Vận dụng lí thuyết kiến tạo trong dạy học chương dao động cơ vật lí 12 THPT (LV00986)

Ở nước ta, đã có một số đề tài nghiên cứu vận dụng các tư tưởng, quan điểm của lý thuyết kiến tạo vào dạy học và bước đầu đã thu được những thành công nhất định như: Nguyễn Phương Hồng v

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

PHẠM QUANG THỌ

VẬN DỤNG LÍ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12 THPT Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS Lương Việt Thái

HÀ NỘI, 2013

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Lương Việt Thái, người đã

tận tình giảng dạy, đôn đốc, gúp đỡ, động viên và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong tổ phương pháp

và các thầy cô trong khoa Vật lí- Trường ĐHSP Hà Nội 2 đã giảng dạy, tạo điều kiện, chỉ bảo và đóng góp những ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giáo, các thầy cô giảng dạy trong tổ bộ môn Vật lí trường THPT Nguyễn Thái Học – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc, đã nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi làm thực nghiệm tại trường Xin cảm ơn sự cộng tác nhiệt tình, tích cực của tập thể các em học sinh khối 12 trường THPT Nguyễn Thái Học – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè tôi đã luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi, động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài

Hà Nội, tháng 12 năm 2013

Tác giả

Phạm Quang Thọ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với

sự hướng dẫn của TS Lương Việt Thái cũng như các Thầy, Cô trong Khoa Vật Lí – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Các kết quả là trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào khác

Hà Nội, tháng 12 năm 2013

Tác giả

Phạm Quang Thọ

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

PHẦN MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT 5

1.1 Lí thuyết kiến tạo 5

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo 5

1.1.2 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 7

1.1.3 Mô hình dạy học theo lý thuyết kiến tạo 9

1.1.4 Môi trường dạy học kiến tạo 11

1.1.5 Vai trò của người học và người dạy trong quá trình dạy học kiến tạo 12

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lí ở trường phổ thông 15

1.2.1 Mục tiêu dạy học vật lí ở trường phổ thông 15

1.2.2 Vận dụng quan điểm của LTKT trong dạy học vật lí 16

1.2.3 Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 19

Kết luận Chương 1 25

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” THEO QUAN

ĐIỂM KIẾN TẠO

26 2.1 Mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ” 26

2.1.1 Về kiến thức 26

2.1.2 Về kỹ năng 26

2.1.3 Về thái độ 27

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương 27

2.2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương“Dao động cơ” 27

2.2.2 Nội dung của chương 28

2.3 Các thí nghiệm hỗ trợ 32

2.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Dao động cơ” ở một số trường THPT 35

2.4.1 Hoạt động chủ yếu của giáo viên ở trên lớp 35

2.4.2 Hoạt động chủ yếu của học sinh ở trên lớp 37

2.5 Điều tra quan niệm của học sinh về các kiến thức liên quan đến chương “Dao động cơ” 38

2.6 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “ Dao động cơ ” theo quan điểm kiến tạo 50

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 81

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 82

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 83

3.2.1 Đối tượng 83

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 83

3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 84

3.3.1 Chuẩn bị trước khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 84

3.3.2 Diễn biến của các giờ dạy trong quá trình thực nghiệm 85

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 87

3.4.1 Trước thực nghiệm 88

3.4.2 Sau thực nghiệm 89

3.5 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 92

3.5.1 Phân tích định tính 92

3.5.2 Phân tích định lượng 93

Kết luận chương 3 95

PHẦN KẾT LUẬN 98

1 Về mặt lí luận 98

2 Về thực tiễn 98

3 Kiến nghị 99

DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

PHỤ LỤC 102

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm qua, đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là trọng tâm trong công tác đổi mới giáo dục, với mục đích là thay đổi lối dạy học truyền thống truyền thụ một chiều sang dạy học theo phương pháp dạy học tích cực nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen năng lực tự học, tinh thần hợp tác, kỹ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập “Học” là quá trình kiến tạo kiến thức của học sinh; học sinh tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác và xử lý thông tin, qua đó hình thành hiểu biết, phát triển các năng lực và phẩm chất Do vậy trong dạy học cần tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh, dạy học sinh cách tìm ra chân lý Chú trọng hình thức năng lực tự học, sáng tạo, hợp tác, để đáp ứng những yêu cầu của cuộc sống hiện tại, tương lai Những điều đã học cần thiết, bổ ích cho bản thân học sinh và cho sự phát triển

xã hội Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động

Một số phương pháp dạy học tích cực được nhiều nhà nghiên cứu giáo dục cũng như các giáo viên đang trực tiếp giảng dạy quan tâm trong đó có dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo (LTKT)

Lý thuyết kiến tạo ra đời từ cuối thế kỉ 18 và phát triển mạnh mẽ vào cuối thế kỉ 20 Dạy học kiến tạo được xây dựng dựa trên lý thuyết kiến tạo về học tập Trong dạy học kiến tạo, người học tích cực, chủ động kiến tạo kiến thức của bản thân qua kinh nghiệm vốn có và tương tác với môi trường học tập Dạy học kiến tạo không chỉ giúp người học nắm được kiến thức, kĩ năng,

kĩ xảo cần có mà quan trọng hơn là thúc đẩy được khả năng tư duy, sáng tạo

của người học và những trải nghiệm trong thực tế giúp người học hoàn thiện khả năng làm người đáp ứng được yêu cầu phát triển của xã hội

Hiện nay, trong các hướng nghiên cứu về lý thuyết kiến tạo thì vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm là vận dụng lý thuyết này vào dạy học

Ở nước ta, đã có một số đề tài nghiên cứu vận dụng các tư tưởng, quan điểm của lý thuyết kiến tạo vào dạy học và bước đầu đã thu được những thành công nhất định như: Nguyễn Phương Hồng với việc tiếp cận kiến tạo trong dạy học khoa học và vận dụng mô hình kiến tạo tương tác để dạy học một số bài học vật lý ở trung học phổ thông (THPT); Dương Bạch Dương (2003) với việc đưa ra phương pháp giảng dạy một số khái niệm, định luật trong chương trình Vật lý 10 theo quan điểm kiến tạo; Lương Việt Thái (2007) với việc vận dụng

tư tưởng của lý thuyết kiến tạo để nghiên cứu quá trình dạy học ở một số nội dung vật lý trong môn khoa học ở tiểu học và môn vật lý ở trung học cơ sở (THCS)…

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi nghiên cứu đề tài “Vận dụng

quan điểm của lý thuyết kiến tạo để thiết kế tiến trình dạy học chương dao động cơ” - Vật lý 12 THPT, với hy vọng nâng cao chất lượng học tập của

học sinh

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để tổ chức quá trình dạy

học một số nội dung trong chương “Dao động cơ” nhằm nâng cao chất lượng

học tập của học sinh lớp 12 THPT

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Quá trình dạy học chương “Dao động cơ” lớp 12 THPT

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Tổ chức quá trình dạy học một số nội dung thuộc chương “Dao động

cơ” ở trường THPT theo quan điểm LTKT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng quan điểm của LTKT để dạy học một số kiến thức của chương “Dao động cơ” – vật lí 12 THPT thì có thể giúp học sinh nâng cao

chất lượng học tập

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Tìm hiểu lý thuyết kiến tạo trong dạy học, các phương án dạy học dựa trên quan điểm kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lí

5.2 Phân tích nội dung, xác định mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ” ở lớp 12 THPT

5.3 Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Dao động cơ” ở một số trường THPT thuộc tỉnh Vĩnh Phúc

5.4 Thiết kế dạy học một số kiến thức chương “Dao động cơ” lớp 12 THPT theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lí

5.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học đã thiết

kế

6 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi sử dụng phối hợp một số phương pháp nghiên cứu:

6.1 Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách báo, tài liệu, các công trình nghiên cứu có liên quan, từ đó phân tích, tổng hợp, vận dụng để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

6.2 Nghiên cứu thực tiễn:

- Điều tra bằng phiếu: để tìm hiểu thực trạng dạy học ở một số trường THPT nhằm xác định vốn kiến thức, hiểu biết ban đầu của học sinh liên quan

đến nội dung kiến thức trong chương “Dao động cơ”

- Trao đổi trực tiếp với giáo viên về phương pháp dạy và phương pháp

học của học sinh để từ đó vận dụng LTKT vào dạy học sao cho có hiệu quả

6.3 Thực nghiệm sư phạm: để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học ban đầu

6.4 Thống kê toán học: để phân tích kết quả về điều tra và tổ chức thực nghiệm

7 Đóng góp của luận văn

- Hệ thống hoá được cơ sở lý luận của việc vận dụng LTKT trong dạy học vật lí

- Xác định được những hiểu biết ban đầu, những khó khăn chủ yếu và những sai lầm phổ biến của học sinh lớp 12 THPT khi học tập chương “Dao động cơ”

- Xây dựng được tiến trình dạy học một số nội dung chương “Dao động cơ” theo quan điểm lý thuyết kiến tạo

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận của việc vận dụng quan điểm kiến tạo trong dạy học vật lí

Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Dao động cơ” theo quan điểm kiến tạo

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT

KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT

1.1 Lí thuyết kiến tạo

1.1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo

Theo từ điển tiếng việt, kiến tạo có nghĩa là xây dựng nên Theo Mebrien và Brandt (1997) thì: “Kiến tạo là một cách tiếp cận “Dạy” dựa trên nghiên cứu về việc “Học” với niềm tin rằng: tri thức được kiến tạo nên bởi mỗi cá nhân người học sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều so với việc nó được nhận từ người khác” Còn theo Brooks (1993) thì: “Quan điểm về kiến tạo trong dạy học khẳng định rằng học sinh cần phải tạo nên những hiểu biết

về thế giới bằng cách tổng hợp những kinh nghiệm mới vào trong những cái

mà họ đã có trước đó Học sinh thiết lập nên những quy luật thông qua sự phản hồi trong mối quan hệ tương tác với những chủ thể và ý tưởng …”

Vào năm 1993, M Briner đã viết: “Người học tạo nên kiến thức của bản thân bằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiến thức và kinh nghiệm đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới, hợp thành tổng thể thống nhất giữa những kiến thức mới thu nhận được với những kiến thức đang tồn tại trong trí óc”

Mặc dù có những cách diễn đạt khác nhau về kiến tạo trong dạy học, nhưng tất cả các cách nói trên đều nhấn mạnh đến vai trò chủ động của người học trong quá trình học tập và cách thức người học thu nhận những tri thức cho bản thân Theo những quan điểm này, người học không học bằng cách thu nhận một cách thụ động những tri thức do người khác truyền cho một cách áp đặt, mà bằng cách đặt mình vào trong một môi trường tích cực, phát hiện ra vấn đề, giải quyết vấn đề bằng những kinh nghiệm đã có sao cho thích

ứng với những tình huống mới, từ đó xây dựng nên những hiểu biết mới cho bản thân

Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo là tâm lý học phát triển của J.Piaget và lý luận về : “Vùng phát triển gần nhất” của Vưgotski Hai khái

niệm quan trọng của J.Piaget được sử dụng trong “Lý thuyết kiến tạo” là đồng hóa (assimi - lation) và điều ứng (accommodation)

Đồng hóa là quá trình, nếu gặp một tri thức mới, tương tự như tri thức

đã biết, thì tri thức mới này có thể được kết hợp trực tiếp vào sơ đồ nhận thức đang tồn tại, hay nói cách khác học sinh có thể dựa vào những kiến thức cũ để giải quyết một tình huống mới

Điều ứng là quá trình, khi gặp một tri thức mới có thể hoàn toàn khác

biệt với những sơ đồ nhận thức đang có thì sơ đồ hiện có được thay đổi để phù hợp với tri thức mới

Theo Vưgotski, mỗi cá nhân đều có một “Vùng phát triển gần nhất” của riêng mình, thể hiện tiềm năng phát triển của cá nhân đó Nếu các hoạt động dạy học được tổ chức trong “Vùng phát triển gần nhất” thì sẽ đạt được hiệu quả cao Vưgotski còn nhấn mạnh rằng văn hóa, ngôn ngữ và các tương tác xã hội cũng tác động đến việc kiến tạo nên tri thức của mỗi cá nhân

Lý thuyết kiến tạo nhận thức của J Piaget (1896 - 1980) là cơ sở tâm

lý học của nhiều hệ thống dạy học, đặc biệt là dạy học phổ thông Do vậy ta

có thể nêu vắn tắt các quan điểm chủ đạo chính của lý thuyết kiến tạo nhận thức như sau:

Thứ nhất: Học tập là quá trình cá nhân hình thành các tri thức cho

mình Có hai loại tri thức: tri thức về thuộc tính vật lý, thu được bằng các hoạt động trực tiếp với các sự vật và tri thức về tư duy, quan hệ toán, logic thu được qua sự tương tác với người khác trong các quan hệ xã hội Đó là quá trình cá nhân tổ chức các hành động tìm tòi, khám phá thế giới bên ngoài và

cấu tạo lại chúng dưới dạng các sơ đồ nhận thức Sơ đồ là một cấu trúc nhận thức bao gồm một lớp các thao tác giống nhau theo một trật tự nhất định Sơ

đồ nhận thức được hình thành từ các hành động bên ngoài và được nhập tâm

Sự phát triển nhận thức là sự phát triển hệ thống các sơ đồ, bắt đầu từ các giản

đồ cảm giác và vận động

Thứ hai: Dưới dạng chung nhất, cấu trúc nhận thức có chức năng tạo ra

sự thích ứng của cá thể với các kích thích của môi trường Các cấu trúc nhận thức được hình thành theo cơ chế đồng hóa và điều ứng

Thứ ba: quá trình phát triển nhận thức phụ thuộc trước hết vào sự

trưởng thành và chín muồi các chức năng sinh lí thần kinh của học sinh, vào

sự luyện tập và kinh nghiệm thu được thông qua hành động với đối tượng, vào tương tác của các yếu tố xã hội và vào tính chủ thể và sự phối hợp chung của hành động Chính yếu tố chủ thể làm cho các yếu tố trên không tác động riêng rẽ, rời rạc chúng được kết hợp với nhau trong một thể thống nhất trong quá trình phát triển của học sinh

1.1.2 Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học

Xuất phát từ quan điểm của J Piaget về bản chất của quá trình nhận thức, các vấn đề về kiến tạo trong dạy học đã thu hút ngày càng nhiều các công trình của các nhà nghiên cứu và xây dựng nên những lý thuyết về kiến tạo Là một trong những người tiên phong trong việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học, Von Glaerfed đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của lý thuyết kiến tạo

Thứ nhất: Tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận

thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài

Quan điểm này hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức trong dạy học, điều này cũng được thể hiện rất rõ ràng Chẳng hạn ý tưởng về quan hệ

“lớn hơn” và “nhỏ hơn” được trẻ em kiến tạo nên thông qua quá trình phản ánh các hoạt động được thực hiện trên tập hợp các đồ vật

Thứ hai: Nhận thức là quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan

của chính mỗi người Nhận thức không phải là khám phá một thế giới độc lập đang tồn tại bên ngoài ý thức của chủ thể

Theo quan điểm này nhận thức không phải là quá trình người học thụ động thu nhận những kiến thức chân lí do người khác áp đặt lên Nếu người học được đặt trong môi trường xã hội tích cực, thì ở đó người học có thể được khuyến khích vận dụng những tri thức và kỹ năng đã có để thích nghi với môi trường mới và từ đó xây dựng nên tri thức mới Đây chính là quá trình nhận thức của học sinh theo quan điểm kiến tạo

Thứ ba: Kiến thức và kinh nghiệm mà cá nhân thu nhận phải “Tương

xứng” với những yêu cầu mà tự nhiên và xã hội đặt ra

Luận điểm này định hướng cho việc dạy học theo quan điểm kiến tạo, tránh việc để người học phát triển một cách quá tự do dẫn đến tình trạng hoặc

là tri thức người học thu được trong quá trình học tập là quá lạc hậu, hoặc quá

xa vời với tri thức khoa học phổ thông

Thứ tư: Học sinh đạt được tri thức mới theo chu trình: Dự đoán ®

Kiểm nghiệm ® (Thất bại) ® Thích nghi ® Kiến thức mới

Hai loại kiến tạo trong dạy học

Thứ nhất: Kiến tạo cơ bản (Radical Constructivism)

Kiến tạo cơ bản là một quan điểm nhận thức, nhấn mạnh tới cách thức

cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân trong quá trình học tập

Nerida F Ellerton và M A Clementes cho rằng: “Tri thức được kiến tạo một cách cá nhân” Điều này cũng phù hợp với luận điểm của Ernt Von Glaserfeld là “Kiến thức là kết quả của hoạt động kiến tạo của chính chủ thể nhận thức, không phải là thứ sản phẩm mà bằng cách này hay cách khác tồn tại bên ngoài chủ thể nhận thức và có thể được truyền đạt hoặc thấm nhuần bởi sự cần cù nhận thức hoặc giao tiếp”

Như vậy, có thể nói kiến tạo cơ bản đề cao vai trò của mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức và cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân Kiến tạo cơ bản quan tâm đến quá trình chuyển hóa bên trong của cá nhân trong quá trình nhận thức Sự nhấn mạnh tới kiến tạo cơ bản trong dạy học là sự nhấn mạnh tới vai trò chủ động của người học, nhưng cũng nhấn mạnh tới sự cô lập về tổ chức nhận thức của người học

Thứ hai: kiến tạo xã hội (Social Constructivism)

Theo Nor Joharuddeen Mohdnor: “Kiến tạo xã hội là quan điểm nhấn mạnh đến vai trò của các yếu tố văn hóa và các điều kiện xã hội và sự tác động của các yếu tố đó đến sự hình thành kiến thức” Kiến tạo xã hội xem xét

cá nhân trong mối quan hệ chặt chẽ với các lĩnh vực xã hội Nhân cách của chủ thể được hình thành thông qua sự tương tác của họ với những người khác Kiến tạo xã hội nhìn nhận chủ thể nhận thức trong mối quan hệ sống động với môi trường xã hội

1.1.3 Mô hình dạy học theo lý thuyết kiến tạo

Bản chất của quá trình dạy học là quá trình nhận thức của học sinh, đó chính là quá trình phản ánh thế giới khách quan vào ý thức của học sinh Quá trình nhận thức của học sinh về cơ bản giống như quá trình nhận thức chung, tức là cũng diễn ra theo quy luật: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn” Tuy nhiên, quá trình nhận thức của học sinh lại có tính độc đáo so với quá trình nhận thức của các nhà khoa học, bởi vì được tiến hành trong những điều kiện sư phạm nhất định Quá trình nhận thức của học sinh không phải là quá trình tìm ra cái mới cho bản thân rút ra từ kho tàng hiểu biết chung của loài người

Theo những nghiên cứu của nhà tâm lý học nổi tiếng Jean Piaget về cấu trúc của quá trình nhận thức thì trí tuệ của học sinh không bao giờ trống rỗng và nhận thức của con người ở bất cứ cấp độ nào đều thực hiện các thao

tác trí tuệ thông qua hai hoạt động đồng hóa và điều ứng Sự đồng hóa xuất

hiện như một cơ chế gìn giữ cái đã biết trong trí nhớ và cho phép người học dựa trên những khái niệm quen biết để giải quyết tình huống mới Sự điều ứng xuất hiện khi người học vận dụng những kiến thức và kỹ năng quen thuộc

để giải quyết tình huống mới nhưng đã không thành công và để giải quyết tình huống này người học phải thay đổi, điều chỉnh, thậm chí phải loại bổ những kiến thức và kinh nghiệm đã có Khi tình huống mới đã được giải quyết thì kiến thức mới được hình thành và được bổ sung vào hệ thống kiến thức đã có

Như vậy, quá trình nhận thức của học sinh về thực chất là quá trình học sinh xây dựng nên những kiến thức cho bản thân thông qua các hoạt động

đồng hóa và điều ứng các kiến thức và kỹ năng đã có để thích ứng với môi

trường học tập mới Đây chính là nền tảng của lý thuyết kiến tạo trong dạy học

Dạy học kiến tạo đã đề cao vai trò xây dựng môi trường học tập Lấy học sinh làm trung tâm và đặt vào môi trường đó,học sinh luôn phải ở trong trạng thái hợp tác và chia sẻ, phân tích và tổng hợp

Cơ sở để xây dựng nên mô hình môi trường học tập kiến tạo là khái niệm “vùng phát triển gần nhất”

Theo Vygotsky, mọi ý đồ tách rời dạy học với sự phát triển, coi 2 yếu

tố này độc lập nhau, hoặc cho rằng dạy học trùng khớp với sự phát triển đều dẫn đến sự sai lầm, làm hạn chế vai trò của dạy học Nếu hiểu đúng đắn vấn

đề thì dạy học và phát triển phải thường xuyên có mối quan hệ hữu cơ với nhau, nhưng dạy học không phải yếu tố đi sau sự phát triển, là điều hiện bộc

lộ nó Ngược lại , quá trình phát triển không trùng khớp với dạy học, dạy học

không đi sau nó mà đi trước nó, quá trình phát triển phải đi liền sau quá trình dạy học, tạo ra “vùng gần nhất” Như vậy, trong dạy học kiến tạo, giáo viên

cần tạo ra môi trường dạy học phù hợp, tạo điều kiện cho người học tạo dựng kiến thức cho mình

1.1.4 Môi trường dạy học kiến tạo

Môi trường học tập kiến tạo là nơi mà học sinh có thể làm việc độc lập với nhau, cũng như hỗ trợ lẫn nhau trong việc sử dụng đa dạng các công cụ

và nguồn thông tin để cùng nhau theo đuổi những mục tiêu học tập với sự trợ giúp của GV

Như vậy, môi trường dạy học bao gồm toàn bộ các yếu tố vật chất và hoàn cảnh mà hoạt động dạy và học diễn ra ở trong đó Trong môi trường cụ thể này tính cách cá nhân của người dạy và người học đều được bộc lộ Như vậy môi trường học tập trở thành một tác nhân không thể thiếu trong quá trình dạy học

Quá trình dạy học được diễn ra với sự tương tác cao giữa ba yếu tố: Giáo viên, học sinh và môi trường Mỗi một nhân tố có vai trò và cách thức hoạt động riêng Giáo viên là người chủ động tạo ra môi trường học tập cho học sinh tương tác Học sinh bằng kiến thức và kinh nghiệm của mình tham gia tương tác với môi trường học tập,với bạn dưới sự hướng dẫn của giáo viên

Như vậy, giáo viên, học sinh và môi trường luôn có sự tương hỗ với nhau Trong đó giáo viên là người tạo ra môi trường dạy học phù hợp, tạo

Học sinh Học sinh

Nội dung học tập

điều kiện để người học tương tác với môi trường từ đó tạo nên kiến thức cho bản thân

Bên cạnh đó trong dạy học kiến tạo cần chú trọng việc phân chia và thảo luận theo nhóm Khi phân chia nhóm cần chú ý đảm bảo về trình độ sao cho trình độ các nhóm có sự đồng đều Có như vậy việc thảo luận mới đạt được hiệu quả cao

Nói tóm lại, để dạy học theo lý thuyết kiến tạo thì cần tạo ra một môi trường học tập thân thiện Sự tương tác giữa học sinh và môi trường dưới sự trợ giúp của giáo viên giúp tạo nên kiến thức mới cho người học

1.1.5 Vai trò của người học và người dạy trong quá trình dạy học kiến tạo

Quan điểm kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội đều khẳng định và nhấn mạnh vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy học, thể hiện ở những điểm sau:

Thứ nhất: Người học phải chủ động và tích cực trong việc đón nhận

tình huống học tập mới, chủ động trong việc huy động những kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phá tình huống học tập mới

Thứ hai: Người học phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những

khó khăn của mình khi đứng trước tình huống học tập mới

Thứ ba: Người học phải chủ động và tích cực trong việc thảo luận, trao

đổi thông tin với bạn bè và với giáo viên Việc trao đổi này phải xuất phát từ nhu cầu của chính bản thân trong việc tìm những giải pháp để giải quyết tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn các tình huống đã có

Thứ tư: Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức của bản thân sau khi

đã lĩnh hội được các tri mới, thông qua việc giải quyết các tình huống trong học tập

Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo Khi dạy học theo lý thuyết kiến tạo, giáo viên có những nhiệm vụ sau:

Thứ nhất: Giáo viên cần nhận thức được kiến thức mà học sinh đã có

được trong những giai đoạn khác nhau để đưa ra những lời hướng dẫn thích hợp Lời hướng dẫn phải thỏa mãn ba yêu cầu sau:

Yêu cầu 1: Lời hướng dẫn phải dựa trên những gì mà mỗi học sinh đã biết Yêu cầu 2: Lời hướng dẫn phải tính đến các ý tưởng của học sinh phát

triển tự nhiên như thế nào

Yêu cầu 3: Lời hướng dẫn phải giúp học sinh có sự năng động tinh thần

khi học

Thứ hai: Giáo viên cũng là người “Cộng tác thám hiểm” với học sinh

hay nói cách khác giáo viên cũng là người học cùng với học sinh Vì việc học tập và xây dựng kiến thức cũng diễn ra thông qua mối quan hệ xã hội, giáo viên, học sinh, bạn bè Do đó khi giáo viên cùng tham gia học tập, trao đổi với học sinh thì mỗi học sinh có được cơ hội giao tiếp với nhau, với giáo viên

Từ đó mỗi học sinh có thể diễn đạt thành lời những suy nghĩ, những thắc mắc của mình, có thể đưa ra lời giải thích hoặc chứng minh Và chính lúc đó giáo viên sẽ trao đổi, trả lời, hoặc hỏi những câu hỏi mở rộng hơn, đào sâu hơn những vấn đề mà các em vừa nêu, đồng thời cũng giúp học sinh tổng hợp các

ý kiến để trả lời những thắc mắc của mình

Thứ ba: Giáo viên có trách nhiệm vận động học sinh tham gia các hoạt

động có thể làm tăng các hiểu biết thực sự cho học sinh

Cần lưu ý rằng, tuy đề cao vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy học, nhưng quan điểm kiến tạo không làm lu mờ “Vai trò tổ chức và điều khiển quá trình dạy học” của giáo viên Trong dạy học kiến tạo, thay cho việc nỗ lực giảng giải, thuyết trình nhằm truyền thụ tri thức cho học sinh, giáo viên phải là người chuyển hóa các tri thức khoa học thành các tri thức dạy học với việc xây dựng các tình huống dạy học chứa đựng các tri thức cần lĩnh hội, tạo dựng nên các môi trường mang tính xã hội để học sinh kiến tạo, khám phá nên kiến thức cho mình

Trong tất cả các xu hướng dạy học hiện nay, dạy học theo lý thuyết kiến tạo có tiếng nói mạnh mẽ trong giáo dục đặc biệt là trong dạy học Vật lý

Lý thuyết kiến tạo đã và đang là một vấn đề mang tính xã hội, được chấp nhận như là một ngôn ngữ của xã hội Tuy nhiên việc áp dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học là rất khó Bất kỳ người giáo viên nào muốn dùng lý thuyết kiến tạo để “Chuyển tải kiến thức” đều có thể thất bại Muốn thành công trong việc sử dụng lý thuyết kiến tạo thì phải dạy theo quan điểm học sinh tự xây dựng kiến thức cho chính mình Việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo, là lôi cuốn, hấp dẫn học sinh, nhưng nó đòi hỏi sự nỗ lực cố gắng của cả giáo viên và học sinh Theo nhà nghiên cứu Cobb và Steef (1983) thì giáo viên cần phải “Liên tục cố gắng để nhìn nhận cả hành động của chính mình và của cả học sinh từ quan điểm của học sinh” Nếu ta thực hiện việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo tốt thì hiệu quả của việc dạy học là rất cao

Lý thuyết kiến tạo là lý thuyết về việc học nhằm phát huy tối đa vai trò tích cực và chủ động của người học trong quá trình học tập Lý thuyết kiến tạo quan niệm quá trình học toán là học trong hoạt động; học là vượt qua chướng ngại, học thông qua sự tương tác xã hội; học thông qua hoạt động giải quyết vấn đề Tương thích với quan điểm này về quá trình học tập, lý thuyết kiến tạo quan niệm quá trình dạy học là quá trình: Giáo viên chủ động tạo ra các tình huống học tập giúp học sinh thiết lập các tri thức cần thiết; giáo viên kiến tạo bầu không khí tri thức và xã hội tích cực giúp người học tự tin vào bản thân và tích cực học tập Giáo viên phải luôn giao cho học sinh những bài tập giúp họ tái tạo cấu trúc tri thức một cách thích hợp và học sinh giúp đỡ học sinh xác nhận tính đúng đắn của các tri thức vừa kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo chú trọng đến vai trò nhận thức của những quá trình nhận thức nội tại và “Cài đặt dữ liệu” của riêng từng cá nhân học sinh trong việc học của chính mình Học sinh học tốt nhất khi các em được đặt trong một

môi trường xã hội tích cực, ở đó các em có khả năng kiến tạo cách hiểu biết riêng của chính mình Học hợp tác được tổ chức nhằm tạo cơ hội cho học sinh trao đổi, thảo luận cách hiểu và cách tiếp cận vấn đề của mình Như vậy, theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo thì học không phải là một quá trình tiếp thu một cách kỹ lưỡng những kiến thức được đóng gói, được giáo viên truyền đạt một cách áp đặt, mà phải được tiếp thu một cách chủ động Nghĩa là, học sinh phải cố gắng tự tìm tri thức cho mình thông qua việc tái tổ chức các hoạt động của giáo viên Các hoạt động này được hiểu một cách rộng rãi là bao gồm những hoạt động về nhận thức hoặc về ý tưởng

1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

1.2.1 Mục tiêu dạy học vật lí ở trường phổ thông (Theo quyết định số

16/2006/QĐ-BGDĐT ngày 05/5/2006 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo

về Chương trình giáo dục phổ thông)

1.2.1.1 Về kiến thức

Đạt được một hệ thống kiến thức vật lí phổ thông, cơ bản và phù hợp

với những quan điểm hiện đại, bao gồm :

a) Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lí thường

gặp trong đời sống và sản xuất

b) Các đại lượng, các định luật và nguyên lí vật lí cơ bản

c) Những nội dung chính của một số thuyết vật lí quan trọng nhất

d) Những ứng dụng phổ biến của Vật lí trong đời sống và trong sản

tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn Vật lí

b) Sử dụng được các dụng cụ đo phổ biến của Vật lí; biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm vật lí đơn giản

c) Biết phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luận, đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình vật lí, cũng như đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra

d) Vận dụng được kiến thức để mô tả và giải thích các hiện tượng và quá trình vật lí, giải các bài tập vật lí và giải quyết các vấn đề đơn giản trong đời sống và sản xuất ở mức độ phổ thông

e) Sử dụng được 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

trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt được

c) Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống

tự nhiên

1.2.2 Vận dụng quan điểm của LTKT trong dạy học vật lí

Để tổ chức tiến trình xây dựng kiến thức vật lí có hiệu quả, nhiều nhà

sư phạm cho rằng cần phải quan tâm tới các phương pháp nhận thức của Vật

lí học HS cần được xây dựng kiến thức mô phỏng theo tiến trình nhận thức

của các nhà khoa học (có thể tham gia một phần ; ở một mức độ nào đó) Vậy

khi dạy học vật lí theo quan điểm kiến tạo mà sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học thì có phù hợp không ? Có những nét đặc trưng gì của dạy học kiến tạo sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học ?

Để tìm hiểu những vấn đề đó, trước tiên cần tìm hiểu về phương pháp nhận thức Vật lí học

Một mốc quan trọng trong sự phát triển của phương pháp luận nhận thức khoa học vật lí là việc Galilê đưa ra phương pháp thực nghiệm Nội dung

cơ bản của phương pháp thực nghiệm là : Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm nhà khoa học xây dựng giả thuyết Bằng suy luận lô gic và toán học rút ra từ giả thuyết một số hệ quả Thực nghiệm kiểm tra hệ quả Nếu dữ liệu thực nghiệm phù hợp với các hệ quả thì giá trị của giả thuyết được khẳng định Giả thuyết trở thành một định luật vật lí

Dựa trên ý kiến của nhiều nhà vật lí học nổi tiếng, V.G.Razumôpxki đã đưa ra chu trình sáng tạo khoa học như sau:

Sơ đồ 1.2 Chu trình sáng tạo khoa học

Theo chu trình này, từ sự khái quát hoá những sự kiện đi đến xây dựng

mô hình trừu tượng Từ mô hình rút ra các hệ quả lí thuyết và được kiểm tra bằng thí nghiệm Khi có sự phù hợp giữa kết quả thí nghiệm và hệ quả lí

Các hệ quả lô gic

Thí nghiệm kiểm tra

Những sự kiện khởi đầu

Mô hình giả định trừu tượng

thuyết thì mô hình được chấp nhận Thí nghiệm đóng vai trò cung cấp dữ kiện làm cơ sở cho dự đoán mô hình giả định đồng thời cũng đóng vai trò đánh giá, hợp thức hoá mô hình

Như vậy, các lí thuyết khoa học được xem như những mô hình được con người xây dựng nên để biểu đạt thực tế Các mô hình này cần phải được hợp thức hoá trên cơ sở xem xét sự phù hợp với các kết quả thực nghiệm Trong quá trình phát triển của khoa học, các mô hình có thể bị thay thế, được hoàn thiện, và ngày càng phong phú, giúp cho con người nhận thức thế giới ngày càng đúng đắn, đầy đủ, sâu sắc, hệ thống hơn

Chúng ta thấy có sự phù hợp giữa quan điểm kiến tạo về học tập và quan điểm xem các lí thuyết vật lí là các mô hình được con người xây dựng

để nhận thức thế giới Theo quan điểm kiến tạo về học tập, trong quá trình học tập, HS phải xây dựng kiến thức – những mô hình cho bản thân mình HS cũng có thể có những mô hình riêng ban đầu khi tìm cách giải thích các hiện tượng Trong quá trình học tập, những mô hình này được kiểm nghiệm, có thể

bị loại bỏ hoặc phát triển để thích nghi với tình huống mới

Điểm khác biệt với các nhà khoa học là, học sinh (HS) không có vai trò xây dựng nên mô hình mới - mô hình khoa học đã tồn tại Để tạo thuận lợi cho HS trong quá trình học tập, giáo viên (GV) sử dụng những “mô hình trong dạy học”, đây là các mô hình được phát triển đặc biệt để giúp HS thuận lợi trong xây dựng những hiểu biết hướng tới các mô hình khoa học HS cần phải xây dựng “mô hình của mô hình”

Sự phù hợp trên cho phép ta đánh giá:

- Vận dụng LTKT trong dạy học vật lí tạo thuận lợi cho việc thực hiện các mục tiêu của dạy học vật lí

- Vận dụng linh hoạt các phương pháp nhận thức của Vật lí học là cần thiết và phù hợp trong dạy học kiến tạo các nội dung vật lí

- Từ việc tìm hiểu các đặc điểm của dạy học kiến tạo và phương pháp nhận thức của Vật lí học cho thấy, dạy học kiến tạo sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học có một số nét đặc trưng sau:

- Vật lí học là khoa học có mối quan hệ chặt chẽ với thực nghiệm, đối tượng của nó là những sự vật, hiện tượng tự nhiên Vì vậy, cần quan tâm tới các tình huống thực tế (quan sát, thí nghiệm) khi xây dựng những tình huống, vấn đề nhằm làm "bộc lộ", “vận hành” những hiểu biết, quan niệm sẵn có của

- Để giúp HS xây dựng giả thuyết mới, cần chú ý tới việc cung cấp cho các em những sự kiện thực nghiệm (qua quan sát, thí nghiệm), tới sử dụng phương pháp tương tự

1.2.3 Tiến trình dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

1.2.3.1 Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả phương Tây

Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tìm ra các phương pháp dạy học cụ thể có thể thực hiện các quan diểm của dạy học kiến tạo Theo Minstrel việc tìm hiểu những quan niệm có sẵn của học sinh gợi ý cho việc xây dựng các phương pháp dạy học cũng như các tiến trình dạy học cụ thể Các hướng nghiên cứu đều nhấn mạnh tầm quan trọng của sự phát triển các kiến thức được xây dựng chung giữa thầy và trò trong quá trình dạy học Cuối cùng, quan niệm của thầy, đại diện cho quan điểm khoa học phải là quan niệm chỉ đạo Tuy nhiên,

hiện có sự bàn cãi về việc đánh giá các quan niệm có sẵn của học sinh để làm chúng bộc lộ ra Do vậy, các hướng đề xuất có các chi tiết khác nhau tùy theo quan điểm về các quan niệm có sẵn của học sinh

Một số phương pháp dạy học cụ thể đã được đề xuất như sau:

- Phương pháp của Nossbaun và Novick, gồm ba bước:

Bước 1: Bộc lộ quan niệm có sẵn

Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức

Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

- Phương pháp của Lawson, cũng gồm ba bước:

Bước 1: Thăm dò quan niệm có sẵn

Bước 2: Thành lập kiến thức mới trong mối quan hệ với kiến thức có sẵn

Bước 3: Áp dụng

- Phương pháp của Cosgrove và Osborne:

Bước 1: Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của học sinh và lựa chọn tri thức khoa học có thể dùng để thách thức các quan niệm sai có sẵn của học sinh

Bước 2: Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan niệm sai có sẵn, tạo điều kiện cho học sinh trình bày quan điểm của bản thân trước tập thể và xem xét quan điểm của người khác

Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học, giúp học sinh so sánh các quan điểm của học sinh với các quan điểm khoa học

Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới

Tiến trình dạy học của nhóm CLIS(1988) đưa ra theo sơ đồ sau:

Sơ đồ 1.3 tiến trình dạy học của nhóm CLIS

1.2.3.2 Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả trong nước

Theo Nguyễn Quang Lạc, tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạo được chia làm ba bước như sau:

Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của học sinh

Giáo viên đưa ra tình huống thuận lợi (thông qua thí nghiệm, bài tập, câu chuyện…), tạo không khí cởi mở để học sinh phát biểu những quan niệm của mình về vấn đề học tập Điều cơ bản là phải tôn trọng các quan niệm của học sinh, giáo viên chưa cần nhận xét và phê phán các quan niệm sai mà chỉ cần tạo điều kiện để học sinh trình bày được nội dung của quan niệm đó

Bước 2: Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh thảo luận Trong bước này, điều quan trọng là giáo viên phải tạo được không khí sư phạm dân chủ để khuyến khích học sinh tập tranh luận bảo vệ lý lẽ của mình, từ

đó những học sinh có quan niệm sai biết nhận ra nguyên nhân và từ bỏ nó; biết

cách lập luận để chấp nhận quan niệm đúng Cuối cùng, giáo viên thể chế hóa kiến thức về vấn đề học tập cho cả lớp

Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng kiến thức

Giáo viên phải giúp học sinh luyện tập được kỹ năng phân tích, xây dựng lập luận để có những dự đoán, giải thích sự tiến triển của một sự kiện mới, có cách giải quyết vấn đề trong tình huống mới liên quan đến nội dung của vấn đề học tập Nhờ đó mà, học sinh vừa củng cố được nội dung của bài học vừa luyện tập và dần dần hình thành phương pháp nhận thức, kiến tạo tri thức cả trên hai bình diện kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội

Theo Dương Bạch Dương, tiến trình dạy học kiến tạo theo hướng để học sinh bộc lộ quan niệm sai và xây dựng các quan niệm đúng gồm các bước như sau:

Bước 1: Tìm hiểu những quan niệm sai thường gặp của học sinh theo trình tự sau:

+ Tìm hiểu những biểu hiện sai lầm của học sinh

+ Tìm nguyên nhân dẫn đến các sai lầm để xác định các quan niệm sai + Tìm hiểu nguồn gốc hình thành của quan niệm sai

Bước 2: Để học sinh bộc lộ quan niệm sai của mình Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh thảo luận để thấy rõ các câu trả

niệm có sẵn sẽ đưa đến những tiên đoán cần kiểm chứng, học sinh trao đổi

để xem xét lại các quan niệm có sẵn và xây dựng quan niệm mới phù hợp hơn và chính xác hơn

1.2.3.3 Tiến trình dạy học kiến tạo trong môn Vật lí ở trường phổ thông

Kết hợp với các phương pháp đã nêu, chúng tôi đề xuất tiến trình dạy học kiến tạo như sau:

- Điều tra làm rõ sự hiểu biết của học sinh về những vấn đề liên quan đến nội dung bài học Đây là khâu rất quan trọng và thể hiện nét đặc thù của dạy học kiến tạo Có thể thực hiện khâu này theo cách:

+ Chuẩn bị phiếu điều tra: Trong phiếu này, giáo viên cần đưa ra những câu hỏi về những vấn đề mà trước đó giáo viên chưa dạy hay đề cập đến, yêu cầu học sinh cho biết những hiểu biết của mình về những vấn đề trong bài học sắp tới

+ Phát phiếu điều tra cho các nhóm thảo luận và trả lời

+ Tiến hành phân tích những kiến thức vốn có của học sinh qua phiếu điều tra

- Xây dựng phương án dạy học:

+ Xác định rõ những kiến thức nào cần thảo luận, cung cấp cho học sinh, những kiến thức nào sẽ cho học sinh tự xây dựng, tìm tòi

+ Chuẩn bị các thí nghiệm để xây dựng các tình huống học tập, sử dụng trong các hoạt động học tập (nếu cần thiết)

+ Dự kiến, phân tích câu hỏi, câu trả lời có thể có của học sinh trong giờ học

+ Dự kiến cách tổ chức các nhóm học sinh làm thí nghiệm và thảo luận + Dự kiến trình tự, nội dung ghi bảng

+ Xác định nội dung đánh giá, xây dựng câu hỏi để kiểm tra - đánh giá

* Tiến trình dạy học:

- Giáo viên nêu ra những vấn đề cần giải quyết trong bài học

- Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh giải quyết lần lượt từng vấn đề nêu ra theo các bước sau:

+ Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm sẵn có (hiểu biết ban đầu) của học sinh (thông qua các thí nghiệm, bài tập, câu hỏi, câu chuyện )

+ Bước 2: Giáo viên đưa ra tình huống học tập (qua đó những quan niệm, hiểu biết ban đầu của học sinh được sử dụng và bị thách thức) và tổ chức điều khiển cho học sinh tích cực, tự lực tìm tòi, khám phá (qua quan sát, thí nghiệm, …), thảo luận; và thể chế hóa kiến thức

+ Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng tri thức mới

Kết luận Chương 1

Trên cơ sở lý luận của dạy học theo lý thuyết kiến tạo Chúng tôi có

những kết luận sau:

- Dạy học theo lý thuyết kiến tạo có thể đáp ứng nhu cầu đổi mới trong

giáo dục cụ thể là đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay Các quan điểm của dạy học theo lý thuyết kiến tạo phù hợp với các kết quả nghiên

cứu trong tâm lý học, giáo dục học hiện đại và trong nhận thức luận

- Với điều kiện hiện nay ở trường phổ thông và đặc thù của môn Vật lý,

việc tiến hành dạy học theo lý thuyết kiến tạo hoàn toàn có tính khả thi

- Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một số tiến trình dạy học theo lý

thuyết kiến tạo và bước đầu thực nghiệm sư phạm thành công chủ yếu ở THCS

và một phần THPT, trên cơ sở đó, chúng tôi đã nghiên cứu và đưa ra tiến trình dạy học chung cho quá trình dạy học một số kiến thức vật lý theo lý thuyết kiến tạo phù hợp với điều kiện hiện có ở trường phổ thông PPDH này giúp HS thay đổi quan niệm sai một cách tự nguyện bằng hoạt động nhận thức của bản thân, quan niệm đúng do HS tự xây dựng nên sẽ tồn tại bền vững

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG

“DAO ĐỘNG CƠ” THEO QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO

Để thiết kế được các tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạo không

xa rời thực tiễn, phù hợp với tri thức khoa học thì việc đầu tiên là phải xác định được mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ”

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ”

2.1.1 Về kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hòa

- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu

- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa

- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao 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

- Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre – nen

- Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre – nen 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

- Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì

2.1.2 Về kỹ năng

- Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Biểu diễn được một dao động điều hòa bằng véctơ quay

- Xác định được chu kì dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm

2.1.3 Về thái độ

- Có hứng thú học Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học

- Có thái độ khách quan, trung thực, tích cực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, có tinh thần hợp tác trong học tập

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương

2.2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương“Dao động cơ”

Nhờ vào thiết

bị cung cấp năng lượng

Dao động duy trì

Nhờ vào ngoại lực cung cấp năng lượng

Dao động cưỡng bức

2.2.2 Nội dung của chương

Chương “Dao động cơ” gồm 6 bài:

Bài 1: Dao động điều hòa

Bài 2: Con lắc lò xo

Bài 3: Con lắc đơn

Bài 4: Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức

Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Phương pháp giản đồ Fre - nen

Bài 6: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

Các kiến thức cơ bản của chương:

- Định nghĩa dao động điều hòa

- Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu

- Quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hòa

- Phương trình động lực học và phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hòa của con lắc lò

xo và con lắc đơn Ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi

tự do

- Phương pháp giản đồ Fre – nen

- Sử dụng phương pháp giản đồ Fre – nen để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng tần số và cùng phương dao động

- Dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì?

- Điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra

- Các đặc điểm của dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì

Bài 1 Dao động điều hòa

- Dao động điều là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian

- Phương trình của dao động điều là: x= Acos(w jt+ ), trong đó:

x là li độ của dao động;

A là biên độ của dao động;

ω là tần số góc của dao động, có đơn vị là rad/s;

( w jt+ )là pha của dao động tại thời điểm t, đơn vị là rad;

j là pha ban đầu của dao động;

- Một chất điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể được coi là hình chiếu của một điểm tương ứng chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó

- Chu kì T của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần, đơn vị của chu kì là giây (s)

- Tần số (f) của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây, đơn vị của tần số là một trên giây (1/s), gọi là héc (kí hiệu là HZ)

- Tần số góc ω của dao động điều hòa là một đại lượng liên hệ với chu

kì T hay với tần số f bằng các hệ thức sau đây: 2 2 f

Bài 2 Con lắc lò xo

- Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa

- Công thức của lực kéo về tác dụng vào con lắc lò xo là: F = - kx Trong đó x là li độ của vật m ; k là độ cứng của lò xo ; dấu trừ chỉ rằng lực Fur

luôn luôn hướng về vị trí cân bằng

- Chu kì dao động của con lắc lò xo là T 2 m

đ = mv (m là khối lượng của vật)

- Thế năng của con lắc lò xo (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) :

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động

- Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát

Bài 3 Con lắc đơn

- Khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa với

Bài 4 Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức

- Khi không có ma sát con lắc dao động điều hòa với tần số riêng Gọi

là tần số riêng vì nó phụ thuộc vào các đặc tính của con lắc

- Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do ma sát và lực cản của môi trường

- Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì

- Dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuân hòa gọi là dao động cưỡng bức Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của của lực cưỡng bức

- Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng dần lên đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng

Điều kiện cộng hưởng : f = f0

Bài 5 Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số.Phương pháp giản đồ Fre - nen

- Mỗi dao động điều hòa được biểu diễn bằng một vectơ quay Vectơ này có gốc tại gốc tọa độ của trục ox, có độ dài bằng biên độ dao động A và hợp với trục ox một góc bằng pha ban đầu φ

- Phương pháp gian đồ Fre – nen: Lần lượt vẽ hai vectơ quay biểu diễn hai phương trình dao động thành phần Sau đó vẽ vectơ tổng của hai vectơ trên Vectơ tổng là vectơ biểu diễn phương trình của dao động tổng hợp

- Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp được tính bằng các công thức sau :

Bài 6 Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

ô vuông)

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Thay đổi biên độ dao động, đo chu kì con lắc

+ Thay đổi khối lượng con lắc, đo chu kì dao động

+ Thay chiều dài con lắc, đo chu kì dao động

+ Ghi chép số liệu vào bảng

- Dụng cụ: dèn chiếu ; bàn quay ; màn hứng hình chiếu của quả bóng

- Tiến hành: Bật đèn sau đó cho bàn quay đều

- Kết luận: Bóng đen (hình chiếu) của quả bóng dao động điều hòa trên màn

Thí nghiệm 2:

- Mục đích:

Chứng tỏ: nếu bỏ qua mọi ma sát, con lắc lò xo dao động điều hòa

- Dụng cụ: đệm không khí, con lắc lò xo

- Tiến hành: cho con lắc lò xo dao động trên đệm không khí

- Kết luận: Nếu bỏ qua mọi ma sát, con lắc lò xo dao động điều hòa

Thí nghiệm 3:

- Mục đích:

+ Chứng tỏ: nhìn chung con lắc đơn không dao động điều hòa + Chứng tỏ: nếu bỏ qua mọi ma sát và với biên độ góc nhỏ, con lắc đơn dao động điều hòa

- Dụng cụ: giá đỡ; vật nặng có khối lượng đã biết, kích thước không đáng kể; dây treo không giãn, khối lượng không đáng kể, chiều dài đã biết

- Tiến hành:

+ Cho con lắc dao động với biên độ góc lớn

+ Cho con lắc dao động với biên độ góc nhỏ

- Kết luận:

+ Nhìn chung con lắc đơn không dao động điều hòa

+ Nếu bỏ qua mọi ma sát và với biên độ góc nhỏ, con lắc đơn dao động điều hòa