skkn PHÁT HIỆN và KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH của học SINH TRONG dạy học PHẦN cơ học vật lý ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

Lí luận và thực tiễn dạy học cho thấy, một trong những yếu tố gâynhiều trở lực cho quá trình dạy học chính là những quan niệm sai lệch của họcsinh về các sự vật, hiện tượng.. Quan niệm c

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỪA THIÊN HUẾ

TRƯỜNG THPT VINH XUÂN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC VẬT LÝ

Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

Lĩnh vực/ Môn : Vật lý Tên tác giả : Nguyễn Duật

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Giả thuyết khoa học

4 Đối tượng nghiên cứu

5 Phạm vi nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu

NỘI DUNG

I QUAN NIỆM CỦA HỌC SINH VÀ VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1 Khái niệm quan niệm

2 Quan niệm của học sinh

2.1 Khái niệm quan niệm của học sinh

2.2 Nguồn gốc quan niệm của học sinh

2.3 Đặc điểm quan niệm của học sinh

2.4 Vai trò quan niệm của học sinh trong dạy học vật lí

2.5 Sự cần thiết sử dụng những quan niệm của học sinh và việc khắc phục những quan niệm của học sinh trong dạy học vật lí

2.6 Thái độ của giáo viên trong việc khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh

3 Phát hiện quan niệm và biện pháp khắc phục

3.1 Cách phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh

3.2 Biện pháp khắc phục các quan niệm sai lệch của học sinh

II MỘT SỐ QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG PHẦN CƠ HỌC VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Quá trình dạy học chịu tác động của nhiều yếu tố, có những yếu tố thuậnlợi, cũng có những yếu tố gây nhiều trở ngại đến việc tiếp thu kiến thức mới củahọc sinh Lí luận và thực tiễn dạy học cho thấy, một trong những yếu tố gâynhiều trở lực cho quá trình dạy học chính là những quan niệm sai lệch của họcsinh về các sự vật, hiện tượng Chính vì vậy, khi tiếp thu kiến thức mới các emthường có những hiểu sai lệch về những hiện tượng được nghiên cứu Và điềunày đã làm ảnh hưởng đến chất lượng nắm kiến thức của học sinh tạo nên nhữngtrở lực, gây khó khăn trong việc hình thành kiến thức mới cho học sinh Quanniệm của học sinh về những vấn đề, hiện tượng, khái niệm và quá trình vật lí sắpđược nghiên cứu trong giờ học luôn luôn tồn tại Quan niệm của học sinh đượchình thành dần theo thời gian và bởi nhiều nguyên nhân khác nhau nhưng đều cónhững đặc điểm giống nhau: đó là có tính phổ biến, bền vững và đa số quanniệm đều sai lệch với bản chất vật lí của khái niệm, hiện tượng và quá trình vật

lí diễn ra, điều này gây nhiều khó khăn, trở lực trong dạy học vật lí Việc khắcphục, sửa đổi những quan niệm đó là hết sức cần thiết, nhưng không thể “phủnhận quan niệm”, “khẳng định sự thật” như phần lớn giáo viên hiện nay đang ápdụng

Theo lí luận dạy học hiện đại thì một trong những nhiệm vụ quan trọngcủa quá trình dạy học là nhằm chuyển những quan niệm sai lệch của học sinhthành những quan niệm khoa học Chính vì vậy nên hiểu rõ những quan niệm sailệch của học sinh và tìm ra phương pháp phù hợp để khắc phục những quanniệm đó là việc cần làm của người thầy

Từ những lý do trên chúng tôi nghiên cứu và viết sáng kiến kinh nghiệm:

Phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học phần

cơ học vật lý ở trường phổ thông, với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào

công việc nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông

2 Mục tiêu nghiên cứu

Phát hiện và khắc phục những quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy

học vật lý ở trường phổ thông

3 Giả thuyết khoa học

Nếu phát hiện và khắc phục những quan niệm sai lệch của học sinh trong

dạy học vật lý thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lý ở trườngphổ thông

4 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học vật lý ở trường Trung học phổ thông, trong đó chú

ý đến phát hiện và khắc phục những quan niệm sai lệch của học sinh.

5 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu dạy học phần cơ học vật lý ở trường phổ thông.

6 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu các sách, bài báo, tạp chí chuyên nghành

Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách bài tập, tài liệu tham khảoVật lý 10 THPT

NỘI DUNG

I QUAN NIỆM CỦA HỌC SINH VÀ VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1 Khái niệm quan niệm

Theo từ điển Tiếng Việt (1992) của Viện khoa học Việt Nam, quan niệm

là sự nhận thức như thế nào đó về một vấn đề, một sự kiện

Theo từ điển Petit Robert của Paul Robert (1997), quan niệm là sự hìnhthành một khái niệm, một ý nghĩa khái quát trong óc con người, quan niệm làkết quả của hoạt động trí tuệ

Về phương diện lí luận dạy học, theo Gaston Bachelard, nhà sư phạm nổitiếng ở Pháp thì quan niệm là những hiểu biết đã được hình thành qua kinhnghiệm

Tóm lại, có nhiều cách định nghĩa khác nhau về quan niệm, tuy nhiên có

thể hiểu rằng: quan niệm là sự hiểu biết của con người về các sự vật, hiện tượng, khái niệm và các quá trình tự nhiên thông qua đời sống, sinh hoạt và sản xuất hằng ngày mà có Quan niệm là hiểu biết của mỗi cá nhân nên nó có tính cá

biệt rất cao Vì mỗi người có một tầm hiểu biết khác nhau và có cách nhìn nhậndưới một góc độ riêng nên sẽ có những quan niệm hoàn toàn khác nhau về cùngmột sự vật, hiện tượng Những quan niệm cá nhân được hình thành tự phát vàmang yếu tố chủ quan của mỗi người nên thường thiếu khách quan và khôngkhoa học Đối với học sinh, người ta gọi đó là quan niệm của học sinh để phânbiệt với quan niệm khoa học, quan niệm vật lí Trong những quan niệm của họcsinh có những quan niệm không phản ánh đúng với bản chất vật lí, người ta gọi

đó là những quan niệm sai lệch của học sinh

2 Quan niệm của học sinh

2.1 Khái niệm quan niệm của học sinh

Nhiều nhà lí luận dạy học như: H Helm, J D Novak, J Piaget, R Duit…khi nghiên cứu quan niệm của học sinh và những ảnh hưởng của nó đối với quátrình dạy học đều lên tiếng cảnh báo: “Đã đến lúc chúng ta không được phép

xem học sinh là những “tờ giấy trắng” mà thầy giáo là người đầu tiên ghi lêntrên đó tri thức khoa học, trái lại khi đến trường học sinh đã mang theo mìnhmột “tài sản riêng”, đó là những quan niệm của học sinh đã có trước giờ học vềnhững hiện tượng, khái niệm vật lí mà các em nghiên cứu trong giờ học”.

Những hiểu biết ban đầu đó người ta gọi là quan niệm của học sinh và đã

được R Duit định nghĩa: “Quan niệm của học sinh là những hiểu biết mà học sinh có trước giờ học”.

Ví dụ: Vì các em thường thấy trong thực tế khi con ngựa kéo xe thì xe

chuyển động, ngược lại nếu con ngựa ngừng kéo xe thì xe dừng lại Cùng mộtchiếc xe nếu hai con ngựa cùng kéo đi thì xe đi nhanh hơn một con ngựa kéo.Chính hiện tượng đó đã làm cho học sinh có quan niệm lực luôn gắn liền vớichuyển động và khi vận tốc chuyển động càng lớn thì có nghĩa là lực tác dụnglên vật càng lớn

2.2 Nguồn gốc quan niệm của học sinh

Lý luận và thực tiễn đã cho thấy quan niệm của học sinh được hình thành

do nhiều nguyên nhân khác nhau Trong đó, chủ yếu do những yếu tố sau:

 Qua thực tế, kinh nghiệm đời sống thường ngày

Mỗi con người sinh ra, ngay từ nhỏ đã được tiếp xúc với thế giới tự nhiên

và giao tiếp với mọi người xung quanh Từ đó, tư duy và sự hiểu biết của mỗingười ngày càng được mở rộng Tuy nhiên, những kiến thức được tích lũy quathực tế đời sống hàng ngày chỉ là những kiến thức mang tính chất kinh nghiệm.Những kiến thức này là vốn sống, vốn hiểu biết riêng của mỗi cá nhân, haychính là quan niệm của mỗi người về các hiện tượng tự nhiên, xã hội Ví dụ,quan sát thực tế chúng ta thấy khi muốn làm cho một vật chuyển động thì ta phảitác dụng lên vật một lực kéo, khi thôi tác dụng lực thì vật chuyển động chậmdần rồi dừng lại Vì thế, chúng ta quan niệm lực là nguyên nhân của chuyểnđộng Sau này, qua học tập trong trường lớp, tư duy của học sinh mới thực sựphát triển và hiểu biết của các em mới thực sự đầy đủ và chính xác

Như vậy, kinh nghiệm thực tiễn là nguồn gốc chủ yếu hình thành quanniệm của HS Và chính những kinh nghiệm này sẽ trở thành những quan niệmbền vững và rất khó khắc phục trong giờ học.

 Do sự phong phú của ngôn ngữ

Sự phong phú của ngôn ngữ cũng là một nguyên nhân hình thành quanniệm của học sinh Ngôn ngữ thường rất phong phú, đặc biệt là ngôn ngữ tiếngViệt, có khi cùng một từ lại mang nhiều nghĩa khác nhau, hay với một vấn đềnhưng ta có thể dùng nhiều từ khác nhau để diễn đạt Riêng môn vật lý, một sốthuật ngữ dùng để diễn đạt các khái niệm, hiện tượng vật lý trùng với những từ

sử dụng trong đời sống hàng ngày Đối với những từ như vậy thường có hai ýnghĩa: ý nghĩa trong sinh hoạt và ý nghĩa vật lý Ví dụ, trong trong sinh hoạtthường ngày, từ “sức” và từ “lực” có cùng một ý nghĩa, dùng để chỉ sức mạnhnhư sức lực, sức khỏe Trái lại, trong vật lí, hai từ này được phân biệt và sửdụng với những ý nghĩa cụ thể như: lực hút, lực đẩy, lực ma sát ; sức căng,sức ngựa

Như vậy, chính sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ là nguyên nhân dẫnđến những hiểu biết sai lệch của học sinh về các hiện tượng, khái niệm vật lý

 Do kiến thức từ những môn học khác hay từ những giờ học trước

Những kiến thức HS được học từ các môn học khác hay từ các tiết họctrước có liên quan đến kiến thức sắp học nhưng không được tìm hiểu kĩ cũng cóthể làm cho HS hiểu không đầy đủ hoặc hiểu sai về một khái niệm mới nào đó.Đây cũng là một trong những nguyên nhân hình thành quan niệm của học sinh

và thường là những quan niệm sai lệch, không trùng với kiến thức khoa học.Chẳng hạn, khi học bài “Chuyển động thẳng biến đổi đều”, để đơn giản chúng tachọn chiều dương là chiều chuyển động, lúc đó nếu a > 0 thì chuyển động lànhanh dần đều còn a < 0 thì chuyển động là chậm dần đều Nếu giáo viên khônglưu ý và nhấn mạnh rằng kết luận trên chỉ đúng khi chọn chiều dương là chiềuchuyển động thì học sinh sẽ quan niệm kết luận đó đúng cho cả khi chúng tachọn chiều dương ngược với chiều chuyển động

2.3 Đặc điểm quan niệm của học sinh

- Quan niệm của học sinh rất bền vững, khó thay đổi: do những kiến thức

có tính chất kinh nghiệm, những hiểu biết tự phát ở học sinh được hình thành vàtích lũy dần dần ngày càng nhiều, ngày này sang ngày khác, ngày càng đượckhắc sâu và trở thành vốn hiểu biết riêng của mỗi cá nhân

- Đa số quan niệm của học sinh đều sai lệch hoặc chưa hoàn chỉnh, chưa chính xác so với những cái mà học sinh cần phải học: do quan niệm của học

sinh được hình thành một cách tự phát

- Có tính phổ biến, ví dụ như học sinh ở Việt Nam cũng như ở nước ngoài

đều mắc phải sai lầm: lực là nguyên nhân duy trì chuyển động

Như vậy, có thể nói phần lớn quan niệm của học sinh là sai lệch so vớibản chất vật lí, mặt khác chúng có đặc điểm rất bền vững, nên đa số quan niệmcủa học sinh thường gây ra những khó khăn trong việc dạy và học vật lí ởtrường phổ thông

2.4 Vai trò quan niệm của học sinh trong dạy học vật lí

a Mặt tích cực

Đối với những quan niệm không sai lệch, nhưng chưa hoàn chỉnh hoặcchưa thật chính xác, nghĩa là những quan niệm phù hợp với bản chất vật lí thìchúng có vai trò tích cực trong dạy học

b Mặt tiêu cực

Như chúng ta đã biết, quan niệm của học sinh là vốn hiểu biết riêng của

cá nhân nên chúng rất bền vững, khó thay đổi và đa số quan niệm này thường sailệch với những cái mà học sinh cần phải học, gây khó khăn trong quá trình dạyhọc vật lí ở trường phổ thông Nhiều nghiên cứu cùng có một khẳng định: “Mộttrong những trở ngại lớn nhất cho hoạt động nhận thức của học sinh chính lànhững quan niệm sai lầm mà họ có được do đời sống hàng ngày mang lại” Vìthế, không thể coi những hiểu biết ấy là cơ sở để nghiên cứu vật lí vì những lí dosau đây:

Một là những hiểu biết ấy có thể rất khác nhau ở những học sinh khácnhau, cùng một vấn đề nhưng mỗi học sinh có thể hiểu theo cách riêng của họ

Hai là có thể có học sinh hiểu sai vấn đề vì nhiều lí do.

Ba là hiểu biết ấy hoàn toàn không đủ để hiểu biết những vấn đề sẽ đượcnghiên cứu trong giáo trình vật lí ở trường phổ thông

2.5 Sự cần thiết sử dụng những quan niệm của học sinh và việc khắc phục những quan niệm của học sinh trong dạy học vật lí

Tri thức mới được xây dựng dựa trên các tri thức đã có và đồng thời phảiđối chọi lại với các quan niệm đã có nhưng lại là trở lực ( quan niệm sai lầm) đốivới sự hình thành tri thức mới Tri thức mới, chỉ có thể thực sự được xác lập,hòa nhập vào vốn hiểu biết riêng của học sinh khi mà nó được xây dựng trên cơ

sở tri thức đã có của học sinh, đồng thời làm biến đổi và khắc phục được cácquan niệm của học sinh, cách hiểu cũ sai lạc, trái ngược với nó Bởi vậy, trongdạy học cần nghiên cứu, tìm hiểu nắm bắt các quan niệm hoặc cách hiểu sai lầmvốn có của học sinh có liên quan với các tri thức cần xây dựng Chúng có thể làchỗ dựa nhưng đồng thời cũng có thể là trở lực tất yếu cần khắc phục đối vớiquá trình xây dựng tri thức mới của học sinh

Hoạt động dạy học là tạo ra những tình huống có vấn đề kích thích khảnăng nhận thức của học sinh Vì vậy, cần sử dụng những quan niệm vốn có củahọc sinh vào việc xây dựng tình huống có vấn đề một cách hữu hiệu sao cho tạođược điều kiện thuận lợi cho những quan niệm đó được học sinh vận dụng,khiến cho học sinh tự nhận thấy chỗ sai lầm và cần thiết phải thay đổi quanniệm, khắc phục sai lầm để xây dựng tri thức mới phù hợp

2.6 Thái độ của giáo viên trong việc khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh

Dạy học là dạng hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại chothế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài người đã tích lũy được, biến chúngthành “vốn liếng” kinh nghiệm và phẩm chất, năng lực của cá nhân người học.Trong dạy học, người giáo viên đóng một vai trò rất quan trọng Giáo viên làngười tổ chức, hướng dẫn, điều khiển quá trình dạy học, là người giúp học sinhkhắc phục, sửa đổi những quan niệm sai lệch và lĩnh hội kiến thức một cáchvững chắc Là một giáo viên, nên có thái độ như thế nào đối với quan niệm của

học sinh? Người giáo viên có thể không cần quan tâm đến những quan niệm củahọc sinh được không?

Thực chất quan niệm của học sinh về các khái niệm, hiện tượng vật líđược hình thành và tồn tại trong học sinh từ sự quan sát các hiện tượng thực tếxảy ra hàng ngày Những kinh nghiệm này chỉ là những kết quả nhận thức banđầu được hình thành bởi kinh nghiệm sống Đa số các quan niệm của học sinhthường không chính xác và sai lệch với bản chất vật lí nên gây cản trở lớn trongdạy học vật lí Vì vậy, trong dạy học người giáo viên không nên có ý nghĩ pháhủy những quan niệm chưa hợp lí của học sinh chỉ bằng những lời giải thíchthông thường hoặc những kinh nghiệm của mình, mà ở đây đòi hỏi phải cónhững biện pháp sư phạm thích hợp mới có khả năng thay đổi hoặc điều chỉnhcác quan niệm đó Giáo viên không nên tỏ ra khó chịu hoặc phủ nhận ngay cácquan niệm chưa phù hợp của học sinh mà chỉ nên phân loại trong các quan niệm

đó cái nào phù hợp cái nào chưa phù hợp với quan niệm mới cần hình thànhtrong giờ học Với những quan niệm không sai lệch nhưng chưa hoàn chỉnh,giáo viên cần thảo luận với học sinh nhằm bổ sung những phần chưa đầy đủ,điều chỉnh những chỗ chưa chính xác để hình thành cho học sinh những kiếnthức cần lĩnh hội Đối với những quan niệm sai lệch, đây là những vật cản trêncon đường nhận thức sự vật, hiện tượng, nhận thức chân lý của người học Bởivậy, nếu không có biện pháp khắc phục chúng thì những kiến thức các em thunhận được trong giờ học sẽ trở nên méo mó, sai lệch với bản chất vật lí Kết quả

là dần dần trong cấu trúc sẽ hình thành và tồn tại những hiểu biết đó, nó sẽ trởthành tài sản riêng mà học sinh mang theo mãi mãi Để dạy học thực sự mang lạihiệu quả, người giáo viên cần phải hiểu rõ học sinh của mình, biết được các em

có những quan niệm như thế nào về những khái niệm, hiện tượng hay một quátrình vật lí sẽ nghiên cứu trong giờ học, trên cơ sở đó giáo viên xem xét và đềxuất những biện pháp sư phạm phù hợp, làm cho học sinh tự nhận thấy chỗ sailầm, thấy cần thay đổi quan niệm, khắc phục sai lầm xây dụng tri thức mới chophù hợp

Vì vậy để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lí ở trường phổ thông,trong cách dạy của mình người giáo viên phải quan tâm đúng mức đến quanniệm ban đầu của học sinh, trong giờ dạy giáo viên cần xây dựng câu hỏi nêuvấn đề và sử dụng thí nghiệm để tạo ra những tình huống có vấn đề nhằm đưahọc sinh đến sự ngạc nhiên Từ đó tạo nên sự xung đột tâm lí trong mỗi họcsinh, làm cho các em thấy rằng cần thay đổi cấu trúc tư duy cũ cho phù hợp vớitình huống mới.

3 Phát hiện quan niệm và biện pháp khắc phục

3.1 Cách phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh

- Tạo điều kiện thuận lợi cho HS bộc lộ quan niệm :

+ Tạo ra và duy trì không khí dạy học trong lớp

+ GV tạo không khí vui vẻ, thoải mái, thân thiện giữa thầy và trò

+ Tạo hứng thú học tập nhằm kích thích tư duy học sinh

+ Tạo niềm tin, sự yêu mến, kính trọng của học sinh đối với GV

- Tạo ra tình huống học tập thông qua câu hỏi thực tế các hiện tượng, sựvật gần gũi trong đời sống hàng ngày để học sinh bộc lộ quan niệm củamình.Tiếp tục duy trì và phát triển không khí dạy học

- Nhận xét, đánh giá đúng mức câu trả lời của học sinh để khuyến khích

tư duy học sinh, học sinh sẽ bộc lộ quan niệm nhiều hơn

- Tổ chức cho học sinh thảo luận để đưa ra quan niệm cụ thể hơn

+ Bằng các câu hỏi về các hiện tượng, sự vật gần gũi trong đời sống hàng ngày: Đây là biện pháp đơn giản dựa vào kinh nghiệm sống hành ngày để

làm bộc lộ quan niệm của học sinh Ví dụ bằng câu hỏi chúng ta có thể làm bộc

lộ quan niệm của học sinh về sự chuyển động hay đứng yên của Trái Đất so vớiMặt Trời

+Bằng các thí nghiệm đơn giản, dễ làm: Với các thí nghiệm đơn giản,

GV cho HS quan sát hiện tượng và đặt câu hỏi để học sinh bộc lộ sự nhận thứccủa mình về một hiện tượng, một khái niệm mới