Dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo chương Dao động cơ Vật lí 12 Trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---  ---NGUYỄN CÔNG HIẾU DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO TƯ TƯỞNG KIẾN TẠO CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- 

-NGUYỄN CÔNG HIẾU

DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO TƯ TƯỞNG KIẾN TẠO CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HỌC

Nghệ An, năm 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN CÔNG HIẾU

DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO TƯ TƯỞNG KIẾN TẠO CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lý

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC

NGHỆ AN - 2015

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới

PGS TS Nguyễn Đình Thước – người đã rất tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi

kể từ khi nhận đề tài cho đến khi luận văn được hoàn thành

Tôi xin chân thành cảm ơn Hội đồng khoa học nhà trường, các thầy cô giáo trong khoa Vật Lí và Phòng đào tạo Sau Đại học trường Đại Học Vinh đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn

Nghệ An, tháng 8 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Công Hiếu

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Viết đầy đủ

GQVĐ Giải quyết vấn đề

THPT Trung học phổ thôngTHCS Trung học cơ sở

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Nâng cao chất lượng dạy học trong nhà trường luôn là vấn đề cấp thiết đặt ra cho các nhà nghiên cứu giáo dục, các nhà quản lý và mỗi giáo viên nhằm tìm ra những giải pháp khác nhau đề cùng hướng tới một mục đích là đào tạo những con người tri thức, năng động sáng tạo, sẵn sàng đáp ứng được nhu cầu thực tiến xã hội đang phát triển

Đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo là nhiệm vụ hết sức cần thiết nhằm khắc phục những nhược điểm lối truyền thụ một chiều đồng thời rèn luyện tư duy sáng tạo cho người học, từng bước áp dụng những phương pháp tiên tiến vào quá trình dạy học

Đổi mới phương pháp dạy học không ngoài mục đích là nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộ môn nói riêng Việc cải tiến phương pháp dạy học là cần thiết, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng Bởi vì xét cho cùng công việc giáo dục phải được tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, khơi dậy phát triển ý thức năng lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp tự học là con đường phát triển tối ưu của giáo dục Cũng như trong học tập các bộ môn khác, học Vật lí lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lí cũng như áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống

Một trong những con đường thích hợp để từng bước đưa nền giáo dục nước nhà phát triển ngang tầm với các nước trên thế giới đó là vận dụng một cách sáng tạo các chiến lược dạy học tích cực trong đó có dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo Dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến

tạo học sinh vừa chiếm lĩnh được tri thức mới vừa có được phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó

Môn Vật lí trong nhà trường phổ thông ở nước ta là môn học quan trọng nó giúp cho học sinh có được hành trang cơ bản để tham gia học nghề, tham gia lao động sản xuất hay đi sâu vào nghiên cứu thế giới vật chất

Chương “ Dao động cơ” vật lí 12 là chương có vị trí quan trọng trong chương trình vật lí 12, có nhiều khả năng vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo

Với những lí do nêu trên, tôi chọn đề tài: Dạy học giải quyết vấn đề theo

tư tưởng kiến tạo chương “ Dao động cơ” vật lí 12 trung học phổ thông.

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo chương “ Dao động cơ” Vật lí 12 trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả học tập của học sinh

3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Cơ sở lý luận về dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo

- Quá trình dạy học vật lí ở trường phổ thông

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo chương “ Dao động cơ” vật lí 12 trung học phổ thông

4 GIẢ THIẾT KHOA HỌC

Nếu tổ chức quá trình dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo một số kiến thức chương “ Dao động cơ” Vật lí 12 thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức và phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh

5 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

5.1 Nghiên cứu xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

5.2 Điều tra thực trạng áp dụng dạy học giải quyết vấn đề và lí thuyết kiến tạo trong dạy học vật lí ở trường THPT

5.3 Phân tích chương trình và nội dung sách giáo khoa chương “Dao động cơ” Vật lí 12

5.4 Áp dụng dạy học giải quyết vấn đề theo lý thuyết kiến tạo một số kiến thức chương “Dao động cơ”

5.5 Thực nghiệm sư phạm

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Đọc các tài liệu tham khảo, xây dựng cơ sở lý luận

6.2 Phương pháp điều tra

Điều tra đánh giá thực trạng dạy học Vật lí về dạy học giải quyết vấn đề chương “Dao động cơ” Vật lí 12 trung học phổ thông

6.3 Phương pháp thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm ở trường trung học phổ thông để kiểm chứng giả thiết khoa học và đánh giá tính khả thi kết quả nghiên cứu của đề tài

6.4 Phương pháp thống kê toán học

Dùng công cụ toán học thống kê xử lý các kết quả điều tra và thực nghiệm sư phạm

7 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN

- Về mặt lý luận:

Hệ thống được cơ sở lý luận về dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường THPT

- Về mặt thực tiễn.

Thiết kế một số giáo án áp dụng dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo về chương “Dao động cơ” Vật lí 12 THPT

8 CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn có 03 chương:

Chương 1 Dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo trong môn Vật lí ở trường THPT

Chương 2 Dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo dạy học chương “Dao động cơ” Vật lí 12 trung học phổ thông

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1:

DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO TƯ TƯỞNG KIẾN TẠO TRONG MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1.1 Dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo

1.1.1 Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề

Từ đầu thể kỷ XX, sự thúc bách của xã hội đòi hỏi nhà trường phải cải tiến phương pháp dạy học Phương pháp dạy học truyền thống dần dần được chuyển hóa thành các phương pháp dạy học tích cực, trên cơ sở vận dụng các thành tựu của tâm lí học và triết học về lý thuyết hoạt động vào điều kiện của nhà trường Vào giữa thể kỷ XX đã xuất hiện thuật ngữ “dạy học nêu vấn đề”,

“dạy học giải quyết vấn đề”, “dạy học theo tư tưởng kiến tạo”, đó là những phương pháp dạy học có khả năng kích thích học sinh tham gia vào các hoạt động nhận thức một cách tích cực và liên tục dưới sự chỉ đạo của giáo viên Theo I.F.Kharlamop có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy học bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề trong giờ học, kích thích học sinh để họ có nhu cầu giải quyết những vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, phát triển tính tích cực của trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình thông hiểu và lĩnh hội thông tin khoa học mới, [13]

Theo V.Ôkôn có thể hiểu dạy học GQVĐ dưới dạng chung nhất, đó là các hoạt động tổ chức các tình huống có vấn đề, kiểm tra cách giải quyết vấn đề rồi hệ thống hóa và củng cố tri thức thu nhận được, [14]

Dạy học GQVĐ không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơn nhất mà là tập hợp của nhiều phương pháp dạy học nhằm tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo con đường hình thành và giải quyết vấn đề Dạy học GQVĐ lại có khả năng thâm nhập vào hầu hết các phương pháp dạy học khác và làm cho chúng trở nên tích cực hơn, [3], [5], [6], [8], [12]

Dạy học GQVĐ có thể được vận dụng vào bất kỳ phương pháp nào, làm biến đổi cấu trúc và bản chất của phương pháp ấy thành một phương pháp mới có chất lương cao hơn trước Vì vậy dạy học GQVĐ cần được coi như tên gọi để chỉ cơ sở của các phương pháp dạy học có khả năng kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhận thức một cách tích cực chủ động và liên tục dưới sự hướng dẫn của giáo viên Chính vì vậy cần để cho dạy học GQVĐ - Ơrixtic được thâm nhập vào các phương pháp dạy học khác một cách rộng rãi, để tạo điều kiện cho việc cải tiến phương pháp dạy học truyền thống, từ đó nâng cao được chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học.

Ưu điểm của dạy học GQVĐ so với dạy học truyền thống là chuyển học sinh từ vị trí thụ động thành chủ thể chủ động, tự giác tích cực hoạt động nhận thức Dạy học GQVĐ thể hiện được tính sáng tạo trong tư duy người học, khắc phục được tính chất tái tạo của dạy học thông báo dạy học giảng giải, minh họa Dạy học GQVĐ là con đường để dạy tư duy sáng tạo

1.1.2 Vấn đề và tình huống có vấn đề trong dạy học [5], [8], [12]

a Vấn đề

Theo từ điển Tiếng Việt , “vấn đề” là điều cần được xem xét, nghiên cứu, giải quyết Vấn đề là khái niệm dùng để chỉ mâu thuẩn nảy sinh trong cuộc sống

Vấn đề trong dạy học được biểu thị bằng những câu hỏi hay bài toán Ta có thể hiểu vấn đề trong học tập là những yêu cầu mà:

- Học sinh chưa trả lời được hoặc chưa thực hiện được hành động;

- Học sinh cũng chưa học một quy luật có tính thuật giải nào để trả lời câu hỏi hay thực hiện hành động;

“Vấn đề” trong dạy học GQVĐ là câu hỏi học sinh không thể trả lời được nếu chỉ dựa vào kiến thức và kỹ năng đã có; nghĩa là không thể giải quyết được nếu chỉ dựa vào tư duy tái hiện Vấn đề chỉ có tính tương đối, ở thời

điểm này thì nó là vấn đề, nhưng ở thời điểm khác thì nó không còn là vấn đề nữa.

Trong “vấn đề” chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan:

Yếu tố khách quan – dẫn liệu xuất phát cho phép giải quyết vấn đề, tìm

ra lời giải

Yếu tố chủ quan – học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải quyết.

Vấn đề còn được đặc trưng ở chỗ , để giải quyết nó người ta không nêu lên chính xác những điều kiện tìm kiếm các dẫn liệu ban đầu Tất cả những cái đó phải do người giải quyết định Vì vậy vấn đề có thể có nhiều lời giải, nhưng bất cứ vấn đề nào cũng có dạng của một bài toán mặc dù không phải bài toán nào cũng mang tính chất nêu vấn đề

b Tình huống có vấn đề

* Khái niệm tình huống có vấn đề

Tình huống có vấn đề là tình huống mà ở đó gợi cho người học những khó khăn về lí luận hay thực tiến mà họ thấy cần thiết phải vượt qua và có khả năng vượt qua nhưng không phải ngay tức thời nhờ một thuật giải mà cần phải có quá trình tư duy tích cực, vận dụng, liên hệ những tri thức cũ liên quan

Một tình huống được gọi là có vấn đề thì phải thỏa mãn ba điều kiện: phải có mâu thuẩn, phải lí thú và phải đảm bảo tính vừa sức Hay nói cách khác, tình huống có vấn đề là tình huống mà ở đó xuất hiện một vấn đề như đã nói ở trên và vấn đề này vừa quen vừa lạ với người học

- Quen vì nó chứa đựng những kiến thức có liên quan mà học sinh đã được học

- Lạ vì mặc dù trông quen nhưng ngay tại thời điểm đó học sinh chưa thể giải được, trạng thái vừa lạ vừa quen sẽ kích thích trí tò mò làm cho học sinh thích tìm tòi nghiên cứu, và có khả năng giải quyết được nhờ sự giúp đỡ cần thiết

* Các kiểu tình huống có vấn đề

- Tình huống bất ngờ: Chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa hiểu vì sao, cần hiểu biết căn cứ lí lẽ (tức là cần có mô hình mới)

- Tình huống không phù hợp: Là tình huống được tạo ra bằng cách giới thiệu các “nghịch lí” tức là những sự kiện, hiện tượng trái với những quan niệm thông thường của học sinh Cách giải quyết tình huống này là phân tích chỗ sai trong cách hiểu thông thường, từ đó tìm ra cách hiểu phù hợp và khoa học

- Tình huống xung đột: Là tình huống xuất hiện khi có những sự kiện, những quan điểm trái ngược nhau Học sinh phải tìm hiểu, phân tích hiện tượng, phê phán quan điểm sai để tìm ra chân lí

- Tình huống bác bỏ: Là tình huống xuất hiện khi học sinh phải bác bỏ một kết luận phản khoa học, một luận đề sai lầm

- Tình huống lựa chọn: Là tình huống xuất hiện khi học sinh phải lựa chọn trong nhiều phương án hợp lí nhất trong điều kiện cụ thể nhất định

1.1.3 Lý thuyết kiến tạo [1], [3], [8]

1.1.3.1 Một số cơ sở của lý thuyết kiến tạo

Lý thuyết kiến tạo về học tập có cơ sở từ quan niệm của Piaget về cấu trúc nhận thức Trong cấu trúc nhận thức của mỗi người, các kiến thức không rời rạc mà có sự liên kết với nhau và xác định cách ứng xử khi người đó tương tác với thế giới xung quanh (lựa chọn, giải thích, tiếp nhận những thông tin mới) Theo Piaget, sự học là sự đồng hóa và điều ứng, biến đổi nhận thức để thích nghi với môi trường Trong đó, đồng hóa giúp chủ thể thích hợp các thông tin từ môi trường với các thông tin kiến thức cũ đã nắm bắt được Lúc này chủ thể giải thích cho thế giới bên ngoài dựa vào các hiểu biết đã có

Ngược lại, trong quá trình điều ứng, chủ thể thích nghi với yêu cầu của môi trường bằng cách biến đổi nhận thức của mình khi nhận ra rằng hiểu biết hiện tại không phù hợp với môi trường

Khi chủ thể xây dựng kiến thức mới, chủ thể phải sắp xếp, liên kết chúng với nhau thành những kiến thức khác để tạo thành một phần trong toàn bộ hệ thống kiến thức đã được liên kết với nhau Như vậy, trong quá trình học, người học đóng vai trò chủ động, tích cực trong quá trình xây dựng kiến thức cho bản thân Kiến thức được xây dựng trên cơ sở sử dụng và xem xét lại những hiểu biết, những kinh nghiệm sẵn có ở đây là tư tưởng trung tâm của lý thuyết kiến tạo.

Ngoài cơ sở tâm lí học, một cơ sở xuất phát của lý thuyết kiến tạo chính là quan niệm triết học về bản chất khoa học Quan điểm kiến tạo cho rằng, kiến thức không có giá trị tuyệt đối, hoặc ít nhất là chúng ta không có cách để biết một lý thuyết, một định luật khoa học nào đó có thực sự đúng một cách tuyệt đối hay không Con người xây nên kiến thức về thế giới trên cơ sở kinh nghiệm và tương tác với môi trường Thay vì cho rằng kiến thức khoa học có chân lý tuyệt đối, quan điểm kiến tạo chú ý đến giá trị, đến việc “còn được chấp nhận” của chúng Các khái niệm, mô hình, lý thuyết còn được chấp nhận chừng nào chúng còn thể hiện được sự phù hợp trong các bối cảnh mà chúng được tạo nên

Quan điểm kiến tạo phù hợp với quan điểm nhận thức hiện đại ở chỗ đều cho rằng lý thuyết khoa học là những mô hình xây dựng lên nhằm mô tả một cách ngày càng đúng đắn thế giới, giải thích đúng đắn những sự kiện quan sát được Các lý thuyết khoa học là những phóng đoán, nó luôn là đối tượng để đánh giá, và có thể bị loại bỏ chừng nào có những bằng chứng mới chứng tỏ sự không phù hợp của nó, và lúc này cần xây dựng một thuyết mới để thay thế Giá trị của thuyết là ở khả năng giải thích và đưa ra những tiên đoán đúng

1.1.3.2 Kiến tạo căn bản và kiến tạo xã hội

Từ giả thuyết do Von Glaserfeld đề xuất, Paul Ernest đã phân chia thành các loại kiến tạo: kiến tạo căn bản và kiến tạo xã hội

* Kiên tạo căn bản

Trong cách phân chia này, kiến tạo căn bản là một quan điểm nhận thức nhấn mạnh đến cách thức cá thể xây dựng tri thức cho bản thân mình trong quá trình học tập Hay nói cách khác, theo tâm lý học phát triển và tâm lý học trí tuệ của Piaget và Vygosky, học tập là quá trình cá nhân đồng hóa và điều ứng tiếp nhận thông tin từ môi trường, xứ lý thông tin đó thích ứng với môi trường, nhờ đó kiến tạo cho mình một hệ thống về quan niệm về thế giới xung quanh, quá trình học tập này là kiến tạo căn bản (hay kiến tạo nội sinh)

Kiến tạo căn bản đề cao vai trò của mỗi cá nhân trong quá trình nhận thức cho bản thân Kiến tạo căn bản quan tâm đến quá trình chuyển hóa bên trong của cá nhân trong quá trình nhận thức Kiến tạo căn bản coi trọng kinh nghiệm của người học trong quá trình người học hình thành thế giới quan khoa học cho mình Sự nhấn mạnh đến kiến tạo căn bản trong dạy học là sự nhấn mạnh tới vai trò chủ động của người học, nhưng cũng cần nhấn mạnh đến sự cô lập về tổ chức nhận thức người học Trong quá trình này chủ thể nhận thức suy nghĩ để loại bỏ những quan niệm cũ không phù hợp và chọn lọc những tri thức mới đúng và phù hợp với môi trường để hình thành tri thức mới phù hợp với thế giới khách quan Tri thức mới được hình thành bao gồm cả quá trình loại bỏ, kế thừa và phát triển những quan niệm sẵn có của người học

Như vậy, kiến tạo căn bản có mặt mạnh là khẳng định vai trò chủ động của người học trong quá trình nhận thức Người học tự xây dựng tri thức cho bản thân trong quá trình học tập, do vậy người học trở thành người sở hữu tri thức đó Tuy nhiên kiến tạo căn bản chỉ tập trung quan tâm đến vai trò của chủ thể trong quá trình nhận thức mà không thấy được vai trò và những tác động của những yếu tố xã hội khác đối với quá trình nhận thức

* Kiến tạo xã hội

Con người thường không tồn tại một cách đơn lẻ mà thường sinh sống trong gia đình, trong tập thể, trong cộng đồng xã hội Đồng thời con người cũng có ngôn ngữ để giao tiếp với nhau trong cộng đồng Do đó theo Vygosky, sự học tập của con người không chỉ dừng lại ở quá trình kiến tạo cơ bản mà đồng thời được thực hiện thông qua sự tương tác, sự tranh luận trong cộng đồng Vì vậy kiến thức được tạo nên có tính xã hội Người ta gọi đó là kiến tạo xã hội (hay kiến tạo ngoại sinh)

Kiến tạo xã hội xem xét cá nhân trong mỗi quan hệ chặt chẽ với các lĩnh vực xã hội Theo Paul Ernest thì kiến tạo xã hội xem xét chủ thể nhận thức và lĩnh vực xã hội như một sự kết nối mang tính trường tồn Nhân cách của chủ thể được hình thành thông qua sự tương tác của họ với những người khác, và điều này cũng quan trọng như quá trình nhận thức mang tính cá nhân của chính họ Kiến tạo xã hội nhìn nhận chủ thể nhận thức trong mối quan hệ sống động với môi trường, nó không muốn nhấn mạnh một cách cô lập tiềm năng tư duy mang tính cá nhân mà nhấn mạnh đến khả năng tiềm ẩn của con người trong sự đối thoại

Ưu điểm của kiến tạo xã hội là nhấn mạnh vai trò của các yếu tố xã hội trong qua trình kiến tạo tri thức, bởi vì trong quá trình kiến tạo tri thức nếu xung đột mang tính cá nhân chỉ có ý nghĩa quan trọng trong một số giai đoạn thì sự xung đột giữa cá nhân mới là động lực chủ quan trong quá trình phát triển trí tuệ của người học Cả kiến tạo căn bản và kiến tạo xã hội đều mang những ưu nhược điểm nhất định Trong khi kiến tạo căn bản đề cao vai trò của cá nhân thì kiến tạo xã hội đề cao vai trò của những tác nhân bên ngoài ảnh hưởng đế quá trình nhận thưc của người học Chính vì vậy, để tổ chức hoạt động dạy học có hiệu quả, người giáo viên phải biết tạo ra những môi trường học tập thuận lợi, sao cho nhờ những kinh nghiệm cùng với những kiến thức, kỹ năng đã có, người học có thể mở rộng và thiết kế lại sự hiểu biết, kiến thức

và kỹ năng của bản thân Đồng thời không thể coi nhẹ vai trò của người giáo viên và các bạn cùng học Người học sẽ quan sát giáo viên trong hành động,

tư duy và tìm cách tiếp cận nó như một mô hình mẫu Mỗi cá nhân học sinh phải tạo được môi trường, điều kiện để trao đổi tương tác với các bạn trong lớp Thông qua đó, những kinh nghiệm cũ và kiến thức mới sẽ được kết hợp và định hướng vào sự hiểu biết của bản thân Mô hình do giáo viên đưa ra sẽ không được chủ thể tiếp nhận hoàn toàn mà được điều chỉnh cho phù hợp với sự hiểu biết riêng của bản thân học sinh

1.1.3.3 Dạy học vật lí theo tư tưởng kiến tạo [1], [3], [8]

* Quan niệm của học sinh

Theo từ điển Tiếng Việt “quan niệm” là sự nhận thức như thế nào đó về một vấn đề, một sự kiện

Trong dạy học, quan niệm của học sinh là những hiểu biết của học sinh có được trước giờ học

Qua thực tế giảng dạy cho thấy rằng quan niệm được hình thành trước khi học sinh lĩnh hội tri thức và thậm chí sau khi lĩnh hội tri thức Đa số các quan niệm ban đầu của học sinh đều sai lầm hoặc chưa hoàn chỉnh, chưa chính xác so với kiến thức khoa học Các quan niệm của học sinh có tính phổ biến, bền vững nên sẽ là “lực cản”, “chướng ngại” cản trở trong việc hình thành tri thức mới Những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến quan niệm ban đầu như sau:

- Hình thành quan niệm sống hàng ngày

Khi bắt gặp các sự vật, hiện tượng trong cuộc sống hàng ngày, học sinh tìm cách giải quyết chúng Việc giải thích của các em thường bằng cách kết nối các sự kiện quan sát được, trong đó có nhiều sự kiện ngẫu nhiên hoặc bề ngoài mà không phải bản chất, nên có thể dẫn đến những quan niệm sai Khi cách giải thích sai lại được các em sử dụng “thành công” với nhiều sự vật hiện tượng thì chúng lại càng được củng cố Chẳng hạn ngay từ nhỏ, qua quan

sát hàng ngày học sinh có quan niệm rằng vật nặng luôn rơi nhanh hơn vật nhẹ.

- Hình thành trong quá trình dạy học

Khi học sinh vận dụng một cách áp đặt trong việc giải thích các hiện tượng tương tự trong khi học cũng có thể dẫn đến quan niệm sai lệch với kiến thức vật lí Như vậy ta không được xem học sinh là “tờ giấy trắng” mà trái lại khi đến trường học sinh mang theo mình một “tài sản riêng”, đó là những quan niệm của học sinh có trước giờ học về hiện tượng, khái niệm vật lí mà các em nghiên cứu trong giờ học

* Các biện pháp giúp học sinh bộc lộ quan niệm

Quan nghiên cứu tôi thấy có một số biện pháp giúp học sinh bộc lộ những quan niệm như sau

- Tạo ra môi trường học tập thân thiện, cởi mở, đáng tin cậy, quan hệ giữa giáo viên và học sinh gần gũi

- Tạo ra những cơ hội cho học sinh được tranh luận và đưa ra những bằng chứng

- Giáo viên luôn lắng nghe và tôn trọng ý tưởng của học sinh, khuyến khích, khen thưởng kịp thời các ý tưởng hay, không chê bai nếu ý tưởng chưa chính xác

- Tạo điều kiện để học sinh sử dụng vốn hiểu biết có sẵn cho việc xây dựng kiến thức mới

- Tạo ra những tình huống cho sự nghiên cứu, tìm tòi giải quyết vấn đề và bộc lộ quan niệm

* Dạy học vật lí theo tư tưởng kiến tạo

Dạy học vật lí theo tư tưởng kiến tạo có nhiều dạng khác nhau, nhưng có điểm chung là chú trọng đến những hiểu biết sẵn có của học sinh Những quan niệm của học sinh được bộc lộ, sử dụng, đánh giá và bị thách thức, từ đó phát triển thay đổi để đạt đến kiến thức khoa học Vì vậy, sự chú trọng đặc

biệt tới những hiểu biết sẵn có của học sinh chính là điểm khác biệt của dạy học theo quan điểm kiến tạo với các quan điểm dạy học khác nhau.

Một số quan điểm về tiến trình dạy học theo tư tưởng kiến tạo

- Lawson (1988) chú ý tới việc xây dựng kiến thức mới trên cơ sở các hiểu biết có sẵn đã đưa ra các bước:

+ Thăm dò hiểu biết sẵn có

+ Xây dựng kiến thức mới trong mối quan hệ với kiến thức sẵn có

+ Áp dụng kiến thức mới

- Nhóm nghiên cứu CLIS đã đưa ra tiến trình dạy học kiến tạo một số nội dung như công, thế năng, động năng ở trung học cơ sở gồm các bước:

Sơ đồ 1.1 Tiến trình dạy học kiến tạo

- Cô-srô-ve và Ô-sbô-ne đưa ra tiến trình dạy học kiến tạo trong đó chú trọng tới những quan niệm sai lầm của học sinh:

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

+ Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan điểm sai sẵn có, tạo điều kiện cho học sinh trình bày ý kiến và xem xát ý kiến của người khác

Định hướng, làm bộc lộ hiểu biết sẵn có của học sinh

Làm rõ và thay đổi kiến thức sẵn có

Kiến tạo và đánh giá kiến thức mới

Ứng dụng kiến thức mới

Xem lại sự thay đổi nhận thức

+ Giới thiệu các chứng cứ khoa học giúp học sinh so sánh quan điểm của mình và quan điểm khoa học.

+ Áp dụng kiến thức khoa học

Phân tích, tìm hiểu đặc điểm của sự tiếp cận kiến thức kiến tạo trong dạy học và một số quan điểm dạy học nêu trên cho thấy dạy học theo tư tưởng kiến tạo nói chung gồm các bước sau:

+ Làm bộ lộ quan niệm ban đầu của học sinh

+ Thay đổi, phát triển quan niệm ban đầu của học sinh

+ Cũng cố, vận dụng kiến thức mới

* Đặc điểm của dạy học vật lí theo tư tưởng kiến tạo

Nhiều nhà lý luận dạy học nghiên cứu chỉ ra rằng

- Những quan niệm ban đầu của học sinh được bộc lộ và là xuất phát điểm cho bài học

- Câu hỏi, ý kiến của học sinh được chấp nhận và được được sử dụng để phát triển các hoạt động học tập tiếp theo

- Quá trình học là quá trình học sinh tích cực xây dựng kiến thức, giáo viên đóng vai trò như người hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện cho các em xây dựng kiến thức khoa học từ vốn kiến thức sẵn có Giáo viên tạo ra vấn đề cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải sử dụng vốn hiểu biết sẵn có của mình, tạo

cơ hội cho các em đưa ra ý kiến và đánh giá những ý kiến này qua việc giải thích các hiện tượng, đưa ra dự đoán tạo ra những biện pháp kích thích cho học sinh phát triển, điều chỉnh, thay đổi những ý kiến của họ

- Việc hợp tác, thảo luận trong học tập được quan tâm Giáo viên cần tạo môi trường thuận lợi cho tương tác giữa học sinh với nhau và giữa giáo viên với học sinh để giúp các em thực hiện các hoạt động học tập

- Các vấn đề xuất phát thường gắn liền với những tình huống thực tế

- Các hoạt động trên lớp thường chú yếu dựa vào nguồn dữ liệu gốc, quan sát và thí nghiệm

- Đảm bảo tiến độ bền vững cao đối với các kiến thức được xây dựng.

1.1.3.4 Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học kiến tạo

* Vai trò của giáo viên trong dạy học kiến tạo

- Tạo không khí dạy học: dân chủ, tự do, thoải mái

- Tạo điều kiện để học sinh bộc lộ quan niệm riêng

- Tổ chức cho học sinh tranh luận về những quan niệm riêng của mình

- Giáo viên là trọng tài điều khiển học sinh tranh luận ý kiến

- Tạo điều kiện và giúp học sinh nhận ra các quan niệm sai của mình và khắc phục chúng

- Trình bày tính hiển nhiên của các quan niệm khoa học

- Tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức thu nhận được

* Vai trò của học sinh trong dạy học theo tư tưởng kiến tạo

- Học sinh có vai trò chủ động, tích cực trong việc đón nhận các tình huống học tập mới, chủ động huy động kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phá tình huống học tập mới

- Học sinh chủ động bộc lộ những quan điểm của mình trong tình huống học tập mới

- Học sinh chủ động, tích cực thảo luận, trao đổi thông tin với bạn học với giáo viên để giải quyết những tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn tình huống đó

- Học sinh có vai trò tự điều chỉnh các kiến thức của bản thân sau khi đã lĩnh hội tri thức mới thông qua việc giải quyết các tình huống học tập

Như vậy, trong lớp học kiến tạo người học có vai trò trung tâm Người học mang những ý tưởng, những kiến thức, kỹ năng vốn có của họ tới lớp học Người học tích cực chủ động bộ lộ những ý tưởng, những quan niệm, thực hiện những thao tác tư duy và thao tác vật chất, thảo luận với bạn học, tham khảo ý kiến giáo viên, chấp nhận sự thay đổi, từ đó xây dựng kiến thức

mới cho bản thân Trong lớp học kiến tạo, kinh nghiệm cá nhân của người học thực sự có ý nghĩa và cần được tôn trọng.

Tất cả các đường lối, quan điểm, phương pháp dạy học đều nhằm thực hiện mục tiêu môn học và hướng đến mục tiêu nâng cao định hướng nghiên cứu Dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo cũng không ngoài mục đích đó Vấn đề là phải tổ chức dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo trong môn vật lí như thế nào để dạt được hiểu quả cao nhất

1.1.4 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo

Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề, lý thuyết kiến tạo nhận thức và tham khảo các mô hình dạy học kiến tạo, có thể mô hình hóa tiến trình dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo nhận thức theo sơ đồ sau

Sơ đồ 1.2 Cấu trúc dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo

Vấn đề học tập

Định hướng tạo không khí học tập

Tổ chức thảo luận

Hướng dẫn, giúp đỡ

làm trọng tài

Phân tích tổng hợp

Hợp thức hóa kiến

thức

Tạo tình huống vận

dụng

Tiếp nhận vấn đề

Sử dụng quan niệm sẵn có để dự đoán, giải thích

Nêu giả thuyết, đề xuất phương án kiểm

tra

Tiến hành phương án kiểm tra, so sánh kết quả với giả thuyết đã xây dựng

Điều chỉnh quan niệm cũ Ghi nhận kiến thức mới

Vận dụng kiến thức vào tình huống mới

Giai đoạn 1: Tạo tình

huống có vấn đề

Giai đoạn 2: Nghiên

cứu hoạt động

GQVĐ

Giai đoạn 3: Củng cố

và vận dụng tri thức

Các giai đoạn dạy

Tạo tình huống có

tiềm ẩn vấn đề

Bộc lộ quan niệm sẵn

có

Sơ đồ 1.2 là sơ đồ cấu trúc của mô hình dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo Nhìn chung nó cũng trùng với cấu trúc của một tiết học vật lí Nhưng nó có thể chỉ là cấu trúc của một phần nào đó của một tiết học hoặc ngược lại Thời gian dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo một kiến thức nào đó có thể ngắn hơn hoặc dài hơn thời gian một tiết học Sơ đồ dạy học GQVĐ theo tư tưởng của lý kiến tạo gồm bốn bước trong ba giai đoạn:

Bước 1: Tạo tình huống làm xuất hiện vấn đề

- Giáo viên

+ Nghiên cứu những quan niệm sẵn có của học sinh liên quan đến nội dung kiến thức cần xây dựng, từ đó đưa ra một hệ thống câu hỏi, phiếu điều tra hoặc một thí nghiệm đơn giản để đưa học sinh vào vấn đề cần giải quyết Vấn đề nêu chọn ở đây là mối liên hệ mà ta cần phát hiện hoặc giải thích giữa hai đại lượng hoặc hai hiện tượng vật lí

+ Tổ chức cho học sinh biểu đạt vấn đề học tập

- Học sinh

+ Tích cực hóa các hoạt động tri giác, huy động các kiến thức, kinh nghiệm có trước tác động vào tình huống mà giáo viên đưa ra để làm xuất hiện vấn đề học tập

+ Đón nhận tình huống học tập mới

Như vậy, kết thúc bước một học sinh phải nhận biết được vấn đề học tập và có nhu cầu nhận kiến thức mới

Bước 2: Nghiên cứu hướng dẫn giải quyết vấn đề

- Giáo viên

+ Tạo ra môi trường học tập cởi mở, thân thiện, đáng tin cậy

+ Định hướng, động viên học sinh nêu ý kiến riêng của mình

+ Tổ chức cho học sinh thảo luận

+ Định hướng học sinh để dẫn tới nhu cầu tiến hành thí nghiệm kiểm tra sự đúng sai của các giả thuyết

+ Tổ chức cho học sinh thảo luận về phương án thí nghiệm.

+ Hướng dẫn học sinh vào phương án đã được giáo viên lựa chọn và chuẩn bị sẵn dụng cụ

+ Giúp đỡ học sinh trong việc làm thí nghiệm, trong việc quan sát và thu thập thông tin

+ Tổ chức hướng dẫn học sinh xứ lý kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận

+ Điều tiết về thời gian

- Học sinh

+ Nêu cách giải thích của mình về sự vật, hiện tượng

+ Trình bày giả thuyết về hiện tượng sẽ xảy ra

+ Tranh luận với bạn bè về các ý kiến

+ Đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra, thảo luận để đi đến thống nhất một hoặc vài phương án

+ Tiến hành thí nghiệm, quan sát, đo đạc để xứ lý và thu thập thông tin + Xứ lý kết quả và rút ra kết luận

Như vậy, kết thúc bước hai, học sinh đã sơ bộ rút ra kết luận khoa học về sự vật, hiện tượng nghiên cứu, nhưng những kết luận này cần được chính xác hóa

Bước 3: Điều chỉnh quan niệm cũ, hợp thức hóa kiến thức

+ Thảo luận đối chiếu các kết quả thu được từ thí nghiệm với các kiến thức đã có trước để tự đánh giá về những kiến thức hiểu sai trước đây, đi đến thống nhất kết luận chung.

+ Thấy rõ tính khoa học của kiến thức mới

+ Tự nguyện thay đổi quan niệm cũ, xây dựng quan niệm khoa học

Như vậy, kết thúc bước ba, học sinh thấy cần phải thay đổi quan niệm sai sẵn có, qua đó xây dựng kiến thức mới – khoa học cho bản thân

Bước 4: Vận dụng, củng cố, khắc sâu kiến thức mới

Tuy nhiên việc tổ chức dạy học GQVĐ theo sơ đồ đã nêu trên phải hết sức linh hoạt, tùy kiến thức kiến tạo mà đi theo từng bước của một chu trình hay kết hợp hài hòa các bước đó để việc dạy học đạt chất lượng và hiệu quả cao

Như vậy sơ đồ đã chỉ ra vai trò trung tâm của học sinh trong qua trình xây dựng kiến thức mới củng cố các hoạt động “xã hội” trong quá trình đó

Mô hình kiến tạo kiến thức ở sơ đồ đã cụ thể hóa công việc của giáo viên và học sinh trong lớp học kiến tạo Nó cũng chỉ rõ quá trình kiến tạo kiến thức là một quá trình phát triển, đi qua nhiều cấp bậc nhằm giúp học sinh xậy dựng kiến thức một cách khoa học, chính xác, đầy đủ và vững chắc.

1.1.5 Điều kiện thực hiện tiến trình dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo

- Nội dung tri thức khoa học (gồm cả kỹ năng, phương pháp) phải chứa đựng yếu tố mới mẻ mà trước khi GQVĐ học sinh chưa biết, tri thức ấy được tạo ra trong quá trình GQVĐ không chỉ bằng tư duy tái tạo, mà phải có sự nỗ lực tư duy của chủ thể vượt qua “vùng phát triển gần” do giáo viên tạo ra trong điều kiện của dạy học Vì vậy, dạy học GQVĐ trong môn vật lí có thể được thực hiện cho các loại tiết học khác nhau GQVĐ như bài học kiến thức mới, bài học bài tập vật lí, bài tập ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức, bài học ngoại khóa Tuy nhiên, để thực hiện dạy học GQVĐ cần phải sắp xếp, cấu tạo trật tự logic từ vĩ mô (từng phần, từng chương) đến GQVĐ vi mô (từng bài học) theo tiến trình của nhận thức vật lí, [5], [6]

- Thiết bị dạy học: Dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trong cho việc thực hiện dạy học GQVĐ Bởi vì việc tiến hành thí nghiệm vật lí là hạt nhân của việc kiểm tra giả thuyết

- Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của giáo viên quyết định thành công của dạy học GQVĐ Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung vật lí kết hợp với những kỹ năng sư phạm cần thiết giáo viên xác định chính xác nội dung khoa học của bài học, phát triển thành mệnh đề thật gọn và rõ ràng Từ đó xây dựng tình huống có vấn đề, đặt học sinh trước câu hỏi nhận thức hấp dẫn ở tính thiết thực, bất ngờ, mới lạ Dẫn dặt học sinh GQVĐ bằng hệ thống câu hỏi định hướng thành hành động nhận thức theo tiến trình của nhận thức sáng tạo vật lí Tài năng sư phạm của giáo viên được thể hiện ở hệ thống câu hỏi định hướng này Căn cứ vào mức độ tìm tòi trong hành động của học

sinh do câu hỏi định hướng đưa lại, có thể phân loại ba kiểu định hướng theo thứ tự từ thấp đến cao:

+ Định hướng tái tạo cụ thể: Câu hỏi do giáo viên nhằm vào việc tái tạo ở học sinh từng hành động, thao tác cụ thể mà trước đó học sinh chưa biết Đây là mức độ thấp nhất của sự tìm tòi Kiểu định hướng này đảm bảo được hiệu quả rèn luyện kỹ năng, và tạo cơ sở cần thiết cho học sinh có thể thích ứng được sự định hướng tìm tòi trong dạy học Các câu hỏi: Hiện tượng (quá trình) này tương tự với hiện tượng (quá trình) nào đã biết? Vấn đề này liên hệ với vấn đề nào tương tự? Mối liên hệ ấy như thế nào? Các bước giải quyết vấn đề tương tự? Làm thế nào để quy vấn đề này về vấn đề tương tự đã biết cách giải quyết?

+ Định hướng khái quát chương trình hóa: Câu hỏi của giáo viên nhằm vào việc giúp học sinh ý thức được đường lối khái quát hóa của việc tìm tòi GQVĐ, sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lí Đầu tiên là câu hỏi đòi hỏi học sinh tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra, nếu học sinh không đáp ứng được thì có sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát ban đầu, thu hẹp dần phạm vi tìm tòi sao cho vừa sức học sinh (là sự gợi ý, chi tiết hóa thêm câu hỏi khái quát ban đầu) Nếu học sinh vấn không đáp ứng được thì chuyển dần sang định hướng tái tạo từ việc hướng dẫn theo angôrit (cho biết trình tự thực hiện các hành động, thao tác) để theo đó học sinh tự giải quyết vấn đề Nếu học sinh vẫn chưa huy động đúng hành động, thoa tác mong đợi thì thực hiện hướng dẫn tái tạo đối với mỗi hành động hoặc thao tác đó Các câu hỏi định hướng thường dùng: bài toán yêu cầu giải quyết vấn đề gì? Câu hỏi của bài toán? Đã biết những điều kiện gì? Dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào? Quá trình mô tả có thể chia thành các giai đoạn như thế nào? Mỗi giai đoạn có thể liên quan đến hiện tượng vật lí nào? Định luật nào chi phối? Vì sao có dự đoán đó? Làm thế nào để kiểm tra dự đoán? Cần phải thực hiện thí nghiệm như thế nào để kiểm

tra dự đoán? Kết quả thí nghiệm có phù hợp với dự đoán không? Điều gì mới rút ra được từ thí nghiệm này?

+ Định hướng tìm tòi nghiên cứu sáng tạo: Câu hỏi của giáo viên nhằm vào việc yêu cầu học sinh tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết vấn đề Đây là mức cao nhất của yêu cầu tìm tòi sáng tạo ở học sinh, có tác dụng bồi dưỡng nâng cao năng lực

tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Thực hiện kiểu định hướng này không dễ dàng, nó phụ thuộc vào tài năng sư phạm của người giáo viên vào đối tượng học sinh, vào chính nội dung khoa học của kiến thức

+ Định hướng khái quát chương trình hóa là kiểu định hướng trung gian, phát huy mặt ưu điểm của hai kiểu định hướng tái tạo và khái quát, đồng thời cho phép thực hiện ở đa số đối tượng học sinh với nhiều kiến thức điển hình trong chương trình vật lí phổ thông

Như vậy, phương tiện quan trọng trong dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo là hệ thống câu hỏi định hướng hành động nhận thức của học sinh Câu hỏi phải đạt các yêu cầu sau đây:

+ Yêu cầu về mặt lôgic học: Diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thỏa mãn luật đồng nhất nghĩa là đối tượng của câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng học sinh không xác định rõ đối tượng của câu hỏi, dẫn đến hỏi một đường trả lời một nẻo

+ Yêu cầu về mặt nội dung khoa học: Câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đúng là từng bước giải quyết vấn đề đặt ra

+ Yêu cầu về mặt phương pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện được chức năng định hướng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo vật lí nghĩa là phải đảm bảo câu trả lời đúng với hy vọng của giáo viên

1.1.6 Các mức độ của dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo, [1]

Trong dạy học GQVĐ, học sinh phải là người tìm tòi giải quyết vấn đề, người thực hiện tất cả các giai đoạn trong chu trình nhận thức sáng tạo Tuy nhiên khi triển khai áp dụng vào dạy học vật lí, tùy vào nội dung bài học, trang thiết bị dạy học, thời gian học mà học sinh có thể tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào các hành động GQVĐ Từ thực tiễn dạy học có thể chia dạy học GQVĐ theo lý thuyết kiến tạo thành ba mức theo bảng sau đây

Bảng 1 Các mức độ của dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo Mức độ Học sinh chứng kiến Học sinh tham gia trực tiếp

Mức độ 1

Nêu vấn đề

Tất cả các giai đoạn của chu trình nhận thức sáng tạo vật lí

Tiếp nhận câu hỏi nhận thức, trạng thái tâm lí nhận thức, mong muốn có niềm tin giải quyết vấn đề

- Suy đoán giả thuyết

- Suy luận lôgic từ giả thuyết, tiên đoán hiện tượng mới

- Xây dựng phương án thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết

- Quan sát ghi nhận kết quả

- Xứ lý số liệu thí nghiệm

- Khái quát hóa rút ra kết luận

- Ghi nhận tri thức mới

- Vận dụng tri thức mới

Mức độ 3

Nghiên cứu,

thiết kế sáng tạo

Quá trình tìm tòi vấn đề Tất cả các giai đoạn của chu trình

nhận thức sáng tạo vật lí

* Nêu vấn đề

Thực chất của dạng thức này là sau khi tạo thành những tình huống có vấn đề, giáo viên nêu vấn đề và chỉ rõ lôgic của quá trình suy nghĩ GQVĐ Tri thức được trình bày không phải dưới dạng có sẵn mà là sự mô phỏng và rút gọn quá trình khám phá GQVĐ thực Cách trình bày này sẽ gợi cho học sinh nhu cầu dõi theo lôgic của phần trình bày Dạng thức này được vận dụng với những tình huống có vấn đề không vừa sức với học sinh.

* Dạy học tìm tòi một phần

Trong thực tế, có những tình huống có vấn đề mà việc giải quyết vấn đề cần có sự can thiệp một phần của giáo viên nghĩa là cần có sự giúp đỡ của giáo viên để gợi ý một hay vài bước trong tiến trình giải quyết vấn đề, các bước còn lại học sinh tự giải quyết Nói cách khác với dạng thức này học sinh không hoàn thành các giai đoạn nghiên cứu tự học mà chỉ hoàn thành các giai đoạn nghiên cứu tự học mà chỉ hoàn thành một phần của quá trình nghiên cứu tự học, vì vậy dạng thức này gọi là dạy học tìm tòi một phần

* Mức độ nghiên cứu

Đây là mức độ cao nhất của dạy học GQVĐ Trong đó giáo viên xây dựng vấn đề dưới hình thức một chủ đề, có hình thức nghiên cứu trong một hệ thống lí thuyết nhất định, còn học sinh thì nghiên cứu các vấn đề lí thuyết mới hoàn toàn tự lực để chiếm lĩnh tri thức, tự mình giải quyết vấn đề

1.2 Thực trạng áp dụng dạy học giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo trong môn Vật lí ở trường THPT

* Thực trạng

Để tìm hiểu thực trạng của việc dạy học GQVĐ theo tư tưởng của lý thuyết kiến tạo chúng tôi đã thăm dò ý kiến của các giáo viên giảng dạy vật lí và học sinh trên địa bàn huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An chúng tôi có một số nhận định sau đây:

- Đa số giáo viên đã có áp dụng phương pháp dạy học GQVĐ vào dạy học nhưng chỉ trong các tiết thao giảng thăm lớp dự giờ Chưa có giáo viên

nào tổ chức dạy học GQVĐ theo tư tưởng của lý thuyết kiến tạo, điều này chứng tỏ vẫn còn mới ở trường THPT.

- Giáo viên chưa quan tâm đến kinh nghiệm sẵn có của học sinh, nếu có cũng chỉ là đặt vấn đề để vào bài Một số giáo viên có tạo điều kiện cho học sinh bộc lộ những quan niệm riêng dưới dạng trả lời câu hỏi của giáo viên Nhưng nếu quan niệm đó sai thì giáo viên đưa ra bằng chứng để bác bỏ, nếu đúng thì chỉ khen và tiếp tục mạch giảng của mình chứ chưa trên cơ sở các quan niệm đó để có hưởng tổ chức cho hoạt động dạy học tiếp theo

- Các giáo viên có chú trọng đến việc tổ chức cho học sinh làm việc theo nhóm Tuy nhiên hiệu quả của hoạt động nhóm chưa thật sự đem lại kết quả Giáo viên chưa tạo điều kiện để học sinh tranh luận một vấn đề nào đó Thông thường học sinh làm việc theo nhóm là để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập, đa số các câu hỏi này đều khá đơn giản nên nhiều em lơ đáng ỷ lại vì đã có các bạn khá làm cho cả nhóm rồi

- Phần lớn học sinh không muốn bày tỏ quan niệm của mình, đa số các

em cho rằng ngại phát biểu vì sợ sai Phấn lớn các em học sinh đều muốn giáo viên giảng giải là chủ yếu, học sinh chỉ tiếp thu và học thuộc Hình thức được truyền thụ kiến thức đã ăn sâu vào học sinh, các em vẫn chưa sẵn sàng thay đổi cách học và cách hình thành tri thức mới

- Với những câu hỏi liên quan đến kiến thức trong chương trình trung học cơ sở đa phần học sinh đều trả lời sai với lí do lâu rồi nên quên

Như vậy, thực tế nhiều giờ dạy học vật lí ở trường phổ thông chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới phương pháp, giáo viên vẫn còn dùng phương pháp thuyết trình, giảng giải là chủ yếu, học sinh bị động chờ giáo viên truyền thụ kiến thức, quan niệm sẵn có vẫn chưa được quan tâm khai thác Kiến thức các em có được chưa bền vững và sâu sắc

* Nguyên nhân của thực trạng

- Giáo viên quá bám sát vào khung phân phối chương trình, chưa có sự linh động Đa số giáo viên không muốn áp dụng phương pháp mới hoặc khai

thác các quan niệm sẵn có của học sinh vì thời gian không cho phép Bên cạnh đó, một số giáo viên chưa thực sự tâm huyết với nghề, trình độ chuyên môn nghiệp vụ còn hạn chế, chưa đầu tư vào việc chuẩn bị tiết dạy, thiết kế bài dạy học nhằm hướng học sinh vào vai trò trung tâm của qua trình dạy học.

- Trung bình mỗi lớp có đến gần 50 học sinh Khi một lớp học sôi nổi, trong các nhóm có sự tranh luận sẽ tạo tiếng ồn gây khó chịu cho các lớp xung quanh Mỗi giờ học mà học sinh ngồi ngay ngắn trật tự vẫn được đánh giá cao hơn Cơ sở vật chất nhìn chung vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học

- Cách học thụ động đã bám rễ váo các em học sinh, các em chưa có thói quen tự lực tìm tòi, khám phá, phát hiện và giải quyết vấn đề Đa số học sinh vẫn còn ngại chủ động bộc lộ những quan niệm và khó khăn của mình trước tình huống học tập mới

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và trình bày một cách có hệ thống cơ sở lí luận dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo Dạy

học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo sẽ tạo ra môi trường học tập để học sinh có

cơ hội thể hiện mình như bày tỏ các quan điểm, trình bày các ý tưởng, kinh nghiệm cũng như vốn kiến thức của riêng mình trước giáo viên và tập thể lớp, giúp học sinh có được năng lực nhận thức, năng lực tư duy và năng lực GQVĐ Điều này đảm bảo cho kiến thức mà học sinh có được là những kiến thức khoa học thật sự có chất lượng, sâu sắc và vững chắc Bên cạnh đó, khi học sinh được bộc lộ quan điểm của mình sẽ làm cho các em chủ động và tích cực trong việc đón nhận tình huống học tập mới Với mô hình dạy học này, giáo viên cần phải dự đoán mức độ hiểu biết của học sinh về các tri thức sẽ học để tạo ra các tình huống dạy học mà học sinh có thể sử dụng kiến thức sẵn có của mình như một nguồn nguyên liệu để xây dựng nên kiến thức mới, đồng thời phải tạo ra một môi trường học tập thân thiện trong đó học sinh được khuyến khích và sẵn sàng bộc lộ những quan điểm vốn có của mình Như vậy, dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo hoàn toàn có thể đáp ứng được mục tiêu giáo dục phổ thông nói chung và giáo dục môn vật lí nói riêng Việc tổ chức dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo có thể đáp ứng được yêu cầu đổi mới giáo dục trong điều kiện hiện nay Các quan điểm của dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo phù hợp với kết quả nghiên cứu trong tâm lý học, giáo dục học hiện đại và trong nhận thức luận

Vận dụng dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo tạo vào dạy học vật lí nói chung và dạy học chương “Dao động cơ” vật lí 12 nói riêng trong điều kiện hiện nay là việc làm có sơ sở khoa học và hết sức cần thiết

Tất cả những lí luận trên sẽ được chúng tôi vận dụng để tổ chức hoạt động dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo chương “Dao động cơ” vật lí 12 THPT

CHƯƠNG II DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO TƯ TƯỞNG KIẾN TẠO CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa chương “Dao động cơ” Vật lí 12 [2], [7]

2.1.1 Mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ”

Chủ đề Mức độ cần đạt Ghi chú Dao động cơ

a) Dao động

điều hòa Các

đại lượng đặc

trưng

b) Con lắc lò

xo Con lắc

- Phát biểu định nghĩa dao động điều hòa

- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu là gì

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

- Viết được phương trình động lực học và

phương trình dao độn điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn

- Viết được công thức tính chu kỳ (hoặc tần số) dao động điều hòa con lắc lò xo và con lắc đơn Nêu được ứng dụng 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

Dao động của con lắc xò và con lắc đơn khi bỏ qua ma sát và lực cản là dao động riêng

Trong các bài toán đơn giản, chỉ xét dao động điều hòa của một con lắc, trong đó: con lắc lò xo gồm một lò xo được đặt nằm ngang hoặc treo thẳng đứng; con lắc đơn chỉ chịu tác dụng của trọng lực

2.2 Chuẩn bị các điều kiện cần thiết áp dụng DHGQVĐ theo tư tưởng kiến tạo dạy học chương “Dao động cơ”

2.2.1 Vấn đề hóa nội dung dạy học chương “Dao động cơ”

Để chuẩn bị cho việc triển khai dạy học theo định hướng dạy học GQVĐ theo tư tưởng kiến tạo thì giáo viên phải biến các nội dung cần giảng dạy thành các vấn đề nhận thức, đó chính là vấn đề hóa nội dung dạy học

Một nội dung được vấn đề hóa thành một câu hỏi mà câu trả lời chính là nội dung kiến thức cần đạt

Dao động cơ học: Chúng ta đã được học những dạng chuyển động như:

Chuyển động thẳng (chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều), chuyển động cong (chuyển động tròn đều, chuyển động của vật ném xiên, ném ngang ) Trong thực tế chúng ta thường gặp một dạng chuyển động khác, ví dụ như cành lá đung đưa trước gió, một sợi dây đàn đang rung,

một mặt trống đang rung thì chúng thuộc dạng chuyển động gì? Chúng có những thuộc tính gì? Làm thế nào để khảo sát chuyển động của chúng?

Dao động tuần hoàn: Trong thực tế chúng ta còn thấy có những chuyển

động qua lại giống như cành lá, nhưng lại có tính chất đều đặn Những chuyển động như vậ thì chúng có những thuộc tính gì?

Dao động điều hòa:

- Dao động điều hòa được định nghĩa như thế nào? Tại sao lại gọi là dao động điều hòa?

- Giữa dao động điều hòa và chuyển động thẳng đều có mối liên hệ như thế nào?

- Phương trình biểu diễn dao động điều hòa?

- Li độ, biên độ, tần số, chu kỳ, pha, pha ban đầu là gì? Công thức liên hệ giữa tần số góc, chu kỳ, tần số?

- Công thức vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa?

- Năng lượng của vật dao động điều hòa phụ thuộc vào những yếu tố nào? Biểu thức tính?

Con lắc lò xo:

- Con lắc lò xo có cấu tạo như thế nào?

- Tại sao dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa?

- Chu kỳ dao động con lắc lò xo phụ thuộc vào những yếu tố nào? Công thức tính chu kỳ dao động của con lắc lò xo?

- Công thức tính động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo?

Con lắc đơn:

- Con lắc đơn có cấu tạo như thế nào?

- Con lắc đơn có dao động điều hòa không? Trong điều kiện nào? Nếu nó dao động điều hòa thì chu kỳ dao động của nó được xác định như thế nào?

- Công thức tính thế năng và cơ năng của con lắc đơn?