Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể sau 2018 đã xác định: Giáo dục NN “…có vai trò quan trọng trong việc bồi dưỡng tình cảm, tư tưởng và hình thành, phát triển phẩm chất, NL cho HS” (tr. 14) 9. Việc giáo dục NN được thực hiện ở tất cả các môn học tùy thuộc vào đặc điểm và nội dung riêng. Hai chức năng chính của NN là phương tiện của giao tiếp và là công cụ của tư duy 14. Trong quá trình phát triển của KH, VL cũng như các ngành KH khác đã tự hình thành một hệ thống NN riêng với các kí hiệu, hình thức hóa có tính trừu tượng ẩn dụ phù hợp (là ngôn ngữ vật lí). NNVL có vai trò quan trọng trong việc phát triển nhận thức VL bởi trong quá trình học tập VL thì NNVL là phương tiện giao tiếp quan trọng và công cụ tư duy hiệu quả nhất. NL sử dụng NNVL là một bộ phận cấu thành NLVL của HS.
1 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chương trình Giáo dục phổ thơng tổng thể sau 2018 xác định: Giáo dục NN “…có vai trị quan trọng việc bồi dưỡng tình cảm, tư tưởng hình thành, phát triển phẩm chất, NL cho HS” (tr 14) [9] Việc giáo dục NN thực tất môn học tùy thuộc vào đặc điểm nội dung riêng Hai chức NN phương tiện giao tiếp công cụ tư [14] Trong trình phát triển KH, VL ngành KH khác tự hình thành hệ thống NN riêng với kí hiệu, hình thức hóa có tính trừu tượng ẩn dụ phù hợp (là ngơn ngữ vật lí) NNVL có vai trị quan trọng việc phát triển nhận thức VL trình học tập VL NNVL phương tiện giao tiếp quan trọng công cụ tư hiệu NL sử dụng NNVL phận cấu thành NLVL HS Chương trình Giáo dục phổ thông môn VL năm 2018 mô tả yêu cầu cần đạt nhận thức VL là: “Nhận biết nêu được; trình bày đối tượng, khái niệm, tượng, quy luật, trình VL; tìm từ khóa, sử dụng thuật ngữ KH, kết nối thơng tin theo logic có ý nghĩa, lập dàn ý đọc trình bày văn KH; so sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được; giải thích được; nhận điểm sai chỉnh sửa nhận thức lời giải thích; đưa nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận” (tr 6) [10] Dễ thấy rằng, cụm từ in nghiêng mô tả hành động cụ thể mà HS nghe, nói, đọc viết có sử dụng NNVL Trong bối cảnh đổi GD phổ thơng, đổi DH việc nghiên cứu nguyên tắc, biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL trở nên cần thiết, hướng tới góp phần hình thành, bồi dưỡng nhận thức VL NLVL phẩm chất HS Mặt khác, HS cá nhân khơng hồn tồn giống nhau, có sở thích, NL, sở trường khác nhau; với động lực, điều kiện, hoàn cảnh học tập khác Nhiều nhà giáo dục nghiên cứu DHPH khẳng định vận dụng phân hóa DH cần sử dụng nhân rộng trường phổ thông nhằm đáp ứng mục tiêu giáo dục Nhà trường GV cần trang bị cho HS tri thức phổ thông tảng, cốt lõi, đồng thời có nhiệm vụ giúp HS phát triển tối đa tiềm cá nhân Để góp phần đổi toàn diện GD&ĐT theo yêu cầu Đảng, Quốc hội, chương trình Giáo dục phổ thơng cần giải tốt nhiều vấn đề quan trọng, có vấn đề DH phân hóa Có hai cách phân hóa: phân hóa ngồi phân hóa [34] Phân hóa yêu cầu hoạt động DH tổ chức với nội dung, phương pháp hình thức cho phù hợp với đối tượng HS Với HS phổ thông miền núi, khả diễn đạt tiếng Việt hạn chế, điều dẫn đến rào cản sử dụng NNKH, NNVL để học tập Trong trình tổ chức DHVL, GV cần ý vận dụng nguyên tắc biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL, đồng thời thực tiếp cận có tính phân hóa với đối tượng HS khác chiến lược/kĩ thuật DH phù hợp, từ đó, góp phần nâng cao chất lượng học tập môn VL HS miền núi Vì lí trên, chúng tơi chọn nghiên cứu đề tài: Bồi dưỡng lực sử dụng ngơn ngữ vật lí học sinh thơng qua dạy học phân hóa số nội dung Động lực học chất điểm, Cân vật rắn - vật lí 10 THPT Mục tiêu đề tài Đề xuất nguyên tắc biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL vận dụng DHPH để tổ chức DH số nội dung Động lực học chất điểm, Cân vật rắn - vật lí 10 THPT Giả thuyết khoa học Nếu xác định nguyên tắc biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL, với vận dụng lí luận DHPH tổ chức DH số nội dung Động lực học chất điểm, Cân vật rắn - vật lí 10 THPT giúp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS Nhiệm vụ nghiên cứu Để thực mục tiêu đặt đề tài, nhiệm vụ đề tài xác định là: Nghiên cứu sở lí luận NNVL bồi dưỡng NN bối cảnh DHVL: Xác định thành phần số hành vi NL sử dụng NNVL; Đề xuất nguyên tắc biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS; Lựa chọn công cụ ĐG NL sử dụng NNVL phù hợp; Nghiên cứu sở lí luận DHPH: nêu quy trình tổ chức DHPH có vận dụng nguyên tắc biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS Nghiên cứu thực tiễn: hiểu biết GV dạy VL bồi dưỡng NL sử dụng NNVL vận dụng DHPH; thực tế sử dụng NNVL HS THPT miền núi (khối 10) mong muốn HS q trình học mơn VL Thiết kế tiến trình DHPH số nội dung kiến thức Động lực học chất điểm, Cân vật rắn - VL 10 nhằm bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS Tiến hành TNSP nhằm kiểm nghiệm giả thuyết KH ĐG tính hiệu nguyên tắc, biện pháp kế hoạch DH bồi dưỡng NL sử dụng NNVL Đối tượng nghiên cứu - NNVL NL sử dụng NNVL HS THPT - Hoạt động học hoạt động dạy số nội dung Động lực học chất điểm, Cân vật rắn - VL 10 THPT Phạm vi nghiên cứu - Về không gian: trường THPT địa bàn tỉnh miền núi Sơn La - Về nội dung: Bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS thông qua tổ chức DH số nội dung Động lực học chất điểm, Cân vật rắn Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phương pháp nghiên cứu phối hợp với nhau: * Nghiên cứu lý thuyết: Tìm kiếm, phân loại, tổng hợp tài liệu liên quan để tìm hiểu tổng quan vấn đề nghiên cứu, xác định câu hỏi nghiên cứu, xây dựng sở lý luận sử dụng đề tài * Phương pháp điều tra, vấn, khảo sát để tìm hiểu thực tế về: - Nhận thức GV việc bồi dưỡng NL sử dụng NNVL trình DH việc GV sử dụng DHPH DH môn VL trường THPT - Thực tế sử dụng NNVL, hứng thú mong muốn HS trình học tập VL * Phương pháp thực nghiệm sư phạm phương pháp thống kê toán học để ĐG kiểm tra hiệu nguyên tắc, biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL, xác định độ tin cậy bảng số hành vi ĐG NL sử dụng NNVL, đề xuất hiệu chỉnh cần thiết trình DH mô tả tiến trường hợp HS Những đóng góp luận án * Về mặt lí luận: - Xác định số hành vi mức độ NL sử dụng NNVL HS THPT trình học tập; - Đề xuất số nguyên tắc biện pháp bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS * Về mặt thực tiễn: Soạn thảo tiến trình tổ chức hoạt động DHPH bồi dưỡng NL sử dụng NNVL HS với số nội dung kiến thức Động lực học chất điểm, Cân vật rắn - VL 10 THPT Cấu trúc luận án Ngoài mục lục, cơng trình cơng bố, tài liệu tham khảo phụ lục Luận án gồm ba phần là: - Phần 1: Mở đầu - Phần 2: Nội dung gồm 04 chương + Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu + Chương 2: Cơ sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng lực sử dụng ngôn ngữ vật lí tổ chức dạy học phân hóa trường phổ thông + Chương 3: Bồi dưỡng lực sử dụng ngơn ngữ vật lí thơng qua dạy học phân hóa số nội dung động lực học chất điểm, cân vật rắn - Vật lí 10 THPT + Chương Thực nghiệm sư phạm - Phần 3: Kết luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu ngôn ngữ bồi dưỡng ngôn ngữ bối cảnh dạy học khoa học dạy học vật lí 1.1.1 Các nghiên cứu nước ngồi về ngơn ngữ bồi dưỡng ngôn ngữ bối cảnh dạy học khoa học dạy học vật lí Hai chức NN công cụ giao tiếp công cụ tư duy, hai chức có mối quan hệ chặt chẽ với [19] Vì vậy, từ lâu nhà KH nhận vai trò quan trọng NN mô tả thực hành KH NN (nói viết) cơng cụ để nhà KH diễn đạt truyền đạt ý tưởng, tuyên bố họ khám phá kiến thức Ngược lại, ngành KH hình thành phát triển, cách tự nhiên xuất “tiếng nói riêng” NNKH (scientific language) Mối quan hệ kiến thức KH NN nhiều nhà giáo dục nghiên cứu Sutton (1992) đặt câu hỏi: “Nhà KH sử dụng NN phát triển ý tưởng KH?” (tr 1) [99]) Nghiên cứu cho thấy tính quan trọng NN tư KH đặc biệt việc sử dụng phép ẩn dụ để thể ý tưởng KH Tiếp tục bàn tác dụng NN KH, Sutton (1996) nêu trải nghiệm người học NN hệ thống diễn giải, sử dụng tích cực để tạo hiểu biết NN hệ thống ghi nhãn để truyền tải thông tin thiết lập [100] Đây hai chức NN, vừa giúp nhà KH mô tả thực hành KH, vừa giúp truyền tải thông tin KH Tuy nhiên, NN phương tiện để mô tả giới khách quan độc lập với suy nghĩ người NN sử dụng công cụ việc đưa ý tưởng mới, giải thích tượng xảy ra… Chúng ta cần hiểu có thay đổi NN viết nhà KH, NN giai đoạn đầu nhà nghiên cứu đưa tuyên bố ý tưởng đầu tiên, khác với NN kết thúc (kết luận ý tưởng) vài năm thập kỷ sau Để bồi dưỡng NN cho người học, có hai trường phái bản: (1) HS có khả tự học phát triển NN chúng đưa vào môi trường NN để thực trải nghiệm Chomsky (1995) đề xuất trẻ em phát triển khả NN thơng qua khả nhận thức bẩm sinh tự nhiên tâm trí cho phép chúng học NN Khả bẩm sinh gợi ý người chất có khả tự học NN [57]; Tuy nhiên, với NN thứ hai khơng phải NN mẹ đẻ HS khơng thể có mơi trường trải nghiệm để việc học NN phát triển cách tự nhiên (2) HS cần phải rèn luyện để học sử dụng kĩ NN thành thạo McLaughlin (2010) nêu tương tác người chăm sóc trẻ nhỏ với hoạt động lời nói giúp trẻ em học NN (đặc biệt thuật ngữ khái niệm) sớm [84] Học NN theo trường phái thứ hai giúp HS học kĩ thuật sử dụng NN đạt điểm cao kiểm tra việc sử dụng NN HS khó phát triển cách tồn diện bốn kĩ năng: nghe, nói, đọc, viết [ 73, 115] Việc bồi dưỡng NN cho người học cần có kết hợp hai trường phái khơng nên có ranh giới cụ thể chúng ln hỗ trợ bổ sung cho mục đích giúp người học sử dụng NN thành thạo toàn diện Ngày nay, việc bồi dưỡng NN người học tiến hành theo hai trường phái Chúng nhận thấy, xét bối cảnh DH KH DHVL với HS cần chủ động tổ chức dạy học để rèn luyện NL sử dụng NNKH nói chung NNVL nói riêng HS Nhiều nhà nghiên cứu giáo dục GV nhận thức vai trò NN dạy học KH Ngược lại, NN bồi dưỡng trình DH mơn KH, dù tham gia NN thiếu sót (đặc biệt với hình thức NN khơng lời qua sơ đồ, hình vẽ…) hỗ trợ bồi dưỡng phát triển NN [64], [54] [49],… NN phương tiện để biểu đạt ý tưởng lớp học KH Newton (1999) nhấn mạnh, “Nghiên cứu cho thấy lớp học KH nơi hoạt động nói, viết đọc - tất hoạt động NN chiếm ưu thế” (Dẫn theo [61], tr 136) Vollmer (2010) mô tả hoạt động liên quan đến NN lớp học KH Trong hoạt động, tác giả mơ tả tình huống/nhiệm vụ học tập có sử dụng kĩ NN mã hóa (dựa theo mã hóa hoạt động giao tiếp CEFR): R = reception (sự tiếp nhận); P = production (sự sản sinh/tạo); I = interaction (sự tương tác); O = oral (lời nói); W = written (câu viết) [111] Ví dụ, GV trình bày thơng tin chung, giải thích nhận xét, phân tích, giải thích thuật ngữ khái niệm, …, sử dụng kèm đồ, sơ đồ, bảng liệu,… (là phương tiện trực quan) - q trình tạo NN nói - OP (oral production) tạo NN viết - WP (written production); tương tác GV HS nội dung trình bày OI (oral interaction); HS thực đọc nghiên cứu SGK/tài liệu WR (written reception);… Những mô tả trợ giúp nhà nghiên cứu giáo dục GV mô tả hoạt động cụ thể có liên quan đến NN diễn lớp học, từ có vận dụng thử nghiệm phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh NN mẹ đẻ quốc gia cụ thể Dễ nhận thấy mô tả tác giả Vollmer (2010) hướng tới trình sản xuất (tạo) thành sản phẩm NN với kĩ nói viết, cịn với q trình tiếp nhận kiến thức NN (có sử dụng kĩ nghe, đọc) khơng đề cập rõ ràng Tuy nhiên, theo chúng mô tả phù hợp để ĐG NL sử dụng NN phải thơng qua sản phẩm NN tạo thành Halliday (2004) xây dựng Khung NN chức hệ thống (the Systemic Functional Linguistics - SFL) hình 1.1 (tr 296) [71] Trong ông sử dụng thuật ngữ (the term lexicogrammatical) với nghĩ “chức từ vựng”, từ vựng xét biểu thị trình (process); phương tiện (medium); tác nhân (agent)… câu/mệnh đề Mơ hình Halliday nhiều nhà nghiên cứu sử dụng Hình 1 Mệnh đề với hạt nhân phân tích sản phẩm NN (nói, viết) gồm Quá trình (Process) Phương tiện (Medium) GV, HS dạy học KH Năm 2009, Brookes Etkina (2009) phân tích mối quan hệ “lực, thể học, NN”, sử dụng khung SFL để phân tích tài liệu lịch sử VL lực chuyển động so sánh với trình học lực chuyển động HS [53] Kết cho thấy HS trải qua trình tìm thuật ngữ sàng lọc ngữ nghĩa giống nhà VL lịch sử Từ đó, tác giả kiến nghị GV trình DHVL cần hướng dẫn hỗ trợ HS “tinh chỉnh” để tránh nhầm lẫn; Seah (2011) sử dụng khung SFL Halliday [71] để phân tích tập viết KH HS lớp hoàn thành chuỗi học với chủ đề Trạng thái vật chất (States of Matter), từ rút hàm ý sư phạm dành cho GV dạy học: Cần làm chức từ vựng KH liên hệ logic chúng với nhau, học tập KH liên quan đến việc tiếp nhận “sự kiện” riêng lẻ, mà khung khái niệm KH liên kết với nhau, khái niệm KH có câu khác liên quan đến chủ đề kiến thức; GV cần giải thích rõ yêu cầu, việc HS sử dụng từ vựng KH (với chức khác nhau) phụ thuộc vào cách HS hiểu nhiệm vụ phải hoàn thành [96] Ngồi từ vựng KH, tư bậc cao sản phẩm NN (nói, viết) cịn thể cách HS sử dụng thuật ngữ phi kĩ thuật (non-technical terms), Quílez (2019) phân loại thuật ngữ phi kĩ thuật thành ba nhóm [89], cụ thể bao gồm: (i) cụm từ phi kỹ thuật dùng chung ngành KH, ví dụ: tuyệt đối, tương tự, giả sử, giả thiết, tiếp theo, tương đương, chứng, tức thời, phát sinh, thay đổi, cấu thành, bao hàm, tương phản, nhấn mạnh, tạo ra, liên quan…; (ii) thuật ngữ đại diện tổng hợp, ví dụ: chắn, định, tìm hiểu, xây dựng phân tích, mâu thuẫn, dự đốn, lặp lại, trình bày lại, đề nghị, cảnh báo… (iii) liên kết thành phần câu: liên kết logic (ví dụ: sau đó, đó, suy ra, ta được, cụ thể là, bao gồm, sau đó, mặc dù, theo đó…), xác định có tính đại diện (ví dụ: coi là, trái ngược với, thành viên, thành phần, hiểu là, đại diện cho, đặc trưng cho…) nhóm từ vựng (ví dụ: sở, kết của, có khả năng, hệ của, kết cho thấy rằng, liên quan đến, thực tế là…) Nghiên cứu Haliday Quílez sâu vào nghiên cứu chức từ vựng NN sử dụng KH, giúp mô tả, truyền tải nội dung KH xác hiệu Xét bối cảnh DHVL, với đặc điểm riêng NNVL, nghiên cứu góp phần gợi ý cho chúng tơi mơ tả tiêu chí hành vi để ĐG NL sử dụng NNVL HS Xuất phát từ lý thuyết chuyển đổi khái niệm để học thuật ngữ KH Chi, Slotta de Leeuw (1994) đề xuất, giả định NN (từ/cụm từ) người sử dụng mã hóa cho nhiều đại diện ba phạm trù thể học khác nhau: a) vật chất, b) quy trình c) trạng thái [56] Brookes (2006) nêu HS gặp khó khăn sử dụng NN để học tập VL do: (i) HS gặp nhiều ẩn dụ ngữ pháp (grammatical metaphors) lúc Ví dụ, câu “Vật A tác dụng lực F lên vật B…” thuật ngữ lực sử dụng danh từ, câu khác “Lực vật A tác dụng lên vật B…” lực trường hợp sử dụng nói thể học “q trình tương tác mà vật A tác dụng lên vật B” q trình; (ii) HS khó khăn việc phân loại khái niệm VL thành thể loại (bản thể học) xác ảnh hưởng đến trình tư lập luận HS; (iii) HS khó khăn trình bày liên kết thể học với nhau, lí giống với khó khăn mà nhà VL gặp phải cố gắng tìm cách thể ý tưởng họ NN Tác giả đề xuất khung NN (sự kết hợp thể học phép ẩn dụ), vận dụng mô tả thành công cách nhà VL nói ý tưởng học lượng tử, nhiệt động lực học học Newton, từ dự đốn giải thích số khó khăn mà HS có việc học khái niệm nhiệt lực VL [52] Nhằm trợ giúp GV hạ thấp rào cản NN tới kết học tập HS, Henderson & Wellington (1998) đưa số chiến lược hoạt động nói, nghe đọc để trợ giúp HS sử dụng NNKH lớp học [75] Với hoạt động nói nghe, GV tổ chức hoạt động tạo hội cho HS thực hành kĩ xã hội giao tiếp hợp tác HS cần phải khám phá quan điểm người khác để phát triển cách suy nghĩ độc lập, hay gọi học qua thảo luận Bài viết nhấn mạnh việc phát triển NN thông qua viết KH, GV xây dựng từ điển thuật ngữ KH Tuy nhiên, đọc KH, phải đọc có định hướng bao gồm yêu cầu HS thực ĐG, phân tích, lập luận đưa kết luận [115] Đặc điểm DH mơn VL gắn với thí nghiệm khảo sát kiểm nghiệm lại lí thuyết, Harlow & Otero (2006), tiến hành phân tích video hoạt động học tập thảo luận nhóm nhỏ sinh viên chương trình VL dành cho sinh viên sư phạm tiểu học (Physics for Elementary Teachers) Trong nhóm sinh viên yêu cầu tiến hành thí nghiệm đẩy xe đường ray, biểu đồ tốc độ lực tác dụng lên xe chương trình mơ máy tính ghi lại Trước đó, sinh viên hiểu “lực gây gia tốc cho vật” lại phán đoán nhầm lẫn “khi lực tác dụng khơng đổi vật chuyển động với tốc độ không đổi” Nghiên cứu cho thấy trình học khái niệm VL phát triển “diễn ngôn” VL (nhấn mạnh sử dụng TNVL) sinh viên hai trình khác phụ thuộc vào để học VL thành công [72] Trong học tập VL, việc học TNVL không vấn đề từ vựng (từ mới), mà sinh viên vừa học khái niệm vừa phải sử dụng khái niệm cũ để nói 10 khái niệm Từ đó, tác giả đề xuất mối quan hệ diễn ngôn VL hiểu khái niệm VL cần nghiên cứu thêm Khoa học, hiểu theo nghĩa thứ NN để mơ tả tình cụ thể nảy sinh KH hoạt động thực tiễn J Wellington J Osborne (2001) viết: “Học KH, xét mặt giống học NN mới, với khó khăn phức tạp đáng kể, nhiều từ có ý nghĩa định nghĩa xác KH, NN sử dụng hàng ngày chúng lại có ý nghĩa khác nhau” [113] Trong trình DH, GV kết hợp NNKH (như: hình ảnh, sơ đồ, biểu đồ, bảng biểu, biểu tượng toán học, KH chuyên ngành khác) NN hàng ngày bối cảnh hoạt động học lớp: ghi chép, hoạt động nhóm, thực hành, đọc SGK, viết báo cáo, kiểm tra… Tóm lại, nghiên cứu NN dạy học KH nhà giáo dục học tiếp cận từ chức NNKH, từ mô tả hoạt động NN bối cảnh dạy học KH Thực sự, phận cấu thành thiếu việc học môn KH trường phổ thơng học NN KH [96] NN hình thức có vai trị quan trọng DH KH GV thông qua sử dụng hình thức NN để làm cho việc học môn KH hiệu thú vị [113] Phương pháp DH LAMAP - viết tắt cụm từ “La main la pâte”, tiếng anh “hands on” dịch sang tiếng Việt “bàn tay nặn bột” Một ngun tắc để tổ chức thành cơng DH theo LAMAP GV cần sử dụng thực hành, mặt khác LAMAP nhấn mạnh cần tạo điều kiện để trẻ lập luận, trao đổi, thực viết “KH”, từ bồi dưỡng phát triển NNKH HS [39] Phịng thí nghiệm học tập công cộng - Exploratorium Mỹ đề xuất nguyên tắc biện pháp để bồi dưỡng NN bối cảnh DH KH [62-64] Tám nguyên tắc cụ thể gồm: Hỗ trợ phát triển kĩ NN trình học làm KH Đòi hỏi sử dụng kĩ NN trình học làm KH Yêu cầu cung cấp khả sử dụng NN cách xác thực có ý nghĩa q trình học làm KH Khuyến khích, hỗ trợ có chủ ý tạo hội rèn luyện kĩ NN (nói, nghe, đọc, viết)