Xây dựng và sử dụng một số bộ thí nghiệm thực tập của học sinh trong dạy học chương Động học chất điểm Vật lý lớp 10 trung học phổ thông

Giả thuyết khoa học đề tài Nếu chế tạo và sử dụng được một số bộ thí nghiệm thực tập trong dạy học chương “Động học chất điểm” theo phương pháp dạy học tích cực thì sẽ tăng cường được h

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM QUỐC TOẢN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ BỘ THÍ NGHIỆM THỰC TẬP CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”

VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

HÀ NỘI – 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM QUỐC TOẢN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ BỘ THÍ NGHIỆM THỰC TẬP CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”

VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

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

(BỘ MÔN VẬT LÝ)

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Xuân Thành

HÀ NỘI – 2012

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học

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

dụng kiến thức

Hình 1.3 Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây

dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Động học chất điểm”

Hình 2.2 Bộ thí nghiệm cần rung điện

Hình 2.9: Bảng hiển thị dữ liệu thí nghiệm

Hình 2.10 Cách ghi số liệu thí nghiệm

Hình 2.11 Hiển thị tín hiệu ra

Hình 2.12 Giao diện tạo tập mẫu

Hình 2.13 Trang nền để tạo giao diện thí nghiệm

Hình 2.14: Cài đặt kích thước, vị trí, phong chữ, cỡ chữ, màu chữ cho TEXT

Hình 2.15 Trang để viết gới thiệu bài học

Hình 2.16 Trang hướng dẫn học sinh

Hình 2.17 Giao diện cài đặt thuộc tính thí nghiệm

Hình 2.18 Nền giao diện hiển thị số liệu thí nghiệm Hình 2.19 Hộp thoại chứa các cột dữ liệu thí nghiệm

Hình 2.20 Giao diện hiện thị số liệu thí nghiệm đã cài đặt xong

Hình 2.21 Nền giao diện đồ thị thí nghiệm

Hình 2.22 Cài đặt hiện thị đồ thị thí nghiệm

Hình 2.23 Giao diện đồ thị thí nghiệm

Hình 2.24 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu chuyển động tròn

Hình 2.25 Bảng số liệu thí nghiệm thu được

Hình 2.26 Đồ thị F ~ ω

Hình 2.27 Đồ thị F ~ ω 2

Hình 2.28 Bộ thí nghiệm nghiên cứu chuyển động thẳng

Hình 2.29 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu chuyển động thẳng

Hình 2.30 Đồ thị v-t

Hình 2.31 Đồ thị x-t

Hình 2.32 Đồ thị x-t

Hình 2.33 Đồ thị v-t

Hình 2.34 Đồ thị gia tốc – thời gian

Hình 2.35 Thí nghiệm về Định luật bảo toàn động lượng

Hình 2.36 Đồ thị x ~ t khi hai xe khối lượng m=270g

Hình 2.37 Sơ đồ lôgíc tiến trình khoa học xây dựng kiến thức về chuyển động thẳng Hình 3.1 Hình ảnh HS cùng GV đề xuất phương án TN

Hình 3.2 HS tìm hiểu các dụng cụ và phần mềm TN

Hình 3.3 HS các nhóm trình bày các phương án TN

Hình 3.4 Nhóm làm việc theo dưới sự phân công của giáo viên

Hình 3.5 Đại diện nhóm lên trình bày kết quả, thảo luận

1.1 Tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học

vật lí 4 1.2 Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề

1.2.1 Chu trình sáng tạo khoa học……… …… ……… 6 1.2.2 Tiến trình khoa học giải quyết vấn đề…… ……… 7 1.2.3 Sự khác biệt giữa hoạt động của học sinh và hoạt động của nhà

học giải quyết vấn đề…… …….…… …….…… …….…… ……… 17 1.4 Dạy học giải quyết vấn đề về các định luật vật lí……… 21 1.4.1 Đặc điểm của định luật vật lí……… 21 1.4.2 Dạy học giải quyết vấn đề về các định luật vật lí……… 22 1.5 Sử dụng hiệu quả thí nghiệm và các tài liệu bổ trợ trong tiến

trình dạy học giải quyết vấn đề……… ……… 26 1.5.1 Sử dụng thí nghiệm trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 26

1.5.2 Sử dụng các tài liệu bổ trợ trong quá trình giải quyết vấn đề

1.6 Kết luận chương 1…… 33 Chương 2: CHẾ TẠO CÁC BỘ THÍ NGHIỆM SỬ DỤNG VỚI BỘ

KẾT NỐI VỚI MÁY TÍNH GQY VÀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH

DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC

2.1 Phân tích đặc điểm dạy học chương “Động học chất điểm”… 35 2.1.1 Nội dung kiến thức chương “Động học chất điểm”………… 35 2.1.2 Phân tích lôgíc hình thành kiến thức chương “Động học chất điểm” 38 2.1.3 Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi học tập chương

2.1.4 Yêu cầu đối với thí nghiệm trong dạy học chương “Động học

chất điểm” 41 2.2 Những ưu điểm, nhược điểm của các bộ thí nghiệm đã có về

chuyển động thẳng ở trường phổ thông……… 42 2.2.1 Bộ thí nghiệm cần rung điện……… 42 2.2.2 Bộ thí nghiệm băng đệm khí……… 43 2.2.3 Bộ thí nghiệm nghiên cứu chuyển động thẳng - PTVL2014 43 2.2.4 Bộ thí nghiệm nghiên cứu chuyển động thẳng - PTVL2019 44 2.3 Nghiên cứu bộ cảm biến, bộ Digital Analysis System (DAS) và

2.3.1 Nghiên cứu một số cảm biến……… 45 2.3.2 Nghiên cứu bộ chuyển đổi và xử lý dữ liệu thí nghiệm (DAS-5104) 46 2.3.3 Nghiên cứu phần mềm GQY……… 50 2.4 Thiết kế chế tạo bộ thí nghiệm sử dụng với cảm biến và bộ

ghép nối……… 56

2.4.1 Bộ thí nghiệm nghiên cứu chuyển động tròn……… 56

2.4.2 Bộ thí nghiệm nghiên cứu chuyển động thẳng……… 60

2.5 Thiết kế tiến trình dạy học chương “Động học chất điểm” theo hướng dạy học giải quyết vấn đề 67

2.6 Kết luận chương 2……… 77

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 78 3.1 Mục đích, đối tượng, nội dung và phương pháp thực nghiệm 78 3.1.1 Mục đích thực nghiệm……… ……… ……… 78

3.1.2 Đối tượng thực nghiệm……… ……… ……… 78

3.1.3 Phương pháp thực nghiệm……… ……… ………… 78

3.1.4 Nội dung thực nghiệm……… ……… ……… 79

3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm……… 79

3.2.1 Trước thời gian dạy học ở trường phổ thông……… 79

3.2.2 Thời gian dạy học ở trường phổ thông……… 79

3.2.3 Sau thời gian dạy học ở trường phổ thông……… 80

3.3 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm………… 80

3.4 Kết luận chương 3……… 87

KẾT LUẬN……… 89

1 Các kết quả của luận văn……… 89

2 Hướng phát triển đề tài luận văn……… 89

3 Một số đề xuất, khuyến nghị……… 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 91

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, chúng ta đang thực hiện việc đổi mới toàn diện nội dung và phương pháp dạy học ở trường phổ thông Đối với các môn khoa học thực nghiệm nói chung và môn vật lý nói riêng thì việc đổi mới đó gắn liền với việc phải tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học

Hiện nay, hầu hết các trường học phổ thông trong toàn quốc đã được trang bị các bộ thí nghiệm tối thiểu Việc sử dụng các bộ thí nghiệm đó đã có tính khả thi cao bởi các bộ thí nghiệm đã được cải tiến dễ làm, hướng dẫn sử dụng cụ thể và các bộ cũng tương đối gọn với những thiết bị dùng chung cho các bài Tuy nhiên, vẫn còn những hạn chế của các bộ thí nghiệm này, tập trung ở hai vấn đề cơ bản:

Thứ nhất, các bộ thí nghiệm còn có thể kết hợp với nhau để tiết kiệm chi

phí và gọn nhẹ hơn, ví dụ như bộ thí nghiệm về khảo sát chuyển động rơi tự

do (PTVL2014) có thể kết hợp với bộ thí nghiệm về chuyển động thẳng đều, thẳng biến đổi đều (PTVL2019) để tạo thành một bộ đa dụng hơn,…

Thứ hai, các bộ thí nghiệm này hầu hết là đã rõ về phương án, dụng cụ

thí nghiệm cũng như cách lắp ráp, sử dụng nên việc phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh từ thiết kế phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm còn nhiều hạn chế

Thực tế này dẫn đến giáo viên và học sinh chưa có điều kiện để tổ chức hoạt động nhận thức nhằm nâng cao được kỹ năng thí nghiệm, tính tích cực,

tự lực, sáng tạo của học sinh trong nhận thức Việc này có thể thực hiện được bằng cách mô đun hóa các thí nghiệm và dụng cụ thí nghiệm Cụ thể, với các thí nghiệm hiện hành ta có thể chia ra thành các mô đun nhỏ như: cơ học 1, cơ học 2, nhiệt học 1, nhiệt học 2,…; mỗi mô đun này lại gồm các mô đun nhỏ hơn với các dụng cụ

Xuất phát từ những phân tích ở trên, chúng tôi nhận thấy: Nếu chế tạo được bộ thí nghiệm thực tập của học sinh và sử dụng chúng theo phương pháp

dạy học tích cực thì sẽ nâng cao được chất lượng nắm vững kiến thức, tăng cường hoạt động tự lực, sáng tạo của học sinh

Với các lí do kể trên, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: Xây dựng

và sử dụng một số bộ thí nghiệm thực tập của học sinh trong dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10, trung học phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu đề tài

Thiết kế, chế tạo một số bộ thí nghiệm thực tập chương “Động học chất điểm” và sử dụng chúng trong dạy học theo phương pháp dạy học tích cực nhằm tăng cường hoạt động tự lực, sáng tạo và nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh

3 Giả thuyết khoa học đề tài

Nếu chế tạo và sử dụng được một số bộ thí nghiệm thực tập trong dạy học chương “Động học chất điểm” theo phương pháp dạy học tích cực thì sẽ tăng cường được hoạt động tự lực, sáng tạo và nâng cao được chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nội dung và phương pháp dạy học một số kiến thức chương “Động học chất điểm” Vật lý lớp 10 THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài

- Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại về các phương pháp, hình thức dạy học nhằm tăng cường hoạt động tự lực, sáng tạo của học sinh trong học tập

- Phân tích một số bài chương “Động học chất điểm” vật lý lớp 10 THPT

nhằm tìm hiểu cấu trúc nội dung và đặc điểm các kiến thức cần xây dựng

- Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Động học chất điểm” ở trường THPT nhằm làm rõ những hạn chế trong việc tổ chức hoạt động nhận thức

tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh

- Nghiên cứu các bộ thí nghiệm đã có về động học chất điểm trong phòng thí nghiệm vật lí phổ thông để tìm ra những hạn chế trong việc thiết kế

phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ và lắp ráp, sử dụng thí nghiệm

- Thiết kế, chế tạo và hoàn thiện bộ thí nghiệm thực tập phần động học chất điểm

- Mô đun hóa các dụng cụ thí nghiệm để có một bộ thí nghiệm cơ học 1 (về phần động học chất điểm) để sử dụng hiệu quả hơn trong việc dạy học

6 Phương pháp nghiên cứu đề tài

- Phân tích lý luận dạy học hiện đại

- Khảo sát thực tiễn dạy học ở trường phổ thông

- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, cải tiến, hoàn bộ thí nghiệm

- Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông

7 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận của đề tài

Chương 2 Chế tạo các bộ thí nghiệm sử dụng với bộ kết nối với máy tính

GQY và thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chương “Động học chất điểm” Vật lý lớp 10, trung học phổ thông

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Vì vậy, việc dạy học nói chung và dạy học vật lí 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 tích cực của HS trong HĐ 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 này, trong quá trình dạy học ở trường phổ thông cần phải tổ chức HS tham gia các HĐ nhận thức phỏng theo HĐ của các nhà khoa học, qua đó ngoài việc có thể giúp HS trang bị kiến thức cho mình, đồng thời còn cho họ được tập luyện HĐ 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 kì mới

Vì vậy, 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 HS

HĐ tích cực chiếm lĩnh kiến thức mà cơ sở của nó là 2 lí thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896-1980) và Lép Vưgôtski (1896-1934) Việc học tập của HS có bản chất HĐ, thông qua HĐ 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 HĐ Trong quá trình dạy học, HS là chủ thể nhận thức, GV có vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng HĐ học tập của

HS theo một chiến lược hợp lí sao cho HS tích cực 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 HĐ của GV và của HS trong sự tương tác thống nhất biện chứng

của 3 thành phần trong hệ dạy học bao gồm: GV, HS và tư liệu HĐ dạy học

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 GV

tổ chức HĐ trí óc và tay chân của HS, đảm bảo cho HS chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định Trong quá trình dạy học, GV tổ chức định hướng hành động chiếm lĩnh tri thức vật lí của HS phỏng theo tiến trình của chu trình sáng tạo khoa học Như vậy, chúng ta có thể hình dung diễn biến của HĐ dạy học như sau [8]:

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

+ HS tích cực tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra Với sự theo dõi, định hướng, giúp đỡ của GV, HĐ học của HS diễn ra theo một tiến trình hợp lí, phù hợp với những đòi hỏi phương pháp luận

+ GV chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận của HS, 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

1.2 Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh

1.2.1 Chu trình sáng tạo khoa học

Cơ sở lí luận của việc phát triển khả năng sáng tạo của HS trong quá trình dạy học là sự hiểu biết những quy luật của sự sáng tạo khoa học tự nhiên Có thể trình bày quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm 4 giai đoạn chính [6] (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 lí khoa học (một định luật, một thuyết vật lí) và kết thúc một chu trình

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học

Những hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của các thuyết và định luật vật lí Cho đến khi xuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ lí thuyết thì điều đó dẫn tới phải xem lại lí thuyết cũ, cần phải chỉnh lí 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 nhờ đó mà kiến thức của nhân loại ngày một phong phú thêm

1.2.2 Tiến trình khoa học giải quyết vấn đề

Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng kiến thức vật lí cụ thể thì tiến trình HĐ giải quyết vấn đề được mô tả như sau [9]:

Hình 1.2 Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm, ứng dụng kiến thức

+ Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về cái còn chưa biết, về cách giải quyết không có sẵn, nhưng hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được Và diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi

BÀI TOÁN

Vấn đề (Đòi hỏi kiểm nghiệm, ứng dụng thực

tiễn kiến thức)

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

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

KẾT LUẬN / NHẬN ĐỊNH Giải quyết bài toán

Giải bài toán bằng suy luận lí thuyết

KẾT LUẬN (Thu được nhờ suy luận lí thuyết)

KẾT LUẬN (Thu được nhờ

TN và quan sát) Giải bài toán bằng TN và

quan sát

+ 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 lôgíc 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 giữa 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

Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, 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

1.2.3 Sự khác biệt giữa hoạt động của học sinh và hoạt động của nhà khoa học

Trong quá trình dạy học, muốn thành công trong việc tổ chức HĐ nhận thức của HS phỏng theo HĐ của các nhà khoa học, chúng ta cần phải xem xét

kĩ sự khác biệt giữa quá trình HĐ của HS trong học tập và quá trình sáng tạo của các nhà khoa học Đó là sự khác biệt rất lớn giữa HS và các nhà khoa học

về đặc điểm tâm sinh lí cũng như điều kiện làm việc [6]

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 HS thì tìm lại cho bản thân kiến thức đã biết của nhân loại Trong học tập, HS tự "khám phá lại" các kiến thức

để tập làm cái công việc khám phá đó trong HĐ thực tiễn sau này

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

Về phương tiện: Nhà khoa học có thiết bị TN, máy móc hiện đại, còn

HS, trong điều kiện của trường phổ thông chỉ có những thiết bị đơn giản

1.2.4 Cơ sở định hướng việc tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh

Chính vì sự khác biệt lớn giữa HĐ nhận thức của HS và HĐ nhận thức của nhà khoa học cho nên trong dạy học, GV phải từng bước tập dượt cho HS vượt qua những khó khăn trong HĐ giải quyết vấn đề Để đạt được mục tiêu

đó, người GV cần phải vận dụng được lí thuyết về "Vùng phát triển gần" của Vưgôtxki để tạo ra những điều kiện thuận lợi để HS tình nguyện tham gia vào

HĐ nhận thức, thực hiện thành công nhiệm vụ được giao [5]

Về mặt tâm lí: GV 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 HS tin tưởng vào khả năng của mình trong việc giải quyết nhiệm vụ được giao và tình nguyện tham gia vào

HĐ nhận thức

Về nội dung và biện pháp hỗ trợ HĐ nhận thức: GV cần phải tạo mọi điều kiện để HS 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 HS 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 HS thực hiện một số kĩ năng cơ bản bao gồm các thao tác chân tay và các thao tác tư duy, giúp cho HS có khả năng quan sát, sử dụng các phương tiện học tập Cuối cùng là phải cho HS làm quen với các phương pháp nhận thức vật lí phổ biến như phương pháp thực nghiệm, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình

Hai mục tiêu quan trọng cần hướng tới đối với việc tổ chức HĐ nhận thức của HS là phát huy tính tích cực nhận thức và năng lực nhận thức sáng tạo Vì vậy, tổ chức HĐ giải quyết vấn đề cần dựa trên cơ sở những hiểu biết sâu sắc về tính tích cực nhận thức và năng lực nhận thức sáng tạo của HS

1.2.5 Tính tích cực nhận thức của học sinh trong học tập

a) Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức của HS tuy nảy sinh trong quá trình học tập nhưng nó lại là kết quả của nhiều nguyên nhân Có những nguyên nhân phát sinh lúc học tập, có những nguyên nhân được hình thành từ quá khứ, thậm chí

từ lịch sử lâu dài của nhân cách Nhìn chung, tính tích cực nhận thức phụ thuộc vào các nhân tố sau đây: Hứng thú; nhu cầu; động cơ; năng lực; ý chí; sức khoẻ; môi trường [3]

Những nhân tố trên đây, có những nhân tố có thể hình thành ngay nhưng

có những nhân tố chỉ được hình thành qua một quá trình lâu dài dưới ảnh hưởng của rất nhiều tác động Như vậy, việc tích cực hoá HĐ nhận thức của

HS đòi hỏi một kế hoạch lâu dài và toàn diện khi phối hợp HĐ gia đình, nhà trường và xã hội

b) Các biểu hiện tính tích cực của học sinh trong học tập

- GV muốn phát hiện được HS có tích cực hay không, cần dựa vào một

số dấu hiệu sau đây:

+ Các em có chú ý học tập không?

+ Có hăng hái tham gia vào các HĐ học tập không (thể hiện ở hành động giơ tay phát biểu ý kiến, thảo luận nhóm, ghi chép )?

+ Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao không?

+ Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

+ Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không? + Có vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

+ Tốc độ học tập có khẩn trương không?

+ Có hứng thú trong học tập không hay vì một lí do bên ngoài nào đó mà phải học?

- GV muốn phát hiện được mức độ tích cực của HS cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

+ Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài (gia đình, bạn bè, xã hội )?

+ Thực hiện nhiệm vụ của GV ở mức độ tối thiểu hay tối đa?

+ Tích cực nhất thời hay thường xuyên?

+ Tích cực ngày càng tăng hay giảm dần?

+ Có kiên trì, vượt khó hay không?

c) Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

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

đề sẽ nghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, nhưng cái mới ở đây không phải quá xa lạ với HS, cái mới phải liên hệ và phát triển từ cái cũ Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức của HS

- Phải dùng các phương pháp, hình thức dạy học đa dạng: Nêu vấn đề và giải quyết vấn đề, đàm thoại, thuyết giảng, trò chơi,

- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau Những vấn đề quan trọng, các hiện tượng then chốt có lúc cần diễn

1.2.6 Năng lực nhận thức sáng tạo của học sinh trong học tập

a) Khái niệm năng lực và năng lực sáng tạo

Trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân; nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt một loại HĐ nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả tốt Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực HĐ tương ứng Song kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loại hành động hẹp chuyên biệt, đến mức thành thạo, tự động hoá, máy móc Còn năng lực chứa đựng yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực rộng hơn Tâm lí học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách Chính trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu, con người đã hình thành và phát triển năng lực của mình Sự hình thành và phát triển năng lực của con người chịu tác động của nhiều yếu tố: yếu tố sinh học, yếu tố tự vận động của chủ thể, yếu tố môi trường xã hội và vai trò của giáo dục, dạy học [3] Sáng tạo là một HĐ mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính đổi mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị 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 HĐ sáng tạo đối với HS mang ý nghĩa là một HĐ tập dượt sáng tạo, sáng tạo lại Điều quan trọng cần đạt được không phải là những sản phẩm sáng tạo mà là khả năng sáng tạo của họ Kiến thức HS sáng tạo ra sau này sẽ quên đi vì không được dùng đến, còn năng lực sáng tạo của họ thì

sẽ luôn được sử dụng trong HĐ thực tiễn sau này

b) Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí [6]

- Tổ chức HĐ nhận thức 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 HS Việc xây

dựng kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống đòi hỏi HS phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ

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

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 Dự đoán khoa học không phải là tuỳ tiện mà luôn phải có một cơ sở nào đó, tuy chưa thật chắc chắn Trong dạy học vật lí

có thể có những căn cứ để đưa ra dự đoán:

+ Dựa vào liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

+ Dựa trên sự tương tự

+ Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa 2 hiện tượng mà dự đoán giữa chúng có mối quan hệ nhân quả

+ Dựa trên nhận xét về 2 hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng

+ Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình

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

+ Dựa trên sự dự đoán về mối quan hệ định lượng

- Luyện tập đề xuất phương án TN kiểm tra dự đoán

Trong nghiên cứu vật lí, muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không, ta phải xem xét điều dự đoán đó biểu hiện trong thực

tế thế nào, có những dấu hiệu nào có thể quan sát, đo lường 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 TN để kiểm tra xem hệ quả rút

ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết quả TN không Quá trình rút ra hệ quả thường áp dụng suy luận lôgíc hay suy luận toán học Sự suy luận này không đòi hỏi một sự sáng tạo thực sự, có thể kiểm soát được Vấn đề đòi hỏi sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án TN kiểm tra hệ quả đã rút ra được

- Bài tập sáng tạo

Trong dạy học vật lí, ngoài việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS trong quá trình xây dựng kiến thức mới, người ta còn xây dựng những loại bài tập riêng với mục đích bồi dưỡng năng lực sáng tạo và được gọi là bài tập sáng tạo Khi giải những bài tập sáng tạo, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cách lôgíc từ những kiến thức đã học

1.3 Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

1.3.1 Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Để phát huy đầy đủ vai trò tích cực của HS trong HĐ cá nhân và thảo luận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của GV trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng các HĐ đó thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cần phải được thực hiện theo các pha như sau [5] (Hình 1.3):

+ Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề

Trong pha này, GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Dưới

sự hướng dẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của HS được thử thách và HS ý thức được khó khăn Lúc này vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn

của GV chuyển dần từ định hướng khái quát chương trình hoá (theo các bước tuỳ theo trình độ của HS) tiệm cận dần đến định hướng tìm tòi sáng tạo, nghĩa

là GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho HS khả năng tự xác định hành động thích hợp trong những tình huống không phải là quen thuộc đối với họ Để có thể thực hiện tốt vai trò định hướng của mình trong quá trình dạy học, GV cần phải nắm vững quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, lôgíc hình thành các kiến thức vật lí, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lí, những phương pháp nhận thức vật lí phổ biến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của HS trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kĩ năng xác định

+ Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

Trong pha này, dưới sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được GV chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng

Hình 1.3 Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây

dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học

Tổ chức dạy học theo tiến trình trên, GV đã tạo điều kiện thuận lợi để

HS phát huy sự tích cực hành động xây dựng kiến thức đồng thời cũng phát huy được vai trò tương tác của tập thể HS đối với quá trình nhận thức của mỗi

cá nhân HS Tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề như vậy, HĐ của HS đã được định hướng phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học Như vậy, kiến thức của HS được xây dựng một cách hệ thống và vững chắc, năng lực sáng tạo của HS từng bước được phát triển

Hình thức dạy học cần phải phù hợp với phương pháp tổ chức HĐ nhận thức Với phương pháp tổ chức HĐ nhận thức theo hướng dạy học giải quyết vấn đề thì hình thức dạy học tương ứng là hình thức dạy học nhóm Nếu như tiến

suy đoán, thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của

trình dạy học giải quyết vấn đề chia thành các pha với các đặc trưng riêng thì hình thức dạy học nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khác nhau

1.3.2 Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Ngày nay, làm việc và học tập theo nhóm là một xu thế phổ biến và tất yếu Dạy học nhóm tại lớp có một lịch sử lâu đời và hình thức dạy học này đang được áp dụng rộng rãi, hiệu quả trên thế giới Việc cộng tác giữa các thành viên trong nhóm và giữa các nhóm với nhau là tự giác, tự nguyện dưới

sự tổ chức, điều khiển và hướng dẫn của GV

a) Khái niệm hoạt động nhóm

Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luận theo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đó giúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển những kĩ năng trí tuệ cần thiết [3]

Cơ sở của việc tổ chức HĐ nhóm gồm triết học, tâm lí học, xã hội học,

sư phạm học Tổ chức HĐ nhóm cần tuân thủ 5 nguyên tắc: Phụ thuộc tích

cực; trách nhiệm cá nhân; tương tác tích cực trực tiếp; kĩ năng xã hội; đánh giá rút kinh nghiệm

b) Bản chất của quá trình dạy học nhóm

Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trung tâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học

Sự tác động giữa 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môi trường HĐ nhóm, trong đó [3]:

+ HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính

HĐ của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV

+ Nhóm là môi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hình thành giao lưu giữa các HS với nhau và giữa HS với GV làm cho các tri thức cá nhân được xã hội hoá

+ GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS, giúp HS tự tìm ra tri thức

+ Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV

Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thực hiện những biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác giữa các thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triển

quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của mỗi HS trong nhóm được thử thách, chọn lọc và mỗi cá nhân ý thức được khó khăn Lúc này, vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đó được chính thức diễn đạt

- Trong pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi

giải quyết vấn đề

Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó khăn Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tập trung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm Lúc này các nhóm trung bình được thành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV GV cần thể hiện rõ vai trò định hướng của mình mà trước tiên thể hiện ở việc chia nhóm HS Không nên chia các nhóm HS quá nhỏ vì số lượng phương tiện dạy học (TN,

mô hình,…) cần cung cấp cho các nhóm quá nhiều Cũng không nên chia các nhóm HS quá lớn vì như vậy các em sẽ khó HĐ, bàn bạc, thảo luận chung với nhau Tùy thuộc vào điều kiện phương tiện dạy học, bàn ghế, không gian lớp học, số lượng HS,….mà có thể chia lớp thành 4, 5 hoặc 6 nhóm

Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫu nhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành quá trình HĐ của nhóm Trong quá trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm về cách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đã biết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN Qua trao đổi, tranh luận, các giải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp công sức, trí tuệ chung của cả nhóm Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV, hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạo của mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càng được tăng cường và nâng cao Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từ chỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗ

chỉ đưa ra những gợi ý để nhóm có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mà nhóm đảm nhận

- Trong pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm HS tranh luận, bảo vệ kết quả HĐ của nhóm mình Trong tình huống này, không chỉ có nhóm trưởng hay người đại diện cho nhóm tranh luận mà mỗi thành viên trong nhóm cũng có quyền

và cơ hội phát biểu ý kiến trước lớp Như vậy, quá trình tranh luận, bảo vệ tri thức đã dần dần gộp các nhóm trung bình thành nhóm lớn hơn, đó chính là cả lớp học Khi nhiệm vụ thống nhất, thể chế kiến thức được đặt ra, chính tính xã hội của lớp đã xóa nhòa ranh giới giữa các nhóm Trong tình huống này, GV chính là người điều hành nhóm, chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng

d) Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm

- Ưu điểm:

+ Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được các kết quả mà các em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đóng góp một phần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức tranh tổng thể”

+ Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và phát triển nhân cách, năng lực của HS trong HĐ Học qua làm, qua khắc phục sai lầm, học qua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn

+ GV có cơ hội tận dụng ý kiến và kinh nghiệm của người học

+ Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS với nhau, tạo cho lớp học không khí tin cậy, khuyến khích hơn Hầu hết mọi người ai cũng thích HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng được thái độ tích cực, chủ động của người học

- Nhược điểm:

+ Các nhóm có thể đi chệch hướng và một HS nào đó tích cực hơn có thể

“bắt cóc cả nhóm”

+ Một số HS trong nhóm có thể sẽ trở thành “bù nhìn” hoặc “kẻ ăn theo” thụ động nếu GV không đảm bảo được rằng mọi thành viên đều có trách nhiệm với công việc của nhóm

+ Khi thảo luận nhóm, lớp học thường sẽ ồn và một số HS sẽ có tư thế ngồi không thuận lợi để nhìn lên bảng

+ Giao nhiệm vụ, thảo luận nhóm không khoa học sẽ mất nhiều thời gian

và việc tổ chức HĐ theo nhóm sẽ trở nên “hình thức”

+ GV có thể mắc vào 2 thái cực: Hoặc rất ít khi tổ chức hoạt động nhóm, dẫn đến không phát huy được tính ưu việt của hình thức dạy học này hoặc dạy học kiến thức nào cũng tổ chức hoạt động nhóm, mặc dù, thực tế, HS cũng cần có những lúc suy nghĩ độc lập và tập trung tư duy ở mức độ cao

1.4 Dạy học giải quyết vấn đề về các định luật vật lí

1.4.1 Đặc điểm của định luật vật lí

Xây dựng được một khái niệm tức là ta đã nghiên cứu được từng mặt, từng tính chất của sự vật, hiện tượng Nhiệm vụ của khoa học nói chung và của vật lí học nói riêng không phải chỉ nghiên cứu các mặt riêng biệt mà phải nghiên cứu hiện tượng, sự vật trong sự vận động của chúng, trong sự phụ thuộc giữa chúng, tìm ra mối liên hệ khách quan, phổ biến ràng buộc chúng với nhau, nghĩa là tìm ra các quy luật, các định luật

Như vậy, ta có thể hiểu định luật vật lí là mối liên hệ khách quan, phổ biến giữa các thuộc tính của các đối tượng, các quá trình và trạng thái được

mô tả thông qua các đại lượng vật lí, tồn tại trong những điều kiện xác định và thể hiện khi những điều kiện này xuất hiện, tương đối bền vững và có thể lặp lại Các định luật vật lí mô tả những sự vật, hiện tượng trong tự nhiên có thể nhận biết được bởi con người Cần chú ý rằng: Không phải mọi mối liên hệ đều là quy luật, định luật Định luật có tính tất yếu, phổ biến và khách quan,

có nghĩa là: Trong những điều kiện nhất định thì định luật nhất thiết có tác

dụng, hiện tượng nhất định sẽ xảy ra giống nhau, bất kì ở đâu, không phụ thuộc vào ý muốn của con người [6]

Quy luật thực tế khách quan tồn tại ngoài ý muốn của con người Chúng

có từ trước khi loài người xuất hiện và sẽ tồn tại cùng với thế giới vật chất Khoa học do con người xây dựng nên để phản ánh thực tế khách quan Những định luật vật lí là do con người xây dựng lên để phản ánh các quy luật của thực tế khách quan Sự phản ánh đó không thể đầy đủ, chính xác ngay từ đầu

mà hoàn thiện dần theo trình độ nhận thức của con người

Toán học là một công cụ rất quan trọng để biểu diễn các định luật vật lí,

vì đa số các định luật vật lí có tính chất định lượng Nhiều nhà vật lí học nổi tiếng tin tưởng rằng: Toán học có thể biểu diễn chính xác các quy luật của tự nhiên và thực tế cho đến nay đã chứng tỏ điều đó Vì toán học mô tả đúng các hiện tượng mới mà trước đây loài người chưa hề biết đến

Phân loại các định luật vật lí:

+ Định luật động lực học cho biết một đối tượng riêng lẻ trong những điều kiện đã cho sẽ HĐ như thế nào

+ Định luật thống kê cho biết một số lớn các đối tượng riêng lẻ trong một tập hợp sẽ thể hiện như thế nào trong những điều kiện xác định đã cho + Định luật bảo toàn cho biết có một đại lượng vật lí nào đó luôn không đổi Số lượng các định luật bảo toàn không nhiều, nhưng chúng có ý nghĩa tổng quát cao, có thể bao trùm nhiều lĩnh vực hiện tượng, cho nên có vai trò quan trọng trong vật lí học

1.4.2 Dạy học giải quyết vấn đề về các định luật vật lí

Dựa trên đặc điểm của HĐ nhận thức trong quá trình đi tìm chân lí, có thể có 3 con đường cơ bản hình thành các định luật vật lí:

+ Thông qua quan sát trực tiếp và khái quát hoá thực nghiệm

+ Thông qua quan sát trực tiếp và khái quát hoá lí thuyết

+ Xuất phát từ những mệnh đề lí thuyết tổng quát đã biết

Mục đích của sự nhận thức khoa học là phải phát hiện ra được bản chất bên trong của sự vật hiện tượng, chứ không dừng lại ở nhận thức cảm tính Điều đó chỉ có thể đạt được thông qua sự khái quát hoá lí thuyết Những kết luận của sự khái quát hoá lí thuyết cho phép ta phát hiện ra những quy luật có thể giải thích được những hiện tượng đã biết cũng như tiên đoán những hiện tượng mới Để thực hiện sự khái quát hoá lí thuyết, ngoài việc quan sát trực tiếp, còn phải sử dụng các phương pháp của sự nhận thức gián tiếp, đặc biệt là phép suy luận diễn dịch Phép suy luận diễn dịch giúp ta nhận thấy sự gắn bó bản chất giữa các sự vật, hiện tượng riêng lẻ với những mệnh đề tổng quát, những định luật và nhận thấy mỗi hiện tượng riêng lẻ là một biểu hiện cụ thể, một trường hợp riêng của một đặc tính chung của giới tự nhiên [6]

Dạy học giải quyết vấn đề về các định luật vật lí theo con đường quan sát trực tiếp kết hợp với khái quát hoá lí thuyết diễn ra theo các pha và ứng với mỗi pha là các giai đoạn cụ thể như sau:

a) Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu

vấn đề

Ta chia các HĐ trong pha này thành 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Quan sát nhằm thu thập những cứ liệu thực nghiệm (thông qua quan sát tự nhiên, thông qua TN hay thông qua hiểu biết kinh nghiệm đã tích luỹ được từ trước) Ở giai đoạn này, HS phải mô tả bằng lời hiện tượng quan sát được và những điều kiện trong đó hiện tượng diễn ra + Giai đoạn 2: Khái quát hoá những kết quả quan sát được, làm nổi bật cái chung, cái bản chất, cái giống nhau trong các sự vật hiện tượng cụ thể khác nhau; phân biệt những điều kiện không cơ bản với những điều kiện cơ bản trong đó hiện tượng xảy ra

+ Giai đoạn 3: Giải thích những kết quả quan sát được Ở giai đoạn này,

2 trường hợp có thể xảy ra:

* HS giải thích được kết quả quan sát nhờ vận dụng những kiến thức, những định luật đã biết Quá trình nhận thức kết thúc với sự giải thích này Như vậy, HĐ nhận thức đi đến giải thích được một hiện tượng mới phát hiện

nhưng không đem lại một định luật mới; nói cách khác, là mở rộng được phạm vi ứng dụng của định luật đã biết

* HS đã vận dụng tất cả những kiến thức, những định luật đã biết để giải thích hiện tượng nhưng không thành công Lúc này, vấn đề mới xuất hiện đối với HS Với sự hướng dẫn của GV, vấn đề chính thức được phát biểu

b) Pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải

Phát biểu một giả thuyết có nghĩa là phát biểu một mệnh đề dường như

có thể dùng để giải thích được hiện tượng mới quan sát được Quá trình nhận thức cần phải được tiếp tục để xác định xem giả thuyết đó có đúng đắn không Tuy nhiên, cần phải chú ý rằng: Nếu một giả thuyết đưa ra chỉ để giải thích một hiện tượng đã biết thì giả thuyết đó không có ý nghĩa khái quát, không có giá trị khoa học cao Mặt khác, giá trị của một giả thuyết còn là ở chỗ: Có thể giúp ta tiên đoán được hiện tượng xảy ra trong những điều kiện mới, hoàn cảnh mới mà trước đây ta chưa biết Điều đó là một bằng chứng để xem giả thuyết đã phản ánh đúng quy luật của tự nhiên chưa Việc đưa ra được nhiều giả thuyết khác nhau để giải thích cùng một hiện tượng, rồi chọn lấy một giả thuyết có nhiều triển vọng nhất là một đặc trưng của tư duy sáng tạo Không

có con đường lôgíc để suy từ những sự kiện thực nghiệm quan sát được đến những giả thuyết Ở đây, có vai trò quan trọng của trực giác, của sự nhạy cảm khoa học, một bước nhảy vọt trong tư duy, có thể rèn luyện cho HS dựa trên các lí thuyết về sự phát triển tâm lí học của Piaget và Vưgôtxki

+ Giai đoạn 4: Kiểm tra sự đúng đắn của giả thuyết Thực tiễn là tiêu chuẩn của chân lí Cho nên, việc kiểm tra sự đúng đắn của một giả thuyết chính là kiểm tra xem giả thuyết đó có phù hợp với thực tiễn không? Thực tiễn này phải quan sát được trong tự nhiên hay trong các TN Có 2 trường hợp thường xảy ra:

* Kiểm tra trực tiếp ngay giả thuyết trong thực tiễn, không thông qua một suy luận trung gian nào cả

* Kiểm tra thông qua một hệ quả rút ra từ giả thuyết nhờ suy luận toán học hay suy luận lôgíc Nếu sự suy luận được thực hiện chặt chẽ, đúng đắn thì giữa giả thuyết và hệ quả có mối liên hệ bản chất Hệ quả đúng với thực tiễn thì điều đó có nghĩa là: giả thuyết phản ánh đúng thực tiễn, nếu không đúng với thực tiễn thì giả thuyết sai, phải bỏ đi Điều quan trọng ở đây là: Hệ quả

đó phải là những cái có thể quan sát được trong thực tiễn Như vậy, sau khi rút ra hệ quả bằng suy luận lí thuyết, ta phải bố trí TN thích hợp để kiểm tra xem hệ quả dự đoán có xảy ra trong thực tế không Tất nhiên, hệ quả ở đây phải khác với hiện tượng ban đầu đã biết, đã được dùng làm những sự kiện xuất phát để xây dựng giả thuyết Trong trường hợp TN khẳng định điều dự đoán trong hệ quả thì giả thuyết cũng được khẳng định và được coi là chân lí,

là định luật

c) Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

HS báo cáo kết quả TN, thảo luận về sự phù hợp giữa giả thuyết và thực nghiệm GV thông báo bổ sung và thể chế hóa kiến thức, hoàn thiện giai đoạn

4 và chuyển sang giai đoạn 5

+ Giai đoạn 5: Vận dụng định luật vào thực tiễn Sau khi giả thuyết đã được xác nhận trong một số TN, ta tiếp tục vận dụng định luật để thử giải thích các hiện tượng khác hoặc để suy ra hệ quả mới Nếu định luật này càng giải thích được nhiều hiện tượng mới, càng dự đoán được nhiều hiện tượng mới phù hợp với thực tế thì định luật này càng có phạm vị áp dụng rộng hơn

cho nhiều lĩnh vực, có thể trở thành cơ sở cho một thuyết tổng quát hơn và quá trình nhận thức tiếp tục phát triển sâu sắc hơn

1.5 Sử dụng hiệu quả thí nghiệm và các tài liệu bổ trợ trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

1.5.1 Sử dụng thí nghiệm trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Trong vật lí học, làm TN là tạo ra một hiện tượng xác định trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, để khảo sát một mối quan hệ, một tính chất của vật thể TN cung cấp những thông tin về dấu hiệu bên ngoài của sự vật hiện tượng có thể quan sát được trong những điều kiện xác định cho trước riêng lẻ Muốn nhận biết, phát hiện được những mối quan hệ giữa các dấu hiệu đó, cần phải thực hiện những thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa Mỗi TN chỉ cho biết hiện tượng xảy ra trong một điều kiện cụ thể Muốn những kết luận rút ra từ TN có giá trị khái quát thì phải dùng phép quy nạp để rút ra cái chung cho nhiều trường hợp với các điều kiện khác nhau Như vậy, muốn rút ra được những tính chất bản chất, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các hiện tượng thì phải thực hiện 2 HĐ song song xen kẽ, đó là: Làm TN quan sát các dấu hiện

cụ thể bên ngoài của hiện tượng và thực hiện các phép suy luận trong đầu để tìm ra những mối quan hệ trừu tượng ẩn dấu bên trong [7]

Hiện nay, chúng ta đang thực hiện việc đổi mới toàn diện nội dung và phương pháp dạy học ở trường phổ thông Đối với các môn khoa học thực nghiệm nói chung và môn vật lí nói riêng thì việc đổi mới đó gắn liền với việc phải tăng cường sử dụng TN trong quá trình dạy học Bên cạnh việc tăng cường sử dụng TN thì việc sử dụng TN như thế nào cho hiệu quả cũng rất quan trọng Muốn sử dụng hiệu quả TN thì trước tiên, cần hiểu rõ các vai trò của TN trong việc tổ chức HĐ nhận thức tích cực, sáng tạo của HS

TN là một phương tiện để dạy học Bởi vậy, tùy theo mục đích dạy học

mà TN có vai trò xác định, giúp thực hiện mục đích đó

a) Sử dụng thí nghiệm theo quan điểm dạy học truyền thống

Mục đích chính của dạy học truyền thống là truyền thụ cho HS những kiến thức, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được để nhớ và làm theo Và với mục đích đó, TN được sử dụng với vai trò như sau [7]:

- TN là phương tiện trực quan giúp cho HS dễ hiểu những kiến thức vật

lí trừu tượng

Sau khi dùng phương pháp thông báo truyền thụ cho HS một số kiến thức trừu tượng, GV làm TN để HS nhận biết được những biểu hiện cụ thể (có thể chưa đầy đủ) của các kiến thức đó trên thực tế

Tuy nhiên, như thế là tách kiến thức ra làm 2 phần riêng biệt lí thuyết và thực tế HS có thể học kiến thức lí thuyết trước, một thời gian sau mới biết biểu hiện thực tế của nó hoặc nhiều khi chỉ dừng ở mức hiểu biết lí thuyết Hoặc chỉ biết những cái cụ thể mà không biết khái niệm khái quát, trừu tượng Kết quả là kiến thức không vững chắc, không hoàn chỉnh

- TN là nguồn trực tiếp của tri thức

Từ trước đến nay, người ta thấy rằng, các nhà vật lí học luôn làm TN để tìm hiểu những tính chất, những quy luật của thế giới vật chất và tưởng như

cứ làm TN là tìm thấy những tính chất, những quy luật sẵn có trong đó; làm

TN để chúng bộc lộ ra ngoài cho ta quan sát được Thực ra, nếu chỉ dựa vào quan sát các TN thì không thể nào biết được các tính chất, các quy luật của tự nhiên, thậm chí còn có thể có những hiểu biết sai

Như vậy, quan niệm cho rằng TN là nguồn trực tiếp của tri thức đã dẫn đến một hậu quả tai hại là: cứ làm TN là thấy tất cả, không cần phải suy nghĩ

gì nữa Đó là chưa kể đến việc phải làm TN như thế nào, dùng những dụng cụ nào, thực hiện những động tác nào, GV và HS cũng chỉ biết nhắc lại TN do nhà khoa học nghĩ ra và bắt chước làm lại Nếu yêu cầu tự nghĩ ra một TN để

nghiên cứu một tính chất hay một quy luật chưa biết thì thường là họ không biết làm thế nào

- TN giúp rèn kĩ năng thực hành cho HS

Trong dạy học truyền thống, kĩ năng thực hành được hiểu là kĩ năng sử dụng các dụng cụ, thiết bị TN, các dụng cụ đo lường, các máy móc phổ biến,

kĩ năng bố trí lắp ráp TN, tính toán các kết quả đo lường, xác định sai số, vẽ

đồ thị,…và được phân biệt rõ với kiến thức lí thuyết

Trong dạy học vật lí theo quan điểm truyền thống cũng tách riêng việc dạy kiến thức lí thuyết và việc dạy kĩ năng thực hành Trong khi học kiến thức

lí thuyết, HS có thể không cần biết làm TN, thực hiện các phép đo vì GV làm hết Ngược lại, HS có thể rất khéo léo trong việc sử dụng các dụng cụ máy móc để làm TN nhưng không hiểu biết cơ sở lí thuyết của các TN đó Đặc biệt

là, trong điều kiện trang thiết bị TN còn thiếu thốn, trong dạy học, GV dễ bỏ qua phần thực hành Kết quả là: Phần lớn HS chỉ có kiến thức lí thuyết suông Việc tách rời lí thuyết và thực hành như thế khiến cho ngay cả các kiến thức lí thuyết cũng không vững chắc, không áp dụng được vào HĐ thực tiễn

b) Sử dụng thí nghiệm theo quan điểm dạy học hiện đại

Mục tiêu của chương trình vật lí phổ thông hiện nay không chỉ dừng lại ở việc trang bị kiến thức cho HS mà còn chú trọng hình thành ở họ năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự lực HĐ nhận thức cũng như vận dụng sáng tạo kiến thức vào thực tiễn Mục tiêu dạy học mới đó không tách rời kiến thức lí thuyết

và kĩ năng thực hành mà xem đó là 2 mặt của một thể thống nhất của phẩm chất tri thức trong HS Với mục tiêu đó, TN vật lí được sử dụng với vai trò mới – vai trò đối với HĐ nhận thức – HĐ giải quyết vấn đề học tập của HS:

- Ở pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu

vấn đề

TN là phương tiện để làm xuất hiện vấn đề, kích thích sự tìm tòi suy nghĩ của HS TN làm xuất hiện trước HS một hiện tượng mới lạ, xảy ra trái với suy nghĩ thông thường của HS và với vốn kiến đã có, HS không thể giải thích

được Như vậy, TN giúp làm xuất hiện mâu thuẫn nhận thức, kích thích sự tò

mò, tạo hứng thú nhận thức và động cơ học tập của HS Trong lí luận dạy học gọi là xuất hiện tình huống có vấn đề

- Ở pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi

giải quyết vấn đề

+ TN hỗ trợ cho việc xây dựng dự đoán

Trong nghiên cứu vật lí, khi đứng trước một vấn đề hoàn toàn mới lạ, người nghiên cứu chưa có một chút hiểu biết hay kinh nghiệm nào đó liên quan, khó có thể đưa ra được một dự đoán có căn cứ Để tránh khỏi một dự đoán vu vơ, nhà nghiên cứu thực hiện một TN thăm dò để sơ bộ xác định được phương hướng diễn biến của hiện tượng, dựa trên đó mà xây dựng dự đoán giả thuyết TN trong trường hợp này chưa khẳng định một điều gì cả mà chỉ gợi lên một hướng suy nghĩ Tất nhiên, cùng một TN cũng có thể gợi ra những suy nghĩ khác nhau, những dự đoán khác nhau

Đối với HS, chưa có nhiều kiến thức vật lí và kinh nghiệm thì việc sử dụng TN để tạo ra cho họ một số kinh nghiệm thực tế ban đầu, hỗ trợ cho việc xây dựng dự đoán là rất quan trọng, nếu không thì sẽ rơi vào tình trạng hoàn toàn bế tắc

+ TN là phương tiện để kiểm tra sự đúng đắn của giả thuyết

Như ta đã thấy, trên con đường tìm tòi nghiên cứu để giải quyết những vấn đề mới, nhà khoa học lúc đầu phải đưa ra câu trả lời dự đoán Dự đoán đó tuy có căn cứ nhưng không chắc chắn vì không suy ra được từ những kiến thức đã biết (còn gọi là giả thuyết) Vậy muốn biết dự đoán đó có đúng không, nghĩa là có phù hợp với thực tế khách quan không thì bắt buộc phải làm TN kiểm tra Thực tiễn là tiêu chuẩn của chân lí Khi kết quả TN phù hợp với dự đoán thì điều dự đoán đó trở thành chân lí khách quan, trở thành kiến thức khoa học Nếu không phù hợp thì phải bỏ đi để xây dựng dự đoán mới

Vì dự đoán là mới mẻ, chưa từng có nên TN để kiểm tra dự đoán cũng là mới mẻ, chưa từng có Dự đoán thường có tính trừu tượng khái quát TN lại chỉ là một biểu hiện trong trường hợp cụ thể, với những điều kiện cụ thể có

thể quan sát được Bởi vậy, trước khi làm TN kiểm tra, cần phải đảm bảo rằng, lập luận suy từ dự đoán khái quát ra biểu hiện cụ thể trong TN phải chặt chẽ không sai sót Trong nhiều trường hợp, quá trình suy luận đó khá dài dòng, cần sử dụng cả lập luận lôgíc và biến đổi toán học khá phức tạp, rất dễ phạm sai lầm Như vậy, TN thường không kiểm tra trực tiếp dự đoán mà kiểm tra gián tiếp qua hệ quả của nó Một dự đoán (giả thuyết) có thể có nhiều hệ quả trong những điều kiện khác nhau Càng kiểm tra bằng TN được nhiều hệ quả thì điều dự đoán càng có giá trị cao Đến một lúc, người ta phát hiện ra kết quả TN không phù hợp với một hệ quả nào đó thì phải bổ sung, sửa đổi kiến thức cũ để xây dựng một kiến thức mới rộng hơn, khái quát hơn, bao gồm nhiều kiến thức cũ như trường hợp riêng

Tính mới mẻ của TN kiểm tra thể hiện ở nhiều mặt: sử dụng trang thiết bị mới, cách xử lí kết quả đo lường, độ chính xác của phép đo,…Bởi vậy, người nghiên cứu phải chế tạo ra dụng cụ TN mới, đề xuất phương án TN mới, nghĩ

ra một phương pháp mới nâng cao tính hiệu quả, độ chính xác của TN,…

- Ở pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

TN là phương tiện để minh họa kiến thức hoặc để HS vận dụng tri thức mới ví dụ như: các bài tập TN, các bài tập giải thích hiện tượng mà TN tạo ra,…làm cho HS hiểu sâu kiến thức hơn Thậm chí thông qua quá trình vận dụng tri thức với việc sử dụng TN sẽ tiếp tục làm nảy sinh vấn đề mới và đi đến một nhiệm vụ nhận thức tiếp theo của tiến trình dạy học

Ngoài những phân tích nêu trên về hỗ trợ của TN trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, TN còn là phương tiện để thống nhất giữa lí thuyết và thực hành (giữa lí luận và thực tiễn) Sự suy luận lí thuyết thuần túy hay một TN đứng riêng không kèm theo phân tích lí thuyết đều không thể cho phép có được kết luận đúng đắn về tính chất, quy luật của tự nhiên Do đó, trong khi tiến hành TN để tìm tòi nghiên cứu, cần phải kết hợp cả lí thuyết và thực hành thì mới đạt được kết quả mong muốn Sự thành thạo trong thực hành sẽ tạo điều kiện để kiểm tra, đánh giá sự đúng đắn, chính xác của lí

thuyết Mặt khác, phải có lí luận chặt chẽ, sắc bén thì mới có thể dự đoán được những hệ quả thực tiễn, cụ thể của những lí thuyết trừu tượng

Cách sử dụng TN đúng với vai trò của nó như các phân tích nêu trên sẽ tạo ra một lớp người lao động “vừa có tư duy sáng tạo, vừa có kĩ năng thực hành giỏi”

1.5.2 Sử dụng các tài liệu bổ trợ trong quá trình giải quyết vấn đề học tập

Bên cạnh TN, các tài liệu bổ trợ cũng hỗ trợ rất tốt cho quá trình giải quyết vấn đề của HS Các tài liệu bổ trợ trước tiên được hiểu là SGK, sách bài tập và các sách tham khảo, các tranh ảnh, mô hình, phim học tập,….môn vật

lí Hiểu rộng hơn, các tài liệu bổ trợ là các thông tin liên quan đến nội dung học tập vật lí ở trường phổ thông có thể khai thác được từ sách vở, tranh ảnh, phim, mô hình, từ Internet, từ bạn bè, thầy cô hay từ chính thực tế cuộc sống

mà HS trải qua Việc sử dụng các tài liệu bổ trợ để giải quyết các vấn đề học tập mà HS gặp phải, hiện nay được quan niệm như thế nào?

a) Sử dụng tài liệu bổ trợ theo quan điểm hiện nay

Do các tài liệu bổ trợ trình bày kiến thức một cách có hệ thống và tương đối cụ thể, trực quan nên hiện nay, các tài liệu bổ trợ đang được HS sử dụng

để tự ôn tập, củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ năng giải bài tập, tự kiểm tra đánh giá sau khi học hoặc để tìm hiểu kiến thức mới trước khi học

Trong quá trình HĐ trên lớp, chủ yếu là GV sẽ sử dụng các tài liệu bổ trợ định hướng HĐ nhận thức của HS hoặc đơn giản chỉ dùng để minh họa, trình diễn kiến thức Vì theo quan niệm: Mỗi đơn vị kiến thức, bài học cần được nghiên cứu trọn vẹn trong 1 tiết học trên lớp nên HS ít có điều kiện và chưa có thói quen chủ động sử dụng các tài liệu bổ trợ trong quá trình HĐ giải quyết vấn đề của mình Đối với các em, tài liệu bổ trợ là chỉ phương tiện để tự

ôn tập, kiểm tra kiến thức hay tìm hiểu kiến thức mới trước khi lên lớp

b) Một số suy nghĩ về việc sử dụng các tài liệu bổ trợ

Ngoài lôgíc của từng đơn vị kiến thức, còn có lôgíc bài học, lôgíc chương,…Do vậy, nếu quá trình dạy học thể hiện rõ được các lôgíc này thì rất

có lợi cho việc phát huy tính tích cực nhận thức và khả năng sáng tạo của HS Tuy nhiên, để đảm bảo cho mỗi kiến thức được xây dựng trọn vẹn trong 1 tiết

học nên các nội dung kiến thức bị chia nhỏ theo các bài độc lập Việc dạy học

ở trường phổ thông thường tuân theo phân phối chương trình trong SGK Vì vậy, đôi khi việc làm này khiến cho HS khó thấy được lôgíc, cấu trúc kiến thức và bỏ lỡ cơ hội tăng cường tính tích cực, sáng tạo trong học tập

Ta có thể thiết kế các tiến trình dạy học nhằm làm rõ cấu trúc lôgíc kiến thức của chương và để dạy học theo tiến trình này tất nhiên sẽ cần sử dụng 2,

3 hoặc 4 tiết học Thực tế ở nhà trường phổ thông, thời khóa biểu của HS không thể có 3, 4 tiết vật lí trong một buổi Như vậy, trên thực tế, việc dạy học theo cách này khả năng cao sẽ bị gián đoạn và một giáo án có thể phải thực hiện ở các ngày khác nhau

Tuy nhiên việc gián đoạn này thậm chí không là khó khăn mà còn là điều kiện thuận lợi cho quá trình nhận thức của HS Thực vậy, trong tiết đầu, GV

và HS có thể chỉ hoàn thành pha thứ nhất "Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá

tri thức, phát biểu vấn đề" Về nhà, HS vẫn còn băn khoăn không hiểu vấn đề

hôm nay thầy, cô đưa ra sẽ phải giải quyết như thế nào? Hay khi hết tiết 2,

GV và HS chỉ có thể hoàn thành pha thứ 2 "HS hành động độc lập, tích cực,

trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề” Về nhà, HS vẫn còn băn khoăn không biết

kết quả làm việc của nhóm mình hôm nay để giải quyết vấn đề thầy, cô đưa ra

có đúng không?

Như vậy, quá trình tư duy về vấn đề cần nghiên cứu của HS không chỉ gói gọn trong thời gian gấp gáp của 1, 2 tiết học HS có thời gian trăn trở, nghiền ngẫm suy nghĩ với nhiệm vụ được giao Và trong những lúc này, các

em có thể tìm kiếm, sử dụng các tài liệu bổ trợ để tham khảo thông qua sách

vở, Internet hoặc hỏi ý kiến bạn bè, thầy cô,…Do đó, trong trường hợp này, các tài liệu bổ trợ, một cách tự nhiên nhất, chủ động nhất được HS sử dụng trong quá trình giải quyết vấn đề của mình Và qua chính các nhiệm vụ học tập và hình thức tổ chức dạy học như trên, sẽ giúp hình thành trong HS phương pháp giải quyết các vấn đề trong học tập nói riêng và trong đời sống nói chung một cách đúng đắn Đó là luôn biết trăn trở về nhiệm vụ cần thực hiện mà chưa tìm ra giải pháp phù hợp hoặc thực hiện chưa xong và luôn biết