Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần Cơ học Vật lý 10

Nội dung bài viết trình bày về các biện pháp bồi dưỡng và quy trình sử dụng trong việc rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “Cơ học”, Vật lý lớp 10. Những kết quả nghiên cứu bước đầu đã cho thấy được sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh và tính khả thi của các biện pháp đã xây dựng.

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC VẬT LÝ 10 TRẦN DUY QUỲNH NHƯ Khoa Vật lý Email: tranduyquynhnhu@gmail.com Tóm tắt: Năng lực giải vấn đề giúp học sinh vận dụng kiến thức vào giải nhiệm vụ học tập mà giúp học sinh vận dụng vào giải vấn đề thực tiễn đời sống Vật lý mơn khoa học thực nghiệm, có nhiều mối liên hệ với hoạt động thường ngày học sinh Do đó, việc tổ chức bồi dưỡng lực giải vấn đề dạy học Vật lý có nhiều điều kiện thuận lợi để tiến hành Tuy nhiên, thực trạng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh nhiều hạn chế Nội dung báo trình bày biện pháp bồi dưỡng quy trình sử dụng việc rèn luyện lực giải vấn đề cho học sinh dạy học phần “Cơ học”, Vật lý lớp 10 Những kết nghiên cứu bước đầu cho thấy phát triển lực giải vấn đề học sinh tính khả thi biện pháp xây dựng Từ khóa: Năng lực, lực giải vấn đề, bồi dưỡng lực, dạy học Vật lý MỞ ĐẦU Đáp ứng nhu cầu đổi giáo dục, Nghị 29 Ban chấp hành Trung ương Đảng đã ngành Giáo dục phải tiến hành đổi cách toàn diện [3] Thực vấn đề này, Ngành Giáo dục tiến hành xây dựng chương trình theo hướng tiếp cận lực người học Giáo dục phải đào tạo cho người học không hiểu biết kiến thức quan trọng vận dụng kiến thức thực tiễn Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể xác định nhóm lực chung cần phát triển người học Trong lực giải vấn đề lực cốt lõi, cần hình thành phát triển Định hướng dạy học theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ GD ĐT triển khai cấp tiểu học, THCS, THPT Định hướng dạy học vật lý quan tâm nghiên cứu nhiều tác Nguyễn Thị Phương Phương, Dương Đức Giáp Các đề tài xây dựng hệ thống tập bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS phần nhiệt học thiết kế số giáo án phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS [1],[4] Nghiên cứu Nguyễn Đức Tình xây dựng tiến trình bồi dưỡng lực giải vấn đề học sinh dạy học chương Dao động sóng điện từ Vật lý 12 THPT [5] Cụ thể tác giả Vũ Thị Minh sử dụng tập có nội dung sáng tạo việc bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS [2] 179 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ Như vậy, có nhiều cơng trình nghiên cứu phát triển lực GQVĐ cho HS dạy học nói chung dạy học Vật lý nói riêng Tuy nhiên, nội dung phần “Cơ học” có nhiều ứng dụng thực tiễn, nội dung kiến thức có đầy đủ động đặc thù mơn, có điều kiện thuận tiện việc bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS chưa thật có nhiều nghiên cứu Do đó, nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng biện pháp bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS dạy học phần “Cơ học” NỘI DUNG 2.1 Năng lực giải học tập vật lí Năng lực GQVĐ lực cốt lõi giúp học sinh hoàn thiện trở thành người Năng lực GQVĐ cá nhân khả kết hợp cách linh hoạt khoa học kỹ với kiến thức, thái độ, tình cảm, động cá nhân, để giải tình sống học tập cách có hiệu Năng lực GQVĐ HS bao gồm lực, lực bao gồm số hành vi cá nhân làm việc độc lập làm việc nhóm q trình GQVĐ: Năng lực tìm hiểu vấn đề, lực thiết lập khơng gian vấn đề, lực lập kế hoạch thực giải pháp, lực đánh giá phản ánh giải pháp Năng lực GQVĐ Vật lý biểu cụ thể lực nhận thức kiến thức Vật lý, lực tìm tịi khám phá góc độ Vật lý, lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, lực đánh giá kết 2.2 Đặc thù kiến thức phần Cơ học Vật lý môn khoa học thực nghiệm, nội dung phần học có đầy đủ dạng kiến thức đặc thù mơn như: Thí nghiệm xác định tốc độ trung bình, thí nghiệm chuyển động thẳng đều, biến đổi đều, đo hệ số ma sát, tập định lượng cho tất học, tập có nội dung thực tế quán tính, động lượng,… Những kiến thức sở tạo điều kiện thuận tiện cho việc thiết kế, tổ chức nhiệm vụ học tập phù hợp nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS Trong nhiệm vụ học tập, GV sử dụng biện pháp thích hợp nhằm tạo vấn đề học tập phù hợp với đối tượng HS Thông qua bước thực cụ thể mà HS rèn luyện kĩ thành phần lực GQVĐ, từ hình thành phát triển lực 2.3 Thực trạng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS dạy học vật lí Kết điều tra thực trạng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS dạy học Vật lý trường THPT Hai Bà Trưng trường THPT An Lương Đông với tham gia GV 150 HS cho thấy: - GV sử dụng phương pháp dạy học tích cực để bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS hiệu chưa cao, HS không hứng thú với học Vật lý Các GV cho họ gặp khó khăn việc xếp thời gian tổ chức hoạt động nhằm giúp HS bồi dưỡng lực GQVĐ chương trình cịn nặng lý thuyết chưa có tài liệu hướng dẫn cụ thể 180 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 - Hầu hết HS chưa cách GQVĐ cách hiệu Cụ thể lúc GV tập, có nhiều HS khơng suy nghĩ chờ đáp án từ GV Một số HS tự lực tìm cách GQVĐ bỏ lỡ chờ đợi kết khơng tìm phương án phù hợp Một số HS say mê tìm cách GQVĐ sau giải được, vấn đề khái quát thông tin thu thập để giải tình tương tự Đa số HS cảm thấy môn Vật lí khó hiểu với q nhiều kiến thức trừu tượng nhiều cơng thức tốn học 2.4 Bồi dưỡng lực GQVĐ dạy học phần “Cơ học” Dựa vào thực trạng dạy học trường THPT, kết hợp với đặc thù nội dung kiến thức phần “Cơ học”, đề tài đề xuất biện pháp bồi dưỡng sau đây: Biện pháp 1: Rèn luyện cho học sinh kỹ phát vấn đề Ý nghĩa biện pháp: giúp phát huy tính chủ động, sáng tạo phát triển lực nhận thức em Từ đó, lực GQVĐ cho HS bồi dưỡng, nâng cao Cách thức thực hiện: GV xây dựng hệ thống câu hỏi hướng dẫn, gợi mở Hệ thống câu hỏi có vai trị quan trọng việc giúp HS phát vấn đề, để đảm bảo chất lượng câu hỏi này, GV cần phải lưu ý số yêu cầu sau: - Nội dung câu hỏi phải rõ ràng, tường minh, sát với yêu cầu học, tránh làm HS hiểu câu hỏi theo hướng khác - Hệ thống câu hỏi phải bao gồm câu hỏi mức độ khác nhằm phù hợp với loại đối tượng HS - Chú ý đến việc chuẩn bị câu hỏi mở nhằm để HS đề xuất nhiều phương án trả lời, qua phát huy tính tích cực sáng tạo HS GV xây dựng hệ thống hướng dẫn, gợi mở qua việc sử dụng thí nghiệm Sử dụng thí nghiệm biểu diễn thí nghiệm mơ tả vật hay tượng mâu thuẫn với quan niệm hay dự đốn trước HS nhằm định hướng cho HS vấn đề cần giải Ví dụ: Cho HS quan sát đoạn video thí nghiệm rơi tự Thí nghiệm đặt chân khơng gồm vật khối lượng khác (lông chim vật nặng) rơi độ cao Câu hỏi đặt vật rơi nhanh Hầu hết HS dự đốn cục đá em quan niệm vật nặng rơi nhanh vật nhẹ Nhưng quan sát kết hai vật lại rơi với thời gian rơi Từ HS nhận mâu thuẫn “Tại vật khối lượng khác lại rơi thời gian?” Biện pháp 2: Tăng cường sử dụng tập có nội dung định tính tính toán tổng hợp Ý nghĩa biện pháp: Hai loại tập Vật lý phương tiện cần thiết để phát triển tư HS Đồng thời chúng bồi dưỡng lực GQVĐ phép suy luận logic dựa định luật Vật lý, tư phân tích tượng thực tế phức tạp thành yếu tố đơn giản tuân theo định luật xác định Các kỹ 181 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ năng, cách tư hình thành q trình giải tập cơng cụ hữu ích cho HS q trình GQVĐ Cách thức tiến hành: Bài tập Vật lý phương tiện hữu ích để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát hóa thu nhận để GQVĐ thực tiễn Tùy vào hồn cảnh khác mà GV chủ động sử dụng loại tập Vật lý khác Bài tập định tính: Được sử dụng sau học xong phần lý thuyết, dùng ôn luyện Vật lý Các tập đưa lý thuyết vừa học vào đời sống thực tiễn góp phần tăng hứng thú học tập Vật lý cho HS Ngoài ra, giải tập, HS vận dụng kiến thức học, óc quan sát, kinh nghiệm thân để phân tích tượng Vật lý quy luật chúng Qua đó, HS hiểu rõ chất vấn đề biết áp dụng vào thực tiễn Bài tập tính tốn tổng hợp: Được sử dụng luyện tập sau học xong chuyên đề chương trình Các tập giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức biết chia nhỏ vấn đề phức tạp thành vấn đề đơn giản để GQVĐ Để giải tập tổng hợp cần vận dụng kiến thức (khái niệm, công thức, định luật,…) HS học nhiều trước GV cần khái quát hóa kiến thức cho HS trước bước vào tiết luyện tập Sau GV hướng dẫn HS cách phân tích ví dụ mẫu có nội dung vừa sức để dần phát triển tư HS giúp em nắm quy trình thực GV linh hoạt việc cung cấp dạng tập mức độ khó sau HS hình thành quy trình thực Làm giúp HS tránh áp dụng máy móc mà khơng ý đến ý nghĩa Vật lý vấn đề Biện pháp 3: Tăng cường sử dụng giới thiệu dụng cụ thí nghiệm Vật lý Ý nghĩa biện pháp: Giúp HS rèn luyện nhóm kĩ nhận thức nội dung việc tăng cường sử dụng giới thiệu dụng cụ thí nghiệm mơn Vật lý Cách thức thực hiện: Thí nghiệm vật lí vừa phương tiện vừa đường giúp HS hình thành, kiểm chứng, khảo sát khái niệm, định luật đại lượng vật lí Thơng qua thí nghiệm, HS xây dựng phương án thực hiện, hiểu trình, tượng tư vật lí, phán đốn điều kiện tượng xãy Thông qua thao tác với thí nghiệm mà lực GQVĐ HS phát triển Biện pháp thực sau: - Hỗ trợ giúp đỡ để HS tham gia trực tiếp thí nghiệm học cách sử dụng thí nghiệm mở đầu thí nghiệm biểu diễn GV lồng ghép truyền đạt lý thuyết sử dụng thí nghiệm thí nghiệm, đồng thời giới thiệu chức năng, cách sử dụng dụng cụ cho HS Việc làm thực liên tục tiết dạy giúp HS không nắm cách thức sử dụng mà cịn dần hình thành thao tác quan trọng thí nghiệm Ví dụ: Trong chương I Chuyển động cơ, GV hướng dẫn HS sử dụng đồng hồ để tìm khoảng thời gian chuyển động Trong học Chuyển động thẳng 182 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2018-2019 đều, GV hướng dẫn HS cách tìm tốc độ chuyển động vật Cụ thể, GV biểu diễn thí nghiệm viên bi chuyển động mặt phẳng ngang, 1, HS biết dùng đồng hồ để xác định khoảng thời gian chuyển động, để tìm tốc độ, GV cần hướng dẫn HS dùng thước xác định quãng đường chuyển động - Sử dụng phần mềm tin học vào dạy học Vật lý Phần mềm dạy học phần mềm cho phép mô phỏng, minh họa nhiều q trình, tượng mà khó quan sát trực tiếp Trong dạy học Vật lý, có thí nghiệm khó thực hiện, tượng diễn nhanh, nguy hiểm mơ hình, việc hiển thị giá trị, tượng dụng cụ thật không đảm bảo HS lớp quan sát Trong trường hợp này, việc sử dụng phần mềm dạy học cần thiết nhằm ứng dụng công nghệ thông tin dạy học, hỗ trợ HS tiếp thu kiến thức dễ dàng GV hướng dẫn HS cách tiếp cận với phần mềm thường dùng dạy học Vật lý: Crocodile Physics, Seasoft Optics, Interactive Physics,… Để thành thạo phần mềm này, HS cần nắm vững kiến thức, cần làm quen với phần mềm biết cách sử dụng chúng GV phân chia nhóm phù hợp để hướng dẫn, sau u cầu nhóm trình bày trước lớp sản phẩm nhóm Qua đó, HS vừa rèn luyện kĩ thuyết trình vừa tiếp cận ứng dụng công nghệ thông tin nhằm phát triển lực học tập HS 2.5 Kết Trên sở phân tích nội dung kiến thức vận dụng biện pháp xây dựng, đề tài tiến hành xây dựng định hướng sử dụng biện pháp xây dựng cho tất học thuộc nội dung phần “Cơ học” Những kết vận dụng vào thiết kế chủ đề học tập sau: Chủ đề 1: Lực hấp dẫn trọng lực; Chủ đề 2: Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song Các chủ đề sau thiết kế tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT Hai Bà Trưng, Thành phố Huế Những kết thu từ thực nghiệm sư phạm cho thấy, sau áp dụng biện pháo xây dựng, lực GQVĐ lớp thực nghiệm có phát triển so với lớp đối chứng Kết điểm trung bình lớp thực nghiệm (7.6) cao lớp đối chứng (7) KẾT LUẬN Bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS dạy học phần “Cơ học”, Vật lý lớp 10 Trung học phổ thông gồm nhiều biện pháp bồi dưỡng khác Các biện pháp có mối liên hệ bổ sung lẫn Trong trình tổ chức rèn luyện, người GV phải phối hợp nhuần nhuyễn biện pháp Từ đó, GV giúp cho HS có hứng thú với vật lý Thơng qua hoạt động đa dạng, HS rèn luyện kĩ phát triển lực GQVĐ Những biện pháp xây dựng dựa sở trình điều tra thực trạng trường THPT Những kết nghiên cứu bước đầu cho thấy tính khả thi đề tài nghiên cứu Vì vậy, cần có nghiên cứu sâu để tiếp tục phát triển cho nội dung khác chương trình Vật lý 183 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] Dương Đức Giáp (2014) Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học số kiến thức phần học Vật lí lớp 10 với hỗ trợ tập Vật lí, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, ĐHSP Huế Vũ Thị Minh (2011) Nghiên cứu xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy học phần học lớp 10 THPT, Luận án tiến sĩ giáo dục học Đại học Vinh Đảng cộng sản Việt Nam (2013) Nghị 29 Hội nghị Trung Ương khóa XI, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội Nguyễn Thị Phương Phương (2016) Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học phần “Nhiệt học” lớp 10 Trung học phổ thông với hỗ trợ tập Vật lí, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, ĐHSP Huế Nguyễn Đức Tình (2015) Bồi dưỡng lực giải vấn đề học sinh dạy học chương Dao động sóng điện từ Vật lý 12 Trung học Phổ thông, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Nghệ An 184 ... nhiều cơng thức tốn học 2.4 Bồi dưỡng lực GQVĐ dạy học phần ? ?Cơ học? ?? Dựa vào thực trạng dạy học trường THPT, kết hợp với đặc thù nội dung kiến thức phần ? ?Cơ học? ??, đề tài đề xuất biện pháp bồi dưỡng. .. (2016) Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học phần “Nhiệt học? ?? lớp 10 Trung học phổ thông với hỗ trợ tập Vật lí, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, ĐHSP Huế Nguyễn Đức Tình (2015) Bồi dưỡng lực. .. việc bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS chưa thật có nhiều nghiên cứu Do đó, nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng biện pháp bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS dạy học phần ? ?Cơ học? ?? NỘI DUNG 2.1 Năng lực giải học