dạy học giải quyết vấn đề chương dòng điện trong các môi trường vật lí 11 thpt theo hướng phát huy năng lực học sinh

Nội dung : + ) Cơ sở lí luận của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề .+ ) Cơ sở lí luận dạy học theo định hướng phát huy năng lực học sinh môn vật lí thpt+ ) Thiết kế, tổ chức dạy học giải quyết vấn đề chương dòng điện trong các môi trường theo định hướng phát huy năng lực học sinh

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Việt Nam đang bước trên con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất

nước Viễn cảnh sôi động, tươi đẹp nhưng cũng nhiều thách thức, đòi hỏingành Giáo dục – Đào tạo phải có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, đồng bộ

về mọi mặt Trong đó, đặc biệt chú trọng đến đổi mới phương pháp dạy học

và phương tiện dạy học Theo nghị quyết TW 2 khóa VIII đã chỉ rõ “Đổi mới

mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…”.

Định hướng trên đây đã được pháp chế trong luật giáo dục điều 24.2

“Phương pháp giáo d ục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ

động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [1] (Luật giáo dục năm 2005).

Vấn đề đặt ra đối với các trường học là cần không ngừng đổi mới về nộidung và phương pháp dạy học (PPDH) Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầuphát triển của đất nước, phù hợp với xu thế thời đại Xong nền giáo dục nước

ta trong giai đoạn vừa qua chưa đáp ứng được điều đó Trong kiểm điểm việcthực hiện nghị quyết Trung ương 2 khoá VIII đã chỉ rõ những yếu kém và

nguyên nhân: “Hoạt động học tập trong các nhà trường ở mọi cấp học chủ

yếu vẫn là hướng vào mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy ,người học, người quản lý coi trọng thực hiện mục đích học tập đúng đắn Phương pháp giáo dục nặng về áp đặt thường khuyến khích tiếp thu một cách máy móc, chưa khuy ến khích sự năng động, sáng tạo của người học ”

Đã có nhiều phương pháp dạy học tích cực, phát huy năng lực củahọc sinh được nghiên cứu và áp dụng thành công ở nhiều nước trên thế giới, ởViệt Nam cũng đang từng bước triển khai áp dụng Tuy nhiên, trong sáng

kiến kinh nghiệm này, tôi đề cập đến việc nghiên cứu và vận dụng quan điểmdạy học giải quyết vấn đề (DHGQVĐ).

Chương “ Dòng điện trong các môi trường” trong chương trình sách

giáo khoa lớp 11 có nội dung kiến thức ứng dụng nhiều trong cuộc sống dễhấp dẫn học sinh tham gia tìm hiểu và sử dụng kiến thức vào giải quyết cácvấn đề trong cuộc sống, dụng cụ thí nghiệm hầu hết phòng thí nghiệm trongcác nhà trường đều trang bị đầy đủ nên có thể gây hứng thú, phát huy tính tựchủ, sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy

Với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy và học vật líđáp ứng nhu cầu đổi mới của giáo viên và học sinh trong dạy và học kiến thức

dòng điện trong các môi trường, tôi viết sáng kiến kinh nghiệm : “Tổ chức

dạy học giải quyết vấn đề chương Dòng điện trong các môi trường vật lí

11 THPT theo hướng phát huy năng lực học sinh.”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng tiến trình, tổ chức hoạt động dạy học chương : “ Dòng điệntrong các môi trường” vật lí 11 trung học phổ thông theo tiến trình giải quyếtvấn đề theo hướng phát huy năng lực của học sinh

3 Đối tượng nghiên cứu

- Hoạt động dạy và học chương dòng điện trong các môi trường vật lí 11trung học phổ thông

- Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học giải quyết vấn đề và dạy học theohướng phát huy năng lực của học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận về dạy học giải quyết vấn đề

- Phân tích chương “ Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 THPT nhằmtìm hiểu cấu trúc nội dung và đặc điểm các kiến thức cần xây dựng

- Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường ” ởtrường THPT nhằm làm rõ những khó khăn và nguyên nhân của những khókhăn ấy trong việc tổ chức HĐ nhận thức tích cực, sáng tạo của HS.

- Xây dựng tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chương “Dòng điện trong cácmôi trường” theo định hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS tronghọc tập

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến trình dạy học đãthiết kế, qua đó rút ra bài học kinh nghiệm

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu, phân tích lí luận

- Điều tra, quan sát, phỏng vấn

- Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông

- Xử lí thống kê toán học

6 Giả thuyết khoa học của sáng kiến

Nếu xây dựng được tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chương “Dòng điệntrong các môi trường” và tổ chức hoạt động dạy học theo tiến trình đã xây dựng

sẽ góp phần vào phát huy năng lực của học sinh trong quá trình học tập

7 Cấu trúc của sáng kiến

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, sáng kiến

gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận.

Chương 2 Thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chương “Dòng

điện trong các môi trường” nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyếtvấn đề

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm.

CHƯƠNG 1: CỞ SỞ LÍ LUẬN 1.1 Tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học

1.1.1 Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề

Có nhiều quan niệm cũng như tên gọi khác nhau để chỉ DHGQVĐ nhưdạy học nêu vấn đề, dạy học nhận biết và giải quyết vấn đề… Dù tên gọi cókhác nhau nhưng nhìn chung mục tiêu cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề lànhằm rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề ở người học, là con đường quantrọng nhất để phát huy tính tích cực của người học Tất nhiên trong đó cầnbao gồm khả năng nhận biết và phát hiện vấn đề

Bản chất của DHGQVĐ là đặt người học trước những vấn đề của nhậnthức - học tập có chứa mâu thuẫn giữa “cái đã cho” và “cái phải tìm” rồi đưangười học vào tình huống có vấn đề để kích thích người học tự giác, có nhucầu giải quyết vấn đề DHGQVĐ chính là hướng dẫn hoạt động tìm kiếm vàtiếp thu tri thức mới bằng con đường giải quyết vấn đề học tập một cách sángtạo (tự lực hay tập thể)

Để có thể thành công trong quá trình DHGQVĐ cần áp dụng một tổ hợpphương pháp dạy học phức hợp, trong đó các phương pháp dạy học liên kết

và tương tác với nhau chứ không phải là dùng một phương pháp đơn nhất Trong DHGQVĐ, việc tạo ra tình huống có vấn đề giữ vai trò trung tâm,chủ đạo DHGQVĐ dựa trên nguyên tắc hoạt động nhận thức - học tập tìmkiếm (liên quan tới việc nắm vững tri thức có vấn đề), tức là nguyên tắc mở racho người học những kết luận khoa học, những phương pháp hoạt động, sự

mô tả đối tượng mới hoặc những cách thức bổ sung tri thức vào thực tiễn…Mục đích của DHGQVĐ là giúp người học nắm vững không chỉ những kếtquả nhận thức khoa học, hệ thống tri thức mà cả con đường, quá trình thunhận các kết quả đó, hình thành tính tích cực nhận thức và phát triển khả năngsáng tạo của người học

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

1.1.2.1 Chu trình sáng tạo khoa học

Cơ sở lí luận của việc phát triển khả năng sáng tạo của HS trong quátrình dạy học là sự hiểu biết những quy luật của sự sáng tạo khoa học tựnhiên Có thể trình bày quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm 4giai đoạn chính Từ sự khái quát hoá những sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng

mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết); từ mô hình suy ra các

hệ quả lôgíc; từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thựcnghiệm; nếu các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giảthuyết trở thành chân lí khoa học (một định luật, một thuyết vật lí) và kết thúcmột chu trình

Hình 1 Chu trình sáng tạo khoa học

Những hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng củacác thuyết và định luật vật lí Cho đến khi xuất hiện những sự kiện thựcnghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ lí thuyết thì điều đó dẫntới phải xem lại lí thuyết cũ, cần phải chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi mô hìnhgiả thuyết và như thế lại bắt đầu một chu trình mới, xây dựng những giảthuyết mới, thiết kế những thiết bị mới để kiểm tra và nhờ đó mà kiến thứccủa nhân loại ngày một phong phú thêm

1.1.2.2 Tiến trình khoa học giải quyết vấn đề

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

Hình 2 Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm,

ứng dụng kiến thức.

BÀI TOÁN

Vấn đề(Đòi hỏi kiểm nghiệm, ứng dụng

thực tiễn kiến thức)

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

BÀI TOÁN

Vấn đề(Đòi hỏi tìm kiếm xây dựng kiến

thức)Điều kiện cần sử dụng

để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra

KẾT LUẬN / NHẬN ĐỊNHGiải quyết bài toán

Giải bài toán bằng

suy luận lí thuyết

KẾT LUẬN

(Thu được nhờ

suy luận lí thuyết)

KẾT LUẬN (Thu được nhờ

TN và quan sát)Giải bài toán bằng

TN và quan sát

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

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

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

về cái cần tìm

+ Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận đượccủa các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích/tiên đoáncác sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm Xem xét sựcách biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có được từcác dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phùhợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, sửa đổi đối vớithực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khichưa có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xâydựng cái cần tìm

Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, có thể khái quát tiến trình khoa họcgiải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng thực tiễn mộtkiến thức cụ thể bởi sơ đồ hình 2

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

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

đó, người GV cần phải vận dụng được lí thuyết về "Vùng phát triển gần" của

Vưgôtxki để tạo ra những điều kiện thuận lợi để HS tình nguyện tham gia vào

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

Về mặt tâm lí: GV cần phải tạo được mâu thuẫn nhận thức, gợiđộng cơ, hứng thú tìm cái mới bằng cách xây dựng các tình huống có vấn đề,đồng thời tạo ra một môi trường sư phạm thuận lợi để HS tin tưởng vào khảnăng của mình trong việc giải quyết nhiệm vụ được giao và tình nguyện thamgia vào HĐ nhận thức

Về nội dung và biện pháp hỗ trợ HĐ nhận thức: GV cần phải tạomọi điều kiện để HS có thể giải quyết thành công những nhiệm vụ được giao.Điều này là hết sức quan trọng bởi vì sự thành công của họ trong việc giảiquyết vấn đề học tập có tác dụng rất lớn cho họ tự tin, hứng thú, mạnh dạnsuy nghĩ để giải quyết các vấn đề tiếp theo Muốn vậy, trước hết cần phải lựachọn một lôgíc bài học thích hợp, phân chia bài học thành những nhiệm vụnhận thức cụ thể phù hợp với năng lực của HS sao cho họ có thể tự lực giảiquyết được với cố gắng vừa phải Bên cạnh đó, cần phải từng bước rèn luyệncho HS thực hiện một số kĩ năng cơ bản bao gồm các thao tác chân tay và cácthao tác tư duy, giúp cho HS có khả năng quan sát, sử dụng các phương tiệnhọc tập Cuối cùng là phải cho HS làm quen với các phương pháp nhận thứcvật lí phổ biến như phương pháp thực nghiệm, phương pháp tương tự, phươngpháp mô hình

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

1.1.3 Đặc trưng cơ bản và các pha của dạy học giải quyết vấn đề

1.1.3.1 DHGQVĐ có 3 đặc trưng cơ bản

DHGQVĐ bao gồm một (hay một chuỗi) bài toán nhận thức chứa đựngmâu thuẫn giữa “cái đã cho” và “cái phải tìm” được cấu trúc một cách sư

phạm làm cho mâu thuẫn mang tính chất vấn đề, gọi là bài toán nêu vấn đề

-hạt nhân của hệ phương pháp dạy học phức hợp này.

Chính mâu thuẫn mang tính chất có vấn đề của bài toán này được người học

tự giác chấp nhận như một nhu cầu bên trong, bức thiết phải giải quyết bằngđược Lúc đó người học được đặt trong tình huống có vấn đề Người học ở trongmột trạng thái dồn nén cảm xúc, tích tụ tâm lý, bồn chồn… thúc đẩy người họcsẵn sàng hoạt động một cách tự giác, tích cực, có động cơ, có mục đích… Trong quá trình và bằng cách tổ chức giải quyết bài toán có vấn đề, ngườihọc chiếm lĩnh một cách tự giác, tích cực và tự lực cả kiến thức và cách thứcgiải, do đó có được cả niềm vui sướng của nhận thức sáng tạo

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

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

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

Trong pha này, GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Dưới sựhướng dẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tựnguyện thực hiện nhiệm vụ Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quanniệm và giải pháp ban đầu của HS được thử thách và HS ý thức được khó khăn.Lúc này vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đóđược chính thức diễn đạt

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

vấn đề

Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khókhăn Trong quá trình đó, khi cần, vẫn phải có sự định hướng của GV Trongquá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, HS diễn đạt, trao đổi với người khác trong

nhóm về cách giải quyết vấn đề của mình và kết quả thu được, qua đó có thểchỉnh lí, hoàn thiện tiếp Dưới sự hướng dẫn của GV, hành động của HS đượcđịnh hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tìnhhuống thứ cấp khi cần Qua quá trình dạy học, cùng với sự phát triển năng lựcgiải quyết vấn đề của HS, các tình huống thứ cấp sẽ giảm dần Sự định hướngcủa GV chuyển dần từ định hướng khái quát chương trình hoá (theo các bướctuỳ theo trình độ của HS) tiệm cận dần đến định hướng tìm tòi sáng tạo, nghĩa

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

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

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

Hình 3 Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo

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

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

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

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

Hình thức dạy học cần phải phù hợp với phương pháp tổ chức HĐ nhậnthức Với phương pháp tổ chức HĐ nhận thức theo hướng dạy học giải quyết

suy đoán, thực hiện giải pháp

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

Trình bày, thông báo, Thảo luận, bảo vệ kết quả

Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

vấn đề thì hình thức dạy học tương ứng là hình thức dạy học nhóm Nếu như tiếntrình dạy học giải quyết vấn đề chia thành các pha với các đặc trưng riêng thìhình thức dạy học nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khác nhau.

1.1.3.3 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề

- Mức độ 1 : Người học độc lập phát hiện và giải quyết vấn đề

Giáo viên đặt vấn đề, gợi ý học sinh tìm ra cách giải quyết vấn đề

Học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề theo hướng dẫn của giáo viên

Giáo viên đánh giá kết quả làm việc của học sinh

- Mức độ 2 Người học hợp tác phát hiện và giải quyết vấn đề

Giáo viên đặt vấn đề, gợi ý học sinh tìm cách giải quyết vấn đề

Học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề

Giáo viên và học sinh cùng đánh giá

- Mức độ 3 Thầy trò vấn đáp phát hiện và giải quyết vấn đề

Giáo viên cung cấp thông tin tình huống

Học sinh phát hiện và xác định những vấn đề này sinh, đề xuất giải pháp vàlựa chọn giải pháp

Học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của giáo viênnếu cần

Giáo viên và học sinh cùng đánh giá

- Mức độ 4: Giáo viên thuyết trình phát hiện và giải quyết vấn đề

Học sinh tự lực phát hiện vấn đề nảy sinh trong hoàn cảnh của mình hoặccộng đồng, lựa chọn vấn đề giải quyết

Học sinh giải quyết vấn đề, tự đánh giá chất lượng hiệu quả

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

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

trong nhóm và giữa các nhóm với nhau là tự giác, tự nguyện dưới sự tổ chức,điều khiển và hướng dẫn của GV.

1.1.4.1 Khái niệm hoạt động nhóm

Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luậntheo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đó giúp

HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển những kĩ năngtrí tuệ cần thiết [3]

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

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

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

1.1.4.2 Bản chất của quá trình dạy học nhóm

Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trung tâmtiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học Sự tácđộng giữa 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môi trường HĐnhóm, trong đó [3]:

+ HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính HĐcủa bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV

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

+ GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS, giúp HS

tự tìm ra tri thức

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

Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thực hiện nhữngbiện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác giữa cácthành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triển theomột trật tự nhất định

Quy trình tổ chức dạy học nhóm là tập hợp các giai đoạn, các bước để thựchiện HĐ dạy học nhóm của GV và HS, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc HĐcủa họ Dạy học nhóm có thể sử dụng ở nhiều thời điểm khác nhau của tiếthọc, có thể là một phần của tiết học, có thể cả tiết học hoặc trong vài ba tiếthọc Quy trình gồm các bước sau:

- GV giao nhiệm vụ

- HS làm việc theo nhóm, GV quan sát HĐ của các nhóm và giúp đỡ khi cần thiết

- Thảo luận, tổng kết trước lớp

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

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

vấn đề

Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn dắt và giao cho HS mộtnhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Thường thì, GV sẽ đặt một câu hỏi chung (chứađựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả lời Khigặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để hỏi cácbạn cùng bàn, cùng tổ của mình Như vậy, trong tình huống học tập này, cácnhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với quy luật

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

quyết vấn đề

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

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

Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫunhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành quá trình HĐ củanhóm Trong quá trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm vềcách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đãbiết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN Qua trao đổi, tranh luận, cácgiải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp công sức,trí tuệ chung của cả nhóm Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV,hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoahọc Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự pháttriển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạocủa mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càngđược tăng cường và nâng cao Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từchỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗchỉ đưa ra những gợi ý để nhóm có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựngnhững kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mànhóm đảm nhận

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

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

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

1.1.4.4 Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm

- Ưu điểm:

+) Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được các kết quả màcác em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đóng góp mộtphần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức tranh tổng thể”.+) Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và phát triển nhâncách, năng lực của HS trong HĐ Học qua làm, qua khắc phục sai lầm, họcqua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn

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

+) Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS với nhau, tạo cholớp học không khí tin cậy, khuyến khích hơn Hầu hết mọi người ai cũng thích

HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng được thái độ tích cực, chủđộng của người học

- Nhược điểm:

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

“bắt cóc cả nhóm”

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

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

+) Giao nhiệm vụ, thảo luận nhóm không khoa học sẽ mất nhiều thời gian vàviệc tổ chức HĐ theo nhóm sẽ trở nên “hình thức”

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

1.2 Dạy học theo hướng phát huy năng lực của học sinh

1.2.1 Khái niệm về năng lực

Năng lực được xây dựng trên cơ sở tri thức, thiết lập qua giá trị, cấu trúcnhư là các khả năng, hình thành qua trải nghiệm/củngcố qua kinh nghiệm,hiện thực hóa qua ý chí (JohnErpenbeck1998)

Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiệnthành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể ( OECD 2002)

Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốncó ở cánhân hay cóthể học được… để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống Năng lựccũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và tráchnhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm cácgiải pháp…trong những tình huống thay đổi (Weinert, 2001)

1.2.2 Năng lực học sinh THPT

Năng lực của học sinh trung học phổ thông là khả năng làm chủ những hệthống kiến thức, kĩ năng, thái độ phù hợp với lứa tuổi và vận hành ( kết nối)chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyếthiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống

Năng lực của học sinh là một cấu trúc động ( trừu tượng), có tính mở, đathành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kĩ năng…

mà cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội thể hiện ở tính sẵn sàng hành độngcủa các em trong môi trường học tập phổ thông và những điều kiện thực tếđang thay đổi của xã hội

b) Lập và thực hiện kế hoạch học tập nghiêm túc, nề nếp; thựchiện các cách học: Hình thành cách ghi nhớ của bản thân;phân tích nhiệm vụ học tập để lựa chọn được các nguồn tàiliệu đọc phù hợp: các đề mục, các đoạn bài ở sách giáo khoa,sách tham khảo, internet; lưu giữ thông tin có chọn lọc bằngghi tóm tắt với đề cương chi tiết, bằng bản đồ khái niệm,bảng, các từ khóa; ghi chú bài giảng của GV theo các ý chính;tra cứu tài liệu ở thư viện nhà trường theo yêu cầu của nhiệm

c) Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề và nhận ra sự phùhợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện.

3 Năng

lực sáng

tạo

a) Đặt câu hỏi khác nhau về một sự vật, hiện tượng; xác định

và làm rõ thông tin, ý tưởng mới; phân tích, tóm tắt nhữngthông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau

b) Hình thành ý tưởng dựa trên các nguồn thông tin đã cho; đềxuất giải pháp cải tiến hay thay thế các giải pháp không cònphù hợp; so sánh và bình luận được về các giải pháp đề xuất.c) Suy nghĩ và khái quát hoá thành tiến trình khi thực hiện mộtcông việc nào đó; tôn trọng các quan điểm trái chiều; áp dụngđiều đã biết vào tình huống tương tự với những điều chỉnh hợp lý.d) Hứng thú, tự do trong suy nghĩ; chủ động nêu ý kiến;không quá lo lắng về tính đúng sai của ý kiến đề xuất; pháthiện yếu tố mới, tích cực trong những ý kiến khác

b) Ý thức được quyền lợi và nghĩa vụ của mình; xây dựng vàthực hiện được kế hoạch nhằm đạt được mục đích; nhận ra và

có ứng xử phù hợp với những tình huống không an toàn

c) Tự đánh giá, tự điều chỉnh những hành động chưa hợp lý

của bản thân trong học tập và trong cuộc sống hàng ngày.

d) Đánh giá được hình thể của bản thân so với chuẩn về chiềucao, cân nặng; nhận ra được những dấu hiệu thay đổi của bảnthân trong giai đoạn dậy thì; có ý thức ăn uống, rèn luyện vànghỉ ngơi phù hợp để nâng cao sức khoẻ; nhận ra và kiểm soátđược những yếu tố ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ và tinh thần

trong môi trường sống và học tập.

b) Biết trách nhiệm, vai trò của mình trong nhóm ứng với côngviệc cụ thể; phân tích nhiệm vụ của cả nhóm để nêu được cáchoạt động phải thực hiện, trong đó tự đánh giá được hoạt độngmình có thể đảm nhiệm tốt nhất để tự đề xuất cho nhóm phâncông;

c) Nhận biết được đặc điểm, khả năng của từng thành viêncũng như kết quả làm việc nhóm; dự kiến phân công từngthành viên trong nhóm các công việc phù hợp;

d) Chủ động và gương mẫu hoàn thành phần việc được giao,góp ý điều chỉnh thúc đẩy hoạt động chung; chia sẻ, khiêm tốnhọc hỏi các thành viên trong nhóm;

e) Biết dựa vào mục đích đặt ra để tổng kết hoạt động chung củanhóm; nêu mặt được, mặt thiếu sót của cá nhân và của cả nhóm

7 Năng

lực sử

dụng công

nghệ

a) Sử dụng đúng cách các thiết bị ICT để thực hiện các nhiệm

vụ cụ thể; nhận biết các thành phần của hệ thống ICT cơ bản;

sử dụng được các phần mềm hỗ trợ học tập thuộc các lĩnh vựckhác nhau; tổ chức và lưu trữ dữ liệu vào các bộ nhớ khác

thông tin

và truyền

thông

nhau, tại thiết bị và trên mạng

b) Xác định được thông tin cần thiết để thực hiện nhiệm vụ họctập; tìm kiếm được thông tin với các chức năng tìm kiếm đơn giản

và tổ chức thông tin phù hợp; đánh giá sự phù hợp của thông tin,

dữ liệu đã tìm thấy với nhiệm vụ đặt ra; xác lập mối liên hệ giữakiến thức đã biết với thông tin mới thu thập được và dùng thông tin

đó để giải quyết các nhiệm vụ học tập và trong cuộc sống;

b) Phát âm đúng nhịp điệu và ngữ điệu; hiểu từ vựng thông dụngđược thể hiện trong hai lĩnh vực khẩu ngữ và bút ngữ, thông qua cácngữ cảnh có nghĩa; phân tích được cấu trúc và ý nghĩa giao tiếp củacác loại câu trần thuật, câu hỏi, câu mệnh lệnh, câu cảm thán, câukhẳng định, câu phủ định, câu đơn, câu ghép, câu phức, câu điềukiện;

b) Sử dụng được các thuật ngữ, kí hiệu toán học, tính chất các

số và của các hình hình học; sử dụng được thống kê toán họctrong học tập và trong một số tình huống đơn giản hàng ngày;

hình dung và có thể vẽ phác hình dạng các đối tượng, trongmôi trường xung quanh, nêu được tính chất cơ bản của chúng.c) Hiểu và biểu diễn được mối quan hệ toán học giữa các yếu

tố trong các tình huống học tập và trong đời sống; bước đầuvận dụng được các bài toán tối ưu trong học tập và trong cuộcsống; biết sử dụng một số yếu tố của lôgic hình thức để lậpluận và diễn đạt ý tưởng

d) Sử dụng được các dụng cụ đo, vẽ, tính; sử dụng được máytính cầm tay trong học tập cũng như trong cuộc sống hàngngày; bước đầu sử dụng máy vi tính để tính toán trong họctập 2 22

1.2.4 Các năng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí

Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong dạy học từng môn

a) Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung.

Ở cách tiếp cận này, người ta xác định các năng lực chung trước, chúng

là các năng lực mà toàn bộ quá trình giáo dục ở trường phổ thông đều phảihướng tới để hình thành ở HS Sau đó, từng môn học sẽ xác định sự thể hiện

cụ thể của các năng lực chung ở trong môn học của mình như thế nào Vớicách tiếp cận như vậy, từ các năng lực chung đã được đưa vào dự thảochương trình phổ thông tổng thể, chúng tôi tạm vạch ra các năng lực chuyênbiệt trong môn Vật lí như ở bảng 1

Bảng 1: Bảng năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa từ năng

lực chung

Stt Năng lực

chung Biểu hiện năng lực trong môn Vật lí

Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân:

1 Năng lực

tự học

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện

kế hoạch có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạtđộng của các ứng dụng kĩ thuật

- Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin

- Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lí trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ kháiniệm, bảng biểu, sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương

án thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi đó

có mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ

có nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào?

- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câuhỏi đã đặt ra

- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lờibằng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm

- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được

3 Năng lực

sáng tạo

- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giảthuyết (hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề mộtcách tối ưu

- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước

- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

- Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

- Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

6 Năng lực hợp

tác

- Tiến hành thí nghiệm theo nhóm

- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khácnhau

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong

quá trình hình thành các năng lực ở trên)

- Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đốitượng vật lí

8 Năng lực sử dụng - Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn tả quy

ngôn ngữ luật vật lí

- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quyluật vật lí

- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu

9 Năng lực tính toán - Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các công

thức toán học

- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức

đã biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới

b) Xây dựng các năng lực chuyên biệt dựa trên đặc thù môn học

Với cách tiếp cận này, người ta sẽ dựa trên đặc thù nội dung, phươngpháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thốngnăng lực, có nhiều nước trên thế giới tiếp cận theo cách này, dưới đây xin đềxuất hệ thống năng lực được phát triển theo chuẩn năng lực chuyên biệt mônVật lí đối với HS 15 tuổi của CHLB Đức

Môn Vật lí giúp hình thành các năng lực sau:

- Năng lực giải quyết vấn đề

Sau khi phân chia năng lực thành các thành phần như vậy, ta tổng hợp

được nhóm các năng lực thành phần cần phải hình thành và phát triển trongmôn Vật lí nói chung và ở cấp THPT nói riêng, theo bảng 2

Bảng 2: Năng lực chuyên biệt môn Vật lí

Nhóm

năng lực

Năng lực thành phần trong môn Vật lí

- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật

- P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí

- P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữvật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từcác nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vậtlí

- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựngkiến thức vật lí

- P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợptrong học tập vật lí

- P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí

- P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thểkiểm tra được

- P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến

hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

- P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm vàtính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quảthí nghiệm này

- X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khácnhau,

- X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động củacác thiết bị kĩ thuật, công nghệ

- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tậpvật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm,làm việc nhóm… )

- X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lícủa mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làmviệc nhóm… ) một cách phù hợp

- X7: thảo luận được kết quả công việc của mình vànhững vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí

- X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí

lí C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnhbáo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trongcuộc sống và của các công nghệ hiện đại 2 52

3 Kết luận chương 1

Cơ sở khoa học của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là chu trình

sáng tạo khoa học và tương ứng với chu trình này đối với việc xây dựng một

kiến thức vật lí cụ thể là tiến trình khoa học giải quyết vấn đề Đồng thời, nếu

muốn thành công trong việc tổ chức HĐ giải quyết vấn đề của HS phỏng theo

HĐ giải quyết vấn đề của các nhà khoa học thì cần hiểu rõ sự khác biệt giữa

HĐ của HS và HĐ của nhà khoa học và cần vận dụng lí thuyết về vùng pháttriển gần của Vưgôtxki để định hướng cho việc tổ chức HĐ nhận thức của HS Dạy học theo định hướng giải quyết các vấn đề học tập là điều kiện tốt

để phát huy tính tích cực nhận thức và năng lực nhận thức sáng tạo của HS

Để phát huy tốt tích cực, sáng tạo của HS thì khi tổ chức HĐ giải quyết vấn

đề, GV cần biết rõ: Các biểu hiện, mức độ, nguyên nhân và các biện pháptăng cường tính tích cực nhận thức và cần hiểu rõ: Khái niệm năng lực, nănglực sáng tạo và các biện pháp phát triển năng lực nhận thức sáng tạo của HS

Để cụ thể hóa tiến trình dạy học giải quyết vấn đề và để phát huy đầy đủvai trò tích cực của HS trong HĐ cá nhân, thảo luận tập thể cũng như vai tròcủa GV trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng các HĐ thì với mỗi nhiệm

vụ nhận thức cần phải được thực hiện theo các pha nhận thức:

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

- Pha thứ 2: HS hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết

vấn đề

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

Và để tổ chức HĐ nhận thức của HS đạt kết quả cao thì bản thân GV phải

am hiểu về các pha này cũng như thường xuyên thực hành dạy học theo cácpha đó trên thực tế Ứng với mỗi phương pháp tổ chức HĐ nhận thức thì sẽ cómột hình thức dạy học đặc trưng, phù hợp Với phương pháp tổ chức HĐnhận thức theo hướng dạy học giải quyết vấn đề thì hình thức dạy học tươngứng là hình thức dạy học nhóm Nếu như tiến trình dạy học giải quyết vấn đềchia thành các pha nhận thức với các đặc điểm khác nhau thì hình thức dạyhọc nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khác nhau

Những phân tích trên đây là cơ sở cho việc xây dựng tiến trình dạy họcgiải quyết vấn đề chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 THPTtheo định hướng phát huy năng lực học sinh

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DHGQVĐ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÍ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chương “Bản chất dòng điện trong các môi trường”

2.1.1 Sơ đồ cấu trúc kiến thức chương

Thuyết e về tính dẫn điện của kim loại Ứng dụng

Điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ

Hiện tượng nhiệt điện

Dòng điện trong chất điện phân

Thuyết

điện li

Định luật Faraday

Dòng điện trong chất khí

Dòng điện trong chân không

Dẫn điện tự lực Dẫn điện không tự lực Ứng dụng

Tia lửa điện

Hồ quang điện

Ứng dụng Tia catốt

Dòng điện trong

- Trình bày được được hiện tượng dương cực tan, nội dung định luật Faraday

về hiện tượng dương cực tan

- Trình bày được đặc điểm của quá trình dẫn điện không tự lực, điều kiện xảy

ra quá trình dẫn điện tự lực

- Nêu được tính chất, đặc điểm của tia ca tốt

- Nắm vững kiến thức về dòng điện qua lớp p –n Nguyên lí hoạt động, cấu tạocủa đi ốt và tranzito

- Trình bày được ứng dụng của dòng điện trong các môi trường vào thực tếđời sống

2.1.2.2 Kĩ năng

- Đề xuất, thực hiện được các giải pháp giải quyết các vấn đề đặt ra.

- Hình thành kĩ năng tự tìm hiểu tài liệu giải quyết vấn đề đặt ra

- Hình thành kĩ năng thực hiện thí nghiệm sự phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ, thínghiệm về hiện tượng điện phân, thí nghiệm tạo ra tia lửa điện, hồ quang điện…

- Hình thành kĩ năng xử lí kết quả thí nghiệm

- Hình thành kĩ năng thuyết trình, kĩ năng hoạt động nhóm…

- Chuẩn bị bộ thí nghiệm và tài liệu hướng dẫn sử dụng cung cấp cho học sinh.

+) Thí nghiệm nghiên cứu sự phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ

+) Thí nghiệm hiện tượng dương cực tan

+) Thí nghiệm đi ốt chỉnh lưu Một số đi ốt, tranzito

- Giáo án, phiếu học tập , mẫu báo cáo thí nghiệm cho học sinh

b, Học sinh

- Đọc lại định nghĩa dòng điện, thuyết điện li…

2.1.4 Sơ đồ logic tiến trình xây dựng kiến thức

Giải pháp ( phân nhóm nghiên cứu)

Nghiên cứu nội dung thuyết e về tính dẫn điện của kim loại suy ra hạt tải điện trong kim loại.

Nghiên cứu thuyết điện ly và thí nghiệm quan sát các hiện tượng diễn ra ở điện cực suy ra hạt tải điện trong chất điện phân.

Dùng thí nghiệm để nghiên cứu cách tạo ra hạt tải điện trong chất khí.

Nghiên cứu lí thuyết cách tạo ra hạt tải điện trong chân không.

Nghiên cứu lí thuyết trình bày hạt tải điện trong chất bán dẫn.

Tìm hiểu li thuyết về dòng điện chạy qua lớp chuyển tiếp p-n Và trình bày được

Vấn đề mới hình thành ( nghiên cứu từng vấn đề )

1 Khi nghiên cứu thuyết e ta thấy điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Vậy điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào? Và việc nghiên cứu dòng điện trong kim loại cho ta những ứng dụng gì trong cuộc sống?

2 Qua thí nghiệm nghiên cứu bản chất dòng điện trong chất điện phân ta thấy hiện tượng dương cực tan Vậy có cách nào xác định khối lượng chất được giải phóng ở điện cực hay không? Và việc nghiên cứu bản chất dòng điện trong chất điện phân cho ta những ứng dụng gì trong cuộc sống.

3 Sét – tia lửa điện và hồ quang điện được hình thành như thế nào?

4 Ống phóng điện tử và đèn hình có cấu tạo và hoạt động dựa trên nguyên lí nào?

5 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của đi ốt.?

m1 .

và trình bày được ứng dụng của

nó trong sản xuất nhôm, mạ điện và điều chế một số chất khí

3 Trình bày các cách dẫn điện tự lực trong chất khí và ứng dụng hồ quang điện và tia lửa điện.

4 Trình bày đc đặc điểm và tính chất của tia catot Cấu tạo nguyên lí hoạt động của ống phóng điện tử và đèn hình.

5 Trình bày được hiện tượng dòng điện chạy qua lớp chuyển tiếp p-n theo hai chiều ngược nhau Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của điot

2.1.5 Diễn giải sơ đồ

Pha thứ nhất :Chuyển giao nhiệm vụ bấn ổn hóa tri thức phát biểu vấn đề.

GV: Ta đã biết dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điệnvậy một câu hỏi đặt ra là : “ Trong các môi trường khác nhau các hạt tải điện cógiống nhau hay không ?” Muốn giải quyết được câu hỏi này ta phải làm gì ?HS: Phải nghiên cứu các hạt tải điện trong các môi trường khác nhau

GV: Giới thiệu cho hs 5 môi trường khác nhau, trình bày các khái niệm về môitrường chất điện phân, môi trường chân không và môi trường chất bán dẫn Xuất hiện vấn đề nghiên cứu : “ Các hạt tải điện trong các môi trường kim loại,chất điện môi, chân không, chất bán dẫn ?”

Để giải quyết được vấn đề trên ta phải giải quyết lần lượt các vấn đề nhỏ sau:

- Hạt tải điện trong kim loại ?

- Hạt tải điện trong chất điện phân ?

- Hạt tải điện trong chất khí?

- Hạt tải điện trong chất chân không ?

- Hạt tải điện trong chất bán dẫn ?

Pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết

vấn đề.

Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề :

- Có thể dựa vào thuyết e về tính dẫn điện của kim loại để tìm hiểu hạt tải điệntrong kim loại

- Có thể dựa vào thuyết điện li và thí nghiệm kiểm chứng để nghiên cứu hạt tảiđiện trong chất điện phân

GV: Chất khí và chân không bình thường là môi trường cách điện, nó không cóhạt tải điện vậy muốn chất khí, chân không dẫn điện ta phải làm ntn ?

Hs: Cung cấp cho môi trường các hạt tải điện

Vậy để giải quyết vấn đề trên ta phải: “Nghiên cứu thí nghiệm tạo ra các hạt tảiđiện trong chất khí, chân không.”

- Nghiên cứu lí thuyết để tìm ra hạt tải điện trong chất bán dẫn

GV : giao nhiệm vụ cho 5 nhóm nghiên cứu 5 vấn đề nhỏ :

Nhóm thứ 1: Nghiên cứu, tìm hiểu hạt tải điện trong kim loại

Nhóm thứ 2: Nghiên cứu, tìm hiểu hạt tải điện trong chất điện phân

Nhóm thứ 3: Nghiên cứu, tìm hiểu cách tạo ra hạt tải điện trong chất khí

Nhóm thứ 4: Nghiên cứu cách tạo ra các hạt tải điện trong chân không

Nhóm thứ 5: Nghiên cứu lí thuyết tìm hiểu hạt tải điện trong chất bán dẫn

Sau khi giao nhiệm vụ cho 5 nhóm Gv cung cấp tài liệu, hướng dẫn chotừng nhóm thực hiện bản báo cáo

Pha thứ ba: Tranh luận, thể chế hóa, vận dụng tri thức mới.

Học sinh báo cáo kết quả nghiên cứu.

Giáo viên hướng dẫn học sinh tranh luận để đưa ra kết luận cuối cùng

Giáo viên cho một số câu hỏi, bài tập củng cố kiểm tra kiến thức của học sinh.Giáo viên dựa vào kiến thức học sinh đã nắm được hình thành vấn đề nghiêncứu mới :

Vấn đề 1: Khi nghiên cứu thuyết e ta thấy điện trở của kim loại phụ thuộcvào nhiệt độ Vậy điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào? Và việc nghiêncứu dòng điện trong kim loại cho ta những ứng dụng gì trong cuộc sống?

Vấn đề 2 Qua thí nghiệm nghiên cứu bản chất dòng điện trong chất điện phân

ta thấy hiện tượng dương cực tan Vậy có cách nào xác định khối lượng chấtđược giải phóng ở điện cực hay không? Và việc nghiên cứu bản chất dòngđiện trong chất điện phân cho ta những ứng dụng gì trong cuộc sống

Vấn đề 3 Sét- tia lửa điện và hồ quang điện được hình thành như thế nào?Vấn đề 4 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của ống phóng điện tử và đèn hình?Vấn đề 5 Cấu tạo và ứng dụng của đi ốt

2.1.6 Tiến trình dạy học cụ thể

2.1.6.1 Hoạt động đề xuất vấn đề nghiên cứu và giải pháp nghiên cứu 45’

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Yêu cầu học sinh định nghĩa về

dòng điện

- Một câu hỏi đặt ra là hạt tải điện

trong các môi trường khác nhau có

giống nhau không? Những hạt nào

đóng vai trò là hạt tải điện trong

môi trường đó?

- Để biết được điều đó chúng ta

hãy cùng nhau nghiên cứu hạt tải

điện trong các môi trường khác

nhau

- Trong kim loại hạt tải điện là hạt

nào ?

- Có phải tất cả các electron trong

kim loại đều tham gia vào quá

trình dẫn điện hay không?

- Dòng điện là dòng chuyển dời cóhướng của các hạt mang điện

- Tiếp thu vấn đề cần nghiên cứu

- Tiếp thu vấn đề nghiên cứu

- Hạt tải điện trong kim loại là cácelectron?

- Tiếp thu vấn đề nghiên cứu

Kl: Để nghiên cứu hạt tải điện

trong kim loại các em hãy nghiên

cứu thuyết e về tính dẫn điện của

kim loại

- Theo các em nước có dẫn điện

hay không?

- Vậy các hạt đóng vai trò tải điện

trong nước chứa tạp chất là những

hạt nào?

- Để nghiên cứu hạt tải điện trong

nước trước hết chúng ta hãy

nghiên cứu hạt tải điện trong chất

điện phân ( GV : định nghĩa chất

điện phân)

- Để nghiên cứu hạt tải điện trong

chất điện phân ta phải làm ntn?

- Chúng ta có thể dựa vào thuyết

điện li để tìm ra hạt tải điện trong

chất điện phân và dùng thí nghiệm

quan sát các hiện tượng diễn ra ở

dẫn điện? Vậy để chất khí trở lên

- Ghi nhận giải pháp nghiên cứu

- Nước nguyên chất không dẫnđiện, nước chứa tạp chất thì dẫnđiện

- Tiếp thu vấn đề nghiên cứu

- Ghi nhận giải pháp nghiên cứu

- Dựa vào thuyết điện li

- Ghi nhận giải pháp nghiên cứu

- Chất khí là một môi trường cáchđiện vì chất khí không có các hạttải điện, các phân tử khí trung hòa

về điện

- Ta phải làm cho nó có các hạt tảiđiện

dẫn điện người ta đã làm thế nào?

- Vậy một nhiệm vụ nghiên cứu

nữa là nghiên cứu cách tạo ra hạt

tải điện trong chất khí để xem hạt

nào đóng vai trò tải điện trong

chất khí?

- Các em hãy đề xuất các giải pháp

nghiên cứu

- Thế nào là môi trường chân

không? Môi trường chân không có

dẫn điện hay không?

- Tương tự như vậy, ta phải tìm

hiểu cách tạo ra hạt tải điện trong

chân không, nghiên cứu xem hạt

nào đóng vai trò là hạt tải điện

trong chân không

- Ngoài ra chúng ta cần nghiên

cứu lí thuyết tìm hiểu xem hạt nào

đóng vai trò là hạt tải điện trong

chất bán dẫn

- Tóm lại để giải quyết được vấn

đề : “Hạt tải điện trong các môi

trường kim loại, chất khí, chân

không, chất điện môi, và chất bán

- Ghi nhận nhiệm vụ nghiên cứu

- Đề xuất các giải pháp nghiêncứu Làm thí nghiệm để tạo ra cáchạt tải điện trong không khí

- Môi trường chân không là môitrường ko có phần tử vật chất Môitrường chân không không có cáchạt tải điện nên không dẫn điện

- Ghi nhận giải pháp nghiên cứu

- Ghi nhận nhiệm vụ và giải phápnghiên cứu

dẫn” ta phải giải quyết được

những vẫn đề nào và phương pháp

giải quyết ra sao?

+) GV phân lớp thành 5 nhóm

thực hiện giải quyết 5 vấn đề trên

Cung cấp tài liệu, dụng cụ thí

nghiệm cho từng nhóm, hướng

dẫn thực hiện bản báo cáo theo

mẫu

- Ta phải giải quyết được 5 vấn đềnhỏ như sau :

+, Dựa và thuyết e về tính dẫnđiện của kim loại để kết luận vềhạt tải điện trong kim loại

+, Dựa vào thuyết điện li và thínghiệm kiểm chứng để tìm ra hạttải điện trong chất điện phân.+, Thực hành thí nghiệm tạo ra hạttải điện trong chất khí để tìm ra hạttải điện trong chất khí

+, Nghiên cứu lí thuyết về thínghiệm tạo ra hạt tải điện trongchân không để tìm ra hạt tải điệntrong chân không

+, Nghiên cứu lí thuyết tìm ra hạttải điện trong chất bán dẫn

+) Nhận nhiệm vụ của gv

Chú ý : Gv có thể yêu cầu hs lấy một vài ví dụ về dòng điện trong chất khí,chân không để chứng tỏ rằng chất khí và chân không có thể trở thành môitrường dẫn điện

2.1.6.2 Hoạt động thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề(1 tuần)

- Giáo viên cung cấp tài liệu cho học sinh

- Học sinh hoạt động theo nhóm, nghiên cứu nhiệm vụ nhận được Lập bảnbáo cáo tiến trình cũng như kết quả nghiên cứu.

- Giáo viên theo sát tiến trình thực hiện của các nhóm, có biện pháp hỗ trợ,định hướng kịp thời

2.1.6.3 Hoạt động trình bày kết quả nghiên cứu 60’

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Gv yêu cầu từng nhóm lên trình

bày tiến trình và kết quả nghiên

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Sau khi nghe trình bày của học

sinh, giáo viên tổng hợp, bổ sung

hoàn chỉnh kiến thức mà học sinh

cần thu được

- Yêu cầu học sinh vận dụng kiến

thức đã thu được trả lời một số câu

hỏi sau :

+) Kim loại, chất điện phân môi

trường nào dẫn điện tốt hơn? Tại

sao?

+) Dòng điện trong chất điện phân

khác dòng điện trong kim loại ở

chỗ nào?

- Tiếp thu ghi nhận

- Kim loại dẫn điện tốt hơn vì môitrường mạng tinh thể kim loại trật

tự hơn môi trường chất điện phân,mật độ hạt tải điện nhiều hơn môitrường chất điện phân

- Dòng điện trong kim loại chỉ cócác e tự do, còn dòng điện trongchất điện phân là các ion dương vàion âm tự do