Xây dựng tình huống học tập trong dạy học phần Quang hình học Vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

- Xây dựng hệ thống các tình huống học tập trong dạy học phần - Các cơ sở lí luận về tổ chức tình huống học tập và dạy học tích cực - Các biện pháp phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DƯƠNG VIỆT SƠN

XÂY DỰNG TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH” VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT HUY TÍCH TÍCH CỰC, TỰ CHỦ VÀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DƯƠNG VIỆT SƠN

XÂY DỰNG TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH” VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT HUY TÍCH TÍCH CỰC, TỰ CHỦ VÀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN

VẬT LÝ

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: TS NGÔ DIỆU NGA

HÀ NỘI – 2011

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Đối tượng nghiên cứu 2

5 Phạm vi nghiên cứu 2

6 Mẫu khảo sát 2

7 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

8 Dự kiến luận cứ 3

9 Phương pháp nghiên cứu 3

10 Cấu chúc luận văn 4

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THƯC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 5

1.1 Quan điểm hiện đại về dạy học vật lý ở trường phổ thông 5

1.1.1 Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 5

1.1.2 Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý 8

1.2 Tổ chức dạy học theo hướng pháp huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh 13

1.2.1 Tính tích cực của học sinh trong học tập 13

1.2.2 Phát triển tư duy của học sinh 16

1.2.3 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 23

1.3 Tổ chức tình huống học tập trong dạy học Vật lý 26

1.3.1 Khái niệm tình huống học tập 26

1.3.2 Một số kiểu tình huống học tập trong dạy học vật lý 28

1.3.3 Tiêu chuẩn của một tình huống học tập nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS 30

1.3.4 Các biện pháp xây dựng tình huống học tập trong dạy học vật lý 30

1.4 Thực trạng việc tổ chức các tình huống học tập trong dạy học Vật lý ở trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Lạng Sơn 31

1.4.1 Khái quát về điều tra khảo sát thực tế 31

1.4.2 Kết quả điều tra, khảo sát 32

Kết luận chương 1 33

Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÁC TÌNH HUỐNG HỌC

TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 34

2.1 Phân tích nội dung khoa học kiến thức phần “Quang hình” Vật lí 11 34

2.1.1 Những khái niệm cơ bản của quang hình học 34

2.1.2 Những định luật cơ bản của quang hình học 35

2.1.3 Mắt và các dụng cụ quang học 38

2.2 Cấu trúc nội dung kiến thức phần “Quang hình học” Vật lý 11 48

2.3 Mục tiêu dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11 50

2.3.1 Mục tiêu về nội dung kiến thức(NDKT) và cấp độ nhận thức(CĐNT) 50

2.3.2 Mục tiêu kỹ năng 54

2.3.3 Mục tiêu tình cảm, thái độ 55

2.4 Xây dựng tình huống học tập khi dạy phần “Quang hình” Vật lý 11 55

2.4.1 Xây dựng tình huống học tập khi dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” 55

2.4.2 Xây dựng các tình huống học tập một số bài trong chương “Mắt và các dụng cụ quang” 74

Kết luận chương 2 127

Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 129

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 129

3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 129

3.3 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm 130

3.4 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 130

3.4.1 Chương “Khúc xạ ánh sáng” 130

3.4.2 Chương “Mắt và các dụng cụ quang” 137

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 153

3.5.1 Sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo với việc phát huy tính tích cực, tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh 153

3.5.2 Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm bằng việc kiểm tra chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh 155

Kết luận chương 3 160

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 161

1 Kết luận 161

2 Khuyến nghị 161

TÀI LIỆU THAM KHẢO 163

PHỤ LỤC

DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thời đại mà cuộc cách mạng khoa học - kĩ thuật và công nghệ diễn ra hết sức mạnh mẽ, nó tạo cơ sở mới cho sự phát triển của xã hội, nâng cao đời sống con người Để theo kịp sự phát triển của khoa học công nghệ, để hòa nhập được với nền kinh tế tri thức trong thế kỉ XXI thì sự nghiệp giáo dục cũng phải đổi mới nhằm tạo ra những con người mới không những có đủ trình độ kiến thức phổ thông cơ bản mà còn phải năng động, giầu tính sáng tạo Với yêu cầu đó, ngành giáo dục nước ta phải đổi mới toàn diện về: mục tiêu giáo dục, về chương trình sách giáo khoa, đội ngũ giáo viên, phương tiện dạy học và đặc biệt là phương pháp dạy học

Vì vậy đổi mới phương pháp dạy học hiện nay không chỉ là phong trào

mà là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên Các phương pháp dạy học mới dựa trên quan điểm phát huy tính tích cực của người học, đề cao vai trò tự học của học trò, kết hợp với sự hướng dẫn của thầy đang được áp dụng rộng rãi

Trong xu thế đổi mới phương pháp giảng dạy, có rất nhiều phương pháp dạy học mới ra đời Việc lựa chọn phương pháp giảng dạy phù hợp với đặc trưng của từng bộ môn, của từng bài học rất quan trọng

Đối với bộ môn Vât lý cũng như hầu hết các bộ môn khác trong chương trình phổ thông hiện nay, học sinh của chúng ta phải tiếp thu một lượng thông tin khổng lồ Điều khó tránh khỏi là tâm lý nhàm chán, thụ động trong học tập và lĩnh hội kiến thức làm ảnh hưởng đến hiệu quả của tiết học

Vì vậy để một tiết học thành công thì bước đầu tiên, người giáo viên phải khơi gợi được hứng thú học tập, khơi gợi được nhu cầu nhận thức ở học sinh

Trong quá trình giảng dạy vật lý 11 chúng tôi nhận thấy: phần “Quang hình ” là một phần khó, nhiều kiến thức trừu tượng, gây không ít trở ngại cho học sinh khi lĩnh hội kiến thức, làm các em càng nảy sinh tâm lí nhàm chán, thụ động trong học tập Tuy nhiên “Quang hình học” lại là phần kiến thức gần

gũi với cuộc sống hằng ngày, có rất nhiều hiện tượng quang hình xảy ra xung quang chúng ta, nhiều ứng dụng của quang hình trong đời sống và sản xuất

Do đó, để đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh khi học phần “Quang hình” tôi đã lựa chọn đề tài:

“Xây dựng tình huống học tập trong dạy học phần “Quang hình” Vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh ”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng các tình huống học tập trong dạy học phần “ Quang hình” Vật lí 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống các tình huống học tập sao cho khơi gợi được hứng thú, nhu cầu nhận thức và vừa sức học sinh, sẽ phát huy được tính tích cực, tự chủ, bồi dưỡng được năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học Vât lý phổ thông

4 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học nội dung kiến thức phần “Quang hình” vật lý 11

5 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng tình huống học tập trong dạy học phần “Quang hình” Vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

6 Mẫu khảo sát

Đề tài này được thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Việt Bắc –

Lạng Sơn

7 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức các tình huống học tập

trong dạy học vật lí

- Nghiên cứu nội dung chương trình Vật lí 11 nói chung, phần “Quang hình” nói riêng

- Xây dựng hệ thống các tình huống học tập trong dạy học phần

- Các cơ sở lí luận về tổ chức tình huống học tập và dạy học tích cực

- Các biện pháp phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động dạy học Vật lý

8.2 Luận cứ thực tế

- Phiếu điều tra, biên bản dự giờ, trao đổi với giáo viên

- Phiếu điều tra, khảo sát trên học sinh

- Minh chứng của diễn biến dạy học thực nghiệm ( Biên bản quan sát giờ học, ảnh chụp )

- Các bài kiểm tra kết quả học tập của học sinh

9 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lí luận

Vận dụng phương pháp này để nghiên cứu, hệ thống hoá các văn kiện của Đảng, Nhà nước, của Bộ GD&ĐT, các tài liệu, công trình có liên quan đến vấn đề nghiên cứu nhằm xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

Nghiên cứu nội dung chương trình vật lí lớp 11 THPT, đặc biệt phần

“Quang hình”

* Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Điều tra, khảo sát thực trạng dạy học vật lí ở trường phổ thông và thực

tế hiệu quả của việc sử dụng các tình huống học tập trong dạy học

Quan sát sư phạm: dự giờ, quan sát việc dạy của giáo viên và việc học của học sinh

* Thực nghiệm sư phạm

Áp dụng hệ thống các tình huống học tập đã soạn thảo vào giảng dạy,

so sánh với lớp đối chứng để rút ra chỉnh lý cần thiết và mở rộng kết quả nghiên cứu

* Phương pháp thống kê toán học

10 Cấu chúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong ba chương:

- Chương 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức tình huống học tập trong dạy học Vật lý

- Chương 2 Xây dựng hệ thống các tình huống học tập trong dạy học phần “Quang hình” Vật lý 11

- Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THƯC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC

TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1.1 Quan điểm hiện đại về dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.1.1 Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý

1.1.1.1 Khái niệm về hoạt động nhận thức

* Khái niệm hoạt động: Theo “Từ điển Tiếng Việt”, hoạt động là làm những việc khác nhau với mục đích nhất định trong đời sống xã hội

* Khái niệm nhận thức:

- Theo “Từ điển Tiếng Việt”, nhận thức là nhận ra và biết được, hiểu

được vấn đề

- Theo quan điểm triết học Mác-Lênin, nhận thức được định nghĩa là

quá trình phản ánh biện chứng hiện thực khách quan và bộ óc con người, có tính tích cực, năng động, sáng tạo, trên cơ sở thực tiễn

- Theo “Từ điển Bách khoa Việt Nam”, nhận thức là quá trình biện

chứng của sự phản ánh thế giới khách quan trong ý thức con người, nhờ đó con người tư duy và không ngừng tiến đến khách thể

Vậy hoạt động nhận thức là hoạt động tích cực của chủ thể phản ánh

hiện thực khách quan để thức ứng với nó hoạt cải tạo nó

Dạy học là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh Cũng như các môn học khác, trong dạy học vật lý việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS phải tuân theo mục tiêu giáo dục trong thời đại mới

1.1.1.2 Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới

Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới là không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ những kiến thức, kỹ năng có sẵn cho học sinh mà điều đặc biệt quan trọng là phải bồi dưỡng cho họ năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, để từ đó có thể sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp mới, cách giải quyết vấn đề mới, góp phần làm giàu thêm nền kiến thức của nhân loại

Vì vậy việc dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng cần phải đổi mới

mạnh mẽ về nội dung và phương pháp, nhất là đổi mới phương pháp dạy và học sao cho vai trò tự chủ của học sinh trong hoạt động xây dựng kiến thức ngày một nâng cao, để từ đó năng lực sáng tạo của họ được bộc lộ và ngày càng phát triển Để đạt được điều đó, trong quá trình dạy học ở trường phổ thông cần phải tổ chức sao cho học sinh được tham gia vào quá trình hoạt động nhận thức phỏng theo hoạt động của các nhà khoa học, qua đó ngoài việc có thể giúp học sinh trang bị kiến thức cho mình, đồng thời còn cho họ được tập luyện hoạt động sáng tạo khoa học, rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề để sau này họ đáp ứng được những đòi hỏi cao trong thời kỳ mới [5]

1.1.1.3 Bản chất của quá trình dạy học hiện đại

Để đạt được mục tiêu giáo dục, chiến lược dạy học, phương pháp dạy học mới hiện nay được xây dựng trên tinh thần dạy học giải quyết vấn đề thông qua việc tổ chức cho học sinh hoạt động tự chủ chiếm lĩnh kiến thức mà

cơ sở của nó là hai lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896-1980)

và Lép Vưgôtski (1896-1934) Việc học tập của học sinh có bản chất hoạt động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành

và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ Như vậy, dạy học là dạy hoạt động Trong quá trình dạy học, học sinh là chủ thể nhận thức, giáo viên có vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học tập của học sinh theo một chiến lược hợp lý sao cho học sinh tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức Quá trình dạy học các tri thức thuộc một môn khoa học cụ thể được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và của học sinh trong sự tương tác thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học bao gồm: Giáo viên, học sinh và tư liệu hoạt động dạy học [5]

1.1.1.4 Hoạt động dạy và hoạt động học

Hoạt động học của học sinh bao gồm các hành động với tư liệu dạy học, sự trao đổi, tranh luận với nhau và sự trao đổi với giáo viên Hành động học của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của học sinh với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức

cho bản thân mình Sự trao đổi, tranh luận giữa học sinh với nhau và giữa học sinh với giáo viên nhằm tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía giáo viên và tập thể học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức Thông qua các hoạt động của học sinh với tư liệu học tập và sự trao đổi đó mà giáo viên thu được những thông tin liên hệ ngược cần thiết cho sự định hướng của giáo viên đối với học sinh Hoạt động của giáo viên bao gồm hành động với tư liệu dạy học và sự trao đổi, định hướng trực tiếp với học sinh Giáo viên là người tổ chức tư liệu hoạt động dạy học, cung cấp tư liệu nhằm tạo tình huống cho hoạt động của học sinh Dựa trên tư liệu hoạt động dạy học, giáo viên có vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động của học sinh với tư liệu học tập và định hướng sự trao đổi, tranh luận của học sinh với nhau

Tóm lại, theo quan điểm hiện đại thì dạy học là dạy giải quyết vấn đề, quá trình dạy - học bao gồm "một hệ thống các hành động có mục đích của giáo viên tổ chức hoạt động trí óc và tay chân của học sinh, đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định" Trong quá trình dạy học, giáo viên tổ chức định hướng hành động chiếm lĩnh tri thức vật lý của học sinh phỏng theo tiến trình của chu trình sáng tạo khoa học Như vậy, chúng ta có thể hình dung diễn biến của hoạt động dạy học như sau:

- Giáo viên tổ chức tình huống (giao nhiệm vụ cho học sinh): học sinh hăng hái đảm nhận nhiệm vụ, gặp khó khăn, nảy sinh vấn đề cần tìm tòi giải quyết Dưới sự chỉ đạo của giáo viên, vấn đề được diễn đạt chính xác hóa, phù hợp với mục tiêu dạy học và các nội dung cụ thể đã xác định

- Học sinh tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra Với sự theo dõi, định hướng, giúp đỡ của giáo viên, hoạt động học của học sinh diễn ra theo một tiến trình hợp lí, phù hợp với những đòi hỏi phương pháp luận

- Giáo viên chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận của học sinh, bổ sung, tổng kết, khái quát hóa, thể chế hóa tri thức, kiểm tra kết quả học phù hợp với mục tiêu dạy học các nội dung cụ thể đã xác định [5]

1.1.2 Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý

1.1.2.1 Chu trình sáng tạo khoa học

Cơ sở lý thuyết của việc phát triển khả năng sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học là sự hiểu biết những quy luật của sự sáng tạo khoa học tự nhiên Chúng ta đã biết rằng nhiều nhà khoa học như A Einstein, M Planck, M Born, V.G Razumôpxki đều có những lời phát biểu giống nhau về quá trình sáng tạo khoa học Trên cơ sở những lời phát biểu đó, có thể trình bày quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm bốn giai đoạn chính (Hình 1.1): Từ sự khái quát hoá những sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết); từ mô hình suy ra các hệ quả lôgíc; từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm; nếu các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lý và kết thúc một chu trình Những hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của các thuyết và định luật vật lý Cho đến khi xuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ

lý thuyết thì điều đó dẫn tới phải xem lại lý thuyết cũ, cần phải chỉnh lý lại hoặc phải thay đổi mô hình giả thuyết, và như thế lại bắt đầu một chu trình mới, xây dựng những giả thuyết mới, thiết kế những thiết bị mới để kiểm tra và như vậy mà kiến thức của nhân loại ngày một phong phú thêm [6, tr 24]

Hình 1.1: Chu trình sáng tạo khoa học

Thực nghiệm

Các hệ quả logic

Mô hình - giả

thuyết trừu tượng

Các sự kiện

xuất phát

1.1.2.2 Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề

Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng một kiến thức vật lí cụ thể thì tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề được mô tả như sau:"đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết và / hoặc thực nghiệm - kiểm tra, vận dụng kết quả"

- Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng

hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi

- Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm

- Khảo sát lí thuyết và/hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận lô gíc về cái cần tìm và/hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm

- Kiểm tra, vận dụng kết quả: xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích / tiên đoán các

sự kiện và xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm Xem xét sự cách biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có được từ các

dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, sửa đổi đối với thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khi chưa có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm

1.1.2.3 Sơ đồ tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề

Có thể khái quát tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng thực tiễn một kiến thức cụ thể bởi sơ đồ hình 1.2 [8]

1.1.2.4 Vai trò của tương tác xã hội trong tiến trình giải quyết vấn đề

Sự xây dựng tri thức khoa học như trên không phải là công việc chỉ của riêng một nhà khoa học mà là một quá trình mang tính xã hội Nhận thức của mỗi cá nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tương tác xã hội và xung đột xã hội - nhận thức Kết quả nghiên cứu của mỗi cá nhân nhà khoa học có

sự hỗ trợ của người khác Kết quả đó được thông báo và trải qua sự tranh

BÀI TOÁN

Vấn đề (Đòi hỏi tìm kiếm xây dựng kiến thức)

Điều kiện cần sử dụng

để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra

Giải quyết bài toán KẾT LUẬN/ NHẬN ĐỊNH

BÀI TOÁN

Điều kiện cần sử dụng để tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra, một mặt nhờ suy luận, mặt khác nhờTN quan sát

Vấn đề (Đòi hỏi kiểm nghiệm, ứng dụng thực tiễn kiến thức)

Giải bài toán bằng suy luận

lý thuyết

Giải bài toán bằng thí nghiệm và quan sát

KẾT LUẬN (thu được nhờ suy luận lý thuyết)

KẾT LUẬN (thu được nhờ thí nghiệm và quan sát)

Hình 1.2: Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm

nghiệm, ứng dụng kiến thức

Kết luận chung

nghiên cứu được chỉnh lí, bổ sung, hoàn thiện và được cộng đồng khoa học chấp nhận Chính vì vậy, từ sơ đồ trên và có kể đến cả vai trò của tương tác xã hội trong quá trình xây dựng tri thức, thì có thể minh họa tiến trình xây dựng

và bảo vệ tri thức khoa học bằng sơ đồ hình 1.3 [5]

1.1.2.5 Sự khác biệt giữa nghiên cứu khoa học và dạy học

Trong quá trình dạy học, muốn thành công trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh phỏng theo hoạt động của các nhà khoa học, chúng ta cần phải xem xét kỹ sự khác biệt giữa quá trình hoạt động của học sinh trong học tập và quá trình sáng tạo của các nhà khoa học Đó là sự khác biệt rất lớn giữa học sinh và các nhà khoa học về đặc điểm tâm sinh lý cũng như điều kiện làm việc

Về nội dung kiến thức: Nhà khoa học phải tìm ra cái mới, giải pháp mới mà trước đó loài người chưa hề biết đến, còn học sinh thì tìm lại cho

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Vận dụng tri thức mới để giải quyết các

nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của lý thuyết và thực nghiệm

Hình 1.3: Sơ đồ tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới

trong nghiên cứu khoa học

bản thân kiến thức đã biết của nhân loại Trong học tập, học sinh tự "khám phá lại" các kiến thức để tập làm cái công việc khám phá đó trong hoạt động thực tiễn sau này

Về thời gian: Nhà khoa học có thời gian dài để khám phá một kiến thức, còn học sinh thì chỉ có thời gian rất ngắn trên lớp

Về phương tiện: Nhà khoa học có các thiết bị thí nghiệm, máy móc hiện đại, còn học sinh, trong điều kiện của trường phổ thông chỉ có những thiết bị đơn giản

Chính vì sự khác biệt rất lớn đó cho nên trong dạy học, giáo viên phải từng bước tập dượt cho học sinh vượt qua những khó khăn trong hoạt động giải quyết vấn đề Để đạt được mục tiêu đó, người giáo viên cần phải vận dụng được lý thuyết về "vùng phát triển gần" của Vưgôtxki để tạo ra những điều kiện thuận lợi để học sinh tình nguyện tham gia vào hoạt động nhận thức

và thực hiện thành công nhiệm vụ được giao

Về mặt tâm lý, cần phải tạo được mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú tìm cái mới bằng cách xây dựng các tình huống có vấn đề, đồng thời tạo ra một môi trường sư phạm thuận lợi để học sinh tin tưởng vào khả năng của mình trong việc giải quyết nhiệm vụ được giao và tình nguyện tham gia vào hoạt động nhận thức

Về nội dung và biện pháp hỗ trợ hoạt động nhận thức, giáo viên cần phải tạo mọi điều kiện để học sinh có thể giải quyết thành công những nhiệm

vụ được giao Điều này là hết sức quan trọng bởi vì sự thành công của họ trong việc giải quyết vấn đề học tập có tác dụng rất lớn cho họ tự tin, hứng thú, mạnh dạn suy nghĩ để giải quyết các vấn đề tiếp theo Muốn vậy, trước hết cần phải lựa chọn một lôgíc bài học thích hợp, phân chia bài học thành những nhiệm vụ nhận thức cụ thể phù hợp với năng lực của học sinh sao cho

họ có thể tự lực giải quyết được với cố gắng vừa phải Bên cạnh đó, cần phải từng bước rèn luyện cho học sinh thực hiện một số kỹ năng cơ bản bao gồm các thao tác chân tay và các thao tác tư duy, giúp cho học sinh có khả năng

quan sát, sử dụng các phương tiện học tập Cuối cùng là phải cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý phổ biến như phương pháp thực nghiệm, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình

1.2 Tổ chức dạy học theo hướng pháp huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh

1.2.1 Tính tích cực của học sinh trong học tập

2.1.1.1 Khái niệm về tính tích cực trong học tập

* Tính tích cực

Theo từ điển Tiếng Việt [Viện ngôn ngữ học, 1999], tích cực nghĩa là

có ý nghĩa, có tác dụng khẳng định, thúc đẩy sự phát triển Người tích cực là người tỏ ra chủ động, có những hoạt động nhằm tạo ra sự biến đổi theo hướng phát triển

Theo một nghĩa khác, Tích cực là đem hết khả năng và tâm trí vào việc làm

Theo từ điển Tiếng Việt, tích cực là một trạng thái tinh thần có tác dụng khẳng định và thúc đẩy sự phát triển [Trần Kiều, Nguyễn Thị Lan Anh]

Tích cực là chủ động, hăng hái, nhiệt tình với nhiệm vụ được giao [từ điển Tiếng Việt, 1994, Hoàng Phê chủ biên]

Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội Để tồn tại và phát triển, con người luôn tìm tòi, khám phá, cải biến môi trường để phục vụ cho con người Tuy vậy, tính tích cực có mặt tự phát và tự giác Theo GS.TSKH Thái Duy Tuyên, mặt tự phát của tính tích cực là những yếu tố tiềm ẩn bên trong, bẩm sinh, thể hiện ở tính tò mò, hiếu kỳ, linh hoạt trong đời sống hàng ngày Mặt tự giác của tính tích cực là trạng thái tâm lý tính tích cực có mục đích và đối tượng rõ rệt, do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó Tính tích cực tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tư duy, trí tò mò khoa học … Nhờ tính tức cực tự giác, có ý thức, con người có thể đạt được nhiều tiến bộ trong đời sống và phát triển nhanh hơn so với tích tích cực tự phát

Vì vậy, hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong các nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục, nhằm đào tạo những con người năng động, thích ứng và góp phần phát triển cộng đồng

* Tính tích cực học tập

Học tập là hoạt động chủ đạo ở lứa tuổi đi học Thông qua quá trình học tập, con người nhận thức được, lĩnh hội được những tri thức loài người đã tích luỹ được, đồng thời có thể nghiên cứu và tìm ra những tri thức mới cho khoa học

Tính tích cực trong hoạt động học tập về thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức Trong hoạt động học tập, nó diễn ra ở nhiều phương diện khác nhau: tri giác tài liệu, thông hiểu tài liệu, ghi nhớ, luyện tập, vận dụng, … và được thể hiện ở nhiều hình thức đa dạng, phong phú

1.2.1.2 Các biểu hiện của tính tích cực học tập

Theo PGS TS Thái Duy Tuyên GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực học tập không, cần dựa vào những dấu hiệu sau đây:

- Có chú ý học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập hay không (thể hiện ở việc hăng hái phát biểu ý kiến, ghi chép )?

- Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao không?

- Có ghi nhớ tốt những điều đã được học không?

- Có hiểu bài học không?

- Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?

- Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không?

- Tốc độ học tập có nhanh không?

- Có hứng thú trong học tập hay chỉ vì một ngoại lực nào đó mà phải học?

- Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

- Có sáng tạo trong học tập không?

1.2.1.3 Về nguyên nhân của tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức tuy nảy sinh trong quá trình học tập nhưng nó lại là hậu quả của nhiều nguyên nhân Nhìn chung, tích tích cực nhận thức phụ thuộc vào những nguyên nhân sau đây:

1.2.1.4 Các biện pháp phát huy tích tích cực nhận thức của học sinh

Các biện pháp nâng cao tích tích cực nhận thức của HS trong giờ lên lớp

được phản ánh trong các công trình xưa và nay có thể tóm tắt như sau [20]:

- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, nhưng không qúa xa lạ với học sinh mà cái mới phải liên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của học sinh

- Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, tổ chức thảo luận, xêmina và phối hợp chúng với nhau

- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ

- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm

- Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới

- Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức

- Kích thích tích tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa giáo viên và học sinh

- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội

- Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt

- Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội

Trong thời gian tới nên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau [20]:

- Nghiên cứu phương pháp nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo chứ không dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay

- Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trí tuệ, tâm hồn và ý chí Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm ) là điều lâu nay chưa được chú ý đúng mức

- Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thày giáo, các nhà quản lí, các nhà văn hóa và phụ huynh HS

1.2.2 Phát triển tư duy của học sinh

1.2.2.1 Tư duy

Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật

và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời

cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới

Tư duy là sự hoạt động của hệ thống thần kinh cao cấp của con người,

phản ánh hiện thực khách quan bằng biểu tượng, khái niệm, phán đoán Tư duy

bao giờ cũng liên hệ với một hình thức nhất định của sự vận động của vật chất

đó là sụ hoạt động của bộ óc con người Tư duy liên hệ khăng khít với ngôn ngữ

và được phát triển trong quá trình hoạt động thực tiễn của con người

Tư duy có những đặc điểm sau:

- Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong óc Bởi vậy, tư duy

có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động

- Tính trừu tượng và khái quát của tư duy: tư duy phản ánh cái bản chất chung cho nhiều sự vật hiện tượng, đồng thời đã trừu xuất khỏi những sự vật, hiện tượng đó Nhờ tính chất trừu tượng và khái quát, tư duy có thể cho phép

ta đi sâu vào bản chất và mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những sự vật, hiện tượng cụ thể mới mà trước đây ta chưa biết

- Tính gián tiếp: trong quá trình tư duy, quá trình hoạt động nhận thức của con người nhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những kí hiệu, bằng ngôn ngữ

- Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ: ngôn ngữ là phương tiện, là hình thức biểu đạt của tư duy Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tư duy, nhờ đó làm khách quan hoá chúng cho người khác và cho cả bản thân chủ thể

tư duy Không có ngôn ngữ thì bản thân quá trình tư duy không diễn ra được, đồng thời các sản phẩm của tư duy cũng không thể sử dụng được

- Tính “có vấn đề”: Hoạt động tư duy chỉ bắt đầu khi con người đứng trước một câu hỏi về một vấn đề mà mình quan tâm nhưng chưa giải đáp được bằng những hiểu biết đã có của mình, nghĩa là gặp phải tình huống có vấn đề

1.2.2.2 Các biện pháp phát triển tư duy của học sinh

* Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh

Tư duy là quá trình tâm lí diễn ra trong óc học sinh Tư duy chỉ thực sự

có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện Tư duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu học sinh xuất hiện một câu hỏi mà chưa có lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải mâu thuẫn giữa một bên là, nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức hiện có không

đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải phát mới Lúc đó, học sinh vừa ở trạng thái tâm lí hơi căng thẳng, vừa hưng phấn khao khát vượt qua được khó khăn, giải quyết được mâu thuẫn, đạt được một trình độ cao hơn trên con đường nhận thức Ta nói rằng: học sinh được đặt vào “tình huống có vấn đề”

Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài, chẳng hạn như: khen thưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tương lai tươi đẹp, thực tế xây dựng quê hương đất nước… Những sự kích thích này không được thường xuyên, bền vững và phụ thuộc nhiều vào hoàn cảnh của mỗi học sinh

Nhu cầu, hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên cứu một môn học, một bài học, nghĩa là từ nội bộ môn học, từ mâu thuẫn nội tại của quá trình nhận thức

Những tình huống điển hình hay gặp trong dạy học vật lí là:

- Tình huống phát triển

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,

mở rộng sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới Phát triển hoàn thiện vốn kiến thức của mình luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ

- Tình huống lựa chọn

Học sinh đứng trước một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc

có liên quan đến những kiến thức hay nhiều phương pháp giải quyết đã biết, nhưng chưa biết chắc chắn có thể dùng kiến thức nào hay phương pháp nào sẽ mang lại kết quả chắc chắn Học sinh cần phải lựa chọn, thậm chí còn phải làm thử mới biết được cách nào đem lại kết quả như mong muốn

- Tình huống bế tắc

Học sinh đứng trước một hiện tượng vẫn thường thấy nhưng không hiểu

vì sao, vẫn coi như một điều bí mật của tự nhiên Bây giờ, họ được giao nhiệm

vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lí giải rõ ràng nhưng chưa biết dựa vào đâu

Học sinh đứng trước một hiện tượng lạ có những nét đặc biệt lôi cuốn

sự chú ý của họ mà họ chưa thấy bao giờ

* Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh

Vật lí học đưa vào dạy học ở trường phổ thông không phải là vật lí học được trình bày dưới dạng hiện đại nhất của khoa học, bởi nếu như vậy thì nhiều khi học sinh không thể hiểu được Hơn nữa, ta lại yêu cầu học sinh phải

tự lực hoạt động để xây dựng, để chiếm lĩnh kiến thức Bởi vậy, giáo viên phải tìm một con đường thích hợp vừa với trình độ học sinh để họ có thể làm được việc ấy Mặc dù nhiều khi vật lí học trong nhà trường phổ thông đơn giản, dễ hiểu hơn vật lí trong khoa học thực sự nhưng không được trái với tinh thần của khoa học hiện đại Trong quá trình học lên các lớp trên, kiến thức của học sinh sẽ được hoàn chỉnh, bổ sung thêm, tiếp cận ngày càng gần hơn với khoa học vật lí hiện đại

Sau khi chọn một yêu cầu thích hợp với một nội dung khoa học, còn cần phải lựa chọn một con đường hình thành thích hợp Theo quan điểm hoạt động, dạy học là liên tiếp tổ chức cho học sinh tự lực hoạt động để giải quyết vấn đề, qua đó mà chiếm lĩnh kiến thức Bởi vậy, giáo viên cần phải phân chia một vấn đề lớn thành một chuỗi những vấn đề nhỏ hơn mà học sinh có thể tự lực giải quyết được với sự hướng dẫn cần thiết của giáo viên Trong chuỗi các vấn đề nhỏ ấy, có những vấn đề học sinh có thể vận dụng kiến thức, phương pháp đã biết để giải quyết và cũng có cả những vấn đề phải đòi hỏi kiến thức mới, phương pháp mới Trong chương trình và sách giáo khoa hiện nay, đã đưa ra một lôgic trình bày kiến thức phù hợp với trình độ chung của đa số học sinh trong cả nước Tuy nhiên, đối với mỗi đối tượng học sinh cụ thể ở từng vùng, từng trường, từng lớp, giáo viên vẫn có thể và cần thiết tự hoạch định ra một con đường thích hợp, có những nét riêng phù hợp với học sinh của mình

để có thể đưa họ đến một mục tiêu như qui định trong chương trình chung Xét về mặt này thì công việc của người giáo viên luôn luôn đòi hỏi một sự sáng tạo, chứ không phải chỉ nhắc đi nhắc lại như trong lối dạy học giảng giải minh họa, truyền thụ một chiều

* Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập vật lí

Trong quá trình nhận thức vật lí, học sinh phải luôn thực hiện các thao tác chân tay (như: bố trí dụng cụ, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo), các thao tác tư duy (như phân tích, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá, cụ thể hoá), các hành động nhận thức (như xác định đặc tính bản chất của

sự vật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ) Để cho học sinh

có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì giáo viên phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho học sinh Chính trong quá trình tái tạo các khái niệm, phát hiện các định luật vật lí, học sinh phải thực hiện các thao tác, hành động nhận thức phổ biến đó Những thao tác tư duy lại diễn ra trong đầu học sinh, cho nên giáo viên không thể

quan sát được mà uốn nắn trực tiếp Mặt khác, học sinh cũng không thể quan sát được hành động trí tuệ của giáo viên mà bắt chước Bởi vậy, giáo viên có thể sử dụng những cơ sở định hướng sau đây để giúp học sinh có thể tự lực thực hiện những thao tác tư duy đó:

- Giáo viên tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập

- Giáo viên đươc ra những câu hỏi để định hướng cho học sinh tìm những thao tác tư duy hay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp

- Giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa

- Giáo viên giúp học sinh khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận lôgic dưới dạng những qui tắc đơn giản

* Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lí

Để rèn luyện tư duy vật lí cho học sinh thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lí Việc hiểu và vận dụng được một phương pháp khoa học là một điều khó khăn hơn cả việc tiếp thu một định luật vật lí cụ thể Việc dạy cho học sinh phương pháp nhận thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó

là rất ít hiệu quả Chính trong quá trình hướng dẫn học sinh tự lực hoạt động

để tái tạo kiến thức vật lí, giáo viên làm cho họ hiểu nội dung của các phương pháp vật lí và sử dụng các phương pháp này ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ của học sinh và điều kiện của nhà trường Sau một số lần áp dụng các phương pháp nhận thức cụ thể, giáo viên có thể giúp học sinh khái quát hoá thành một trình tự các giai đoạn của mỗi phương pháp, dùng làm cơ

sở định hướng tổng quát cho hoạt động nhận thức vật lí của học sinh

Những phương pháp nhận thức chủ yếu hay dùng trong hoạt động nhận thức vật lí ở trường phổ thông là: phương pháp thực nghiệm và phương pháp

mô hình

* Rèn luyện ngôn ngữ vật lí cho học sinh

Như ta đã biết, ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy Mỗi khái niệm vật lí được biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lí được phát biểu bằng một mệnh đề, mỗi suy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Tuy kiến thức vật lí rất đa dạng nhưng những cách phát biểu các định nghĩa, qui tắc, định luật vật lí cũng có những hình thức chung nhất định, giáo viên có thể chú ý rèn luyện cho học sinh quen dần

Để mô tả một loại hiện tượng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu đặc trưng của loại hiện tượng đó Thí dụ như: để mô tả chuyển động cơ học, cần đến các thuật ngữ để chỉ quĩ đạo (thẳng, cong, tròn…), chỉ sự nhanh hay chậm của chuyển động (vận tốc), chỉ sự thay đổi vận tốc (gia tốc), chỉ vị trí (toạ độ); để mô tả tương tác cơ học giữa các vật, cần đến thuật ngữ lực

Định nghĩa một đại lượng vật lí thường gồm hai phần: một phần nêu lên đặc điểm định tính (đại lượng này đặc trưng cho hay biểu thị một đặc tính nào của sự vật hiện tượng) và một phần nêu lên đặc điểm định lượng (đại lượng này

đo bằng cách nào, quan hệ với các đại lượng khác theo công thức nào)

Một định luật vật lí thường nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng hoặc nêu lên những điều kiện để cho một hiện tượng có thể xảy ra Thí

dụ như: định luật khúc xạ ánh sáng nêu lên mối quan hệ giữa sin của góc tới

và sin của góc khúc xạ, còn định luật cảm ứng điện từ nêu lên điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn kín

Đặc biệt đáng chú ý là: nhiều khi trong vật lí, vẫn dùng những từ ngữ dùng trong ngôn ngữ hàng ngày nhưng có một nội dung phong phú và chính xác hơn Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới, cần giải thích rõ cho học sinh và yêu cầu họ tập sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hàng ngày [6, tr.113-128]

1.2.3 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

1.2.3.1 Khái niệm năng lực sáng tạo

“Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” (Sáng tạo Bách khoa toàn thư Liên Xô Tập 42, trang 54)

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới

Năng lực sáng tạo phản ánh hoạt động lí tính của con người, đó là khả năng nhận thức thế giới, phát hiện ra các quy luật khách quan và sử dụng những quy luật đó vào việc cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ loài người Năng lực sáng tạc biểu hiện trình độ tư duy phát triển ở mức độ cao của con người

1.2.3.2 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

* Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới Kiến thức vật lí trong trường phổ thông là những kiến thức đã được loài người khẳng định; tuy vậy, chúng luôn luôn là mới mẻ đối với học sinh Việc nghiên cứu kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống đòi hỏi học sinh phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ

Tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho học sinh trên con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới Việc tập trung sức lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú Trong nhiều trường hợp, giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học

Theo quan điểm hoạt động, giáo trình vật lí được xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ học sinh, tận dụng được những kinh nghiệm sống hàng ngày của họ, tạo điều kiện cho họ có cơ hội đề xuất ra được những ý kiến mới mẻ có ý nghĩa, làm cho họ cảm nhận được hoạt động sáng tạo là

hoạt động thường xuyên có thể thực hiện được với sự cố gắng nhất định Sự

tự tin trong hoạt động sáng tạo là một yếu tố tâm lí rất quan trọng làm cho chủ thể nhận thức thoát khỏi những sự ràng buộc, hạn chế của những hiểu biết cũ hay bởi ý kiến của người khác, nhất là của những nhà bác học Như vậy, kiểu dạy học thông báo- minh họa về nguyên tắc không thể rèn luyện cho học sinh năng lực sáng tạo

* Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết

Như đã biết, dự đoán có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực Các nhà khoa học nói rằng: việc xây dựng giả thuyết dựa trên sự khái quát hoá những sự kiện thực nghiệm, những kinh nghiệm cảm tính Tuy nhiên, sự khái quát hoá đó không phải là một phép qui nạp đơn giản, hình thức mà chứa đựng một yếu tố mới, không

có sẵn trong các sự kiện dùng làm cơ sở Dự đoán khoa học không phải là tuỳ tiện mà luôn luôn phải có một cơ sở nào đó, tuy chưa thật là chắc chắn Có thể

có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật

lí của học sinh:

- Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

- Dựa trên sự tương tự

+ Dựa trên một dấu hiện bên ngoài giống nhau mà dự đoán sự giống nhau về bản chất

+ Dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dự đoán sự giống nhau

- Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác

- Dự đoán về mối quan hệ định lượng

* Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán

Trong nghiên cứu vật lí, một dự đoán, một giả thuyết thường là một sự khái quát các sự kiện thực nghiệm nên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, không thể kiểm tra trực tiếp được Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không, ta phải xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có những dấu hiệu nào có thể quan sát được Điều

đó có nghĩa là: từ một dự đoán, giả thuyết, ta phải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm để xem hệ quả rút

ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết qủa thí nghiệm không

Hệ quả suy ra được phải khác với những sự kiện ban đầu dùng làm cơ

sở cho dự đoán thì mới có ý nghĩa Số hệ quả phù hợp với thực tế càng nhiều thì dự đoán càng trở thành chắc chắn, sát với chân lí hơn

Quá trình rút ra hệ quả thường áp dụng suy luận lôgic hay suy luận toán học Sự suy luận này phải đảm bảo là đúng qui tắc, qui luật, không phạm sai lầm.Những qui tắc, qui luật đó đều đã biết; cho nên, về nguyên tắc, sự suy luận đó không đòi hỏi một sự sáng tạo thực sự, có thể kiểm soát được

Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả đã rút ra được

* Giải các bài tập sáng tạo

Ở trên, ta đã xem xét việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới Ngoài ra, trong dạy học vật lí, người

ta còn xây dựng những loại bài tập riêng vì mục đích này và được gọi là bài tập sáng tạo Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, học sinh bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học

Khi khảo sát chu trình sáng tạo khoa học, ta đã biết: hai giai đoạn khó khăn hơn cả đòi hỏi sự sáng tạo là giai đoạn từ sự kiện cảm tính tới việc xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng và giai đoạn chuyển từ một tiên đề lí thuyết, những qui luật nhất định của hiện tượng sang việc kiểm tra bằng thực nghiệm Giai đoạn thứ nhất đòi hỏi sự giải thích hiện tượng, trả lời câu hỏi: tại sao? Còn giai đoạn thứ hai lại đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực, đáp ứng với những yêu cầu đã cho, nghĩa là trả lời câu hỏi: làm thế nào? Tương ứng với hai trường hợp trên là hai bài tập sáng tạo: bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế chế tạo [6,tr.133-144]

1.3 Tổ chức tình huống học tập trong dạy học Vật lý

1.3.1 Khái niệm tình huống học tập

1.3.1.1 Khái niệm vấn đề

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề cho rằng có thể phát triển được năng lực của học sinh bằng cách đặt họ vào tình huống có vấn đề và hướng dẫn họ tự giải quyết các vấn đề đặt ra trong quá trình học tập

Hai khái niệm "vấn đề" và "tình huống có vấn đề" là hai khái niệm cơ bản của ngành tâm lí học tư duy và của lí luận dạy học hiện đại

Khái niệm "vấn đề" dùng để chỉ những nhiệm vụ nhận thức mà học sinh không thể giải quyết được chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có, mà đòi hỏi họ có suy nghĩ độc lập, sáng tạo và kết quả là sau khi giải quyết vấn đề thì họ thu được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo và những năng lực mới "Vấn đề" ở đây là vấn đề học tập mà học sinh phải suy nghĩ tìm cách giải quyết họ không thể giải quyết theo một khuôn mẫu có sẵn, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần, để giải quyết "vấn đề" họ phải tìm tòi, sáng tạo Khi học sinh phải tự lực giải quyết vấn đề học tập, họ gặp những khó khăn ngăn cản họ di tới đích Khó khăn này chính là cái thúc đẩy hoạt động tìm tòi của họ Để giải quyết được vấn đề, học sinh không chỉ đơn giản tái hiện những điều đã luật hội được dưới hình thức kinh nghiệm, mà bắt buộc phải biến đổi nội dung hoặc phương pháp sử dụng những điều đã lĩnh hội được, nghĩa là phải tìm tòi sáng tạo

Như vậy khái niệm "vấn đề" trong dạy học phát hiện và giải quyết vấn

đề chứa đựng mâu thuẫn về nhận thức Đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kĩ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức mới và kĩ năng mới Chính mâu thuẫn đó thúc đẩy sự hoạt động của tư duy, kích thích học sinh tìm cách giải quyết vấn đề Đó là động lực thúc đẩy sự sáng tạo các kiến thức và

kĩ năng mới Lúc đầu kiến thức đó còn mang tính khách quan, sau khi học sinh tiếp thu và ý thức được mâu thuẫn đó thì nó biến thành cái chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ của học sinh dưới dạng "bài toán nhận thức" hay "vấn đề học tập" [10, tr 66 - 67]

1.3.1.2 Khái niệm tình huống học tập

Tình huống có học tập là tình huống mà trong đó mâu thuẫn khách

quan nói trên được học sinh chấp nhận như một vấn đề học lập mà họ cần giải quyết và có thể giải quyết được với một sự nỗ lực phù hợp với khả năng của

họ Kết quả là họ đạt được tri thức mới hoặc phương pháp hành động mới Đó

là trạng thái tinh thần của người học sinh khi dụng phải mâu thuẫn trong học lập tức là đang gặp khó khăn và thấy cần khắc phục để đưa nhận thức tiến lên Tình huống đó gây nên ở học sinh lòng mong muốn giải quyết vấn đề, kích thích học sinh tư duy tích cực, hướng vào việc tiếp thu những kiến thức mới,

kĩ năng, kỹ xảo mới Chính vì thế mà khi phân tích vấn đề này nhà giáo dục Nga Ru-bin-sten đã khẳng định "tư duy bắt đầu từ tình huống có vấn đề"

Để đưa học sinh vào tình huống học tập, phải kích thích được nhu cầu nhận thức của họ, gây được hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được Tiếp đó giáo viên hướng dẫn họ tự giải quyết vấn đề

Như vậy: Nội dung cơ bản của dạy học nêu vấn đề là đặt ra trước học sinh một hệ thống tình huống có vấn đề, những điều kiện đảm bảo việc giải quyết các vấn đề đó và những chỉ dẫn nhằm đưa học sinh vào con đường tự lực giải quyết các vấn đề đã đặt ra Bằng con đường đó không những học sinh thu được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mới mà họ còn được rèn luyện năng lực tự lực nhận thức và phát triển được năng lực sáng tạo

1.3.1.3 Khái niệm tổ chức tình huống học tập

Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh

tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào

Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, được sắp đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa học sinh tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của học sinh [6, tr.145]

1.3.1.4 Quy trình tổ chức tình huống học tập trong lớp có thể gồm các giai đoạn chính sau

- Giáo viên mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà học sinh có thể cảm nhận được bằng kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh làm một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu

- Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ vật lí

- Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước (giải quyết sơ bộ vấn đề)

- Giáo viên giúp học sinh phát hiện chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dưới dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được)

Như vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi học sinh ý thức được rõ ràng nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng giải quyết vấn đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động [6, tr.145]

1.3.2 Một số kiểu tình huống học tập trong dạy học vật lý

Tuỳ theo tính chất của mâu thuẫn xuất hiện, người ta phân biệt một số kiểu tình huống có vấn đề đòi những cách giải quyết khác nhau về mặt phương pháp dạy học Sau đây là một số kiểu tình huống có vấn đề có thể vận dụng trong dạy học Vật lí:

- Tình huống đột biến được tạo ra bằng cách cung cấp những sự kiện, hiện tượng không thể giải quyết được bằng những kiến thức và kĩ năng sẵn có

- Tình huống bất ngờ: Xuất hiện khi học sinh gặp những sự kiện, hiện tượng bất thường, không ngờ là có thể xảy ra như thế Cách giải quyết là làm sáng tỏ nguyên nhân của hiện tượng (ví dụ: các hiện tượng "lạ")

- Tình huống không phù hợp là các tình huống trong đó chứa đựng các

"nghịch lí", tức là những sự kiện, hiện tượng trái với quan niệm thông thường của học sinh (chẳng hạn "nghịch lí thuỷ tĩnh học") Khi giải quyết vấn đề cần phân tích chỗ sai trong cách hiểu thông thường, từ đó nhận thức được chân lí của khoa học

- Tình huống xung đột: Là tình huống trong đó có sự kiện, quan điểm trái ngược nhau (ví dụ ít bản chất ánh sáng là hạt hay là sóng) - học sinh phải tìm hiểu phân tích hiện tượng, phê phán quan điểm sai để tìm ra chân lí

- Tình huống bác bỏ: Là tình huống đặt ra cho học sinh phải bác bỏ một kết luận phản khoa học, một luận đề sai lầm Chẳng hạn theo A-ri-xtốt "vật nặng gấp đôi thì rơi nhanh gấp đôi" Có thể dùng để tạo tình huống bác bỏ

- Tình huống lựa chọn xuất hiện khi học sinh phải lựa chọn trong những phương án để giải quyết lấy một phương án hợp lí nhất ở những điều kiện cụ thể

Tuy nhiên cách phân tích như trên chỉ là tương đối, quy ước, vì một tình huống cụ thể có thể bao hàm nhiều tính chất xen kẽ

Vì một tình huống có thể có nhiều vấn đề này sinh cùng một lúc trong mối liên hệ hữu cơ với nhau, có vấn đề chính, có vấn đề phụ, vì vậy cần lựa chọn vấn đề cơ bản để giải quyết trên cơ sở đó giải quyết các vấn đề khác

Khi đã đưa học sinh vào tình huống có vấn đề, họ có mong muốn giải quyết 1 vấn đề, họ ở tư thế sẵn sàng suy nghĩ vượt khó khăn để giải quyết vấn đề với niềm tin có thể giải quyết được vấn đề đã đặt ra Khi đó giai đoạn đề xuất vấn đề kết thúc và tiếp theo là giai đoạn nghiên cứu giải quyết vấn đề [10, tr.68 - 69]

1.3.3 Tiêu chuẩn của một tình huống học tập nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

Theo Boehrer (1995)

* Về mặt nội dung, tình huống phải:

- Mang tính giáo dục

- Chứa đựng mâu thuẫn và mang tính khiêu khích

- Tạo sự thích thú cho người học

- Nêu ra được những vấn đề quan trọng và phù hợp với người học,

* Về mặt hình thức, tình huống phải:

- Có cách thể hiện sinh động

- Sử dụng thuật ngữ ngắn gọn, xúc tích và ẩn danh

- Được kết cấu rõ ràng, rành mạch và dễ hiểu

- Có trọng tâm, và tương đối hoàn chỉnh để không cần phải tìm hiểu thêm quá nhiều thông tin,

* Một tình huống học tập không đạt được mục tiêu phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS:

- Quá rõ ràng: kết quả được xác định và quá rõ ràng ngay từ ban đầu

- Dài dòng lê thê, chứa quá nhiều chi tiết

- Chỉ có một cách diễn dịch

- Trình bày toàn bộ sự việc, hoặc chứa đựng tất cả những khía cạnh để

tự phân tích

- Nhàm chán đối với người học

- Thiếu những thông tin căn bản

- Thiếu vẻ mơ hồ, tính căng thẳng hay hồi hộp

- Quá cá biệt nên khó liên hệ với những phần khác của môn học

1.3.4 Các biện pháp xây dựng tình huống học tập trong dạy học vật lý

Khâu đầu tiên của giai đoạn này là tổ chức điều kiện làm nảy sinh tình huống có vấn đề Có nhiều cách tổ chức tình huống có vấn đề, các biện pháp xây dựng tình huống có vấn đề có thể như sau:

- Kể chuyện mở đầu về ý nghĩa khoa học kĩ thuật và đời sống của hiện tượng sẽ được nghiên cứu

- Dùng thí nghiệm Vật lí

- Sử dụng các bài toán Vật lí: Đó là các bài toán thường dẫn tới các kết quả có tính chất nghịch lí hoặc không phù hợp với thực tế, trên cơ sở đó tạo ra vấn đề cần giải quyết

- Sử dụng các mẩu chuyện lịch sử hoặc các sự kiện, kết luận của các nhà bác học các tư liệu trong lịch sử khoa học kĩ thuật, xã hội, thậm chí cả văn học [10, tr.68]

1.4 Thực trạng việc tổ chức các tình huống học tập trong dạy học Vật lý

ở trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Lạng Sơn

1.4.1 Khái quát về điều tra khảo sát thực tế

1.4.1.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu tình hình dạy học phần “Quang hình học” Vât lý 11 nói chung

và việc sử dụng các tình huống học tập trong dạy học nói riêng để phát hiện ra những điểm còn hạn chế về phương pháp dạy học và việc sử dụng các tình huống học tập trong dạy học phần kiến thức này Những kết quả tìm hiểu được là cơ sở để tôi biên soạn các tình huống học tập theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

1.4.1.2 Nội dụng điều tra

- Những phương pháp mà giáo viên đã sử dụng, cách tổ chức dạy học

- Hoạt động của HS trong giờ học, trình độ HS

- Việc sử dụng các “Tình huống học tập” trong giờ học Vật lý của các giáo viên

1.4.1.3 Đối tượng, địa bàn điều tra

GV Vật lý và HS ở một số trường THPT thuộc TP Lạng Sơn, Tỉnh Lạng Sơn

1.4.1.4 Phương pháp điều tra

Để đạt được mục đích trên, tôi đã sử dụng một số phương pháp điều tra sau đây:

- Điều tra GV: Trao đổi trực tiếp với giáo viên, tham khảo giáo án của các giáo viên và dùng phiếu điều tra

- Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp với HS, xem vở học và vở bài tập

- Dự giờ một số tiết dạy

1.4.2 Kết quả điều tra , khảo sát

1.4.2.1 Tình hình giáo viên

Qua việc tổng hợp kết quả từ việc tham khảo ý kiến trực tiếp của các giáo viên, tham khảo giáo án của các GV Vật lý, và tham gia dự giờ một số tiết trên lớp chúng tôi nhận thấy:

- Một số giáo viên vẫn coi mục tiêu giờ dạy trên lớp là “dạy hết những gì trong SGK viết”, dập khuôn cứng nhắc những bước mà SGK, SGV gợi ý hướng dẫn thực hiện; ỷ lại vào các trang thiết bị dạy học, những thí nghiệm đã mua sẵn của nhà trường dẫn đến quá tải trong việc thực hiện giờ dạy trên lớp

- Phương pháp dạy học của giáo viên còn gượng ép, thiếu sự sáng tạo, coi nặng hình thức, chủ yếu lên lớp là thầy dạy gì và chưa lấy người học làm trung tâm trong quá trình nhận thức, còn lặp lại nhiều tài liệu trong việc truyền đạt giúp học sinh tự xây dựng kiến thức, rèn luyện kỹ năng

- Giáo viên chưa mạnh dạn phân bổ thời gian, áp dụng các phương pháp hướng dẫn học sinh học tập tích cực, mà chủ yếu áp dụng các phương pháp truyền thống, tuân theo các bước lên lớp một cách tẻ nhạt, ít động não học sinh Ở đó “thầy nói và giảng giải nhiều, trò chú ý lắng nghe, ghi nhớ”

- Một số giáo viên đã tổ chức tình huống học tập nhưng chưa đưa ra được những định hướng phù hợp, chưa tạo điều kiện để HS tích cực tìm tòi xây dựng kiến thức

- Trong quá trình giảng dạy, các GV cũng có đưa ra các câu hỏi hoặc các tình huống có vấn đề cho HS, nhưng tôi thấy các câu hỏi đó vẫn mang tính chất rời rạc, không làm cho HS có cái nhìn tổng quát về vấn đề hay cách giải quyết toàn diện vấn đề, chỉ mang tính chất tái hiện các nội dung đã học

Các câu hỏi chưa kích thích được tính chủ động của HS, chưa khai thác được những hiện tượng quang học gần gũi với đời sống để tạo hứng thú học tập cho HS

1.4.2.2 Tình hình học sinh

- Phần lớn các HS cho rằng phần “Quang hình” là một phần khó

- HS ít có khả năng liên hệ những kiến thức Vât lý được học với thực tế cuộc sống cũng như hạn chế trong việc vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng quang học xảy ra trong thực tế

- Tích tích cực của HS trong giờ học chưa cao Rất nhiều HS học một cách thụ động

- HS ít có khả năng vận dụng kiến thức một cách sáng tạo vào thực tiễn

mà chủ yếu chỉ vận dụng vào những tình huống quen thuộc

- Hoạt động chủ yếu của HS là học thuộc lý thuyết và luyện giải các bài tập

- Khả năng diễn đạt của HS về một vấn đề rất kém, các em thường lúng

túng khi diễn đạt ý tưởng của mình hoặc điều muốn nói

Kết luận chương 1

Với mục đích tìm một phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS trong học tập, trong chương này, chúng tôi đã trình bày quan điểm hiện đại về dạy học Vật lý ở trường phổ thông, tính tích cực của HS trong học tập, về việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS đặc biệt là phương pháp tổ chức tình huống học tập trong dạy học Vật lý

Để vận dụng hiệu quả phương pháp đã lựa chọn, chúng tôi đã tiến hành khảo sát thực trạng việc tổ chức các tình huống học tập trong dạy học Vật lý trên thực tế

Dựa trên cơ sở lý luận đã trình bày và kết quả điều tra, khảo sát thu được trên thực tiễn, chúng tôi đã xây dựng hệ thống các tình huống học tập trong dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11 được trình bày ở chương II sau đây

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÁC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG

DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11

2.1 Phân tích nội dung khoa học kiến thức phần “Quang hình” Vật lí 11

2.1.1 Những khái niệm cơ bản của quang hình học

Nếu các tia sáng xuất phát từ một điểm P, sau khi đi qua hệ quang học

lí tưởng đồng quy tại điểm P’ , thì P’ là ảnh quang học của điểm sáng P

P’ được gọi là ảnh thật nếu các tia sáng qua quang hệ cắt nhau tại P’(Hình a), là ảnh ảo nếu đường kéo dài của các tia sáng đi qua quang hệ cắt nhau tại P’ (Hình b)

Hình 2.2: Ảnh thật, ảnh ảo

Điểm sáng P được gọi là vật thật đối với thấu kính (hoặc gương) nếu chùm tia sáng xuất phát từ P đi tới thấu kính (hoặc gương) là chùm phân kì Trong trường hợp chùm tia tới thấu kính (hoặc gương) là chùm hội tụ có đường kéo dài cắt nhau tại P, thì P là vật ảo đối với thấu kính (hoặc gương)

Hình 2.3: Vật thật, vật ảo

2.1.1.3 Quang trình

Người ta định nghĩa: quang trình giữa hai điểm A, B trong môi trường

là đoạn đường ánh sáng truyền đi được trong chân không trong cùng khoảng thời gian t, (là thời gian ánh sáng truyền trong môi trường từ A đến B)

2.1.2 Những định luật cơ bản của quang hình học

2.1.2.1 Định luật truyền thẳng của ánh sáng

“Trong một môi trường đồng tính, ánh sáng truyền theo đuờng thẳng” Thực vậy, trong môi trường đồng tính, chiết suất n bằng nhau tại mọi điểm Quang lộ cực trị cũng có nghĩa là quãng đường (hình học) cực trị Mặt khác, trong hình học ta đã biết: đường thẳng là đường ngắn nhất nối liền hai điểm cho trước Ta tìm lại được định luật truyền thẳng ánh sáng