phát triển tư duy của học sinh khi áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề giảng dạy chương 2. dao động cơ, vật lí 12 nâng cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÍ  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sư Phạm Vật Lí PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH KHI ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ GIẢNG DẠY CHƯƠNG 2. DAO ĐỘNG CƠ, VẬT LÍ 12 NÂNG CAO Giảng viên hướng dẫn: ThS- GVC Trần Quốc Tuấn Cần Thơ, tháng 5/2014 SV thực hiện: Sơn Thị Thương Liên MSSV: 1100225 Lớp: SP Vật Lí K36 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài .............................................................................. 2 3. Giả thuyết khoa học ................................................................................................. 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 2 5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 3 6. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 3 7. Các giai đoạn thực hiện đề tài ............................................................................... 3 8. Những viết tắt trong đề tài ...................................................................................... 4 Chương 1. ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ................................................................ 5 1.1. Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THPT ................................................ 5 1.1.1. Mục tiêu mới của giáo dục nước ta .................................................................. 5 1.1.2. Đổi mới phương pháp dạy học để thực hiện mục tiêu mới .............................. 5 1.2. Phương hướng chiến lược đổi mới PPDH ........................................................... 5 1.2.1. Khắc phục lối truyền thụ một chiều ................................................................. 5 1.2.2. Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu của HS ............................................ 6 1.2.3. Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học ........................................ 7 1.2.4. Áp dụng các PP tiên tiến, các phương tiện dạy học hiện đại vào QTDH ......... 7 1.3. Mục tiêu của chương trình Vật lí THPT .............................................................. 7 1.3.1. Đạt được một hệ thống kiến thức vật lý phổ thông cơ bản, phù hợp với những quan điểm hiện đại ................................................................................. 7 1.3.2. Rèn luyện và phát triển các kỹ năng ................................................................. 8 1.3.3. Hình thành và rèn luyện các thái độ, tình cảm ................................................. 8 1.4. Những định hướng đổi mới PPDH Vật lí ở lớp 12 theo CT THPT mới ............. 9 1.4.1. Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa của GV, tăng cường việc tổ chức cho HS tự lực tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập ...................... 9 1.4.2. Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ........................ 9 1.4.3. Rèn luyện cho HS phương pháp nhận thức vật lí ........................................... 11 1.4.4. Tận dụng những phương tiện DH mới, trang thiết bị TN mới; phát huy tính sáng tạo của GV trong việc làm và sử dụng đồ dùng DH ............................ 11 Trang 2 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 1.4.5. Tăng cường áp dụng PPDH theo nhóm hợp tác ............................................. 13 1.5. Đổi mới việc thiết kế bài học ............................................................................. 14 1.5.1. Một số hình thức trình bày kế hoạch bài học ................................................. 14 1.5.2. Một số hoạt động phổ biến ............................................................................. 14 1.5.3. Cấu trúc của giáo án soạn theo các hoạt động học tập .................................... 16 1.6. Đổi mới kiểm tra, đánh giá ................................................................................. 17 1.6.1. Quan điểm cơ bản về đánh giá ....................................................................... 17 1.6.2. Các hình thức kiểm tra .................................................................................... 17 1.6.3. Kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình giáo dục PT ....... 19 1.6.4. Đổi mới kiểm tra đánh giá ............................................................................... 19 1.6.5. Xác định các mức độ nhận thức trong đề kiểm tra .......................................... 20 1.6.6. Vai trò của đánh giá kết quả học tập của học sinh thông qua việc thi và kiểm tra ............................................................................................................ 24 Chương 2. PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở THPT ................................................................................. 25 2.1. Khái niệm tư duy ............................................................................................... 25 2.1.1. Định nghĩa tư duy ........................................................................................... 25 2.1.2. Đặc điểm của tư duy ....................................................................................... 25 2.2. Quá trình tư duy ................................................................................................. 27 2.2.1. Các giai đoạn của một quá trình tư duy .......................................................... 27 2.2.2. Các thao tác của quá trình tư duy ................................................................... 28 2.2.3. Các loại tư duy ................................................................................................ 31 2.2.4. Các biện pháp phát triển tư duy ...................................................................... 34 2.2.5. Vai trò của việc phát triển tư duy trong quá trình dạy học Vật lí ................... 38 Chương 3. HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở THPT .............................................................. 39 3.1. Khái niệm phương pháp giải quyết vấn đề ........................................................ 39 3.2. Cấu trúc của phương pháp giải quyết vấn đề .................................................... 39 3.3. Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học ...................................................... 40 3.4. Đặc điểm của quá trình học sinh giải quyết vấn đề trong học tập ..................... 41 3.4.1. Về động cơ, hứng thú, nhu cầu ........................................................................ 41 3.4.2. Về năng lực giải quyết vấn đề ......................................................................... 41 3.4.3. Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề ................................................. 41 Trang 3 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 3.4.4. Về điều kiện phương tiện làm việc ................................................................. 41 3.5. Tổ chức tình huống học tập giải quyết vấn đề ................................................... 42 3.5.1. Những đặc điểm của tình huống học tập trong kiểu dạy học GQVĐ ............. 42 3.5.2. Các kiểu tình huống học tập ........................................................................... 42 3.5.3. Tổ chức tình huống học tập ............................................................................ 43 3.6. Các kiểu hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề ................................................ 44 3.6.1. Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết ............................ 44 3.6.2. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần ........................................................... 45 3.6.3. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát ............................................................. 45 3.7. Các pha của phương pháp giải quyết vấn đề ..................................................... 46 3.7.1. Pha thứ 1: Đề xuất vấn đề- bài toán ................................................................ 46 3.7.2. Pha thứ 2: Suy đoán giải pháp, thực hiện giải pháp ....................................... 46 3.7.3. Pha thứ 3: Kiểm tra vận dụng kết quả ............................................................ 47 3.8. Vai trò và ý nghĩa của phương pháp giải quyết vấn đề ..................................... 47 Chương 4. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG 2. DAO ĐỘNG CƠ, VẬT LÍ 12 NÂNG CAO ..................................... 48 4.1. Phân tích chương “Dao động cơ “ VL 12 nâng cao .......................................... 48 4.1.1. Mục tiêu của chương ...................................................................................... 48 4.1.2. Sơ đồ câu trúc nội dung của chương .............................................................. 49 4.2. Thiết kế một số bài học trong chương ............................................................... 50 4.2.1. Bài 6 Dao động điều hòa ................................................................................ 50 4.2.2. Bài 7 Con lắc đơn. Con lắc vật lí .................................................................... 61 4.2.3. Bài 8 Năng lượng trong dao động điều hòa .................................................... 69 4.2.4. Bài 10 Dao động tắt dần và dao động duy trì ................................................. 75 4.2.5. Bài 11 Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng ..................................................... 81 Chương 5. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM............................................................... 88 5.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................... 88 5.2. Nội dung thực nghiệm ........................................................................................ 88 5.3. Đối tượng thực nghiệm ...................................................................................... 88 5.4. Kế hoạch giảng dạy ........................................................................................... 88 5.5. Tiến trình thực hiện các bài học ......................................................................... 88 5.6. Kết quả thực nghiệm .......................................................................................... 88 5.6.1. Đề kiểm tra: Đề kiểm tra theo đánh giá Bloom (6 mức) ................................ 88 Trang 4 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 5.6.2. Kết quả kiểm tra ............................................................................................. 95 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 97 Trang 5 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thế kỉ XXI. Đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa, viễn cảnh sôi động, tươi đẹp, nhưng cũng nhiều thách thức đòi hỏi ngành giáo dục đào tạo có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, ngang tầm với sự phát triển chung của thế giới và khu vực, sự nghiệp giáo dục đào tạo phải góp phần quyết định vào việc phát triển tư duy tích cực, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ, muốn vậy chúng ta không những phải học hỏi kinh nghiệm của các nước tiên tiến mà còn phải biết áp dụng những kinh nghiệm đó một cách sáng tạo, tìm ra con đường phát triển riêng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể đất nước. Ngày nay, khoa học giáo dục trên thế giới nói chung và nước ta nói riêng đang coi trọng những nghiên cứu đổi mới dạy học ở trường phổ thông theo hướng đảm bảo được sự phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng tư duy khoa học, năng lực tự tìm tòi chiếm lĩnh tri thức, năng lực giải quyết vấn đề để thích ứng được với thực tiễn cuộc sống và với sự phát triển của kinh tế tri thức. Nên vấn đề đặt ra ở các trường THPT là không ngừng đổi mới cả về nội dung và PPDH. Việc đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh, ngành giáo dục rất quan tâm. Đặc biệt, riêng đối với Vật lí thì phát triển tư duy học sinh được xem là một trong những nhiệm vụ dạy học cơ bản ở THPT. Theo tinh thần Nghị quyết TW2 của Đảng và nhà nước ta về đổi mới phương pháp dạy học là rất quan trọng. Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm theo Quyết định số 16/2006/QĐ – BGDĐT ngày 5/6/2006 của Bộ trưởng Bộ GD&ĐT đã nêu: “Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh ; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học ; rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác ; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn ; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”. [20, tr 5] Đồng thời, trong quá trình giảng dạy Vật lí THPT người GV không chỉ truyền đạt kiến thức cho HS mà còn dạy HS phương pháp nhận thức khoa học trong dạy học Vật lí để phát huy tính tư duy, sáng tạo và tích cực của HS trong quá trình học tập. Một trong những phương pháp cơ bản dạy học Vật lí đó là phương pháp giải quyết vấn đề, nghĩa là mỗi GV tạo được những tình huống có vấn đề để kích thích sự tò mò muốn chiếm lĩnh tri thức khoa học của HS. Phương pháp này có tác dụng rèn Trang 6 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên luyện cho HS ý thức sự tìm tòi, khám phá cái mới nhằm tạo sự đam mê cho HS trong học tập theo hướng tính tích cực, tư duy của HS. Để giúp HS có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái tạo, chiếm lĩnh được các kiến thức Vật lí một cách sâu sắc và vững chắc thì trong quá trình dạy GV nên chọn PPGQVĐ theo hướng phát triển tư duy của HS. Xuất phát từ mong muốn vận dụng những kiến thức đã được trang bị bằng việc nghiên cứu giảng dạy. Trên cơ sở đó rút kinh nghiệm, sửa chữa sai sót trao đổi với thầy cô hướng dẫn phương pháp ngay khi còn trên giảng đường Đại học. Bên cạnh đó, hiện nay các bộ sách thí điểm đã được biên soạn thành bộ chuẩn và bộ nâng cao với yêu cầu phải dạy theo phương pháp dạy học tích cực.  Chính vì vậy tôi quyết định chọn nghiên cứu đề tài: “Phát triển tư duy của học sinh khi áp dụng PPGQVĐ GD chương 2, Dao động cơ. 12 nâng cao” 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu việc phát triển tư duy của HS khi áp dụng PPGQVĐ trong quá trình giảng dạy chương 2, Dao động cơ, Vật lí 12 nâng cao. 3. Giả thuyết khoa học Vận dụng lí luận dạy học Vật lí hiện đại có thể phát triển tư duy của học sinh khi áp dụng PPGQVĐ trong quá trình giảng dạy chương 2, Dao động cơ.12 NC. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu  Nghiên cứu cơ sở lý luận về LLDHVL và đổi mới PPDH Vật lí ở trường THPT.  Nghiên cứu về phương pháp phát triển tư duy HS trong dạy học Vật lí.  Nghiên cứu cơ sở lý luận cũng như ý nghĩa, tầm quan trọng của một số PPGQVĐ đặc thù của VL trong trường phổ thông.  Nghiên cứu chương 2, Dao động cơ. VL 12 NC về: mục tiêu, sơ đồ cấu trúc nội dung, phương pháp xây dựng,…  Vận dụng thiết kế một số bài trong chương 2, Dao động cơ. VL 12 NC: Bài 6: Dao động điều hòa. Bài 7: Con lắc đơn. Con lắc vật lý. Bài 8: Năng lượng trong dao động điều hòa. Bài 10: Dao động tắt dần và dao động duy trì. Bài 11: Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng.  Tiến hành thực nghiệm sư phạm. Trang 7 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 5. Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu tài liệu:  Các văn kiện của Đảng và nhà nước, của Bộ Giáo dục và Đào tạo có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu.  Tâm lí học, giáo dục học, lí luận dạy học Vật lí.  Phân tích chương trình Vật lí trung học phổ thông.  Chuyên đề phương pháp giáo dục.  Sách giáo khoa và sách giáo viên Vật lí 10, 11,12.  Tài liệu bồi dưỡng giáo viên Vật lí trung học phổ thông.  Tổng kết kinh nghiệm: Trao đổi học tập kinh nghiệm từ các thầy cô, anh chị và các bạn.  Thực nghiệm sư phạm: sử dụng các phương pháp nhận thức khoa học để giảng dạy kết hợp với sử dụng các dụng cụ thí nghiệm sẵn có; Ứng dụng CNTT để hỗ trợ nghiên cứu, thiết kế giáo án và hoàn thành đề tài. 6. Đối tượng nghiên cứu Các hoạt động dạy học của GV và HS trong việc phát triển tư duy khi áp dụng PPGQVĐ trong quá trình GD chương 2, Dao động cơ. Vật lí 12 Nâng cao. 7. Các giai đoạn thực hiện đề tài  Giai đoạn 1: Tìm hiểu đề tài và trao đổi với thầy hướng dẫn. Thầy đồng ý đề tài.  Giai đoạn 2: Viết đề cương nghiên cứu.  Giai đoạn 3: Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài.  Giai đoạn 4: Nghiên cứu nội dung và thiết kế một số bài học trong chương 2, Dao động cơ. Vật Lý 12 NC.  Giai đoạn 5: Thực nghiệm sư phạm.  Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh đề tài, chuẩn bị báo cáo bằng Powerpoint.  Giai đoạn 7: Bảo vệ luận văn trước hội đồng. Trang 8 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 8. Những viết tắt trong đề tài ● Giảng dạy: GD ● Hiện đại hóa: HĐH ● Giáo án: GA ● Công nghiệp hóa: CNH ● Giáo viên: GV ● Sách giáo khoa: SGK ● Điều kiện: ĐK ● Quá trình dạy học: QTDH ● Học sinh: HS ● Lí luận dạy học: LLDH ● Kiến thức: KT ● Vật lí phổ thông: VLPT ● Nâng cao: NC ● Khoa học Vật lí: KHVL ● Vật lí: VL ● Phương pháp: PP ● Học tập: HT ● Thiết bị dạy học: TBDH ● Thí nghiệm: TN ● Trung học phổ thông: THPT ● Hoạt động: HĐ ● Phương pháp dạy học: PPDH ● Sách giáo viên: SGV ● Phương tiện dạy học: PTDH ● PPTN: phương pháp thực nghiệm ● Thực nghiệp sư phạm : TNSP ● Phương pháp giải quyết vấn đề: PPGQVĐ Chương 1. ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THPT Trang 9 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 1.1.1. Mục tiêu mới của giáo dục nước ta Nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa hội nhập với cộng đồng thế giới trong nền kinh tế cạnh tranh quyết liệt. Tình hình đó đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục nhằm đào tạo những con người có phẩm chất mới. Nền giáo dục không chỉ dừng lại ở chỗ trang bị cho học sinh những kiến thức mà công nghệ nhân loại đã tích lũy mà còn phải rèn luyện cho họ tính năng động cá nhân phải có tư duy sáng tạo và năng lực thực hành giỏi. Nghị quyết hội nghị BCH TW Đảng cộng sản Việt Nam, khóa VIII đã chỉ rõ: “Nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng con người và thể chế thiết tha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội ….”. [6, tr 49]. 1.1.2. Đổi mới phương pháp dạy học để thực hiện mục tiêu mới Phương pháp dạy học truyền thống trong một thời gian dài đã đạt được những thành tựu quan trọng. Tuy nhiên phương pháp đó nặng nề về truyền thụ một chiều, thầy giảng giải minh họa học trò lắng nghe, ghi nhớ và bắt chước làm theo, thì không thể đào tạo ra con người có tính tích cực cá nhân, tư duy sáng tạo khả năng thực hành giỏi. Cùng với xu thế phát triển chung của thế giới nền giáo dục nước ta chuyển từ trang bị cho học sinh kiến thức sang rèn luyện cho họ năng lực mà trước hết là năng lực sáng tạo. Cần phải xây dựng một phương pháp dạy học mới có khả năng thực hiện mục tiêu nói trên. Nghị quyết TW2, khóa III của Đảng cộng sản Việt Nam đã ghi rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều và rèn luyện tư duy sáng tạo của người học…” [6, tr 50]. 1.2. Phương hướng chiến lược đổi mới PPDH 1.2.1. Khắc phục lối truyền thụ một chiều Truyền thụ một chiều là một kiểu dạy học đã tồn tại lâu năm trong nền giáo dục của chúng ta. Nét đặc trưng của nó là: GV độc thoại, giảng giải minh họa, làm mẫu, kiểm tra, đánh giá; còn HS thì thụ động ngồi nghe, ngồi nhìn, cố mà ghi nhớ và nhắc lại. Theo cách dạy đó GV trình bày, giảng giải các kiến thức cần truyền thụ cho HS một cách rõ ràng, chính xác đầy đủ, dễ hiểu, biểu diễn các thí nghiệm một cách thành công, đúng như đã nói trong lí thuyết hay đúng những mong muốn cần đạt được. GV chỉ quan tâm đến việc dạy của mình sao cho hoàn mĩ, còn HS có hiểu được, làm được, phát triển được hay không là trách nhiệm của HS. Cách dạy đó rõ ràng là dồn HS vào thế hoàn toàn thụ động, không có cơ hội để suy nghĩ, phát triển ý Trang 10 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên thức, thực hiện những suy nghĩ mới mẻ của mình, còn GV thì trở thành nhân vật đầy quyền uy khiến HS phải sợ hãi và cha mẹ HS phải kính nể. Như vậy việc khắc phục lối truyền thụ một chiều là một hoạt động có tính cách mạng nhằm chống lại thói quen đã có từ lâu, chống lại đặc quyền của GV. Những GV tâm huyết với nghề hết lòng yêu thương trẻ em thì sẵn lòng hi sinh đặc quyền của mình, tự cải tạo mình, tự nguyện thu hẹp quyền uy của mình, dành cho HS vị trí chủ động trong học tập. Nhưng không ít GV còn bảo thủ không từ bỏ được thói quen và đặc quyền trên, không thích ứng được với đòi hỏi mới. Đối với chúng ta cũng cần phải đổi mới PPDH. Tư tưởng chỉ đạo bao trùm nhất là tổ chức cho HS tham gia tích cực vào các hoạt động học tập đa dạng theo hướng tìm tòi nghiên cứu phù hợp với phương pháp thực nghiệm. Bất kì ở đâu và nơi nào sự sáng tạo chỉ có thể nảy sinh trong khi giải quyết vấn đề. Bởi vậy, tổ chức, lôi cuốn HS tham gia tích cực vào việc giải quyết vấn đề học tập là biện pháp cơ bản để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS. Để thực hiện phương pháp dạy học mới hướng vào việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của HS thì ngoài vai trò hướng dẫn, tổ chức của GV, cần phải có phương tiện làm việc phù hợp với HS. Đối với VL học thì đặc biệt quan trọng là tài liệu sách giáo khoa và thiết bị thí nghiệm. SGK và thiết bị thí nghiệm phải đổi mới để tạo diều kiện cho việc thực hiện mục tiêu của dạy học. 1.2.2. Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu của HS Rèn luyện khả năng tự học, hình thành thói quen tự học. Bất cứ một việc HT nào đều phải thông qua tự học của người học thì mới có thể có kết quả sâu sắc và bền vững. Ngay trên ghế nhà trường học sinh đã phải được rèn luyện khả năng tự học, tự lực hoạt động nhận thức. Hơn nữa trong cuộc đổi mới của con người ở thời đại hiện nay, những điều học được trong nhà trường chỉ rất ít và là những kiến thức cơ bản rất chung chung, chưa đi sâu vào một lĩnh vực cụ thể nào trong đời sống và sản xuất. Sau này ra đời còn phải tự học thêm nhiều mới có thể làm việc được, mới theo kịp sự phát triển rất nhanh của khoa học kĩ thuật hiện đại. Bởi vậy, ngay trên ghế nhà trường học sinh đã phải được rèn luyện khả năng tự học, tự lực hoạt động nhận thức. Vấn đề này trước đây chưa được chú ý đúng mức, HS đã quen HT thụ động, dựa vào sự giảng giải tỉ mỉ, kĩ lưỡng của GV, ít chịu tự lực tìm tòi nghiên cứu. Do đó kĩ năng tự học đã yếu Trang 11 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên lại còn yếu thêm. Cần phải nhanh chóng khắc phục tình trạng này ngay từ những lớp dưới chứ không phải chỉ áp dụng cho những HS ở các lớp trên. 1.2.3. Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Muốn rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo của người học thì điều quan trọng nhất là phải tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS tích cực, tự lực tham gia vào quá trình tái tạo cho mình kiến thức mà nhân loại đã có, tham gia giải quyết các vấn đề học tập, qua đó mà phát triển năng lực sáng tạo. HS học bằng cách làm, tự làm, làm một cách chủ động say mê hứng thú, chứ không phải bị ép buộc. Vai trò của GV không còn là giảng dạy, minh họa nữa mà chủ yếu là tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS hoạt động, thực hiện thành công các hoạt động học đa dạng mà kết quả là giành được kiến thức và phát triển được năng lực. PPDH tích cực này còn mới mẻ ở nước ta. Có rất nhiều điều cần phải nghiên cứu, bàn bạc, thử nghiệm trong thực tế. Nhưng rõ ràng là cách học này đem lại cho HS niềm vui sướng, hào hứng, nó phù hợp với đặc tính ưa hoạt động của đa số trẻ em. Việc học đối với các em trở thành niềm hạnh phúc, giúp các em tự khẳng định được mình và nuôi dưỡng lòng khát khao sáng tạo. Bởi thế việc dạy học tích cực này được đa số HS hưởng ứng nhiệt liệt. 1.2.4. Áp dụng các PP tiên tiến, các phương tiện dạy học hiện đại vào QTDH Nền giáo dục của hầu hết các nước tiên tiến toàn thế giới trong nửa cuối thế kỉ XX đều rất quan tâm đến vấn đề phát triển năng lực sáng tạo ở HS. Nhiều lí thuyết về việc phát triển đã ra đời (trong đó nổi bật là lí thuyết thích nghi của J.piaget và “lí thuyết về vùng phát triển gần” của Vưgốtxki ), nhiều phương pháp dạy học mới đã được thử nghiệm và đã đạt được những kết quả khả quan. 1.3. Mục tiêu của chương trình Vật lí THPT 1.3.1. Đạt được một hệ thống kiến thức vật lý phổ thông cơ bản, phù hợp với những quan điểm hiện đại Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lý thường gặp trong đời sống sản xuất là:  Các đại lượng, các định luật và nguyên lý cơ bản.  Những nội dung chính của một số thuyết vật lý quan trọng nhất.  Những ứng dụng phổ biến của vật lý trong đời sống và sản xuất. Trang 12 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên  Các phương pháp chung của nhận thức khoa học và những phương pháp đặc thù của vật lý, trước hết là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình. 1.3.2. Rèn luyện và phát triển các kỹ năng Trong việc dạy học vật lí ngoài việc cung cấp kiến thức cho HS thì GV cần phải chú ý rèn luyện cho HS những kĩ năng sau:  Quan sát các hiện tượng và các quá trình vật lí trong tự nhiên, trong đời sống hằng ngày hoặc trong các thí nghiệm, điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập các thông tin cần thiết cho việc học tập VL.  Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến và các thiết bị tương đối hiện đại của VL, kĩ năng lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm VL.  Phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luận, đề ra các dự đoán về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình VL, cũng như đề ra phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra.  Vận dụng kiến thức để mô tả, giải thích các hiện tượng và quá trình vật lí, giải các bài tập vật lí.  Phát hiện và giải quyết vấn đề vật lí ở mức độ phổ thông trong khoa học, đời sống và sản xuất.  Sử dụng các thuật ngữ vật lí, các biểu bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, chính xác những hiểu biết, cũng như những kết quả thu được qua thu thập và xử lí thông tin. 1.3.3. Hình thành và rèn luyện các thái độ, tình cảm Trong việc dạy học vật lí ngoài việc giúp HS đạt được những kiến thức cơ bản của chương trình, rèn luyện và phát triển các kĩ năng thì cần chú ý bồi dưỡng cho HS những tình cảm, thái độ tác phong mà môn vật lí có nhiều ưu thế để thực hiện đó là:  Có hứng thú học vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với những đóng góp vật lý học cho sự tiến bộ xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học.  Có thái độ khách quan trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập vật lý, cũng như áp dụng các hiểu biết đã đạt được. Trang 13 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên  Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên. 1.4. Những định hướng đổi mới PPDH Vật lí ở lớp 12 theo CT THPT mới 1.4.1. Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa của GV, tăng cường việc tổ chức cho HS tự lực tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập Một thói quen tồn tại đã lâu đời trong nền giáo dục ở nước ta là GV luôn chú ý giảng giải tỉ mỉ, kĩ lưỡng, đầy đủ cho HS ngay cả khi những điều GV nói đã viết đầy đủ trong sách giáo khoa, thậm chí GV nhắc lại y nguyên rồi viết lại giống hệt trên bảng. Lúc đầu HS chưa quen với phương pháp học mới nên vẫn theo cách cũ, chờ GV giảng giải, tóm tắt, đọc cho chép. Nhưng sau một thời gian tự lực làm việc, họ tự tin hơn, đọc nhanh hơn, hiểu nhanh hơn và nhất là hiểu kĩ, nhớ lâu. Kết quả là nếu tính tổng công thời gian mà HS phải bỏ ra để học một bài lại ít hơn là chờ đợi GV giảng giải rồi cố mà ghi nhớ. Điều quan trọng hơn là khi quen với cách học mới, HS sẽ tự tin và hào hứng. Càng thành công, càng phấn chấn, tích cực hơn và đạt được thành công lớn hơn. GV cần biết chờ đợi, kiên quyết yêu cầu học sinh tự học, chỉ giảng giải những chỗ HS không thể hiểu được ở lớp và ở nhà. “GV chỉ giảng giải khi học sinh tự đọc không thể hiểu được kiên quyết không làm thay HS điều gì mà họ có thể tự làm được trên lớp hay ở nhà. Muốn cho HS hoạt động tự lực thành công thì GV cần phải biết phân chia vấn đề học tập phức tạp thành những bộ phận đơn giản, vừa sức, nếu HS cố gắng một chút là có thể hoàn thành được. Trong quá trình giải quyết VĐHT, GV cần cân nhắc việc gì HS làm được, việc gì cần trợ giúp, giảng giải phát hiện VĐ. Trong mọi bài học, GV tìm ra một số chỗ để HS tự lực hoạt động”. ([7], Tr 52). 1.4.2. Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề Kiểu dạy học nêu và GQVĐ (dạy học nêu vấn đề) là kiểu dạy học trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi GQVĐ theo cách của các nhà khoa học, GV vừa tạo cho HS nhu cầu, hứng thú HĐ sáng tạo; vừa rèn luyện cho họ khả năng sáng tạo. Tư duy chỉ bắt đầu khi trong óc nảy sinh vấn đề, nghĩa là người học nhận thức được sự mâu thuẫn giữa nhiệm vụ cần giải quyết và trình độ, khả năng, kiến thức đã có của mình không đủ để giải quyết. Trang 14 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Có rất nhiều cách tạo ra tình huống có vấn đề. Cách phổ biến nhất là đưa ra một hiện tượng, một sự kiện, một câu hỏi mà lúc đầu HS tưởng rằng mình đã biết cách trả lời. Nhưng khi phân tích kĩ mới thấy những kiến thức đã có của mình không đủ giải thích hiện tượng hay trả lời câu hỏi. Động cơ HĐ xuất phát từ chỗ muốn hoàn thiện, phát triển kiến thức, kĩ năng của mình bền vững và mạnh mẽ hơn cả. Chú trọng rèn luyện cho HS phương pháp giải quyết vấn đề. Phương pháp tìm tòi nghiên cứu GQVĐ một cách sáng tạo thường theo quy trình chung như sau: + Phát hiện, xác định vấn đề, nêu câu hỏi. + Nêu câu trả lời dự đoán (mô hình, giả thuyết) có tính chất lí thuyết, tổng quát. + Từ dự đoán suy ra hệ quả logic có thể kiểm tra trong thực tế. + Tổ chức thí nghiệm kiểm tra xem hệ quả đó có phù hợp với thực tế không. Nếu phù hợp thì điều dự đoán là đúng. Nếu không phù hợp thì dự đoán là sai, phải xây dựng dự đoán mới. + Phát biểu kết luận. Muốn thực hiện được các khâu của phương pháp này, HS phải thực hiện việc thu thập thông tin, xử lí thông tin, khái quát kết quả tìm tòi nghiên cứu. Trong quá trình này lại có hai lĩnh vực luôn luôn kết hợp với nhau: hiện tượng thực tế cụ thể quan sát được và những kết luận trừu tượng phản ánh thực tế đó. Sự kết hợp đó được thực hiện thông qua các suy luận lôgic như: phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa v.v… Đối với Vật lí học thì quan sát thấy gì mới chỉ là một nữa, chỉ mới là nhận biết những dấu hiệu bên ngoài và điều này không quá khó khăn. Điều khó khăn và quan trọng hơn là thực hiện các phép suy luận để rút ra kết quả khái quát, phổ biến chung cho mọi hiện tượng. Điều thứ hai này GV rất khó nắm bắt. Cần phải tập cho HS phát biểu ý kiến của họ thành lời mới biết được họ có hiểu hay không. Bởi vậy, cần kiên trì tạo điều kiện cho HS phát biểu, tranh luận. 1.4.3. Rèn luyện cho HS phương pháp nhận thức vật lí Một trong những nét đặc trưng của tư duy khoa học là phải biết phương pháp hành động rồi mới hành động, chứ không hành động mò mẫm, ngẫu nhiên. Trang 15 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Về PPTN: GV có thể làm thí nghiệm để thu thập thông tin hoặc củng cố bảng số liệu kết quả thí nghiệm. Còn sau đó việc xử lí thông tin rút ra kết quả nên dành cho HS làm. Ở khâu thí nghiệm kiểm tra, cụ thể GV yêu cầu HS đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra bằng những thiết bị cụ thể, GV có thể làm thí nghiệm biểu diễn. Về PP mô hình: Nhờ phương pháp mô hình mà người ta có thể biểu diễn bản chất của hiện tượng ngay cả khi không quan sát được đối tượng phản ánh. Ngoài mô hình ảnh, còn hay phổ biến mô hình toán học. Về PP tương tự: Phương pháp tương tự là phương pháp nhận thức khoa học, trong đó sử dụng sự tương tự và phép suy luận tương tự để rút ra tri thức mới về đối tượng khảo sát.  Phương pháp tương tự gồm các giai đoạn cơ bản sau : + Tập hợp các dấu hiệu của đối tượng cần nghiên cứu và những dấu hiệu của đối tượng đã biết định đem đối chiếu. + Tiến hành phân tích tìm những dấu hiệu giống nhau và khác nhau giữa chúng. Kiểm tra xem các dấu hiệu giống nhau có phải là dấu hiệu bản chất của đối tượng đã biết. + Chuyển dấu hiệu khác biệt của đối tượng đã biết cho đối tượng nghiên cứu bằng suy luận tương tự. + Kiểm tra tính đúng đắn của các kết luận thu được (hoặc các hệ quả của chúng) bằng thực nghiệm ở chính đối tượng nghiên cứu. 1.4.4. Tận dụng những phương tiện DH mới, trang thiết bị TN mới; phát huy tính sáng tạo của GV trong việc làm và sử dụng đồ dùng DH a. Vai trò, vị trí của phương tiện, thiết bị dạy học  Góp phần quan trọng đổi mới PPDH, hướng vào hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, tạo điều kiện thuận lợi cho GV, HS thực hiện các hoạt động độc lập hoặc các hoạt động nhóm.  Sử dụng PTDH, TBDH không chỉ là PT của việc dạy mà còn là PTcủa việc học; không chỉ minh họa mà còn là nguồn tri thức là một cách chứng minh bằng quy nạp.  Sử dụng đồ dùng DH, thiết bị thực hành giúp HS tự tiến hành các bài thực hành, thí nghiệm. Những thiết bị DH có thể được GV, HS tự làm góp phần làm phong phú thêm thiết bị DH của nhà trường. Trang 16 Luận văn tốt nghiệp đại học  GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và có chất lượng cao của PTDH, TBDH tạo điều kiện đẩy mạnh hoạt động của HS trên cơ sở tự giác, tự khám phá kiến thức thông qua hoạt động thực hành, làm thí nghiệm.  Trong quá trình biên soạn chương trình SGK, SGV, các tác giả đã chú ý lựa chọn danh mục thiết bị DH và chuẩn bị phương tiện DH, thiết bị DH theo một số yêu cầu để có thể phát huy vai trò của thiết bị DH. b. Yêu cầu sử dụng phương tiện, thiết bị DH  Cần sử dụng PT, thiết bị DH khi sự vật hiện tượng không thể mô tả được: quá lớn, quá nhỏ, khó tìm trên thực tế, không thể biểu diễn được quá trình biến đổi (phản ứng hóa học, hoạt động của các động cơ…).  Tăng cường sử dụng PTDH, TBDH, phải coi đó là PT để nhận thức, không chỉ thuần túy là minh họa. Đây là nguồn thông tin cực kì quan trọng giúp HS có hứng thú tìm tòi, phát hiện kiến thức mới. Coi trọng quan sát, phân tích, nhận xét, dẫn đến hình thành khái niệm.  Tận dụng PTDH, TBDH đã có, chỉnh sửa, cải tiến cho phù hợp. Phát động phong trào GV, HS tự làm và sưu tập (tranh ảnh, mẫu vật…). c. Công nghệ thông tin với vai trò phương tiện DH, thiết bị DH  Thế giới bước vào kỉ nguyên mới nhờ tiến bộ nhanh chóng của việc ứng dụng CNTT vào tất cả các lĩnh vực. Trong giáo dục và đào tạo, CNTT đã góp phần hiện đại hóa phương tiện DH, thiết bị DH góp phần đổi mới PPDH.  Sử dụng CNTT như công cụ DH cần được đặt trong toàn bộ hệ thống các PPDH nhằm phát huy sức mạnh tổng hợp của cả hệ thống đó. Mỗi PPDH đều có những chỗ mạnh và chỗ yếu. Ta cần phát huy chỗ mạnh, hạn chế chỗ yếu của mỗi PP.  Bên cạnh đó cần phát huy vai trò của người thầy trong quá trình sử dụng CNTT như PTDH, TBDH, nghĩa là không thủ tiêu vai trò của người thầy mà ngược lại còn phát huy hiệu quả hoạt động của GV trong QTDH có sử dụng CNTT.  Sử dụng CNTT như PTDH, TBDH không phải chỉ nhằm thí điểm DH với CNTT mà còn góp phần DH về CNTT. Trang 17 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên  Sử dụng CNTT như một PTDH, TBDH, không phải chỉ để thực hiện DH với trang thiết bị của CNTT mà còn góp phần thúc đẩy việc đổi mới PPDH ngay cả trong điều kiện không có máy. 1.4.5. Tăng cường áp dụng PPDH theo nhóm hợp tác Hình thức tổ chức dạy học là hình thức bên ngoài của PPDH, được thiết lập theo những cấu trúc xác định nhằm thực hiện các nhiệm vụ dạy học. a. Dạy học với hình thức tổ chức hội thảo Hình thức hội thảo là người dạy tổ chức và điều khiển các thành viên trong lớp học trao đổi ý kiến và tư tưởng của mình về nội dung học tập, qua đó đạt được mục đích dạy học. Hai hoặc nhiều người trao đổi ý kiến với nhau, ta nói họ đang thảo luận. Thảo luận có thể áp dụng với mọi hoạt động của lớp học đòi hỏi có sự tham gia hợp tác để tìm kiếm giải pháp cho một vấn đề được đặt ra trong bài học. GV là người nêu vấn đề, khích lệ người học thảo luận nhằm đạt mục đích của bài học, do đó hình thức này cần sự tham gia tích cực của tất cả mọi người. b. Dạy học với hình thức hợp tác, thảo luận theo nhóm nhỏ Dạy học với hình thức hợp tác giúp các thành viên trong nhóm chia sẻ các băn khoăn, kinh nghiệm của bản thân, cùng nhau xây dựng nhận thức mới. Bằng cách nói ra những điều đang nghĩ, mỗi người có thể nhận rõ trình độ hiểu biết của mình về chủ đề nêu ra, thấy mình cần học hỏi thêm những gì. Bài học trở thành quá trình học hỏi lẫn nhau chứ không phải chỉ là sự tiếp nhận thụ động từ GV. c. E-learning Học tập (Learning) là gì? Là việc xử lí những thông tin mà người học thu được, nó được tạo nên sự thay đổi hoặc làm tăng kiến thức và khả năng, năng lực của người học. E-learning là việc thực hiện các chương trình giáo dục, học tập, đào tạo, bồi dưỡng thông qua các phương tiện điện tử. E-learning liên quan tới việc sử dụng máy tính hoặc các thiết bị điện tử trong một phương diện nào đó nhằm cung cấp tài liệu cho việc giáo dục, học tập, đào tạo, bồi dưỡng. d. Dạy học theo hình thức tổ chức thực hiện Dự án Trang 18 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Dự án là một dự định, một kế hoạch, trong đó xác định rõ mục tiêu, thời gian, tài chính, điều kiện vật chất, nhân lực và các hoạt động phải thực hiện nhằm đạt mục tiêu đề ra. Dạy học theo dự án là một hình thức tổ chức dạy học, trong đó HS thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, gắn với thực tiễn, kết hợp lí thuyết với thực hành, tự lực lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả. Hình thức làm việc chủ yếu là theo nhóm, kết quả dự án là những sản phẩm có thể giới thiệu được như các bài viết, tập tranh ảnh sưu tầm, chương trình hành động cụ thể. 1.5. Đổi mới việc thiết kế bài học 1.5.1. Một số hình thức trình bày kế hoạch bài học Viết hệ thống các hoạt động (HĐ) theo thứ tự tuyến tính từ trên xuống dưới. Viết hệ thống các HĐ theo 2 cột: HĐ của GV và HĐ của HS. Viết 3 cột: HĐ của GV, HĐ của HS, nội dung ghi bảng, hoặc tiêu đề nội dung chính và thời gian thực hiện. Viết 4 cột: HĐ của GV, HĐ của HS, nội dung ghi bảng, tiêu dề nội dung chính và thời gian thực hiện. 1.5.2. Một số hoạt động phổ biến * Hoạt động : Kiểm tra kiến thức cũ Hoạt động của HS Hoạt động của GV -Tái hiện kiến thức trả lời câu hỏi của GV. -Đặt vấn đề, nêu câu hỏi. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Gợi ý cách trả lời, nhận xét đánh giá. *Hoạt động : Tiếp nhận nhiệm vụ học tập Hoạt động của HS Hoạt động của GV -Quan sát, theo dõi giáo viên đặt vấn đề. -Tạo tình huống học tập. -Tiếp nhận nhiệm vụ học tập. - Trao nhiệm vụ học tập. * Hoạt động : Thu thập thông tin Trang 19 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Hoạt động của HS SVTH: Sơn Thị Thương Liên Hoạt động của GV -Nghe GV giảng. Nghe bạn phát biểu. -Tổ chức hướng dẫn. -Đọc và tìm hiểu một số vấn đề trong SGK. -Yêu cầu HS hoạt động. -Tìm hiểu bảng số liệu. -Giới thiệu nội dung tóm tắt, tài liệu -Quan sát hiện tượng tự nhiên hoặc trong cần tìm hiểu. thí nghiệm -Giảng sơ lược nếu cần thiết. - Làm thí nghiệm, lấy số liệu… -Làm thí nghiệm biểu diễn. -Giới thiệu, hướng dẫn cách làm thí nghiệm, lấy số liệu. -Chủ động về thời gian. * Hoạt động : Xử lí thông tin Hoạt động của HS Hoạt động của GV -Thảo luận nhóm hoặc làm việc cá nhân. -Đánh giá nhận xét, kết luận của HS. -Tìm hiểu các thông tin liên quan. -Đàm thoại gợi mở, chất vấn HS. -Lập bảng, vẽ đồ thị …nhận xét về tính quy -Hướng dẫn HS cách lập bảng, vẽ đồ luật của hiện tượng. thị và rút ra nhận xét, kết luận. -Trả lời các câu hỏi của GV. -Tổ chức trao đổi trong nhóm, lớp. -Tranh luận với bạn bè trong nhóm hoặc -Tổ chức hợp thức hóa kết luận. trong lớp... -Hợp thức về thời gian. -Rút ra nhận xét hay kết luận từ những thông tin thu được. * Hoạt động : Truyền đạt thông tin Hoạt động của HS Hoạt động của GV -Trả lời câu hỏi. -Gợi ý hệ thống câu hỏi, cách trình -Giải thích các vấn đề. bày vấn đề. -Trình bày ý kiến, nhận xét, kết luận. -Gợi ý nhận xét, kết luận bằng lời -Báo cáo kết quả. hoặc bằng hình vẽ. -Hướng dẫn mẫu báo cáo. * Hoạt động : Củng cố bài giảng Trang 20 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Hoạt động của HS SVTH: Sơn Thị Thương Liên Hoạt động của GV -Trả lời câu hỏi trắc nghiệm. -Nêu câu hỏi, tổ chức cho HS làm việc -Vận dụng vào thực tiễn. cá nhân hoặc theo nhóm. -Ghi chép những kết luận cơ bản. -Hướng dẫn trả lời. -Giải bài tập. -Ra bài tập vận dụng. -Đánh giá, nhận xét giờ dạy. * Hoạt động : Hướng dẫn học tập ở nhà Hoạt động của HS Hoạt động của GV -Ghi câu hỏi bài tập về nhà. -Nêu câu hỏi, bài tập về nhà. -Ghi những chuẩn bị cho bài sau. -Dặn dò, yêu cầu HS chuẩn bị bài sau. 1.5.3. Cấu trúc của giáo án soạn theo các hoạt động học tập Tên bài: .......... Tiết: .................................................................. theo phân phối chương trình. A. Mục tiêu (chuẩn kiến thức, kĩ năng và thái độ) 1. Kiến thức. 2. Kĩ năng. 3. Thái độ. B. Chuẩn bị (thiết bị dạy học, phiếu học tập,các phương tiện dạy học…) 1. Giáo viên. 2. Học sinh. 3. Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin và các phương tiện dạy học hiện đại. C. Tổ chức các hoạt động học tập Hoạt động 1 (…phút): Kiểm tra bài cũ (nếu cần) Hoạt động 2 (…phút): Đơn vị, kiến thức, kĩ năng 1 Hoạt động 3 (…phút): Đơn vị, kiến thức, kĩ năng 2 Hoạt động i (…phút): Đơn vị, kiến thức, kĩ năng k Hoạt động n-1 (…phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động n (…phút): Hướng dẫn về nhà D. Rút kinh nghiệm Ghi những nhận xét của giáo viên khi dạy xong. 1.6. Đổi mới kiểm tra, đánh giá Trang 21 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 1.6.1. Quan điểm cơ bản về đánh giá Đánh giá là công cụ quan trọng, chủ yếu xác định năng lực nhận thức người học, điều chỉnh quá trình dạy và học; là động lực để đổi mới phương pháp dạy học, góp phần cải thiện, nâng cao chất lượng đào tạo con người theo mục tiêu giáo dục. Đổi mới PPDH là ĐK quan trọng nhất để đổi mới đánh giá kết quả DH. Đánh giá là một quá trình, theo một quá trình: đánh giá từng nội dung, từng bài học, từng hoạt động giáo dục, từng môn học và đánh giá toàn diện theo mục tiêu giáo dục. Đánh giá không chỉ ở thời điểm cuối cùng của mỗi giai đoạn giáo dục mà trong cả quá trình. Đảm bảo phải đánh giá chính xác, khách quan, công bằng, minh bạch; phối hợp hợp lí và hiệu quả các hình thức kiểm tra vấn đáp, tự luận, trắc nghiệm để đạt được các yêu cầu, tiêu chí kiểm tra, đánh giá; khắc phục tình trạng kiểm tra, đánh giá tạo cho HS thói quen học đối phó, học tủ, học lệch, học không “tư duy”. 1.6.2. Các hình thức kiểm tra Hình thức kiểm tra thông dụng là trắc nghiệm, có 2 hình thức trắc nghiệm cơ bản là trắc nghiệm tự luận (tự luận) và trắc nghiệm khách quan (trắc nghiệm). Trắc nghiệm để đánh giá kết quả HT của HS so với mục tiêu môn học. Trắc nghiệm là khách quan vì tiêu chí đánh giá là đơn nhất, không phụ thuộc ý muốn chủ quan của người chấm. Đổi mới phương pháp ra đề kiểm tra đánh giá kết quả HT của HS người ta thường dùng các câu hỏi trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận.  Tự luận: là hình thức kiểm tra, thi mà trong đó đề kiểm tra, thi gồm các câu hỏi hoặc bài tập mà HS phải viết đầy đủ các câu trả lời hoặc bài giải theo cách riêng của mình.  Trắc nghiệm – Các hình thức trắc nghiệm - Trắc nghiệm là hình thức kiểm tra, thi mà trong đó đề kiểm tra, thi thường gồm nhiều câu hỏi hoặc bài tập mà các phương án trả lời đã có sẵn hoặc nếu HS phải viết câu trả lời thì câu trả lời là câu ngắn và chỉ duy nhất có một cách viết đúng. - Trắc nghiệm gồm các dạng sau: + Trắc nghiệm đúng sai. + Trắc nghiệm điền khuyết. + Trắc nghiệm đối chiếu cặp đôi (ghép đôi). Trang 22 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên + Trắc nghiệm nhiều lựa chọn: bao gồm 2 phần là phần mở đầu (phần dẫn) và phần thông tin. (12, trang 14). - Kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình giáo dục phổ thông. + Kiểm tra thường xuyên có kiểm tra vấn đáp và kiểm tra viết 15 phút. + Kiểm tra định kì được sử dụng sau khi kết thúc một hoặc một số chương, phần, môđun, chủ đề, chủ điểm và gồm có: kiểm tra viết, kiểm tra thực hành từ 1 tiết trở lên, kiểm tra học kì, kiểm tra cuối năm. (12, trang 15)  Những ưu điểm của trắc nghiệm khách quan: - Cải thiện tính hợp thức, tính trung thực, tính nhạy cảm của bài kiểm tra; là phương tiện thu nhận và chứa số lớn các câu trả lời trong thời gian ngắn. - Có thể tiến hành KT đánh giá trên diện rộng trong một khoảng thời gian ngắn. - Sự phân phối điểm trên một phổ rất rộng nên có thể phân biệt được rõ ràng trình độ của HS. - Cho phép đánh giá một cách hệ thống, chính xác ở mức cao. Bài kiểm tra có rất nhiều câu hỏi nên có thể kiểm tra được một cách hệ thống và toàn diện kiến thức và kĩ năng, tránh được tình trạng học tủ, dạy tủ. - Có thể sử dụng các phương tiện hiện đại trong chấm bài và phân tích kết quả kiểm tra.  Những nhược điểm của trắc nghiệm khách quan: - Khó khăn trong việc đánh giá một số kĩ năng: kĩ năng trình bày và viết ra những điều suy nghĩ, kĩ năng đưa ra các giải pháp trả lời mới và thậm chí là khả năng tự viết lại những điều trong trí nhớ có liên quan đến bài kiểm tra. - Đưa ra các giải pháp sai cho HS. Không có khả năng dẫn dắt việc đưa ra các câu trả lời. - Biên soạn câu hỏi khó, tốn nhiều thời gian. - Có thể có trường hợp HS có thể tìm ra cách trả lời hay hơn nên họ không thỏa mãn với phương án đã lựa chọn. Hạn chế trong việc đánh giá khả năng sáng tạo của HS. - Khó khăn trong việc truyền đạt miệng nội dung một câu hỏi trắc nghiệm KQ.  Quy trình biên soạn một đề kiểm tra viết môn Vật Lí: - Bước 1: Xác định mục tiêu kiểm tra. Trang 23 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên - Bước 2: Xác định nội dung kiểm tra (mục tiêu dạy học). + Các lĩnh vực kiến thức, kĩ năng. + Các kiến thức, kĩ năng của từng lĩnh vực theo mức độ từ thấp đến cao (nhận biết, thông hiểu, vận dụng). - Bước 3: Xây dựng ma trận của đề kiểm tra. - Bước 4: Viết các câu hỏi theo ma trận. - Bước 5: Xây dựng đáp án và biểu điểm. 1.6.3. Kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình giáo dục PT Kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục đối với mỗi môn học và cấp học có vai trò quan trọng trong việc kiểm tra năng lực cũng như kịp thời giúp HS cải thiện những mặt yếu kém. Và có hai hình thức như sau: a. Kiểm tra thường xuyên: gồm kiểm tra vấn đáp và kiểm tra 15 phút.  Kiểm tra vấn đáp được tiến hành trước, trong và sau khi học bài mới để kiểm tra kiến thức, thái độ HS ngay trong lớp học. Nó giúp GV thu được những thông tin phản hồi nhanh chóng có tác dụng thúc đẩy HS tích cực học tập một cách thường xuyên. Đồng thời kích thích sự tham gia của HS vào bài giảng của GV.  Kiểm tra 15 phút thường được sử dụng khi kết thúc một bài học hay một số bài nhằm củng cố, ôn lại kiến thức cho HS. b. Kiểm tra định kì Là hình thức kiểm tra được sử dụng khi kết thúc một chương hay kết thúc một số chương nhằm đánh giá được kết thúc, kĩ năng của HS về những vấn đề tương đối hoàn chỉnh trong phạm vi đã học. 1.6.4. Đổi mới kiểm tra đánh giá Kiểm tra, đánh giá được hiểu là sự theo dõi, tác động của người kiểm tra đối với người học nhằm thu được những thông tin cần thiết để đánh giá. “Đánh giá có nghĩa là xem xét mức độ phù hợp giữa một tập hợp thông tin có giá trị, thích hợp và đáng tin cậy với mục tiêu đã được đề ra để xác định thực trạng điểm mạnh, điểm yếu của người học và kết quả là đề ra những quyết định kịp thời nhằm uốn nắn, điều chỉnh có hiệu quả đối với các hoạt động dạy theo mục tiêu ấy, dành kết quả tối ưu.” (J.M.De ketele). Trang 24 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập đối với các môn học nói chung và môn vật lý nói riêng ở mỗi lớp và mỗi cấp học có vai trò quan trọng trong việc cải thiện kết quả giáo dục HS. Phải cụ thể mục tiêu đào tạo thành mục tiêu, yêu cầu của từng hoạt động giáo dục, từng môn học, từng bài học, từng bài kiểm tra. Nội dung đánh giá phải đổi mới theo hướng phát triển mọi năng lực của học sinh theo mục tiêu giáo dục. Sử dụng phối hợp các hình thức kiểm tra đánh giá khác nhau, kết hợp giữa trắc nghiệm từ luận và trắc nghiệm khác quan. Cần xác định phương thức đánh giá phù hợp với nội dung, kỹ năng cần rèn luyện của bài học và tình hình thực tế. Cần sử dụng linh hoạt các hình thức đánh giá. Tăng cường ứng dụng CNTT vào việc kiểm tra đánh giá góp phần tiết kiệm thời gian đảm bảo chính xác. Quá trình đánh giá được diễn ra theo một trình tự hoạch định trước đảm bảo tính giáo dục, tính khoa học và logic về nội dung. Từ thực trạng của việc đánh giá kết quả học tập ở trường THPT còn nhiều nhược điểm nên việc đánh giá được đổi mới trên nhiều phương diện: hình thức, mục tiêu, nội dung đánh giá. 1.6.5. Xác định các mức độ nhận thức trong đề kiểm tra Đánh giá chú trọng ba lĩnh vực của các hoạt động giáo dục là : lĩnh vực về nhận thức, lĩnh vực về hoạt động và lĩnh vực về cảm xúc, thái độ.  Nhận biết là sự nhớ lại các dữ liệu, thông tin đã có trước đây ; nghĩa là một người có thể nhận biết thông tin, ghi nhớ, tái hiện thông tin, nhắc lại một loạt dữ liệu, từ các sự kiện đơn giản đến các lí thuyết phức tạp. HS phát biểu đúng một định nghĩa, định lí, định luật nhưng chưa giải thích và vận dụng được chúng. Có thể cụ thể mức độ nhận biết bắng các động từ : - Nhận ra, nhớ lại các khái niệm, định lí, định luật, tính chất. - Nhận dạng (không cần giải thích ) được các khái niệm, hình thể, vị trí tương đối giữa các đối tượng trong các tình huống đơn giản. - Liệt kê, xác định các vị trí tương đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yếu tố.  Để kiểm tra mức độ nhận biết của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Mô tả, phát biểu, liệt kê, nhớ lại, nhận biết, xác định, kể tên, cái gì, bao nhiêu... Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra trí nhớ của HS về các dữ kiện, Trang 25 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên số liệu, các định nghĩa, tên tuổi, địa điểm...Việc trả lời các câu hỏi này giúp học sinh ôn lại được những gì đã học, đã đọc hoặc đã trải qua.  Thông hiểu là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, hiện tượng, sự vật; giải thích được, chứng minh được; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, hiện tượng, nó liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết.  Để kiểm tra mức độ thông hiểu của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Giải thích, lí giải, so sánh, hiểu thế nào... hoặc các từ hỏi “tại sao?”, “nghĩa là gì?”... Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra cách HS liên hệ, kết nối các dữ kiện, số liệu...Việc trả lời các câu hỏi này cho thấy học sinh có khả năng diễn tả bằng lời nói, nêu ra được các yếu tố cơ bản hoặc so sánh các yếu tố cơ bản trong nội dung đang học.  Vận dụng là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới : vận dụng nhận biết, hiểu biết thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra; là khả năng đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phương pháp, nguyên lí hay ý tưởng để giải quyết một vấn đề nào đó.  Để kiểm tra mức độ vận dụng của HS, ngoài các bài tập ra, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Tìm (trong thực tế), chỉ ra, liên hệ, làm thế nào, giải thích (trong thực tế) ... Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra khả năng áp dụng các dữ kiện, các khái niệm, quy luật, các phương pháp vào hoàn cảnh và điều kiện mới. Việc trả lời các câu hỏi áp dụng cho thấy học sinh có khả năng hiểu được các quy luật, khái niệm, có thể lựa chọn tốt các phương án để giải quyết vấn đề, vận dụng phương án này vào thực tiễn.  Phân tích là khả năng phân chia một thông tin ra các thành phần thông tin nhỏ sao cho có thể hiểu được cấu trúc, tổ chức của nó và thiết lập mối liên hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa chúng.  Để kiểm tra mức độ phân tích của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Tại sao, em có nhận xét gì về..., hãy chứng minh .... Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra khả năng phân tích nội dung vấn đề, từ đó đi đến kết luận, tìm ra mối qua hệ hoặc chứng minh một luận điểm. Việc trả lời các câu hỏi phân tích cho thấy học sinh có khả năng tìm ra được các mối quan hệ mới, tự diễn giải hoặc đưa ra kết luận. Trang 26 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên  Tổng hợp là khả năng sắp xếp, thiết kế lại thông tin, các bộ phận từ các nguồn tài liệu khác nhau và trên cơ sở đó tạo lập nên một hình mẫu mới. Có thể cụ thể hóa mức độ tổng hợp bằng các động từ : - Kết hợp nhiều yếu tố riêng thành một tổng thể hoàn chỉnh. - Khái quát hóa những vấn đề riêng lẻ cụ thể. - Phát hiện các mô hình mới đối xứng, biến đổi hoặc mở rộng từ mô hình đã biết ban đầu.  Việc trả lời các câu hỏi tổng hợp đòi hỏi HS phải dự đoán, giải quyết vấn đề và đưa ra câu trả lời sáng tạo. Cần nói cho HS biết rõ các em có thể tự do đưa ra những ý tưởng, giải pháp mang tính sáng tạo, tưởng tượng của riêng mình. Mục tiêu của loại câu hỏi này nhằm kiểm tra xem HS có thể đưa ra những dự đoán, giải quyết một vấn đề, đưa ra câu trả lời hoặc đề xuất có tính sáng tạo. Câu hỏi tổng hợp thúc đẩy sự sáng tạo của HS, các em phải tìm ra những nhân tố và những ý tưởng mới để có thể bổ sung cho nội dung.  Đánh giá là khả năng xác định giá trị của thông tin : bình xét, nhận định, xác định được giá trị của một tư tưởng, một phương pháp, một nội dung kiến thức. Đây là một bước mới trong việc lĩnh hội kiến thức được đặc trưng bởi việc đi sâu vào bản chất của đối tượng, sự vật, hiện tượng. Việc đánh giá dựa trên các tiêu chí nhất định.  Mục tiêu của câu hỏi đánh giá nhằm kiểm tra xem HS có thể đóng góp ý kiến và đánh giá các ý tưởng, giải pháp,… dựa vào những tiêu chuẩn đã đề ra. Hiệu quả kích thích tư duy HS khi đặt câu hỏi ở mức độ nhận thức thấp hay cao sẽ phụ thuộc rất nhiều vào khả năng của HS. Sẽ hoàn toàn vô tác dụng nếu GV đặt câu hỏi khó để HS không có khả năng trả lời được hoặc đặt câu hỏi quá dễ mà HS nào cũng có thể trả lời ngay mà không cần suy nghĩ. Sau khi HS trả lời xong, GV cần có nhận xét, động viên ngay những câu trả lời đúng cũng như câu trả lời chưa đúng. Sau đây là bảng các cấp độ nhận thức, hình thành kĩ năng và thái độ: Trang 27 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên a. Các mức độ nắm vững kiến thức theo Bloom Mức độ 1.Nhậnbiết 2.Thông hiểu 3.Vận dụng 4.Phân tích 5.Tổng hợp Định nghĩa Nhắc lại sự kiện. Sự thực hiện Nhắc lại định lý, công thức.. Trình bày hoặc hiểu được ý nghĩa Tìm được một trong các đại của các sự kiện. lượng liên quan công thức. Vận dụng các nguyên lí và các Thiết kế được phương án khi trường hợp riêng biệt. có đủ các thông số cần thiết. Vận dụng nguyên lý vào các trường Thiết kế được phương án khi phải tìm các thông số cần hợp phức hợp. thiết. Vận dụng nguyên lý vào các trường Tìm được lỗi trong các hợp phức hợp để trình bày một giải phương án. pháp mới. Vận dụng nguyên lý vào các trường hợp để đưa ra các giải pháp mới và 6.Đánh giá so sánh nó với các giải pháp đã biết Thiết lập được phương án mới. khác. b.Các mức độ hình thành kĩ năng theo Harrow Mức độ 1. Bắt chước 2. Làm được Định nghĩa Quan sát và sao chép rập khuôn. dẫn. xác xác như hướng dẫn. 5. Làm thuần thục nhiều lệch lạc. mẫu, vẫn còn sai sót nhỏ. Quan sát và thực hiện được chính hóa Làm được so với mẫu còn Quan sát thực hiện được như hướng Làm được cơ bản đúng như 3. Làm chính 4. Làm biến Sự thực hiện, ví dụ Làm được chính xác như mẫu. Thực hiện được các kĩ năng trong Làm được chính xác như mẫu các hoàn cảnh và tình huống khác trong các hoàn cảnh khác nhau. nhau. Đạt trình độ cao về tốc độ và sự chính xác, ít cần sự can thiệp của ý thức. Trang 28 Làm được chính xác như mẫu, kĩ năng như bản năng. Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên c. Các cấp độ hình thành thái độ theo Bloom Mức độ Định nghĩa Sự thực hiện, ví dụ Có mong muốn tham gia vào hoạt Chú ý nghe giảng, tham gia 1. Tiếp nhận động. 2. Có trả lời, đáp ứng Thể hiện tán thành hay không, Hoàn thành bài tập về nhà, 3.Có lí lẽ, lượng giá 4. Được tổ chức hệ thống các hoạt động lớp. chưa có lí lẽ. tuân theo nội quy của trường. Trở thành có giá trị với bản thân. Tin và bảo vệ cái đúng. Cân bằng giữa các giá trị, giải Xây dựng thành hệ thống có giá trị. quyết được các xung đột về giá trị. 5. Hình thành Hình thành đặc trưng bản sắc Phối hợp trong các nhóm hoạt đặc trưng riêng. động hình thành thói quen. 1.6.6. Vai trò của đánh giá kết quả học tập của học sinh thông qua việc thi và kiểm tra Đối với GV: giúp cho GV đánh giá được kết quả dạy của bản thân và kết quả học cuả HS, qua đó có thể rút kinh nghiệm về nội dung và phương pháp dạy học nhằm cải tiến, nâng cao chất lượng dạy học trong trường phổ thông. Đối với HS: giúp cho chính bản thân HS tự đánh giá được kết quả của chính mình, rèn luyện cho HS khả năng tự lực đặt và giải quyết các vấn đề, phản ứng nhanh nhạy, linh hoạt trước những tình huống “có vấn đề”, khả năng lí giải các vấn đề tư duy logic…đồng thời rèn luyện cho HS tính kĩ luật, thúc đẩy việc HT của HS. Đối với các nhà quản lí giáo dục, kết quả thi và kiểm tra là những căn cứ pháp lí cơ bản để đánh giá GV và HS, là những thông tin rất quan trọng làm cơ sở cho việc điều hành, chỉ đạo quá trình đào tạo trong nhà trường. Trang 29 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Chương 2. PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở THPT 2.1. Khái niệm tư duy 2.1.1. Định nghĩa tư duy Theo M. N. sacdacop: “ Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được”. I.N. Tônxtôn đã viết: “ Kiến thức chỉ thật sự là kiến thức khi nào nó là thành quả của cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ”. Như vậy, trong quá trình học thì cái mà HS lĩnh hội được chính là cách tư duy, cách tư duy sẽ còn lại trong mỗi người học trong khi kiến thức có thể bị quên đi trong trí nhớ. Hay nói cách khác HS chỉ lĩnh hội được tri thức chỉ khi họ thật sự tư duy. Hiểu một cách khác theo tâm lí học thì tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ, quan hệ có tính qui luật bên trong của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. Tư duy là hình thức cao nhất của sự phản ánh, là mức độ nhận thức mới về chất so với cảm giác và tri giác. Tóm lại, trong vật lí có thể hiểu tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật hiện tượng của các 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 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. 2.1.2. Đặc điểm của tư duy a. Tư duy phản ánh hiện thực khách quan Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong đầu, những nguyên tắc hay nguyên lí chung, những khái niệm hay vật tiêu biểu và phản ánh khái quát tính phổ biến của đối tượng. 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 và giúp con người nhận thức hiện thực một cách toàn diện hơn. Trang 30 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên b. Tính trừu tượng và khái quát của tư duy Khác với nhận thức cảm tính, tư duy không phản ánh từng thuộc tính riêng lẻ rời rạc của một sự vật, hiện tượng mà tư duy có khả năng phản ánh sự vật hiện tượng một cách khái quát. Có nghĩa là tư duy có khả năng trừu xuất khỏi sự vật, hiện tượng những thuộc tính, những dấu hiệu cá biệt, cụ thể, chỉ giữ lại những thuộc tính bản chất chung cho nhiều sự vật hiện tượng, trên cơ sở đó mà khái quát những sự vật riêng lẻ, nhưng có những thuộc tính chung thành một nhóm, một loại, một phạm trù. Ví dụ: dấu hiệu bản chất của kim loại là có tính dẫn nhiệt và dẫn điện… Nói cách khác tư duy mang tính trừu tượng và khái quát và nhờ điều này 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 trước đây mà ta chưa biết. c. Tính gián tiếp Nhận thức cảm tính chỉ phản ánh bản thân sự vật một cách trực tiếp. Tư duy giúp chúng ta hiểu biết những gì tác động trực tiếp, không cảm giác và quan sát được, mang lại những nhận thức thông qua các dấu hiệu gián tiếp. Tư duy giúp quá trình hoạt động nhận thức của con người nhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính và cho ta khả năng hiểu biết được những đặc điểm bên trong, những đặc điểm bản chất mà cảm giác tri giác không phản ánh được. Đồng thời sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những kí hiệu, bằng ngôn ngữ. Mặt khác nhờ có tính gián tiếp của tư duy mà con người đã nhận thức thế giới một cách sâu sắc hơn và mở rộng không giới hạn khả năng nhận thức của mình, con người không chỉ phản ánh những gì diễn ra trong hiện tại mà còn phản ánh được cả quá khứ và tương lai. d. Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ Trong nhận thức cảm tính dù có ngôn ngữ hay không thì quá trình cảm giác, tri giác vẫn diễn ra. Nhưng nếu không có ngôn ngữ thì không có một quá trình tư duy nào vì ngôn ngữ là một 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 hóa 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. Đồng thời nếu không có tư duy thì ngôn ngữ chỉ là một chuỗi âm vô nghĩa, không nội dung. Trang 31 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Do đó tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ biện chứng với nhau, đó là mối liên hệ giữa nội dung và hình thức. e. Tính có vấn đề Vấn đề là những tình huống, hoàn cảnh chứa đựng một mục đích, một vấn đề mới mà những hiểu biết cũ, những phương pháp hành động cũ tuy còn cần thiết song không đủ sức giải quyết. Hoạt động tư duy chỉ nảy sinh trong hoàn cảnh có vấn đề nà con người quan tâm, đã nhận thức một cách đầy đủ và có nhu cầu giải đáp bằng những hiểu biết của mình hay chuyển thành nhiệm vụ của tư duy để giải quyết vấn đề đó, nghĩa là gặp phải tình huống có vấn đề. 2.2. Quá trình tư duy 2.2.1. Các giai đoạn của một quá trình tư duy Tư duy là một hành động trí tuệ, là một quá trình giải quyết một nhiệm vụ nào đó nảy sinh trong quá trình nhận thức hay trong hoạt động thực tiễn. Quá trình đó gồm các giai đoạn sau: a. Xác định vấn đề Tư duy chỉ nảy sinh khi con người nhận thức được tình huống. Tình huống là điều kiện quan trọng của tư duy. Song không phải tình huống nào cũng nảy sinh tư duy. Chỉ có những tình huống mà con người nhận thức rằng “có vấn đề” và cần phải giải quyết nó để thỏa mãn nhu cầu thì trong tình huống đó tư duy mới nảy sinh. Mỗi người sẽ nhìn nhận vấn đề một cách khác nhau tùy thuộc vào kiến thức, kinh nghiệm và nhu cầu cá nhân. Một người càng có nhiều kinh nghiệm trong một lĩnh vực nào đó càng dễ dàng nhìn ra một cách đầy đủ các mâu thuẫn. Và nhu cầu của mỗi người cũng rất quan trọng. Nếu người nào có nhu cầu cao trong vấn đề đó thì sẽ nhìn nhận vấn đề sâu sắc hơn những người có nhu cầu cơ bản. Trong giai đoạn này cần chú ý tránh xác định lệch hướng vấn đề. Nếu xác đinh sai sẽ ảnh hưởng đến những bước sau và có thể không tìm ra phương pháp giải quyết. Đây là giai đoạn đầu tiên và quan trọng của quá trình tư duy. b. Xuất hiện các liên tưởng – huy động các tri thức, kinh nghiệm Chủ thể tư duy huy động các tri thức, kinh nghiệm liên quan đến các vấn đề cần giải quyết từ đó xuất hiện các liên tưởng. Sau khi xác định vấn đề chủ thể tư duy bắt tay vào việc tìm kiếm tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau và tập hợp những kinh Trang 32 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên nghiệm của bản thân hoặc kinh nghiệm học hỏi từ những người đi trước có liên quan đến vấn đề, từ đó liên tưởng trong đầu những nội dung có liên quan đến vấn đề. c. Sàng lọc các liên tưởng hình thành giải quyết Các tri thức kinh nghiệm thoạt đầu mang tính chất rộng rãi, bao trùm nên cần được sàng lọc cho phù hợp với nhiệm vụ tư duy. Chủ thể tư duy tìm kiếm thông tin từ nhiều phía nên lượng thông tin thu được rất lớn nhưng không phải thông tin nào cũng chính xác, cần phải lựa chọn những thông tin phù hợp và đáng tin cậy để đưa vào giải quyết vấn đề. d. Kiểm tra giả thuyết Nên trải qua một quá trình kiểm tra trước khi thực hiện các giả thuyết. Cần kiểm tra xem giả thuyết nào tương ứng với điều kiện và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả nhất. Nếu:  Giả thuyết được khẳng định thì sẽ đi đến giải quyết vấn đề bằng giả thuyết đó.  Giả thuyết bị phủ định thì hình thành một quá trình tư duy mới tìm ra giả thuyết mới phù hợp hơn để giải quyết vấn đề. Trong giai đoạn này sau khi kiểm tra các phương án đôi khi chủ thể tư duy sẽ phát hiện ra một số nhiệm vụ mới cần giải quyết. e. Giải quyết vấn đề Là khâu cuối cùng trong quá trình tư duy. Khi giả thuyết đã được kiểm tra và khẳng định thì sẽ được thực hiện, nghĩa là đi đến câu trả lời cho vấn đề được đặt ra. Sau khi giải quyết vấn đề đôi khi một số vấn đề mới lại nảy sinh. Lúc đó, một quá trình tư duy mới lại bắt đầu. 2.2.2. Các thao tác của quá trình tư duy Vật lý là môn khoa học thực nghiệm. Hầu hết các khái niệm, các định luật vật lý đều được xây dựng trên cơ sở phân tích các hiện tượng xảy ra trong thực tế và trong các thí nghiệm. Trong quá trình này, HS phải thực hiện các thao tác trí tuệ nhất là các thao tác phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa… a. Thao tác phân tích Phân tích là quá trình con người dùng trí óc để phân chia các sự vật hiện tượng, trong quá trình hình thành mặt này hay mặt kia, thuộc tính này hay thuộc tính kia để nhận thức từng mặt hay từng thuộc tính của sự vật hiện tượng. Đây là việc phân tích trong trí óc đối tượng nhận thức thành các bộ phận thành phần. Xuất phát Trang 33 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên từ góc độ phân tích các hoạt đông tư duy đi sâu vào bản chất thuộc tính của bộ phận đó đi tới những giả thuyết và những kết luận khoa học. b. Thao tác tổng hợp Tổng hợp là quá trình con người dùng trí tuệ để hợp nhất các thành phần của sự vật hiện tượng qua phân tích thành một chỉnh thể. Phân tích và tổng hợp là hai quá trình ngược nhau nhưng thống nhất với nhau, đan xen lẫn nhau, sự phân tích được tiến hành theo hướng của tổng hợp. Còn tổng hợp được thực hiện theo kết quả của phân tích. Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện quan trọng để tổng hợp được chính xác, trọn vẹn, ngược lại tổng hợp sơ bộ làm tiền đề quan trọng cho sự phân tích. Phân tích và tổng hợp giúp ta hiểu sự vật và hiện tượng đầy đủ và sâu sắc hơn. Thao tác phân tích và tổng hợp là hai thao tác cơ bản của hoạt đông trí tuệ và được chứa đựng trong mọi thao tác trí tuệ khác. c. Thao tác so sánh So sánh là dùng trí tuệ đặt các đối tượng cần so sánh như sự vật, hiện tượng, quá trình cạnh nhau để xác định cái giống nhau, cái khác nhau, cái tương tự giữa chúng. So sánh có vai trò rất quan trọng trong qua trình nhận thức, so sánh là cơ sở của sự hiểu biết và tư duy. Nhờ có sự so sánh các sự vật, hiện tượng khác nhau mà ta có thể lĩnh hội các tài liệu với tính đa dạng độc đáo và phức tạp của chúng. Sự so sánh có thể xảy ra ở những mức độ khác nhau: Có thể so sánh toàn phần hoặc so sánh trong một giới hạn nào đó. Vì vậy, khi so sánh người ta phải xác định tiêu chuẩn để so sánh. Đây là điều GV phải chú ý khi yêu cầu HS so sánh trong giờ học vật lí. d. Thao tác trừu tượng hóa Trừu tượng là một bộ phận của toàn bộ, tách ra khỏi toàn bộ, nó cố lập ra khỏi các mối liên hệ của các bộ phận mà nó giữ lại những thuộc tính cơ bản và loại bỏ những thuộc tính không cơ bản. Thao tác trừu tượng hóa là quá trình gạt bỏ những liên hệ, những yếu tố, những thuộc tính thứ yếu, thuộc tính không cần thiết, căn bản, chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy. Trừu tượng hóa là sự nhấn mạnh các đặc điểm bản chất theo một quan niệm nhất định. Trang 34 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên e. Tháo tác khái quát hóa Khái quát hóa là sự tổng hợp các đặc điểm chung của một loại sự vật hiên tượng. Vì thuộc tính chung có thể là bản chất và cũng có thể không là bản chất. Nhưng khái quát hóa bao giờ cũng là sự tổng kết các đặc điểm chung bản chất theo một quan điểm nhất định. Vì vậy, giữa trừu tượng hóa và khái quát hóa có quan hệ chặt chẽ với nhau. Trừu tượng hóa tạo điều kiện cho khái quát hóa còn trong khái quát hóa các thuộc tính bản chất được nhấn mạnh thêm. Trong thực tế nhiều khi khó tách bạch hai thao tác này. f. Thao tác cụ thể hóa Ngoài những thao tác trên thao tác cụ thể hóa cũng đóng vai trò không kém, đó là vận dụng những khái niệm, định luật, quy tắc đã được khái quát hóa vào thực tiễn để giải quyết những nhiệm vụ cụ thể. Để cho HS có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì GV phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho HS. Chính trong quá trình hình thành các khái niệm phát hiện các định luật VL, HS phải thực hiện các thao tác. Nhưng thao tác tư duy lại diễn ra trong đầu HS, cho nên GV không thể quan sát được mà uốn nắn trực tiếp. Mặt khác HS cũng không thể quan sát được hành động của GV mà bắt chước. Bởi vậy, GV có thể sử dụng những cơ sở định hướng sau đây để giúp HS có thể tự lực thực hiện các thao tác tư duy đó:  GV tổ chức quá trình HT sao cho ở từng giai đoạn hành động nhận thức xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy, mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ HT.  GV đưa ra những câu hỏi để định hướng cho HS tìm những thao tác tư duy hay PP suy luận hành động trí tuệ thích hợp.  GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiện các tháo tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa.  GV giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic dưới dạng những quy tắc đơn giản. Trang 35 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 2.2.3. Các loại tư duy Dựa theo những dấu hiệu khác nhau thì có nhiều cách phân biệt tư duy. Đối với dạy học vật lí, người ta quan tâm những loại tư duy chủ yếu dưới đây: a. Tư duy kinh nghiệm Tư duy kinh nghiệm là một loại tư duy chủ yếu dựa trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng PP “ thử và sai”. Chủ thể phải thực hiện một nhiệm vụ nào đó, thử mò mẫn thực hiện một số thao tác, hành động nào đó, ngẫu nhiên gặp một trường hợp thành công, sau đó lặp lại đúng như thế mà không biết nguyên nhân vì sao. Kiểu tư duy này đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hằng ngày để giải quyết mọi số vấn đề trong phạm vi hẹp. Ví dụ đứng trước một máy thu hình có nhiều nút bấm, một HS bấm thử tất cả các nút. Sau một số lần bấm, em đó nhận ra rằng ấn nút thứ nhất thì có hình ảnh, ấn nút thứ hai thì có tiếng mà không biết tại sao. Kinh nghiệm này không áp dụng cho các loại máy thu hình khác, trong đó không có nút bấm mà có núm xoay hoặc cần gạt. b. Tư duy lí luận Tư duy lí luận là một loại tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụng những khái niệm trừu tượng, những tri thức lí luận. Đặc trưng của loại tư duy này là:  Không dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luôn hướng tới xây dựng quy tắc, quy luật chung ngày một sâu rộng hơn.  Tự định hướng hành động, suy nghĩ về cách thức hành động trước khi hành động.  Luôn sử dụng các tri thức khái quát đã có để lí giải, dự đoán những sự vật, hiện tượng cụ thể.  Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lí luận, xác định được phạm vi ứng dụng với mỗi lí thuyết. Tư duy lí luận rất cần thiết cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu dài mới có được. Nhờ có tư duy lí luận, con người mới có thể đi sâu được vào bản chất của sự vật hiện tượng, phát hiện được quy luật vận động của chúng và sử dụng những tri thức khái quát đó để cải tạo bản thân và làm biến đổi thế giới tự nhiên, phục vụ lợi ích của mình. Trang 36 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên c. Tư duy logic Tư duy logic là tư duy tuân theo các nguyên tắc, quy luật của logic học một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm phải các sai lầm trong cách lập luận, biết phát hiện ra các mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lí khách quan. Logic học là một khoa học nghiên cứu những tư tưởng của con người về mặt hình thức logic của chúng và xây dựng những nguyên tắc, quy luật mà việc tuân theo chúng là điều kiện cần để đạt tới chân lí trong quá trình suy luận. Con người bằng kinh nghiệm của mình đã suy nghĩ theo những quy luật nhất định rất lâu trước khi nhũng quy luật được khoa học logic khám phá ra. Những quy luật của logic học mà mỗi người sử dụng trong quá trình hoạt động tư duy không phải là con người tự ý tái tạo ra mà là sự phản ánh những mối liên hệ và quan hệ khách quan của sự vật và hiện tượng quanh ta. Bởi thế dù chưa biết logic học nhưng con người bằng kinh nghiệm sống của mình đã có thể trao đổi tư tưởng với nhau, thông hiểu nhau và thống nhất được với nhau trong một số lập luận, phán đoán. Tuy nhiên điều kiện đó chỉ xảy ra trong một số trường hợp đơn giản, còn khi những trường hợp phức tạp thì khó có thể thông hiểu lẫn nhau, hoặc khó phân biệt đúng hay sai, nếu không nắm vững và vận dụng đúng đắn những quy tắc, quy luật logic học. VD: HS có thể dễ dàng tin rằng lập luận sau đây là đúng, dù không hiểu lí do tại sao: Tất cả kim loại đều dẫn điện Vật này là kim loại: Vậy: Vật này dẫn điện. Nhưng họ có thể biết rằng lập luận dưới đây là đúng hay sai: Tất cả kim loại đều dẫn điện. Vật này dẫn điện. Vậy: Vật này là kim loại. Tuy nhiên, đối với HS ở trường phổ thông, không thể dạy cho họ logic học để sau đó, họ mới vận dụng các quy tắc, và quy luật logic để suy nghĩ, lập luận. Trái lại, ta có thể thông qua việc giải quyết những nhiệm vụ cụ thể mà tích lũy dần kinh nghiệm mà đến một lúc nào đó sẽ tự tổng kết thành những quy tắc đơn giản thường dùng. Tư duy logic được sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động nhận thức, cho nên phải thường xuyên rèn luyện cho HS cách tư duy logic. Trang 37 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên d. Tư duy Vật lí Ta hiểu tư duy VL là sự quan sát các hiện tượng VL, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và định lượng của các hiện tượng và các đại lượng VL, dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những KT khái quát vào thực tiễn. Các hiện tượng VL trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luật chi phối chúng thường lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng. Bởi vậy, muốn nhận thức được những đặc tính bản chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên là phải phân tích được hiện tượng phức tạp thành những bộ phận, những giai đoạn bị chi phối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố. Có như thế ta mới xác lập được những mối quan hệ bản chất, trực tiếp, những sự phụ thuộc định lượng giữa những đại lượng VL dùng để đo lường những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng. Muốn biết những kết luận khái quát thu được có phản đúng hiện thực khách quan không, ta phải kiểm tra lại trong thực tiễn. Để làm việc đó, ta phải xuất phát từ những kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự đoán những hiện tượng mới có thể quan sát được trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm xác nhận hiện tượng mới đúng như dự đoán thì kết luận khái quát ban đầu mới được xác nhận là chân lý. Mặt khác, việc vận dụng những KT VL khái quát vào thực tiễn tạo điều kiện cho con người cải tạo thực tiễn, làm cho các hiện tượng VL xảy ra theo hướng có lợi cho con người, thỏa mãn được nhu cầu ngày càng tăng của con người. Trong quá trình nhận thức VL như trên, con người sử dụng tổng hợp, xen kẽ nhiều hình thức tư duy, trong đó có hình thức tư duy chung như tư duy lí luận, tư duy logic và hình thức đặc thù của VL học như thực nghiệm, mô hình hóa… VD: Quan sát hiện tượng các vật nổi hay chìm trong nước, ta thấy rất phức tạp. Thông thường vật nặng thì chìm, vật nhẹ thì nổi, nhưng cũng có trường hợp vật nặng thì nổi và vật nhẹ lại chìm. Hai vật nặng cùng thả trong nước nhưng vật thì nổi, vật kia lại chìm. Hình như cả trọng lượng, hình dạng, kích thước, bản chất của vật, của chất lỏng đều ảnh hưởng đến hiện tượng này. Sự quan sát trực tiếp những hiện tượng đa dạng đó trong tự nhiên khó có thể rút ra được điều gì chung , khó mà phát hiện được quy luật chi phối hiện tượng. Ta phải phân tích xem có yếu tố nào ảnh Trang 38 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên hưởng đến hiện tượng nổi và xem xét từng yếu tố một. Chẳng hạn vật nhúng trong nước chịu tác dụng của hai lực: trọng lượng kéo vật xuống và nước đẩy vật lên. Lực đẩy của nước lên vật cũng là một hiện tượng phức tạp, phụ thuộc vào cả vật và cả chất lỏng: phụ thuộc vào thể tích của vật và vào trọng lượng riêng của chất lỏng. Cuối cùng thì hiện tượng nổi của một vật nhúng trong chất lỏng rất đa dạng và phức tạp lại bị chi phối bởi một loạt những tính chất, quy luật đơn giản sau: Trọng lượng của vật: P = DV Lực đẩy của chất lỏng tác dụng lên vật nhúng trong nó bằng trọng lượng của khối chất lỏng bị chiếm chỗ: F = DV Vật nổi hay chìm là do mối quan hệ giữa P và F quyết định: P>F vật chìm xuống P=F vật lửng lơ P suy đoán giải pháp và thực hiện giải pháp (khảo sát lý thuyết và/ thực nghiệm) => kiểm tra, vận dụng kết quả’’. 3.7.1. Pha thứ 1: Đề xuất vấn đề- bài toán - Tạo tình huống có vấn đề ( Xây dựng bài toán nhận thức). - Phát hiện nhận dạng vấn đề nảy sinh. - Phát biểu vấn đề cần giải quyết. Như vậy, trong khâu quan trọng nhất là tạo tình huống có vấn đề. Từ cái đã biết và nhệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn nhưng gây ra được sự hứng thú nhận thức, kích thích tư duy và hy vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành một vấn đề- bài toán. 3.7.2. Pha thứ 2: Suy đoán giải pháp, thực hiện giải pháp - 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. - Thực hiện giải pháp: Vận hành mô hình rút ra kết luận logic về cái cần tìm 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. Trang 51 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 3.7.3. Pha thứ 3: 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 lý thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự cách biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lý thuyết, (mô hình hệ quả logic), với kết luận có được từ các dữ liệu thực nghiệm ( mô hình xác nhận) để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được, khi có sự phù hợp giữa lý 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 lý thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm. Qua việc thực hiện các pha của phương pháp GQVĐ sẽ giúp cho người học nâng cao khả năng tư duy, sáng tạo và tổng hợp kiến thức. 3.8. Vai trò và ý nghĩa của phương pháp giải quyết vấn đề - Dạy học theo phương pháp GQVĐ giúp cho HS liên hệ và sử dụng những tri thức đã có trong việc tiếp thu tri thức mới cũng như tạo được mối liên giữa những tri thức khác nhau mà trước đó thường được nghiên cứu độc lập. - Thông qua việc học tập định hướng GQVĐ sẽ giúp HS thường xuyên giải thích được sự sai khác giữa lí thuyết và thực tiễn hay chính là những mâu thuẫn nhận thức được tìm thấy. - Việc áp dụng phương pháp GQVĐ trong dạy học giúp HS, vừa nắm vững kiến thức mới, vừa nắm được PP để tìm ra kiến thức đó, lại vừa phát triển tư duy tích cực, độc lập sáng tạo và có khả năng vận dụng tri thức vào những tình huống mới, chuẩn bị năng lực thích ứng vào đời sống nhằm phát hiện và giải quyết kịp thời các vấn đề nảy sinh. - Nếu HS tham gia tích cực trong quá trình dạy học sẽ làm tăng niềm vui cũng như cá thể hóa đối với học tập, do đó làm tăng động cơ học tập và hứng thú với môn học. Đồng thời khi HS thường xuyên vận dụng tri thức vào GQVĐ thì khả năng vận dụng vào giải quyết các tình huống sẽ hiệu quả hơn và có thể giúp phát triển năng lực giao tiếp xã hội. - Tuy nhiên việc sử dụng phương pháp này thường mất nhiều thời gian so với các phương pháp khác. Do đó khi đưa ra vấn đề giáo viên cần giúp đỡ học sinh bằng những câu hỏi gợi mở để khám phá, tìm kiếm làm rõ bằng cách vận dụng các kĩ năng, kiến thức để đưa ra lời giải hợp lí, chính xác. Trang 52 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Chương 4. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG 2. DAO ĐỘNG CƠ, VẬT LÍ 12 NÂNG CAO 4.1. Phân tích chương “Dao động cơ “ VL 12 nâng cao 4.1.1. Mục tiêu của chương Chủ đề Mức độ cần đạt Kiến thức 1. Dao động điều - Phát biểu được định nghĩa dao động điều hòa. hòa. Các đại lượng - Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu. đặc trưng. - Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa. 2. Con lắc lò xo. - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao Con lắc đơn. động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn. - Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn. Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do. 3. Dao động riêng. - Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Frênen. Dao động tắt dần. - Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Frênen để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng tần số và cùng phương dao động. - Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì ? - Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra. 4. Dao động cưỡng - Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao động bức. Hiện tượng cưỡng bức. cộng hưởng. Dao động duy trì. Kĩ năng - Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn. 5. Phương pháp - Biểu diễn được một dao động điều hòa bằng vectơ quay. giản đồ Frênen. - Xác định chu kì dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm. Trang 53 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 4.1.2. Sơ đồ câu trúc nội dung của chương Dao động điều hòa Con lắc đơn. Con lắc vật lý Năng lượng trong dao động điều hòa Bài tập về dao động điều hòa Dao động tắt dàn và dao động duy trì Dao động cưỡng bức. Cộng hưởng Tổng hợp dao động Thực hành: Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn hoặc con lắc lò xo và gia tốc trọng trường 4.2 Thiết kế một số bài học trong chương 4.2.1. Bài 6 Dao động điều hòa I. Mục tiêu bài học: Trang 54 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên 1.Kiến thức - Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động. - Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lo xo. - Biết rằng biểu thức của dao động điều hoà là nghiệm của phương trình động lực học. - Hiểu rõ các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà: biên độ, pha, tần số góc, chu kỳ, tần số. - Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà (DĐĐH). - Hiểu rõ khái niệm chu kỳ và tần số của dao động điều hoà. - Biết biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay. - Biết viết điều kiện ban đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha ban đầu . 2.Kỹ năng - Giải bài tập về động học dao động. - Tìm được các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Chuẩn bị con lắc dây, con lắc lò xo thẳng đứng, con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí. Cho học sinh quan sát chuyển động của 3 con lắc đó. - Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động con lắc dây. Nếu có thiết bị đo chu kỳ dao động của con lắc lò xo nằm ngang có đệm không khí bằng đồng hồ hiện số thì có thể thay việc đo chu kỳ con lắc dây bằng việc đo chu kỳ con lắc lò xo nằm ngang. - Những điều cần lưu ý trong SGV. Phiếu học tập Câu 1: Thế nào là dao động điều hòa ? Cho ví dụ ? Trang 55 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Câu 2: Xét ba đại lượng đặc trưng A, , cho dao động điều hòa của một con lắc lò xo đã cho. Những đại lượng nào có thể có những giá trị khác nhau, tùy thuộc các kích thích dao động ? Đại lượng nào chỉ có một giá trị xác định đối với con lắc lò xo đã cho ? Câu 3: Tốc độ của chất điểm dao động điều hòa cực đại khi a. li độ cực đại. b. gia tốc cực đại. c. li độ bằng 0. d. pha bằng /4. Câu 4: Gia tốc của chất điểm dao động điều hòa bằng 0 khi a. li độ cực đại. b. li độ cực tiểu. c. vận tốc cực đại hoặc cự tiểu. d. vận tốc bằng 0. Câu 5: Dao động điều hòa đổi chiều khi a. lực tác dụng đổi chiều. b. lực tác dụng bằng 0. c. lực tác dụng có độ lớn cực đại. d. lực tác dụng ngược chiều với vận tốc. 2. Học sinh: - Ôn lại các kiến thức về đạo hàm, cách tính đạo hàm, ý nghĩa vật lí của đạo hàm; trong chuyển động thẳng, vận tốc của chất điểm bằng đạo hàm toạ độ của chất điểm theo thời gian, còn gia tốc bằng đạo hàm của vận tốc theo thời gian. - Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều của vật. III. Tiến trình xây dựng kiến thức bài học Trang 56 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Con lắc đồng hồ di chuyển qua lại quanh vị trí cân bằng => dao động. Nếu chuyển động được lặp lại mãi mãi => dao động tuần hoàn. Phương trình động lực học: F= -kx =>x’’+ K k x =0. Đặt  2  m m => x’’ + 2x = 0 ( Phương trình động lực học) Nghiệm của ptđlh: x = Acos(t + ) (Phương trình dao động) => Định nghĩa dao động Các đại lượng đặc trưng: A: biên độ. (t+) : pha của dao động. : pha ban đầu của dao động. Chu kì: T  2 1  => Tần số: f   .  T 2 Vận tốc: v = x’ = - Asin(t+) = Acos(t++/2) Gia tốc: a = v’ = - A2cos(t+) = - 2x. Điều kiện ban đầu, sự kích thích. Câu hỏi và bài tập vận dụng. Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay. Các cơ hội HS tư duy có thể nhận được trong quá trình tiếp thu bài học: Cơ hội 1: Dao động là gì? Hãy tìm ví dụ về dao động trong thực tế ? Cơ hội 2: Hãy thiết lập phương trình động lực học của vật DĐ trong con lắc lò xo ? Cơ hội 3: Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa ? Cơ hội 4: Hãy biểu diễn đồ thị (li độ) của dao động điều hòa? Cơ hội 5: Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa ? IV. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề Trang 57 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Hoạt động của HS Hoạt động của GV  HS suy nghĩa cá nhân tìm câu trả lời.  GV nêu câu hỏi kiểm tra KT cũ: + Viết biểu thức của lực đàn hồi. + Viết phương trình định luật II Newton.  HS nhận thức được vấn đề bài học.  Đặt vấn đề: Hàng ngày chúng ta thấy rất nhiều chuyển động mà chúng ta đã học như: chuyển động của chiếc lá cây khi có gió, chuyển động của con lắc đồng hồ, chuyển động của xích đu, chuyển động của cái võng… Các chuyển động đó tuân theo quy luật nào không? Bài học của ngày hôm nay giúp chúng ta trả lời câu hỏi đó. Hoạt động 2. Tìm hiểu khái niệm dao động, dao động tuần hòa. HS thảo luận chung toàn lớp. GV cho HS quan sát chuyển động của - Các chuyển động trên giống nhau ở con lắc đơn, con lắc lò xo trên đệm khí chỗ: vật chỉ chuyển động trong một vùng trên màng hình máy chiếu projector. Sau không gian hẹp, chuyển động qua lại đó trả lời câu hỏi: các chuyển động trên quanh một vị trí cân bằng. có điểm nào giống nhau? HS tiếp thu ghi nhớ.  GV thông báo: - Những chuyển động như trên gọi là dao động. - Dao động là chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng.  GV nêu câu hỏi để HS tìm hiểu dao động tuần hoàn: HS suy nghĩa cá nhân. - Các dao động trên có tuân theo quy luật nào không?  HS quan sát và rút ra dự đoán:  GV nêu câu hỏi thiết kế phương án thí - Đối với dao động của con lắc VL và nghiệm kiểm tra dự đoán: dao động của con lắc lò xo trên đệm - Làm thế nào để kiểm tra điều dự đoán không khí có tuân theo một quy luật: sau trên? Trang 58 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên những khoảng thời gian nhất định con lắc lại trở về vị trí ban đầu.  HS thảo luận chung toàn lớp.  GV thống nhất phương án thí nghiệm - Dùng đồng hồ bấm giây để đo khoảng và cho HS tiến hành thí nghiệm và rút ra thời gian mà mỗi lần con lắc VL trở về vị kết luận. trí ban đầu. - Đại diện cho cả lớp, hai HS lên tiến hành thí nghiệm. Kết luận: Dự đoán trên đúng. HS tiếp thu ghi nhớ.  GV thông báo: - Dao động chúng ta vừa xét ở trên là dao động tuần hoàn. - Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. - Giai đoạn nhỏ nhất được lặp lại trong dao động tuần hoàn được gọi là dao động toàn phần hay một chu trình. - Thời gian thực hiện một dao động toàn phần gọi là chu kì (T) của dao động tuần hoàn. Đơn vị của T là giây (s). - Trong một giây chuyển động thực hiện được f dao động toàn phần, f gọi là tuần số của dao động tuần hoàn. f = 1/T, đơn vị là Héc (Hz). Hoạt động 3. Nghiên cứu giao động của vật giao động trong con lắc lò xo  HS thảo luận chung toàn lớp  GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên Trang 59 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Vì HS đã được sử dụng phần mềm phân cứu: tích video ở lớp 10 nên có thể đề xuất các -Để tìm hiểu quy luật chuyển động phương pháp như sau: chúng ta có thể sử dụng phương pháp lý - Để nghiên cứu chuyển động của một vật thuyết nào? Nếu khảo sát dao động bằng lý thuyết thì chúng ta có thể vận bằng con đường thực nghiệm thì phải dụng định luật II Newton. tiến hành thí nghiệm như thế nào ? - Thí nghiệm cần phải xác định được tọa  GV nêu các câu hỏi gợi ý: độ của vật ở mỗi thời điểm và có thể sử - Phân tích các lực tác dụng vào vật. - Viết phương trình định luật II Newton. dụng phần mềm phân tích video. GV thông báo: Chọn trục tọa độ như hình vẽ, góc tọa độ - Đây là phương trình mà các em chưa O tại vị trí cân bằng. Áp dụng định luật II biết phương pháp giải. Để dự đoán Newton ta có: nghiệm các em có thể sử dụng phần F  kx  ma mềm phân tích video tìm hiểu sự phụ  kx  mx   2  k x0 m thuộc của x và t, sau đó thử lại với phương trình trên. k  x    2 x  0 m  HS thảo luận chung toàn lớp. - GV sử dụng phần mềm phân tích - Căn cứ vào kết quả thực nghiệm ta có video để vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thể dự đoán nghiệm của phương trình thuộc của x và t và yêu cầu HS dự đoán được biểu diễn dưới dạng hàm số sin nghiệm của phương trình (*). hoặc cosin theo thời gian.  HS chú ý lắng nghe. HS thảo luận chung toàn lớp. Tìm x’’, thay x và x’’ vào phương trình (*) để kiểm tra. x'  A cos(t   ) x' '   2 A cos(t   )   2 x Thay vào (*) ta được nghiệm đúng.  HS tiếp thu ghi nhớ.  GV thông báo: - Tọa độ phương trình trên gọi là li độ. - Nghiệm toán học của phương trình (*) có dạng: Trang 60 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên x  A cos(t   ) , trong đó A và  là hai hằng số bất kì.  GV nêu câu hỏi để HS kiểm tra sự đúng đắn của nghiệm phương trình: - Để khẳng định x  A cos(t   ) là nghiệm của phương trình (*) ta phải làm thế nào ?  GV thông báo: - phương trình x  A cos(t   ) cho sự phụ thuộc của li độ x và thời gian, gọi là phương trình dao động. - Dao động mà phương trình có dạng là hàm côsin hay sin của thời gian nhân với một hằng số, gọi là dao động điều hòa. Hoạt động 4. Tìm hiểu các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa  HS làm việc cá nhận  GV yêu cầu HS đọc SGK và cho biết - Biên độ A là giá trị cực đại của li độ x ý nghĩa các đại lượng đặc trưng của dao ứng với cos(t   )  1. Biên độ luôn động điều hòa. luôn dương. - (t   ) gọi là pha của dao động tại thời điểm t. Với biên độ đã cho thì pha xác định li độ x của dao động. -  là pha ban đầu, tức là pha (t   ) vào thời điểm t=0. -  gọi là tần số của pha dao động.  HS là việc cá nhân.  GV yêu cầu HS chỉ ra các đại lượng đặc trưng của hai phương trình dao động Trang 61 GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Luận văn tốt nghiệp đại học 4 ) 3 Ta có: x  5 cos(t  SVTH: Sơn Thị Thương Liên sau: x  3 cos(t  4  5 cos(t  ) 3  4 x  5 cos(t   => x  5 cos(t  ) ) 4 ) 3 3 Suy ra các đại lượng đặc trưng cho phương trình là:  GV đặt câu hỏi gợi ý - Biên độ dao động luôn có giá trị như - Biên độ dao động: A=5 cm. thế nào? - Để biên độ dao động luôn dương ta cần - Pha ban đầu:     phải biến đổi phương trình như thế nào? 3 - Muốn đưa dấu trừ vào bên trong biểu  - Pha ban đầu: (t  ) thức ta cần phải áp dụng tính chất lượng - Tần số góc:    rad/s giác nao? 3 Hoạt động 5: Vẽ đồ thị của dao động điều hòa. Từ đó, xác định biểu thức chu kì, biểu thức tần số của dao động điều hòa  HS làm việc cá nhân.  GV yêu cầu HS vẽ đồ thị của dao động - HS lập bảng biến thiên của x theo t và điều hòa. Từ đó, xác định biểu thức chu vẽ được đồ thị hàm số: kì, biểu thức tần số của dao động điều hòa. Cho biểu thức dao động điều hòa có phải là dao động tuần hoàn không? Tại A sao? O T/2 2T A Từ đồ thị li độ dao động điều hòa ta thấy: - Dao động điều hòa là dao động tuần hoàn. - Giai đoạn chuyển động từ thời điểm t= 0 đến t  2  là giai đoạn ngắn nhất được lặp lại liên tục và mãi mãi, đó là Trang 62 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên một dao động toàn phần. Suy ra chu kì T của dao động điều hòa là: T  2  . - Tần số của dao động điều hòa f   . 2 Hoạt động 6: Xác định vận tốc và gia tốc của dao động điều hòa  HS làm việc cá nhân.  GV yêu cầu HS xác định vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa, rút ra - Ta có: v  x'  A sin(t   ) nhận xét về sự biến đổi của vận tốc và  gia tốc theo thời gian.  A cos(t    ) 2 a  x"  v'   2 A cos(t   )   2 A cos(t   ) - Vận tốc và gia tốc cũng biến thiên điều hòa cùng tần số vời li độ x. - Vận tốc có giá trị cực đại v  A khi li độ x=0, và có giá trị cực tiểu v=0 khi li độ v   A . - Gia tốc ngược pha với li độ x. Hoạt động 7: Tìm hiểu các dao động điều hòa bằng vecto quay  HS làm việc cá nhân  GV yêu cầu HS làm việc với phiếu HT + để trả lời câu hỏi 1, sau đó trình bày cách biểu diễn một dao động điều hòa bằng x vectơ quay. O  GV gợi ý: - Tại thời điểm t góc giữa vectơ OM và - Vào thời điểm t, góc giữa trục Ox và trục Ox bằng bao nhiêu? vecto OM là (t   ) . - Sau một thời gian t vectơ OM quay Trang 63 GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Luận văn tốt nghiệp đại học Hình chiếu của vectơ OM lên trục Ox là: SVTH: Sơn Thị Thương Liên thêm một góc bằng bao nhiêu? Chx OM = OM cos(t   ) Vậy hình chiếu của vectơ quay OM lên trực Ox là biểu diễn một dao động ĐH. Hoạt động 8: Tìm hiểu sự kích thích dao động HS làm việc cá nhân.  GV yêu cầu HS làm việc với phiếu HT để trả lời câu 2. - Nếu chọn góc thời gian t=0 là lúc thả  GV nêu các câu hỏi gợi ý: vật tự do ở li độ x0, ta sẽ có: - Phương trình dao động điều hòa của x(0)=x0 và v(0)=0 con lắc có dạng như nào? thay vào phương trình - Công thức vận tốc của vật dao động x  A cos(t   ) ta được: điều hòa? x(0)  A cos( )  x0 - Cần phải xác định những đại lượng nào v(0)  A sin( )  0 trong phương trình? Giải hệ phương trình - Nếu chọn góc thời gian t=0 là thả vật  A cos( )  x0 ta được   A sin   0 rơi tự do thì khi đó li độ và vận tốc của  A  x0    0 vật bằng bao nhiêu? Vậy phương trình dao động điều hòa của con lắc là: x  x0 cos(t ) .  HS tiếp thu, ghi nhớ.  GV thông báo - Việc kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn xo là cách kích thích dao động của vật. - Việc chọn góc thời gian t=0 và xác định li độ và vận tốc tại thời điểm t=0 ta sẽ có thời điểm ban đầu. - Nếu biết biên độ A, tần số góc  và pha ban đầu  thì ta có thể tính được li độ x và vận tốc v tại thời điểm t. Nếu biết điều kiện ban đầu và tần số góc  ta có thể xác định được biên độ A và Trang 64 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên pha ban đầu  . Hoạt động 9: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo  HS ghi nhớ.  GV yêu cầu HS làm tiếp bài 3, 4, 5, 6 trong phiếu bài tập. - Ôn lại khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn, mômen quán tính, mômen của lực đối với một trục, phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục. V- Rút kinh nghiệm-bổ sung ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4.2.2. Bài 7 Con lắc đơn. Con lắc vật lí I. Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức Trang 65 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên - Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc vật lí. - Nắm vững những công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản. - Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đã học trong bài trước và lặp lại bài này. 2.Kỹ năng - Thiết lập phương trình dao động bằng phương pháp động lực học. - Giải một số bài tập về dao động điều hoà. II. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Một con lắc đơn, một con lắc vật lí cho học sinh quan sát trên lớp. - Một con lắc vật lí (phẳng) bằng bìa hoặc bằng tấm gỗ. Trên mặt có đánh dấu vị tí khối tâm G và khoảng cách OG từ trục quay tới khối tâm. - Những điều lưu ý trong SGV. Phiếu học tập Câu 1: Thế nào là con lắc đơn, con lắc vật lí ? Câu 2: Hãy nêu ứng dụng của con lắc vật lí ? Câu 3: Dao động của vật nặng trong con lắc lò xo là dao động tịnh tiến: vật nặng chuyển động tịnh tiến theo phương trình dạng sin, vào một thời điểm đã cho mọi điểm của vật nặng có cùng vận tốc và cùng gia tốc. Dao động của con lắc vật lí có phải là dao động tịnh tiến không ? Nếu không thì dao động này khác dao động tịnh tiến thế nào ? Câu 4: Đối chiếu dao động của con lắc đơn với dao động của con lắc lò xo. Trả lời các câu hỏi sau đây với từng con lắc: a. Lực kéo về có phụ thuộc vật nặng không ? b. Gia tốc của vật nặng có phụ thuộc khối lượng của nó không ? c. Tần số góc có phụ thuộc khối lượng vật nặng không ? Câu 5: Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc: a. khối lượng của con lắc. b. trọng lượng của con lắc. Trang 66 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên c. tỉ số của trọng lượng và khối lượng của con lắc. d. khối lượng riêng của con lắc. 2. Học sinh: - Các kiến thức về dao động điều hoà đã học. III. Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức Con lắc đơn. Dao động của con lắc đơn có phải là DĐĐH?   Phương trình động lực học của con lắc đơn Các lực tác dụng lên vật Trọng lực P Lực căng của dây R Phương trình Định luật II Newton: P  R  ma , chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo ta có:  P sin   mat (at  s")  mg sin   ms" Với   100 thì sin     Đặt:  2  s g  s" s  0 l l g  s" 2 s  0 : phương trình động lực l học dao động của con lắc đơn. Nghiệm của phương trình động lực học của con lắc đơn Phương trình dao động của con lắc đơn: s  s0 cos(t   ) Con lắc đơn DDĐH với chu kì: T  2   2 l g Con lắc VL Phương trình động lực học:  " 2  0 Phương trình DĐ: s  s0 cos(t   ) Con lắc VL DĐĐH với chu kì: T  2   2 I mgd Các cơ hội HS tư duy có thể nhận được trong quá trình tiếp thu bài học: Cơ hội 1: Thế nào là con lắc đơn ? Cơ hội 2: Phương trình động lực học của con lắc đơn ? Trang 67 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Cơ hội 3: Nghiệm của phương trình động lực học ? Cơ hội 4: Thế nào là con lắc vật lý ? Cơ hội 5: Như thế nào là hệ dao động ? IV. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1. Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện xuất phát. Đặt vấn đề Hoạt động của HS Trợ giúp của GV  HS suy nghĩ tìm ra câu trả lời  GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức  HS quan sát. cũ: - Viết phương trình động lực học của vật dao động trong con lắc lò xo. - Viết phương trình dao động điều hòa và ý nghĩa các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa. - Dao động của một con lắc đơn gồm một vật nặng có kích thước nhỏ, khối lượng m treo ở một đầu dây mềm không dãn có độ dài l và khối lượng không đáng kể có phải lài dao động tuần hoàn không nếu như cung dao động AOB là nhỏ khoảng 100? Theo bài học trước DĐ của con lắc đơn là DĐ tuần hoàn.  Đặt vấn đề: Bài học trước chúng ta đã khảo sát DĐ tuần hoàn của con lắc lò xo và biết rằng DĐ của con lắc lò xo là DĐĐH. Liệu rằng DĐ của con lắc đơn có phải là DĐĐH không? Bài học hôm nay chúng ta trả lời câu hỏi này. Hoạt động 2. Xây dựng chương trình động lực học của con lắc đơn  HS thảo luận Q  GV nêu câu hỏi về vấn đề cần nghiên cứu: Trang 68 Luận văn tốt nghiệp đại học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên - Muốn biết dao động của con lắc có phải α dao động điều hòa hay không cần phải biết phương trình động lực học của con lắc có dạng như thế nào? R  GV cần gợi ý: M - Xác định tọa độ của con lắc. A - Muốn xác định tọa độ của con lắc cần P1 O phải chọn một hệ quy chiếu. α - Hệ thức liên hệ giữa li độ s, chiều dài l Pn và góc  . P Vật nặng ở vị trí M xác định bởi cung - Phân tích các lực tác dụng vào vật. OM=s, s gọi là li độ cong. Dây treo ở QM xác định bởi góc OQM=  gọi là li độ góc. Chiều dương để tính s và  là chiều từ 0 đến A. Các lực tác dụng lên vật: trọng lực P, phản lực R theo hướng MQ. - Thành phần Pn của trọng lực và R của - Phân tích trong lực thành hai thành dây treo không gây ra gia tốc cho vật phần, Pn theo phương của dây treo, Pt theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo theo phương tiếp tuyến của quỹ đạo chuyển động của vật mà hợp lực của chuyển động thì thành phần lực nào có chúng là lực hướng tâm giữ cho vật tác dụng kéo vật về vị trí cân bằng như chuyển động trên quỹ đạo tròn. Ta có lực đàn hồi của con lắc lò xo? phương trình đình luật II Newton: - Thành phần lực nào không gây ra gia P1=ma=ms”. Với dao động nhỏ thì tốc theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo sin    , gần đúng có thể coi cung OM chuyển động? - Viết phương trình định luật II Newton là một đoạn thẳng, nên: ms"  mg sin   mg  mg  s" g s0 l s l cho vật. - Chỉ xét những DĐ nhỏ, tức là góc  rất nhỏ, còn li độ s [...]... học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Sơn Thị Thương Liên Chương 2 PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở THPT 2.1 Khái niệm tư duy 2.1 .1 Định nghĩa tư duy Theo M N sacdacop: “ Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật và hiện tư ng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tư ng... trong hoàn cảnh có vấn đề nà con người quan tâm, đã nhận thức một cách đầy đủ và có nhu cầu giải áp bằng những hiểu biết của mình hay chuyển thành nhiệm vụ của tư duy để giải quyết vấn đề đó, nghĩa là gặp phải tình huống có vấn đề 2.2 Quá trình tư duy 2.2 .1 Các giai đoạn của một quá trình tư duy Tư duy là một hành động trí tuệ, là một quá trình giải quyết một nhiệm vụ nào đó nảy sinh trong quá trình... Trong quá trình giải quyết VĐHT, GV cần cân nhắc việc gì HS làm được, việc gì cần trợ giúp, giảng giải phát hiện VĐ Trong mọi bài học, GV tìm ra một số chỗ để HS tự lực hoạt động ([7], Tr 52) 1.4.2 Áp dụng rộng rãi kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề Kiểu dạy học nêu và GQVĐ (dạy học nêu vấn đề) là kiểu dạy học trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi GQVĐ theo cách của các nhà khoa học, GV vừa tạo... lệch hướng vấn đề Nếu xác đinh sai sẽ ảnh hưởng đến những bước sau và có thể không tìm ra phương pháp giải quyết Đây là giai đoạn đầu tiên và quan trọng của quá trình tư duy b Xuất hiện các liên tư ng – huy động các tri thức, kinh nghiệm Chủ thể tư duy huy động các tri thức, kinh nghiệm liên quan đến các vấn đề cần giải quyết từ đó xuất hiện các liên tư ng Sau khi xác định vấn đề chủ thể tư duy bắt tay... được khẳng định thì sẽ đi đến giải quyết vấn đề bằng giả thuyết đó  Giả thuyết bị phủ định thì hình thành một quá trình tư duy mới tìm ra giả thuyết mới phù hợp hơn để giải quyết vấn đề Trong giai đoạn này sau khi kiểm tra các phương án đôi khi chủ thể tư duy sẽ phát hiện ra một số nhiệm vụ mới cần giải quyết e Giải quyết vấn đề Là khâu cuối cùng trong quá trình tư duy Khi giả thuyết đã được kiểm tra... thế kỉ XX đều rất quan tâm đến vấn đề phát triển năng lực sáng tạo ở HS Nhiều lí thuyết về việc phát triển đã ra đời (trong đó nổi bật là lí thuyết thích nghi của J.piaget và lí thuyết về vùng phát triển gần” của Vưgốtxki ), nhiều phương pháp dạy học mới đã được thử nghiệm và đã đạt được những kết quả khả quan 1.3 Mục tiêu của chương trình Vật lí THPT 1.3.1 Đạt được một hệ thống kiến thức vật lý phổ... hợp với phương pháp thực nghiệm Bất kì ở đâu và nơi nào sự sáng tạo chỉ có thể nảy sinh trong khi giải quyết vấn đề Bởi vậy, tổ chức, lôi cuốn HS tham gia tích cực vào việc giải quyết vấn đề học tập là biện pháp cơ bản để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS Để thực hiện phương pháp dạy học mới hướng vào việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của HS thì ngoài vai trò hướng dẫn, tổ chức của GV,... thì sẽ được thực hiện, nghĩa là đi đến câu trả lời cho vấn đề được đặt ra Sau khi giải quyết vấn đề đôi khi một số vấn đề mới lại nảy sinh Lúc đó, một quá trình tư duy mới lại bắt đầu 2.2 .2 Các thao tác của quá trình tư duy Vật lý là môn khoa học thực nghiệm Hầu hết các khái niệm, các định luật vật lý đều được xây dựng trên cơ sở phân tích các hiện tư ng xảy ra trong thực tế và trong các thí nghiệm Trong... lí giải, dự đoán những sự vật, hiện tư ng cụ thể  Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lí luận, xác định được phạm vi ứng dụng với mỗi lí thuyết Tư duy lí luận rất cần thiết cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu dài mới có được Nhờ có tư duy lí luận, con người mới có thể đi sâu được vào bản chất của sự vật hiện tư ng, phát hiện được quy luật vận động của chúng và sử dụng. .. cần gạt b Tư duy lí luận Tư duy lí luận là một loại tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụng những khái niệm trừu tư ng, những tri thức lí luận Đặc trưng của loại tư duy này là:  Không dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luôn hướng tới xây dựng quy tắc, quy luật chung ngày một sâu rộng hơn  Tự định hướng hành động, suy nghĩ về cách thức hành động trước khi hành động  Luôn sử dụng các