duy của học sinh trong hoạtđộng nhận thức, đòi hỏi học sinh phải biết sử dụng các thao tác tư duy đúng Rèn luyện thườngxuyên như thế là một phương pháp dạy tư duy, làm cho tư duy của học sinh ngày càng pháttriển

Bảng 1.2.

Ví dụ

1

Câu hỏi yêu cầu so sánh:

Dùng sự vật này, hiệntượng này có những điểmnào giống nhau và giốngnhau như thế nào?

Dùng sự vật này, hiệntượng này có những điểmnào khác nhau và khácnhau như thế nào?

So sánh (ý kiến cơ bản):

- Nhận biết các vấn đề (sựkiện, hoạt động ) cần sosánh

- Phân biệt các thuộc tính,đặc điểm của chúng

- Xác định những điểmgiống nhau và khác nhaugiữa chúng

- Diễn đạt những điểmgiống nhau và khác nhaumột cách chính xác

- Hiện tượngquang điện bêntrong có nhữngđiểm nào giống

và khác với hiệntượng quangđiện bên ngoài?

Phân loại:

- Nhận biết các hiện tượng,

sự kiện, khái niệm cầnphân loại

- Phân chia thông tin thànhcác nhóm

- Hình thành nguyên tắcphân loại

- Tiến hành phân loại dựatrên nguyên tắc đã hìnhthành

- Chúng ta cóthể chia sóng cơthành mấy loại?

- Chúng ta cóthể chia chuyểnđộng cơ thànhnhững loạichuyển độngnào?

Quy nạp:

- Nêu các giả thuyết, chứngminh, kiểm chứng các giảthuyết bằng những chứng cứ

cụ thể thuyết phục

- Từ những thínghiệm trên cóthể rút ra kếtluận gì vềnguyên nhângây ra dòng điệncảm ứng?

Câu hỏi yêu cầu cần phải

suy luận diễn dịch:

Theo định luật, nguyên lí,

thuyết trên có thể tiên

đoán điều gì? Có thể giải

thích điều đó như thế nào?

Nếu xẩy ra hiện tượng đó

thì điều gì tiếp theo sẽ xẩy

ra?

Suy diễn:

- Từ vấn đề A đã biết có thểsuy ra vấn đề B

- Từ định luật IINewton hãy lậpluận để đưa ra ýnghĩa của khốilượng?

5

Câu hỏi để phân tích lỗi

(đánh giá):

Trong lập luận trên hoặc ý

kiến trên có điểm nào

chưa chính xác? Có điểm

nào sai? Sai như thế nào?

Có thể sửa lại như thế

nào?

Phân tích lỗi

Có hai loại lỗi thường mắcphải:

- Lỗi trong logic suy luận:

Thể hiện sự mâu thuẫn củalập luận, sự không thuyếtphục của bằng chứng, sựkhông đi vào vấn đề chủyếu (bản chất) mà sa vàocác vấn đề vụn vặt, khôngbản chất

- Các lỗi trong thực hiện haytrình bày vấn đề: Khôngquan tâm, bác bỏ bất cứ ýkiến nào trái ngược; Khôngthừa nhận thực tế, áp đặtbằng mọi giá, sử dụngchứng cứ sai, không có giátrị để giải quyết vấn đề

- Lập luận đểtìm lỗi sai tronghầu hết các bàitập ngụy biện

6 Câu hỏi yêu cầu lí lẽ lập

- Tại sao hai dâydẫn mang dòngđiện cùng chiềulại hút nhau?

lí lẽ, lập luận

7

Câu hỏi cần phải tư duy

khái quát hóa

Hãy rút ra những điểm

chung của những vấn đề

trên?

Khái quát hoá:

- Tìm mỗi liên hệ giữa cácvấn đề khác nhau hoặc mỗiliện hệ giữa các yếu tố trongmột vấn đề

- Từ những hiệntượng trên cóthể kết luận gì

về nguồn gốccủa từ trường?

8

Câu hỏi cần phải phân tích

quan điểm:

Tại sao kết quả đó được

cho là đúng (sai, tốt, xấu)?

Chính xác? Không chính

xác?

Em có kiến nghị gì về về

vấn đề hay kết quả này?

Phân tích quan điểm:

- Thử nhìn nhận lại vấn đề

từ một quan điểm khác

- Xác định lí lẽ đằng sauquan điểm khác đó nhằmđưa ra quan điểm của mình

- Để đo điện trởcủa vật dẫn tachọn mắc cáclinh kiện theo sơ

đồ nào? Tại sao?

Câu trả lời của học sinh là sản phẩm của hành động tư duy Sản phẩm đó cũng có thể làđúng của hoạt động nhận thức cũng có thể là sai lầm Để làm rõ sai lầm của học sinh trong khitrả lời thì giáo viên có thể dành thời gian cho các em phân tích, thảo luận, đánh giá kết quảnhận thức trong câu trả lời hoặc giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh để chỉ ra chỗ saitrong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn sửa chữa sai lầm đó

Hệ thống câu hỏi định hướng tư duy có thể được dùng theo hai hình thức sau đây:

Cách 1: Dạy nội dung theo cách truyền thống quen thuộc, GV đưa ra các câu hỏi có tính táihiện thông tin

Cách 2: Đặt ra câu hỏi có tính khái quát để định hướng việc dạy và học phần nội dung tươngứng, từ đó quyết định chiến lược dạy và học hướng tới việc trả lời hệ thống câu hỏi đặt ra Câuhỏi khái quát có tính định hướng cao chỉ rõ mục tiêu mà hoạt động học phải đạt tới

Bảng 1.3Cách 1 – Sử dụng câu hỏi Cách 2 – Sử dụng câu hỏi

- Học sinh thụ động tiếp nhận nội - Câu hỏi khái quát có tính định hướng cao,

- Dành nhiều quỹ thời gian cho việc

dạy nội dung (thông báo, giải thích)

- Học sinh ít có cơ hội hành động

nhận thức, ít được rèn luyện các thao

tác tư duy trong quá trình học tập

- Tiếp nhận nội dung thụ động, học

sinh khó có thể tư duy suy luận trên

Cách 1 và cách 2 đều sử dụng câu hỏi, mục đích sử dụng câu hỏi có điểm chung, có mức

độ và chức năng trong hoạt động nhận thức Cách 2 vận dụng phổ biến đi theo mô hình dạyhọc tích cực Có thể thấy được thông qua Bảng 1.3

Hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy theo các phương pháp dạy học khác nhaucho một nội dung cụ thể được coi là một thành tố quan trọng của một hoạt động dạy học theo

Sơ đồ 1.1

Sơ đồ 1.1

1.3.6 Một số kỹ năng cần thiết đối với giáo viên khi đưa ra câu hỏi cho học sinh.

Khi đưa ra câu hỏi cho HS, GV cần thiết phải có những kỹ năng sau:

Các chủ đề (bài học) cụ thể

Mục tiêu bài học

Vấn đề (câu hỏi khái quát)

Hệ thống câu hỏi định hướng

Tổ chức quá trình dạy học

Kỹ năng thứ nhất: Dừng lại sau khi đặt câu hỏi

- Mục tiêu:

* Tích cực hóa suy nghĩ của tất cả học sinh

* Đưa ra các câu hỏi tốt hơn hoàn chỉnh hơn

- Tác dụng đối với học sinh:

Dành thời gian cho học sinh suy nghĩ để tìm ra lời giải

- Cách thức dạy học

* Giáo viên “sử dụng thời gian chờ đợi” (3 – 5 giây) sau khi đưa ra câu hỏi

* Chỉ định một học sinh đưa ra câu trả lời ngay sau “thời gian chờ đợi”

Kỹ năng thứ hai: Phản ứng với câu trả lời sai của học sinh.

- Mục tiêu:

* Nâng cao chất lượng câu trả lời của học sinh

* Tạo ra sự tương tác cởi mở và khuyến khích sự trao đổi

- Tác dụng đối với học sinh:

* Khi giáo viên phản ứng với câu trả lời sai của học sinh có thể xảy ra hai tình huống sau:

* Phản ứng tiêu cực: phản ứng về mặt tình cảm học sinh tránh không tham gia vào họatđộng

* Phản ứng tích cực: Học sinh cảm thấy mình được tôn trọng, được kích thích phấn chấn

và có thể có sáng kiến trong tương lai

Kỹ năng thứ ba: Tích cực hoá tất cả học sinh.

- Mục tiêu:

* Tăng cường sự tham gia của học sinh trong quá trình học tập

* Tạo sự công bằng trong lớp học

- Tác dụng đối với học sinh:

* Phát triển được ở học sinh những cảm tưởng tích cực như học sinh cảm thấy “những việclàm đó dành cho mình”

* Kích thích được học sinh tham gia tích cực vào các họat động học tập

* Có thể gọi cùng một học sinh vài lần khác nhau

Kỹ năng thứ tư: Phân phối câu hỏi cho cả lớp

- Mục tiêu:

* Tăng cường sự tham gia của học sinh trong quá trình học tập

* Giảm “thời gian nói của giáo viên”

* Thay đổi khuôn mẫu “hỏi - trả lời”

- Tác dụng đối với học sinh:

* Chú ý nhiều hơn các câu trả lời của nhau

* Phản ứng với câu trả lời của nhau

* Học sinh tập trung chú ý tham gia tích cực vào việc trả lời câu hỏi của giáo viên

- Cách thức dạy học:

* Giáo viên cần chuẩn bị trước và đưa ra các câu trả lời tốt (câu hỏi mở, có nhiều cách trảlời, có nhiều giải pháp khác nhau Câu hỏi phải rõ ràng, dễ hiểu, súc tích) Giọng nói của giáoviên phải đủ to cho cả lớp nghe thấy

* Khi hỏi học sinh, trong trường hợp câu hỏi khó nên đưa ra cho cả lớp nghe thấy

* Khi gọi học sinh có thể sử dụng cả cử chỉ

* Giáo viên cố gắng hỏi nhiều học sinh, cần chú ý hỏi những học sinh thụ động và các họcsinh ngồi khuất cuối lớp

Kỹ năng thứ năm: Tập trung vào trọng tâm.

- Mục tiêu:

* Giúp học sinh hiểu đuợc trọng tâm bài học thông qua việc trả lời câu hỏi

* Khắc phục tình trạng học sinh đưa ra câu trả lời “em không biết”, hoặc câu trả lời khôngđúng

- Tác dụng đối với học sinh:

* Học sinh phải suy nghĩ, tìm ra các sai sót hoặc lấp các “chỗ hổng” của kiến thức

* Có cơ hội để tiến bộ

* Học theo cách khám phá “từng bước một”

- Cách thức dạy học

* Giáo viên chuẩn bị trước và đưa cho học sinh những câu hỏi cụ thể, phù hợp với nhữngnội dung chính của bài học

* Đối với các câu hỏi khó có thể đưa ra những gợi ý nhỏ cho các câu trả lời

* Trường hợp nhiều học sinh không trả lời được, giáo viên nên tổ chức cho học sinh thảoluận nhóm

* Giáo viên dựa vào một phần nào đó câu trả lời của học sinh để đặt tiếp câu hỏi Tuynhiên cần tránh đưa ra các câu hỏi vụn vặt, không có chất lượng

Kỹ năng thứ sáu: Kỹ năng giải thích.

- Mục tiêu: Nâng cao chất lượng câu trả lời chưa hoàn chỉnh

- Tác dụng đối với học sinh: Học sinh đưa ra câu trả lời hoàn chỉnh hơn.

- Cách thức dạy học: Giáo viên có thể đặt ra các câu hỏi yêu cầu học sinh đưa thêm thông tin

Kỹ năng thứ bảy: Kỹ năng liên hệ.

- Mục tiêu: Nâng cao chất lượng cho các câu trả lời chỉ đơn thuần trong phạm vi kiến thức củabài học, phát triển mối liên hệ trong quá trình tư duy

- Tác dụng đối với học sinh: Giúp học sinh hiểu sâu hơn bài học thông qua việc liên hệ với cáckiến thức khác

- Cách thức dạy học: Giáo viên yêu cầu học sinh liên hệ các câu trả lời của mình với nhữngkiến thức đã học của môn học và những môn học khác có liên quan Tránh nhắc lại câu hỏi củamình

- Mục tiêu: Giảm “thời gian giáo viên nói”; Thúc đẩy sự tham gia tích cực của học sinh

- Tác dụng đối với học sinh:

* Học sinh chú ý nghe lời giáo viên nói hơn

* Có nhiều thời gian để học sinh trả lời hơn

* Tham gia tích cực hơn vào các họat động thảo luận

* Tăng cường sự tham gia của học sinh

* Hạn chế sự tham gia của giáo viên

- Tác dụng đối với học sinh:

* Học sinh tích cực tham gia vào các họat động học tập như suy nghĩ để giải bài tập, thảoluận, phát biểu để tìm kiếm tri thức…

* Thúc đẩy sự tương tác: học sinh với giáo viên, học sinh với học sinh

* Giảm thời gian nói của giáo viên

- Tác dụng đối với học sinh:

* Phát triển khả năng tham gia vào họat động thảo luận và nhận xét các câu trả lời củanhau

* Thúc đẩy học sinh tự tìm ra câu trả lời hoàn chỉnh

- Cách thức dạy học:

* Để đánh giá được câu trả lời của học sinh đúng hay chưa đúng, giáo viên nên chỉ địnhcác học sinh khác nhận xét về câu trả lời của bạn, sau đó giáo viên mới kết luận

1.4 Thực trạng sử dụng câu hỏi của giáo viên trong quá trình dạy học vật lý.

Chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu việc sử dụng câu hỏi định hướng tư duy của giáo viêntrong quá trình dạy học ở các trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An qua phiếu điều tra (phụlục 1) cho thấy:

- Khi thiết kế và thi công bài dạy: dạy bài kiến thức mới, dạy bài tập, dạy bài ôn tậpchương, dạy chuyên đề, dạy bài thực hành…GV chỉ đặt câu hỏi với những học sinh có nănglực học tập từ trung bình trở lên còn học sinh yếu thì gần như bị lãng quên một bên bởi GV chỉthích HS trả lời câu hỏi một cách theo kỳ vọng Thậm chí khi HS trả lời “Em không hiểu” thì

GV lại cho ngồi xuống mà không cho HS thêm một cơ hội để trả lời… Một số giáo viên đặc

biệt là các giáo viên mới ra trường chưa chú ý đầu tư vào việc xây dựng hệ thống câu hỏi địnhhướng tư duy để dạy các đơn vị kiến thức, nếu có thì cũng chỉ soạn vài câu hỏi để học sinh nêulên nội dung đã được in đậm trong sách giáo khoa Nói chung rất ít GV thành thạo cách đặtcâu hỏi và xử lí các tình huống khi đưa ra câu hỏi cho HS.

- Khi đặt câu hỏi, GV thường mắc một số sai lầm như: chỉ dành cho HS thông minh;khuyến khích học sinh trả lời theo kiểu võ đoán; không yêu cầu HS lập luận để chứng minhcâu trả lời của mình là đúng;

- Trong đổi mới phương pháp dạy học thì chúng ta đã nhắc rất nhiều, song một phươngtiện đắc lực được sử dụng trong dạy học, đặc biệt là trong các phương pháp dạy học tích cựccũng chưa được đề cập đúng mức, đó là câu hỏi và vấn đề sử dụng câu hỏi trong quá trình dạyhọc

Qua điều tra thực tế giảng dạy vật lý ở trường THPT Quỳ Hợp, chúng tôi có một số nhậnxét sau:

- Hiện nay hầu hết GV rất quan tâm đến phương pháp dạy học tích cực, chú trọng đếnquá trình kỹ thuật, nắm vững các bước thực hiện trong dạy học bằng một số phương pháp như:Dạy học bằng phương pháp thực nghiệm, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học theo dự án…Vận dụng vào dạy học vật lý với những nội dung cụ thể

- Có 40% GV quan tâm đến câu hỏi, sử dụng câu hỏi

- Có 60% GV đặt câu hỏi ở mức độ thấp và có quan niệm dùng cho mọi đối tượng họcsinh

- Khái niệm câu hỏi định hướng phát triển tư duy, hệ thống câu hỏi định hướng tư duy,dạy học dựa trên hệ thống câu hỏi định hướng tư duy chỉ có 30% GV có đọc và nghe qua Nguyên nhân của tình trạng trên là:

- Rất ít tài liệu viết về câu hỏi định hướng phát triển tư duy và vai trò của câu hỏi trongdạy học Các tài liệu tham khảo chủ yếu là bài tập và lời giải mà gần như không có tài liệu nàođưa ra hệ thống câu hỏi để giúp học sinh ôn tập hay hướng dẫn HS giải bài tập

- Giáo viên chưa ý thức được vai trò quan trọng của câu hỏi trong việc phát triển tư duy

và năng lực sáng tạo của học sinh

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài về việc xây dựng hệ thống CHĐH tư duy được trình

bày trong chương có thể tóm tắt như sau:

Bản chất dạy học lấy người học làm trung tâm là người học độc lập, tự lực tích cực hoạtđộng nhận thức thông qua hành động học Hoạt động tư duy khoa học của người học được bồidưỡng và phát triển Các phương pháp dạy học tích cực đều cùng mục đích hướng đến sự pháttriển trí tuệ của HS.

Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức tạpthành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng mối quan hệ định tính và định lượng củacác hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các thuyết và vận dụng sángtạo những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn

Các biện pháp tích cực hóa hoạt động tư duy của HS trong dạy học vật lý

- Biện pháp 1: Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của học sinh

- Biện pháp 2: Xây dựng logic nội dung phù hợp đối với đối tượng học sinh

- Biện pháp 3: Rèn luyện cho học sinh các thao tác tư duy, những hành động nhận thứcphổ biến trong dạy học vật lý

- Biện pháp 4: Dạy học sinh nhận thức theo phương pháp nhận thức của các nhà vật lý

- Biện pháp 5: Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh

Câu hỏi là dạng cấu trúc ngôn ngữ diễn đạt một yêu cầu, một đòi hỏi, một mệnh đề cầnđược giải quyết Có thể hiểu câu hỏi là một mệnh đề trong đó chứa một vấn đề chưa biết Câuhỏi được sử dụng vào những mục đích khác nhau ở những khâu khác nhau của quá trình dạyhọc

Quy trình xây dựng câu hỏi định hướng tư duy:

- Chuẩn bị câu hỏi ban ban đầu

- Đối chiếu các câu hỏi với đặc điểm và trình độ khác nhau của học sinh

- Diễn đạt câu hỏi bằng lời sao cho đạt mục đích tốt nhất

Tiêu chuẩn về câu hỏi sử dụng trong dạy học:

- Câu hỏi phải được diễn đạt chính xác về ngữ pháp và nội dung khoa học

- Câu hỏi phải diễn đạt chính xác điều định hỏi

- Nội dung câu hỏi phải đáp ứng đúng đòi hỏi của sự định hướng hành động tư duy củahọc sinh trong tình huống cụ thể đang nghiên cứu

- Câu hỏi phải vừa sức, phù hợp với năng lực tư duy và năng lực nhận thức của ngườihọc

Các dạng câu hỏi trong dạy học và một số kỹ năng cần thiết khi đưa ra câu hỏi cho HS

Quy trình xây dựng hệ thống CHĐH tư duy được chúng tôi vận dụng xây dựng hệ thốngCHĐH tư duy chương “Dao động cơ” vật lý 12 chương trình cơ bản sẽ trình bày ở chương 2.

Chương 2

XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA

HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ”

VẬT LÝ 12 CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN.

2.1 Nội dung dạy học của chương “Dao động cơ” Vật lý 12

2.1.1 Các loại dao động cơ học

+ Nếu căn cứ vào đặc điểm động học của dao động cơ học có thể chia thành các loạidao động cơ học sau:

- Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động lặp lại như cũ sau nhữngkhoảng thời gian bằng nhau

- Dao động điều hoà là dao động mà phương trình chuyển động có dạng hàm sin hoặccosin theo thời gian

- Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân là do

ma sát của môi trường

+ Nếu căn cứ theo đặc điểm của lực gây dao động, có thể chia thành các loại dao độngsau:

- Dao động riêng (hay dao động tự do) là dao động mà tần số dao động không phụthuộc vào môi trường, chỉ phụ thuộc vào đặc tính riêng của hệ dao động

- Dao động cưỡng bức là dao động được duy trì bởi một ngoại lực biến thiên tuần hoàn

- Dao động cộng hưởng (hay cộng hưởng dao động) là trường hợp riêng của dao độngcưỡng bức khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ dao động Lúc này

biên độ dao động đạt giá trị cực đại

2.1.2 Dao động điều hoà.

Đây là loại dao động có nhiều ứng dụng nên được nghiên cứu đầy đủ về động học,động lực học và năng lượng

2.1.2.1 Đặc điểm động học của dao động điều hoà

Phương trình vi phân x’’ + ω2 x = 0

Phương trình chuyển động x = A cos (t + ) hoặc x = A sin (t + )

Vận tốc dao động v = x' = - A sin (t + )

Gia tốc dao động a = v' = - 2x

Trong đó:

+ x: là li độ - độ lệch của vật dao động so với vị trí cân bằng;

+ A: là biên độ dao động - bằng li độ cực đại của vật dao động;

- Các đại lượng đặc trưng cho tính tuần hoàn của dao động điều hoà:

Chu kỳ dao động T (đo bằng giây ký hiệu s): là khoảng thời gian ngắn nhất để trạngthái chuyển động lặp lại như cũ

Tần số dao động f (đo bằng Hec ký hiệu Hz hoặc s-1): là số dao động toàn phần thựchiện trong 1s;

Tần số góc (hay vận tốc góc)  (đo bằng radian/giây ký hiệu rad/s): là đại lượng trung

gian cho phép xác định chu kỳ và tần số của dao động,

* Vật dao động điều hoà nếu chịu tác dụng của lực điều hoà là lực có đặc điểm luônhướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỷ lệ với li độ F = - kx

- Lực điều hoà có bản chất lực đàn hồi thì k là độ cứng của vật đàn hồi (lò xo hoặc hệ lò

xo trong con lắc lò xo)

- Lực điều hoà không có bản chất lực đàn hồi thì k được xem là "độ cứng tương

đương" (Ở con lắc đơn k mg

l

 , ở con lắc vật lý

hd

mg k l

 với l hd là chiều dài hiệu dụng của

con lắc vật lý hd

I l md

 , I là momen quán tính)

2.1.2.3 Đặc điểm năng lượng của dao động điều hoà

- Động năng của vật dao động điều hoà W đ = 1

2mv2

- Thế năng của vật dao động điều hoà Wt = 1

2kx2

- Cơ năng của vật dao động điều hoà W = W đ + Wt = const (hằng số)

Vật dao động điều hoà, động năng và thế năng của vật biến thiên điều hoà với cùng tần

số (gấp hai lần tần số của li độ, vận tốc và gia tốc của vật); khi động năng tăng thì thế nănggiảm và ngược lại nhưng tổng của chúng là cơ năng được bảo toàn

2.1.2.4 Mô hình vật dao động điều hoà

Để nghiên cứu dao động điều hoà thì người ta thường sử dụng các mô hình vật daođộng điều hoà cụ thể (xem bảng 2 1)

Bảng 2.1 Đặc trưng chính của một số hệ dao động [7]

Vị trí cân

bằng

Lò xo không giản(nằm ngang) Dây treo thẳng đứng QG thẳng đứng

trình dao

động

x = A cos (t + )x: trong giới hạn đàn

 

Hình 2 1 Biểu diễn daođộng điều hoà bằng véc tơ quay

2.1.2.5 Những phương pháp biểu diễn dao động điều hoà

Ngoài cách biểu diễn dao động điều hoà bằng những phương trình lượng giác dạng sin

và cosin, chúng ta còn có thể dùng hai phương pháp khác: phương pháp hình học và phươngpháp số phức

a) Phương pháp hình học: Biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay (véc tơ

Frexnen)

- Dao động điều hoà x = A cos (t + ) được biểu

diễn bằng một véc tơ A (hình 2.1)

Gốc tại gốc tạo độ O của trục ox, hướng hợp với 0x

một góc bằng pha ban đầu , độ dài tỷ lệ với biên độ

dao động

Chính vì vậy mà pha của dao động cũng có khi được

gọi là góc pha, và ω được gọi là tần số vòng

b) Phương pháp số phức

Theo lý thuyết về số phức, ta biết rằng một số phức a có thể được biểu diễn dưới dạng:

a = A eiα =A (cosα +i sinα) = Acosα +i Asinα Trong đó Acosα là phần thực và i Asinα là phần ảo

Khi ta cộng hai số phức với nhau, thì phần thực của chúng cộng với nhau và phần ảocủa chúng cộng với nhau

Một dao động điều hoà dạng x = Acos (ωt+φ) có thể được biểu diễn bằng phần thực) có thể được biểu diễn bằng phần thựccủa số phức: a = A ei (ωt + φ) có thể được biểu diễn bằng phần thực) hoặc a = A e-i (ωt + φ) có thể được biểu diễn bằng phần thực)

Nếu hai dao động điều hoà được biểu diễn bằng những phần thực của hai số phức a và

b, và nếu số phức c là tổng của a và b, thì phần thực của c sẽ biểu diễn tổng hợp của hai daođộng nói trên

Phương pháp hình học và phương pháp số phức giúp chúng ta tổng hợp những dao độngđiều hoà một cách đơn giản Chú ý rằng nếu ta có một dao động dạng sin thì chúng ta cũng cóthể chuyển về dạng cosin để áp dụng phương pháp trên

2.1.2.6 Tổng hợp dao động điều hoà bằng phương pháp hình học (sử dụng giản đồ Fre-nen):

39P

Tổng hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số trong cùng một hệ quy chiếu tađược dao động tổng hợp là một dao động điều hoà cùng phương cùng tần số (trong hệ quy chiếuđó), có biên độ A và pha ban đầu  của dao động tổng hợp là:

Trên đây là nội dung kiến thức khoa học về “dao động cơ học” còn nội dung kiến thứcgiảng dạy thì còn phụ thuộc vào tính chất sư phạm và trình độ lứa tuổi Việc xác định mục tiêu

cụ thể cần đạt được khi dạy học các kiến thức chương dao động cơ là rất quan trọng

2.1.3 Cấu trúc của chương

Trong quá trình dạy học vận dụng hệ thống câu hỏi định hướng tư duy thì việc nắm được cấu trúc logic sự phát triển nội dung trong chương là cần thiết Dưới đây là Grap tiến trình phát triến nội dung của chương "Dao động cơ":