Sử dụng phần mềm tracker trong dạy học kiến thức chuyển động tròn vật lí 10

Quá trình đổi mới được tiến hành rộng khắp ừong cả nước từ năm học 2006-2007, đến năm học 2015-2016 này là bước sang năm thứ 9 của quá trình đổi mới giáo dục THPT.Đổi mới PPDH theo hướng

VŨ THỊ TÂM

SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRACKER TRONG DẠY HỌC KIẾN THỨC "CHUYỂN ĐỘNG TRÒN"• • •

- VẬT LÍ 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2016

VŨ THỊ TÂM

SỬ DỤNG PHÀN MÈM TRACKER TRONG DẠY HỌC KIẾN THỨC "CHUYỂN ĐỘNG TRÒN"• • •

- VẬT LÍ 10

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Vật Lí

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN ANH THUẤN

HÀ NỘI, 2016

vật lí Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo một môi trường học tập, nghiên cứu cho các học viên Cao học khóa 18 chúng tôi.

Tôi xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyến Anh Thuấn, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn BGH và các thầy cô Trường THPT Quế

Võ số 2 đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm đề tài tại đây

Cuối cùng, tôi gởi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè, những người đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận vãn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Vũ Thị Tâm■

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ Đ À U 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa h ọ c 3

4 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc của luận văn 4

CHƯƠNG 1 C ơ SỞ LÍ LUÂN CỦA VIÊC s ử DUNG PHẦN MÈM• • • DẠY HỌC THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH c ự c , SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC ’’CHUYỂN ĐỘNG TRÒN"- VẬT LÍ 10 5

1.1 Tổ chức dạy học theo hướng pháy huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh 5

1.1.1 Tính tích cực của học sinh trong học tậ p 5

1.1.2 Tính tích sáng tạo của học sinh trong học tậ p 12

1.1.3 Dạy học giải quyết vẩn đ ể 18

1.2 Phần mềm phân tích Video trong dạy học Vật l í 27

1.2.1 Phần mềm dạy học 27

"CHUYỂN ĐỘNG TRÒN" 32

2.1 Mục tiêu kiến thức kĩ năng trong dạy học " Chyển động tròn" 32

2.1.1 Mục tiêu kiến thức kĩ năng của bộ giáo d ụ c 32

2.1.2 Bổ sung về kiến thức, k ĩ năng trong dạy học chuyển động tròn35 2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học ” Chuyển động tròn" 36 2.2.1 Thí nghiệm về quãng đường, vận tốc trong chuyển động tròn 36 2.2.2 Thí nghiệm khảo sát đặc điểm của lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều 36

2.2.3 Khảo sát mối quan hệ giữa độ lớn của lực hướng tâm vào khối lượng m của vật, bình phương tốc độ dài (ở2 của vật, bán kỉnh quỹ đạo r của v â t 36

2.3 Xây dựng các vỉdeo thí nghiệm cần tiến hành 36

2.4 Sử dụng phần mềm Tracker để phân tích các vỉdeo đã thí nghiệm 41 2.5 Xây dựng tiến trình dạy học 59

2.5.1 Sơ đồ xây dựng kiến thức 60

2.5.2 Ỷ tưởng sư phạm khi soạn thảo liến trình 62

2.5.3 Tiến ừìntỉ dạy học cụ thể 64

CHƯƠNG 3 THựC NGHIỆM s ư PHẠM 79

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 79

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 79

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư ph ạm 79

3.2 Quá trình thực nghiệm sư phạm 80

3.2.1 Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 80

3.3.1 Quan sát H S 82

3.3.2 Phiếu học tập (dành cho cá nhân) 88

3.3.3 Bài kiểm tr a 90

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 93

3.4.1 Đánh giá định tính 93

3.4.2 Đánh giá định lượng 99

KẾT LUẬN 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC

Các từ viêt tăt Nội dung

STT Bảng Nội dung Trang

1 3.1 Bảng kết quả học tập của nhỏm ĐC và nhóm TN

trước khi thực nghiệm sư phạm

81

2 3.2 Phiếu quan sát tính tích cực, sáng tạo trong dạy

học phàn kiến thức: quãng đường, vận tốc trong chuyển động tròn đều

85

3 3.3 Phiếu quan sát tính tích cực, sáng tạo trong dạy

học phàn kiến thức : đạc điểm của lực hướng tâm

87

4 3.4 Bảng phân bố điểm của HS nhóm ĐCvà TN sau

khi thực nghiệm sư phạm

stt Hình Nội dung Trang

1 1.1 Sơ đô khái quát tiên trình xây dựng kiên thức theo kiêu

dạy học GQVĐ

20

2 1.2 Tiên trình xây dựng kiên thức Vật lí theo con đường lý

thuyết của kiểu DHPH và GQVĐ

25

3 1.3 Sơ đô khái quát tiên trình xây dựng kiên thức vật lí

theo con đường thực nghiệm của kiểu DHPH và GQVĐ

27

4 2.1 Thí nghiệm khảo sát chuyên động của một diêm trên

cánh quạt quay đều

37

6 2.3 Thí nghiệm chứng tỏ lực hướng tâm là hợp lực của lực

đàn hồi và trọng lực

38

7 2.4 Thí nghiệm khảo sát môi quan hệ của Fht vào bán kính 39

8 2.5 Thí nghiệm khảo sát môi quan hệ của Fht vào tôc độ

10 2.7 Tracker phân tích chuyên động của một điêm trên cánh

quạt chuyển động với tốc độ V i

42

11 2.8 Đô thị (ỡ,t) của một điêm trên cánh quạt chuyên động

với tốc độ V i sau khi đã khớp hàm

2

12 2.9 Đô thị (s, t) của một điêm trên cánh quạt chuyên động

với tốc độ V i sau khi đã khớp hàm

43

2.11 Đô thị (s, t) của một điêm trên cánh quạt chuyên động 44

với tốc độ v2 sau khi đã khớp hàm

2.12 Đồ thị (ỡ, t) của một điểm trên cánh quạt chuyển động 45

với tốc độ v3 sau khi đã khớp hàm2.13 Đô thị (s, t) của một điêm trên cánh quạt chuyên động 46

với tốc độ v3 sau khi đã khớp hàm2.14 Tracker phân tích chuyển động của một vật khi cho hai 47

vật bằng sắt đặt trên máng quay tròn

2.15 Đồ thị ( 0,t) của một vật khi cho hai vật bằng sắt đặt 47

trên máng quay tròn sau khi đã khớp hàm2.16 Tracker phân tích chuyên động của một vật khi cho vật 48

buộc vào sợi dây quay tròn2.17 Đồ thị (ớ,í) của một vật khi cho hai vật bằng sắt đặt 49

trên máng quay tròn sau khi đã khớp hàm2.18 Tracker phân tích video khảo sát môi quan hệ của Fht 50

vào bán kính khi cho hai vật bằng sắt quay đều2.19 Đồ thị (ớ,í) của một vật khi cho hai vật bằng sắt đặt 51

trên máng quay tròn sau khi đã khớp hàm2.20 Tracker phân tích video khảo sát môi quan hệ của Fht 52

vào bán kính khi cho hai vật bằng nhôm quay đều

2.21 Đô thị ( 9, t ) của một vật khi cho hai vật băng nhôm đặt 53

trên máng quay tròn sau khi đã khớp hàm2.22 Tracker phân tích video khảo sát môi quan hệ của Fht 54

vào bán kính khi cho hai vật bằng nhựa quay đều

27 2.24 Bảng sô liệu xác định tôc độ góc khi cho hai vật băng

sắt đặt trên máng quay tròn

56

28 2.25 Bảng sô liệu xác định tôc độ góc khi cho hai vật băng

nhôm đặt trên máng quay tròn

57

29 2.26 Tracker phân tích video khảo sát môi quan hệ của F ht

vào khối lượng khi cho một vật bằng s ắ t, một vật bằng nhôm đặt trên mánh quay đều

58

30 2.27 Đô thị ( e,t) của một vật khi cho một vật băng s ă t, một

vật bằng nhôm đặt trên máng quay tròn sau khi đã khớp hàm

59

31 2.28 Sơ đô xây dựng kiên thức đặc điêm của quãng đường,

vận tốc ừong chuyển động tròn đều

61

32 2.29 Sơ đồ xây dựng kiến thức : Đặc điểm của lực hướng

tâm và mối quan hệ giữa độ lớn của lực hướng tâm vào bán kính quỹ đạo, khối lượng vật và bình phương tốc

độ góc của vật chuyển động tròn đều

62

33 3.1 Đa giác đô vê chât lượng học tập của lớp TN và ĐC

trước khi thưc nghiệm sư phạm

81

35 3.3 Đường tân suât lũy tích hội tụ lùi của lớp TN và lớp

ĐC sau khi thực nghiệm sư phạm

102

Thực hiện sự chỉ đạo này ngành Giáo dục đã và đang thực hiện việc đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và PPDH ở cấp trung học phổ thông Quá trình đổi mới được tiến hành rộng khắp ừong cả nước từ năm học 2006-2007, đến năm học 2015-2016 này là bước sang năm thứ 9 của quá trình đổi mới giáo dục THPT.

Đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

là một nhiệm vụ quan trọng nhằm rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy, năng lực nhận thức, giải quyết vấn đề Vì vậy, quá trình dạy học phải là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức tự chủ, sáng tạo của học sinh Để phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh cần nhiều yếu tố, trong đố có một yếu tố rất quan trọng là sử dụng các phương tiện dạy học phù họp với đặc trưng từng môn học, dặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học

Đối với môn học Vật lí có nhiều phương pháp, phương tiện dạy học có thể phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh Trong đó có thể kể đến việc

sử dụng các phần mềm dạy học nhằm tạo ra các thí nghiệm ảo, mô phỏng, phân tích các hiện tượng Vật lí khó quan sát như: quá trình vi mô, quá trình

vĩ mô, quá trình quá nhanh, quá trình quá chậm, từ đó học sinh có thể tự phát hiện và giải quyết được các vấn đề dưới sự tổ chức, định hướng hành động của giáo viên Tuy nhiên, việc sử dụng các phần mềm này như thế nào thì phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu.

Trong nhà trường phổ thông môn vật lí gắn liền với đời sống nên việc dạy học vật lí cần làm cho học sinh có ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức khoa học vào thực tiễn đời sống, bài”Chuyển động tròn” Vật lí 10 có nhiều hiện tượng liên quan tới thực tiễn Vì vậy việc lựa chọn bài “Chuyển động tròn” có thể sử dụng phần mềm dạy học nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

Hiện nay, cũng đã có nhiều tác giả nghiên cứu xây dựng phần mềm dạy học nhưng việc lựa chọn phần mềm dạy học như thế nào cho phù họp và

sử dụng phần mềm dạy học như thế nào để phát huy được tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học "Chuyển động tròn" thì còn chưa được quan tâm, nghiên cứu một cách đầy đủ

Với những lí do ừên và với mong muốn đóng góp một phần nhỏ trong việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học ở trường THPT, chúng tôi chọn đề tài: “Sử dụng phần mềm Tracker trong dạy học kiến thức "Chuyển động tròn" -Vật lí 10”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng phần mềm Tracker với các video ta đã xây dựng trong dạy học Chuyển động tròn - vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được các video thí nghiệm và sử dụng phần mềm Tracker với các video thí nghiệm đã xây dựng ừong dạy học Chuyển động tròn - vật lí

10 theo dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ phát huy được tính tích cực, sáng tạo của học sinh

4 Đổi tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đổi tượng nghiên cứu:

- Việc sử dụng phàn mềm Tracker trong dạy học vật lí

- Hoạt động dạy và học các Chuyển động tròn trong đó có sử dụng phần mềm phân tích video

4.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Khai thác, sử dụng phần mềm Tracker Video Analysis ừong dạy học vật lí

- Phạm vi kiến thức về Chuyển động tròn

- Phạm vi thực nghiệm sư phạm: trường THPT Quế Võ số 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

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

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng phần mềm nhất là phần mềm Tracker ừong dạy học vật lí

- Nghiên cứu kiến thức, kĩ năng các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học Chuyển động tròn

- Nghiên cứu sử dụng phàn mềm Tracker

- Xây dựng các video thí nghiệm về Chuyển động tròn

- Soạn thảo tiến trình dạy học Chuyển động ừòn dùng phần mềm Tracker

để xây dựng theo dạy học giải quyết vấn đề

- Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học

7 Đóng góp của đề tài

- Xây dựng được 11 video thí nghiệm về "Chuyển động tròn" trong đó một trong những thí nghiệm mới là thí nghiệm xác định được tốc độ góc, tốc độ dài của một vật chuyển động tròn đều trong cùng một video Ngoài ra còn xác được

độ lớn của lực hướng tâm thông qua phàn mềm Tracker

- Sử dụng phần mềm Tracker phân tích các video thí nghiệm đã xây dựng

- Soạn thảo được tiến trình dạy học "Chuyển động tròn" có dùng phần mềm Tracker với các video thí nghiệm đã xây dựng theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương, phần kết luận, và phần phụ lục

NỘI DUNG■CHƯƠNG 1

C ơ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC s ử DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO• • • • •

HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH c ự c , SÁNG TẠO CỦA• 7 m

HỌC SINH TRONG DẠY HỌC "CHUYỂN ĐỘNG TRÒN"- VẬT LÍ 10

1.1 Tổ chức dạy học theo hướng pháỵ huy tính tích cực, sáng tạo của hoc sinh

1.1.1 Tính tích cực của học sình trong học tập

Tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là một nhiệm vụ chủ yếu của người thầy trong quá trình dạy học Vì vậy nó luôn là trung tâm chú ý của lí luận và thực tiễn dạy học Các nhà giáo dục học đã ừao trao đổi, bàn luận nhiều về vấn đề này và đến nay nó vẫn là một trong những vấn đề quan trọng nhất của giáo dục hiện đại

1.1.1.1 Khái niệm về tỉnh tích cực

Tính tích cực học tập là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học, có cố gắng trí tuệ và nghị lực cao rong quá trình học tập Tính tích cực nhận thức được biểu thị qua sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng để giải quyết nhiệm vụ hay vấn đề nào đó ([18], [19], [20])

1.1.1.2 Biểu hiện của tỉnh tích cực học tập

Tính tích cực của HS vừa biểu hiện ở những hoạt động trí tuệ vừa biểu hiện ở những hoạt động cơ bắp, hai hình thức biểu hiện này thường đi liền với nhau Người học - đối tượng của hoạt động “dạy”, đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” được cuốn hút vào các hoạt động hoạc tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứ không

phải thụ động tiếp thu tri thức đã được GV sắp đặt Muốn tích cực hóa hoạt động nhận thức nhờ dựa vào những dấu hiệu, những biểu hiện cụ thể.

Có thể nhận biết tính tích cực học tập của HS bằng các dấu hiệu sau:

a) Những dấu hiệu bên ngoài qua thái độ, hành vi và hứng thú

- Thích thú, chủ động tiếp xúc với đối tượng Các em hay đặt câu hỏi

và những thắc mắc đối với GV, đối với người lớn và yêu cầu giải thích cặn

kẽ Những thắc mắc đưa ra biểu hiện sự tích cực tìm kiếm, lòng ham hiểu biết, trí tò mò đang khuấy động các em

- Chú ý quan sát, chăm chú nghe và theo dõi những gì thày cô làm

- Giơ tay phát biểu , nhiệt tình hưởng ứng, bổ sung ý kiến vào các câu

ừả lời của bạn và thích tham gia vào các hoạt động cũng là một biểu hiện của hứng thú

Thông qua quan sát, thầy cô giáo có thể xác định được những biểu hiện cảm xúc, hứng thú nhận thức như niềm vui sướng, sự hài long khi được người khác giải đáp những câu hỏi, những thắc mắc, khi tự mình tìm ra nhwngc câu ừả lời đứng hay là những thành công trong hoạt động Ngoài ra,

sự bực mình, nỗi thất vọng nếu trí tò mò không được thỏa mãn hoặc không thảnh công trong hoạt động cũng là những biểu hiện của tích cực nhận thức

b) Những dấu hiệu bên trong như sự căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động,

sự phát triến của tư duy ỷ chí và cảm xúc

Thực ra những dấu hiệu bên ừong này cũng chỉ có thể phát hiện được qua những biểu hiện bên ngoài, nhưng phải tích lũy một lượng thong tin đủ lớn mới thấu được cụ thể là:

- Các em tích cực sủ dụng các thao tác nhận thức, đặc biệt là các thao tác tư duy phân tích, tổng họp, so sánh, khái quát vào việc giải quyết các nhiệm vụ nhận thức.

- Tích cực vận dụng kiến thức và kĩ năng đã tích lũy vào việc giải quyết các tình huống và các bài tập khác nhau, đặc biệt là vào việc xử lý các tình huống mới

- Phát hiện nhanh chóng, chính xác nội dung được quan sát

- Hiểu lời người khác và diễn đạt cho người khác hiểu ý của mình

- Có những biểu hiện của tính độc lập, sáng tạo trong quá trình giải quyết các nhiệm vụ nhận thức, tự tin khi trả lời các câu hỏi, có sáng kiến, tự tìm ra một vài cách giải quyết khác nhau cho các bài tập và tình huống, biết lựa chọn cách giải quyết hay nhất

- Có những biểu hiện của ý chí ừong quá trình nhận thức , như sự nỗ lực, cố gắng vượt qua các tác động nhiễu bên ngoài và các khó khan để thực hiện đén cùng các nhiệm vụ được giao, sự phản ứng khi có tín hiệu thông báo hết giờ

c) Kết quả học tập

Ket quả học tập là một dấu hiệu quan trọng và có tính chất khái quát của tính tích cực nhận thức Chỉ tích cực học tập thường xuyên, liên tục tự giác mới có kết quả học tập tốt

1.1.1.3 Các cấp độ của tỉnh tích cực học tập

Các cấp độ đạt được của tính tích cực theo G I Sukina

- Cấp độ 1 : Bắt chước : HS tích cực bắt chước hoạt động của GV, của bạn bè Trong hành động bắt chước cũng phải có sự gắng sức của thần kinh

và cơ bắp

- Cấp độ 2 : Tìm tòi: HS tìm cách độc lập giải quyết bài tập nêu ra, mò mẫm những cách giải khác nhau để tìm ra lời giải hợp lí nhất.

- Cấp độ 3 : Sáng tạo: HS nghĩ ra cách giải mới độc đáo hoặc cấu tạo những bài tập mới, hoặc cố gắng lắp đặt những thí nghiệm mới để chứng minh bài học Như vậy đối với HS, tất cả những gì mà họ “tự nghĩ ra” khi

GV chưa dạy, HS biết được nhờ ừao đổi với bạn đều coi như mang tính “sáng tạo”

1.1.1.4 Các biện pháp phát huy tỉnh tích cực

Phát huy tính tích cực nhận thức không phải là vấn đề mới Từ thời cổ đại, các nhà sư phạm tiền bối đã từng nói đến tầm quan trọng to lớn của việc phát huy tính tích cực, chủ động của HS và đã nêu ra nhiều biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức

Từ 26 thế kỉ trước, Khổng Tử (551 - 479 trước CN) đã nói: “Không giận vì muốn biết thì không gợi mở cho, không bực vì không rõ thì không bày

vẽ cho Vật có bốn góc, bảo cho biết một góc mà không suy ra được ba góc kia thì không dạy nữa”

J.J Ruxo cũng cho rằng phải hướng cho HS tích cực, tực giành lấy kiến thức bằng cách tìm hiểu, khám phá và sáng tạo

A Distecvec thì cho rằng người GV tồi là người cung cấp cho HS chân

lí, người GV giổi là người dạy cho họ tìm ra chân lí

Trong thế kỉ XX, các nhà giáo dục phương Đông, phương Tây đều tìm kiếm con đường tích cực hóa hoạt động dạy học Chúng ta thường kể đến tư tưởng của các nhà giáo nổi tiếng như I I.Xamova (Liên Xô), Okon (Ba Lan), Skinne (Mỹ) Ở Việt Nam, các nhà lí luận dạy học cúng đã viết nhiều về tính tích cực nhận thức như GS Hà Thế Ngữ, GS Nguyến Ngọc Quang, GS

Đặng Vũ Hoạt Các nhà nghiên cứu đã tiếp cận vấn đề này dưới nhiều góc

độ khác nhau: nhận thức luận, điều khiển học, xã hội học, tâm lí học

Nhưng các GV quan tâm nhất là vấn đề nâng cao tính tích cực nhận thức trong giờ học trên lớp Vì vậy phần lớn các luận án tiến sĩ, luận văn thạc

sĩ đều hướng đến vấn đề quan trọng này để giải quyết những vẫn đề bức xúc của nhà trường

Các biện pháp nhằm nâng cao tính tích cực nhận thức của HS rất đa dạng, có thể tóm tắt như sau

a) Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động của HS

Để kích thích hứng thú học tập của HS, GV cần tạo ra các tình huống

có vấn đề tập cho HS biết cách phát hiện vấn đề

Đặt HS vào những tình huống của đời sống thực tế, người học trực tiếp quan sát, thảo luận, làm TN, GQVĐ đặt ra theo cách suy nghĩ của mình, tò đó nắm vững được kiến thức mới, kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp “làm ra” kiến thức, kĩ năng đó, không rập theo những khuôn mẫu có sẵn mà bộc lộ

và phát huy tiềm năng sáng tạo

Cụ thể, có thể kích thích tinh thần trách nhiệm và hứng thú học tập của các em bằng cách nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Kích thích hứng thú qua nội dung: Đây là biện pháp mà các thày giáo hay sử dụng Tùy thế mạnh của từng môn học mà cách kích thích hứng thú sẽ khác nhau

- Kích thích hứng thú qua phương pháp dạy học: Đe tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS phải phối hợp với nhiều phương pháp khác nhau, nhưng những phương pháp có tác dụng tốt nhất trong việc tích cực hóa hoạt

động nhận thức là: dạt học nêu và GQVĐ, thí nghiệm, thực hành, sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại, thảo luận, tự học, trò chơi học tập

- Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là các phương tiện kĩ thuật dạy học hiện đại: Đây là biện pháp hết sức quan trọng nhằm nâng cao tính tích cực của học sinh và giúp nhà trường đưa chất lượng dạy học lên một tầm cao mới

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau như: cá nhân, nhóm, tập thể lớp ; làm việc trong vườn trường, xưởng trường, phòng thí nghiệm, tổ chức tham quan, các hoạt động nội khóa, ngoại khóa đa dạng

Ngoài ra, có thể tích cực hoạt động nhận thức của HS qua nhiều biệnpháp:

- Thầy giáo, bạn bè động viên, khen thưởng khi có thành tích học tập tốt

- Luyện tập dưới các hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào thực tiễn và các tình huông mới

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa thày giáo và HS

- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập

- Kiểm tra, đánh giá có tác dụng rất quan trọng đến việc phát huy tinhs tích cực của HS

b) Chú trọng rèn luyện phương pháp tự học của HS.

Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí học thì

sẽ tạo cho họ lòng ham học hỏi, khơi dậy nội lực vốn có ừong mỗi con người

Tự học không có nghĩa là không cần sự ừợ giúp của GV khi HS gặp khó khăn, không có sự trao đổi tranh luận của HS với nhau Sự giúp đỡ của

GV có thể là chia nhiệm vụ nhận thức thành những nhiệm vụ bộ phận vừa sức

với HS, đưa ra những nhận xét theo kiểu phản biện, nêu những câu hổi định hướng quá trình làm việc của HS hoặc hướng dẫn HS xây dựng cơ sở khái quát các hoạt động khi làm việc với nuồn thong tin cụ thể, cơ sở định hướn khái quát của quá trình xây dựng các loại kiến thức Vật lí khác nhau, cơ sở định hướng của việc giải một loại bài tập nào đó,

c) Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

Trong dạy học, việc đánh giá HS không chỉ nhằm nhận định thực trạng

và điều chỉnh hoạt động học của trò mà còn đồng thời tạo điều kiện nhận định thực trạng hoạt động dạy của thày

Trước đây GV giữ độc quyền đánh giá HS Muốn phát huy được tính tích cực của HS, GV phải hướng dẫn HS phát triển năng lực tự đánh giá để điều chỉnh cách học GV càn tạo điều kiện cho HS tham gia đánh giá lẫn nhau Tự đánh giá đúng và điều chỉnh kịp thời là năng lực rất cần thiết cho sự thành đạt trong cuộc sống mà nhà trường phải trang bị cho HS

Để phát huy tính tích cực của HS thì trong quá trình dạy học, GV không còn đóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức GV trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt dộng độc lập hoặc theo nhóm nhỏ

để HS tự lực chiếm lĩnh nội dung học, chủ động đạt được các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cần của chương trình GV với vai trò là người gợi mở, xúc tác, động viên, cố vấn, trọng tài trong các hoạt động tìm tòi hào hứng, tranh luận sôi nổi của HS

1.1.1.5 Các tiêu chỉ đánh giá tỉnh tích cực của HS trong học tập

- Trong quá trình học tập: tích cực, tự giác tham gia vào quá trình học tập, phát biểu ý kiến, trả lời câu hỏi

- Luôn kiểm ừa hướng tư duy của mình để điề chinh nhận thức

- Phải biết so sánh kiến thức mà mình hình thành với kiến thức của bạn

bè và kiến thức chuẩn

- Rèn luyện kĩ năng thực hành: tích cực tham gia tiến hành làm TN

- Phát hiện, giải thích và ứng dụng kiến thức Vật lí vào đời sống

- Tính tích cực còn được biểu hiện ở kết quả học tập

1.1.2 Tính tích sáng tạo của học sình trong học tập

1.1.2.1 Khái niệm về tỉnh sáng tạo

"Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là sản phẩm tinh thần hay vật chất có tỉnh cách tân, có ỷ nghĩa xã hội, có giá in "(Sáng tạo

Bách koa tòa thư Liên Xô Tập 42, trang 54) Hay có thể hiểu sáng tạo là quá trình làm phát sinh (phát hiện, phát kiến hoặc phát minh) một sự vật hoặc hiện tượng mới và hữu ích, đáp ứng nhu cầu tồn tại hoặc phát triển của con người ừong xã hội đương đại Sự sáng tạo trước hết là kết quả của sự lao động bền

bỉ, có cảm hứng Không có lao động, không có quá trình nhận thức để tích lũy các dữ kiện thì không thể có sáng tạo Phân biệt hai cấp độ của sáng tạo là sáng tạo cái mới cho bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại Trong quá trình học tập vật lí của HS, sáng tạo chủ yếu ở mức độ thứ nhất thể hiện dưới nhiều hình thức như sáng tạo xây dựng các kiến thức vật lí, sáng tạo vận dụng các kiến thức vật lí (giải bài tập, lập mô hình các thiết bị ứng dụng các nguyên lí )■

1.1.2.2 Biểu hiện của tỉnh sáng tạo trong học tập

Mặc dù còn có những điểm chưa thống nhất, nhưng quá trình sáng tạo của con người thường bắt đầu từ một ý tưởng mới, bắt nguồn từ tư duy sáng tạo của mỗi người Người có tư duy sáng tạo thường có các đặc trưng sau: có

óc tư duy độc lập và óc phê phán; không suy nghĩ gò bó, không phụ thuộc vào

cái cũ, không theo đường mòn; luôn luôn đi vào các vấn đề bản chất nhằm tìm

ra quy luật; có khả năng say sưa nung nấu các ý tưởng mới; trước một tình huống, một vấn đề phải giải quyết, họ luôn tìm ra giải pháp mới, độc đáo tối

ư u và đôi khi, họ có các phát minh, kiến giải mà một số người đương thời chưa hiểu, cho là họ phiêu lưu, mạo hiểm Theo Guiíòrd và Loowenfield (hai nhà nghiên cứu Mĩ có công trình độc lập: một người có nghiên cứu về tính sáng tạo khoa học, người kia về tính sáng tạo nghệ thuật) đã thống nhất

về tiêu chí của tính sáng tạo (1958): Có tính nhạy cảm về thế giới, tính linh hoạt và năng động tư duy, có cá tính, năng khiếu biến đổi sự vật, tư duy phân tích và tổng họp, năng lực tổ chức

- Trong rất nhiều trường họp quá trình sáng tạo đòi hỏi phải có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới sự liên hệ giữa tri thức cũ và tình huống mới càng xa nhau bao nhiêu thi độ sáng tạo càng cao

- Nhìn thấy vấn đề mới trong những điều kiện quen biết đúng quy cách

- Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

- Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng nghiên cứu thực chất của đối tượng này là nhanh chóng nhìn thấy cấu trúc của đối tượng như các bộ phận các yếu

- Kĩ năng nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán thực chất của kĩ năng này là tâm lí chấp nhận những lời giải khác nhau những cách giải quyết khác nhau xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau đôi khi mâu thuẫn nhau

- Kĩ năng biết phối họp các phương thức giải quýêt vấn đề đã biết thành một phương thức mới

- Kĩ năng sáng tạo một phương thức giải độc đáo khi đã biết các phương thức giải mới

1.1.2.3 Các cấp độ của tỉnh sáng tạo trong học tập

- Cấp độ 1 : Vận dụng cái đã biết vào trong tình hưống tương tự

- Cấp độ 2: Vận dụng cái đã biết vào trong tình huống có một số yếu

tố mới

- Cấp độ 3: Đề xuất vấn đề khác hẳn với cái biết, cái đã làm

Cấp độ 1 là điều kiện cần thiết chuẩn bị cho hoạt động sáng tạo phù họp với đối tượng HS trung bình, yếu cấp độ 3 là mức cao nhất của việc rèn luyện tính sáng tạo phù họp cho đối tượng HS khá, giỏi Tùy từng bài, tùy từng đối tượng, điều kiện mà GV rèn luyện tính sáng tạo cho HS ở cấp độ khác nhau

1.1.2.4 Các biện pháp phát huy tính sáng tạo

Phải nói rằng sáng tạo là bản chất của con người Con người luôn luôn không thỏa mãn với những cái gì mình có được, tạo ra được trong cuộc sống Một đời người có biết bao nhiêu làn thay đổi cách làm ăn, nếp suy nghĩ của mình Từ thế hệ này sang thế hệ khác, sự sáng tạo đã thay đổi cuộc sống ngày càng tươi đẹp hơn Thế nhưng sự sáng tạo sẽ nhanh chóng được thực hiện, sẽ

có kết quả rõ rệt hơn, nếu con người có tri thức và những tri thức ấy có được

là do kết quả của một sự đào tạo đúng đắn Đó chính là mục tiêu theo đuổi của nhà trường chứng ta Có thể tóm tắt một số yếu tố chính ừong dạy học VL nhằm phát triển tư duy sáng tạo của HS trong nhà trường như sau:

a)Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới: Tổ chức quá trình nhận thức vật lý theo chu trình sáng tạo Razumopxki

sẽ giúp cho học sinh làm quen với cách suy nghĩ và làm việc của các nhà khoa học VL Chọn một số bài học tiêu biểu để dạy học mô phỏng theo quá trình này HS sẽ làm quen dần sự sáng tạo ở các giai đoạn tò “sự kiện” đến “giả

thuyết” và từ “hệ quả” đến thí nghiệm kiểm tra” thông qua các hoạt đông phán đoán, đặt giả thuyết, mô phỏng, tưởng tượng.

Einstein đã nói: “Giả thuyết không có sẵn trong thực tiễn mà là sản phẩm của tư duy sáng tạo tự do” Học sinh càn được rèn luyện sự “sáng tạo tự do” này Ví dụ 1: Khi nghiên cứu về tính chất của chuyển động rơi tự do, để

học sinh làm quen với cách suy nghĩ và làm việc của các nhà khoa học VL,

GV có thể tổ chức quá trình học tập của HS đối với bài này như sau:

GV đặt ra trước HS câu hỏi: Chuyển động rơi tự do thuộc dạng chuyển động gì? Giả thuyết: Có thể HS sẽ đưa ra một số giả thuyết như: “rơi tự do

là chuyển động đều”, “rơi tự do là chuyển động nhanh dần”, “rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều” Thực tế cho thấy rằng chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần, vì đường đi của vật trong giây sau sẽ thấy dài hơn đường đi trong giây trước Như vậy, giả thuyết thứ nhất đã bị loại bỏ Nhưng liệu đó có phải là chuyển động nhanh dần đều hay không thì chưa biết chắc chắn Đe khẳng định được điều đó thì càn làm thí nghiệm kiểm chứng Thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết: Làm thế nào để kiểm tra được rằng chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều?

- Phương án 1:

+ Nếu vật rơi chuyển động nhanh dần đều thì quãng đường đi được sẽ

tỉ lệ với bình phương khoảng thời gian đi, nên ta có thể kiểm tra bằng thực nghiệm xem đường đi của vật được thả rơi tự do có tỉ lệ với bình phương khoảng thời gian hay không

* Thí nghiệm 1: Dùng một đồng hồ điện có thể đo được đến phần trăm của giây và có thể ngắt tự động để ghi được thời gian (tương ứng với quãng

đường chuyển động được của vật rơi) Một nam châm điện (dùng để giữ viên

bi sắt) được nối với đồng hồ điện sao cho khi đóng mạch điện làm cho đồng

hồ bắt đầu hoạt động thì đồng thời mạch điện của nam chậm điện cũng bị ngắt

và viên bi sắt rơi tự do cổng quang điện (một lá sắt) cũng được nối với đồng

hồ điện sao cho khi viên bi sắt đi qua cổng quang điện (viên bi đập vào lá sắt) thì đồng thời mạch điện của đồng hồ cũng bị ngắt Ta có thể định trước quãng đường mà viên bi sẽ rơi bằng cách dịch chuyển cổng quang điện (di chuyển lá sắt) Như vậy qua thí nghiệm này ta xác định được thời gian chuyển động tương ứng với quãng đường mà ta đã định trước Lập bảng số liệu gồm đường

đi và thời gian: s, t(s), S/t2 Dựa vào bảng số liệu đó ta có thể kiểm tra xem quãng đường rơi tự do (S) của vật có tỉ lệ với binh phương thời gian không

(S/t2 có bằng hằng số không)

- Phương án 2:

+ Ta cũng có thể kiểm tra bằng thực nghiệm xem hiệu đường đi của hai khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp có phải là tỉ lệ với bình phương của khoảng thời gian đó không

* Thí nghiệm 2: dùng phương pháp hoạt nghiệm: chụp ảnh vật rơi trong buồng tối, làm cho vật được chiếu sáng sau những khoảng thời gian bằng nhau để chụp được các vị trí của vật sau những khoảng thời gian bằng nhau

đó trên cùng một phương khi thả cho vật rơi dọc theo một thước có vạch chia Căn cứ vào các quãng đường đi trong những khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp để kiểm tra xem chúng có tỉ lệ với bình phương của khoảng thời gian đó không

b)Cần để cho HS hoạt động nhiều hơn trong học tập: Như trên đã trình bày, chỉ có hoạt động thì tính tích cực và sáng tạo của HS mới được phát huy mạnh mẽ Các hoạt động trong học tập có thể hiểu là những việc làm cả ở tại nhà: làm thí nghiệm, quan sát thực tế Ví dụ: Trong lớp học, HS ừao đổi, cùng nhau khám phá một vấn đề do thày đặt ra, tham gia làm thí nghiêm ở mọi

khâu Ở nhà, HS có thể tự thiết kế các thí nghiệm đơn giản, quan sát hiện

tượng từ thí nghiệm và giải thích

c) Cần cho HS vận dụng nhiều hơn, nhất là vận dụng vào thực tế:

Lí thuyết của bài học vật lí và thực tế kĩ thuật, thực tế cuộc sống hàng

ngày là hai mặt của một vấn đề - khoa học vật lí Sự hứng thú của HS với môn

học chính là ở chỗ HS thấy cả hai mặt đó của vật lí

Phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của HS có nghĩa là phải thay

đổi cách dạy và cách học Chuyển cách dạy thụ động, truyền thụ một chiều

“đọc- chép”, GV làm trung tâm sang cách dạy lấy HS làm trung tâm Trong

cách dạy này HS là chủ thể hoạt động, GV là người thiết kế, tổ chức, hướng

dẫn, tạo nên sự tương tác tích cực giữa người dạy và người học Việc dạy học

phải xuất phát từ những nhu cầu, động cơ và điều kiện của bản thân người

học Chúng ta cần chú ý đến đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi, trình độ tư duy của

của người học Trong dạy học không nên ép buộc, gò bó lối suy nghĩ chung

cho mọi HS Trong quá trình dạy học, người học được cuốn hút tham gia vào

các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám

phá, tìm tòi kiến thức không thụ động ừông chờ vào việc truyền thụ của GV

Người học được hoạt động, được trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí

nghiệm, giải quyết vấn đề, vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống theo khả

năng nhận thức, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân

• Giữa tích cực và sáng tạo trong học tập có quan hệ với nhau Tích cực học tập được biểu hiện ở sự hăng hái, chủ động, tự giác tham gia các hoạt

động học tập, thích tìm tòi khám phá những điều chưa biết dựa trên những cái

đã biết Tích cực gắn liền với chủ động, với hứng thú và phương thức tự phát

triển để làm biến đổi nhận thức Tính tích cực sản sinh ra nếp tư duy độc lập

Suy nghĩ độc lập là mầm mống của sáng tạo và ngược lại

Hoạt động nhận thức của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm

vụ mới phải giải quyết một vấn đề mà những kiến thức, kĩ năng đã có không

đủ Đe giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn ừên thì phải xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kí năng mới Như vậy, hoạt động nhận thức của HS trong họa tập thực chất là hoạt động GQVĐ nhận thức

1.1.3.1 Khái niệm dạy học giải quyết vẩn đề

Có rất nhiều quan điểm khác nhau về dạy học GQVĐ, chủ yếu là do nhấn mạnh mặt này hay mặt khác

V.Okon viết: “Dưới dạng chung nhất, dạy học nêu vấn đề là tập họp những hành động tổ chức các tình huống có vấn đề, phát biểu vấn đề, giúp

đỡ càn thiết cho HS trong việc GQVĐ, kiểm tra những phép giải đó và cuối cùng, điều khiển quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức tiếp thu được Dạy học vấn đề là dạy học dựa trên sự điều khiển HS độc lập giải quyết các bài toán thực hành hay lí thuyết”

T.V.Cuđriapxep cũng nêu lên định nghĩa tương tự: “Dạy học nêu vấn

đề bao gồm việc tạo ra trước HS những tình huống có vấn đề, làm cho các em

ý thức được, thừa nhận và giải quyết những tình huống này trong quá trình hoạt động chung của HS và GV, với tính tự lực cao nhất của HS và dưới sự chỉ đạo chung nhất của GV”

I.Lecne còn chú ý đến một mặt nữa của dạy học nêu vấn đề, ông cho rằng ý nghĩa của dạy học nêu vấn đề là ở chỗ “nó giúp HS làm quen không những với cách giải quyết các vấn đề, với bản chất của chúng, với lĩnh vực và biện pháp ứng dụng chúng, cũng giống như khi tiến hành phương pháp dạy

1.1.3 Dạy học giải quyết vấn đề

họa giải thích - minh họa, mà còn giúp tìm hiểu cả logic, đôi khi có chứa mâu thuẫn của sự tìm tòi những cách giải quyết này”.

Việc I.F Kharlamop bổ sung thêm vào những quan niệm của tác giả đã dẫn ra ở trên không những càn thiết để làm sáng tỏ đầy đủ hơn bản chất của dạy học GQVĐ mà còn giúp có quan điểm đúng đắn cho việc thực hiện cách dạy học cách này trong thực tiễn nhà trường Ông viết: “Dạy học nêu vấn đề

là sự tổ chức quá trình dạy học bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống tìm tòi) trong giờ học, kích thích ở HS nhu cần giải quyết những vấn

đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mới, phát triển tính tích cực, trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình thông hiểu và lĩnh hội thông tin khoa học mới”

Như vậy, đặc trưng cơ bản của dạy học phát hiện và GQVĐ là “tình huống gợi vấn đề” vì “tư duy chỉ bắt đầu khi xuất hiện tình huống có vấn đề”

Trong dạy học GQVĐ, GV giữ vai ừò là người định hướng, tổ chức quá trình nhận thức, gợi động cơ học tập và nhu càn tìm hiểu tri thức mới cho

HS HS tự lực xây dựng kiến thức mới cho bản thân dưới sự giúp đỡ của GV Hoạt động của HS diễn ra phỏng theo tiến trình nghiên cứu khoa họa

1.1.3.2 Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề

Phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học, tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ gồm năm giai đoạn, được thể hiện qua sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức hình 1.1 [6]

Hình 1.1 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ

- Giai đoạn l:Làm nảy sinh vấn đề.

GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết, nảy sinh nhu cầu về cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn nhưng hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được

Biện pháp tạo tình huống có vẩn đề

+ Tồn tại một vấn đề: Tình huống có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức,

đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức, kĩ năng đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến thức, kĩ năng mới

+ Gợi nhu cầu nhận thức: Trong tình huống có vấn đề, HS cảm thấy cần thiết có nhu càu GQVĐ.

+ Gây niềm tin có thể nhận thức được: cần làm cho HS thấy rõ tuy họ chưa có ngay lời giải đáp nhưng đã có một số kiến thức, kĩ năng lien quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hi vọng giải quyết được vấn đề đó

-Giai đoạn 2: Phát biểu vấn đề cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

Dưới sự hướng dẫn của GV, HS phát biểu vấn đề cần giải quyết (nêu câu hỏi cần trả lời, mà cau trả lời cho câu hởi neu ra chính là nội dung kiến thức mới càn xây dựng)

-Giai đoạn 3: Giải quyết vẩn đề

+ Suy đoán giải pháp GQVĐ

Với định hướng của GV, HS trao đổi, thảo luận suy đoán giải pháp GQVĐ” lựa chọn hoặc đề xuất mô hình (kiến thức đã biết, giả thuyết), có thể vận dụng được để đi tới cái cần tìm

+ Thực hiện giải pháp suy đoán: Khảo sát lý thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm

HS vận hành mô hình (kiến thức đã biết, giả thuyết), rút ra kết luận logic về cái càn tìm; thiết kế phương án TN, tiến hành TN, thu lượm và xử lí kết quả TN, rút ra kết luận về cái cần tìm

- Giai đoạn 4: Rút ra kết luận

Dưới sự hướng dẫn của GV, HS xem xét sự phù hợp giữa kết luận có được nhờ suy luận lý thuyết (mô hình hệ quả logic) với kết luận có được từ các dữ liệu tực nghiệm (mô hình xác nhận)

+ Khi có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì quy nạp chấp nhận kết quả tìm được Kết luận đã tìm được trở thành kiến thức mới.

+ Khi không có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì:

• Xem xét quá trình thực thi đã đảm bảo các điều kiện TN chưa

• Nếu quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN thì xem lạiquá trình vận hành mô hình xuất phát Nếu quá trình không mắc sai lầm thì sẽ dẫn tới phải bổ sung, sửa đổi mô hình xuất phát, thậm chí phải xây dựng mô hình mới Mô hình mới thường khái quát hơn mô hình trước, xem mô hình trước như là trường hợp riêng, trường hợp giới hạn của nó Điều này cũng có nghĩa là chỉ ra phạm vi áp dụng của

mô hình xuất phát lúc đầu

GV chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa kiến thức mới

- Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức mới để giả quyết các nhiệm vụ

tiếp theo.

Trên cơ sở vận dụng kiến thức mới đã thu được để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù họp giữa lý thuyết và thực nghiệm, lại đi tới phạm vi áp dụng của kiến thức đã xây dựng được và dẫn tới xây dựng những

mô hình mới (các kiến thức mới)

Tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ diễn ra theo một trong hai con đường: con đường lý thuyết và con đường thực nghiệm

Từ sơ đồ xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học GQVĐ, ta thấy:

- Tính tích cực, sáng tạo của HS được phát triển ở giai đoạn 1 nếu HS

tự phát hiện được vấn đề càn giải quyết Ở giai đoạn 3, tính sáng tạo của HS được phát triển một cách tối đa thông qua các hoạt động: suy đoán giải pháp

GQVĐ, thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu được nhờ suy luận lý thuyết hoặc hệ quả của nó.

- Để suy đoán giải pháp GQVĐ và thực hiện giải pháp đã suy đoán để tìm ra được kết quả, HS phải lựa chọn được trong vố kiến thức của mình những kiến thức cần vận dụng, xác định cách thức vận dụng các kiến thức này

để tìm ra được câu trả lời Qua đó, không khững tính tích cực nhận thức mà cả tính sáng tạo của HS được phát triển

- Kiến thức được tìm ra tò những kiến thức đã biết nhìn chung là chính xác Tuy nhiên, kiểm nghiệm kiến thức nhờ TN không những giúp HS tin tưởng vào tính chân thực của kiến thức mà còn phát triển tính tích cực, sáng tạo của HS thông qua hàng loạt các hoạt động như: suy luận logic từ kết quả

ra hệ quả kiểm nghiệm được nhờ TN, thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm kết quả thu được từ suy luận lý thuyết hoặc hệ quả của nó (càn những dụng cụ nào, bố trí chúng ra sao, tiaans hành TN như thế nào, thu thập những dữ liệu

TN định tính và định lượng nào, xử lí các dữ liệu TN này như thế nào)

1 Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết tò tình huống (điều kiện) xuất phát:

từ kiến thức c ũ , kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử

1f

2 Phát biểu vấn đề cần giải quyết ( cíìu hỏi cần trả lời)

+ Xác định cách thức vận dụng các kiến thức này để đi tới câu trả lời

-Thực hiện giải pháp đã suy đoán để tìm được kết qu

Làm thế nào để kiểm nghiệm nhờ

thuyết?

TN Kết quả đã tìm được tò suy luận lí

3.2.Kiểm nghiệm kết quả đã tìm được từ suy luận lí thuyết nhờ TN

- Xác định nội dung cần kiểm nghiệm nhờ TN:

+ Phân tích xem có thể kiểm nghiệm trực tiếp nhớ TN kết quả thu được từ suy luận lí thuyết không?

+ Nếu không được, suy luận logic từ kết quả này ra hệ quả kiểm nghiệm được nhờ TN

-Thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm kết quả thu được từ suy luận lí thuyết hoặc hệ quả của nó: cần những dụng cụ nào, bố trí chúng ra sao, tieeens hành TN như thế nào, thu thập dữ liệu TN định tính và định lượng nào, xử lí các dữ liệu TN này như thế nào?

- Thực hiện TN: Lập kế hoạch TN, lắp ráp, bố trí và tiến hành TN, thu thập và xử lí các dữ liệu để đi tới kết quả

Những kiến thức vận dụng lúc đầu này nhiều khi là trương họp riêng, trường hợp gioi hạn của kiến thức mới Qua ó, phạm vi áp dụng các kiến thức đã vậ dụng lúc đầu được chỉ ra.

Hình 1.2: Tiến trình xây dựng kiến thức Vật lí theo con đường lý thuyez

của kiểu D H P H và GQVĐ [6]

3 Giải quyết vấn đề

3.1 Đề xuất giả thuyết

- Suy đoán giải pháp GQVĐ:

+ Xác định các kiến thức đã biết càn vận dụng

+ Xác định cách thức vận dụng các kiến thức này để đi tới câu trả lời

-Thực hiện giải pháp đã suy đoán để tìm được kết quả

Làm thế nào để kiểm tra được nhờ

xuất?

TN tính đúng đăn của giả thuyêt đã đê

3.2.Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết nhờ TN

- Xác định nội dung cần kiểm nghiệm nhờ TN:

+ Phân tích xem có thể kiểm tra trực tiếp nhờ TN tính đúng đắn của giả thuyết đã đề xuất không?

+ Nếu không được, suy luận logic từ giả thuyết ra hệ quả kiểm tra được nhờTN

-Thiết kế phương án TN để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả của nó: cần những dụng cụ nào, bố trí chúng ra sao, tieeens hành TN như thế nào, thu thập dữ liệu TN định tính và định lượng nào, xử lí các dữ liệu TN này như thế nào?

- Thực hiện TN: Lập kế hoạch TN, lắp ráp, bố trí và tiến hành TN, thu thập và xử lí các dữ liệu để đi tới kết quả

Hình 1.3: Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức vậ t lí theo con đường

thực nghiệm của kiểu D H P H và GQVĐ [6]

1.2 Phần mềm phân tích Video trong dạy học Vật lí

1.2.1 Phần mềm dạy học

a) Khải niệm phần mềm dạy học

PMDH là một trong những chương trình ứng dụng được xây dựng nhằm hỗ trợ cho GV và HS trong QTDH

PMDH là phàn mềm phục vụ cho việc sử dụng MVT vào dạy học bằng cách ra lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và PPDH theo các mục tiêu đã định PMDH là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ ừợ có hiệu quả việc dạy và học của GV, HS trong việc bám sát mục tiêu, nội dung, chương trình, sách giáo khoa

PMDH môn vật lí là một phần mềm dạy học được các chuyên gia tin học viết dựa ừên cơ sở các kiến thức vật lí, các hiểu biết họp lí đã được các

nhà sư phạm, nhà vật lí soạn sẵn, có thể được GV và HS dùng vào việc dạy và học các kiến thức vật lí thông qua MVT.

Như vậy, PMDH là sản phẩm được kết tinh từ hai chuyên gia: sư phạm

v à tin học, n ó luôn chứa những tri thức của khoa học v à CCS sản phẩm của CNTT Không phải bất cứ một phàn mềm nào hễ được sử dụng vào dạy học thì được gọi là PMDH, mà chỉ có thể nói đến việc khai thác những khả năng của nó để hỗ trợ cho QTDH mà thôi

PMDH là phàn mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả việc dạy và học của GV và HS bám sát mục tiêu, nội dung chương trình sách giáo khoa Một PMDH có chất lượng nếu nó đảm bảo được nhũng tiêu chuẩn sư phạm của một phương tiện dạy học, tính hiệu quả của việc sử dụng, có khả năng góp phàn đổi mới PPDH, phải phát huy tính chủ động trong hoạt động nhận thức của từng HS

b) Đặc điểm của phần mềm dạy học

- PMDH là phương tiện dạy học hiện đại có nhiều tính năng ưu việt so với các loại hình thiết bị dạy học truyền thống

- Đó là một chương trình được lập trình sẵn ghi vào đĩa mềm; có thể mang một lượng thông tin lớn, chọn lọc và đủ theo nhu cầu của nhiều đối tượng

- Là nguồn cung cấp tư liệu phong phú đa dạng, hấp dẫn, gọn nhẹ, dễ bảo quản, dễ sử dụng

- Có thể sử dụng thành tựu hiện đại của công nghệ truyền thông đa phương tiện vào QTDH để nâng cao tính trực quan, sinh động, hấp dẫn của tai liệu nghe nhìn