Sáng kiến kinh nghiệm phương pháp dạy học mô vật lý

LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, việc đổi công tác giáo dục diễn sôi động giới nước ta Sự nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nước ta đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi đồng mục đích, nội dung, phương pháp phương tiện dạy học Trên sở tiếp thu thành tựu khoa học giáo dục giới phát huy thành tựu đạt giáo dục nước nhà, giải pháp đề phải vừa theo kịp phát triển chung khoa học giáo dục giới vừa phù hợp với điều kiện cụ thể nước ta cho khả thi hiệu Cuốn sách viết dựa công trình nghiên cứu giảng tác giả năm gần Khoa Vật lí- Trường Đại học Sư phạm Hà nội Các tác giả cố gắng quán triệt mục tiêu giáo dục giai đoạn rõ Nghị Trung ương lần khoá VIII: mặt phải đảm bảo cho hệ trẻ tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại; mặt khác phải phát huy tính động cá nhân, bồi dưỡng lực sáng tạo Quan điểm xuyên suốt phương pháp dạy học dạy học hoạt động, thông qua hoạt động Học sinh hoạt động tích cực, tự lực mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kĩ năng, phát triển lực sáng tạo, bồi dưỡng tình cảm, thái độ Vai trò giáo viên dạy học tổ chức, hướng dẫn giúp đỡ học sinh thực tốt hoạt động học tập Với cách dạy học này, việc dạy học không truyền thụ kiến thức chiều trước đây, mà đòi hỏi người giáo viên phải học tập rèn luyện công phu để có kĩ thuật dạy học Các tác giả cố gắng đưa qui trình làm việc người giáo viên vật lí đảm bảo cho công tác dạy học đạt mục tiêu chương trình giáo dục đề gợi mở hướng sáng tạo để nâng cao chất lượng dạy học điều kiện cụ thể Giáo trình dùng chủ yếu cho việc đào tạo cử nhân sư phạm ngành vật lí Một số chương trình bày sâu, mang tính chất chuyên khảo, dùng làm tài liệu tham khảo cho việc đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ Vì sách đề cập đến nhiều vấn đề mẻ, bước đầu áp dụng dạy học vật lí nước ta nên khó tránh khỏi chỗ thiếu sót Các tác giả mong nhận đóng góp ý kiến bạn đọc đồng nghiệp để lần xuất sau sách hoàn thiện hơn, phục vụ kịp thời nghiệp đổi giáo dục Hà nội, mùa xuân 2002 Các tác giả MỞ ĐẦU ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Phương pháp dạy học vật lí ngành khoa học giáo dục, nghiên cứu trình dạy học môn vật lí Việc xác định đặc điểm, chất, qui luật vận động trình giúp người giáo viên vật lí điều khiển diễn biến nhằm đạt mục đích việc dạy học môn vật lí Trong trình dạy học, có hai loại nhân vật hoạt động đồng thời: giáo viên dạy, học sinh học Giữa hai loại nhân vật có nhiều mối quan hệ quan hệ giáo viên cá nhân học sinh, quan hệ giáo viên với tập thể học sinh lớp, học sinh với Hoạt động hai loại nhân vật nhằm chung mục đích cuối làm cho cá nhân lĩnh hội nội dung môn học bao gồm kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, lực phẩm chất đạo đức có liên quan đến môn học Trong trình dạy học, muốn biến nội dung môn học thành vốn liếng cá nhân học sinh phải xét vận động nội dung dạy học mối liên hệ với mục đích dạy học phương pháp dạy học: Mục đích → Nội dung → Phương pháp Mục đích dạy học phẩm chất nhân cách mà xã hội đòi hỏi Nội dung dạy học môn vật lí học Phương pháp dạy học cách thức hoạt động phối hợp hành động giáo viên học sinh để đạt mục đích đề Ba thành phần tác động lẫn nhau, qui định lẫn nhau, mục đích dạy học giữ vai trò chủ đạo Sự phân tích đặc điểm trình dạy học dẫn đến việc xác định nhiệm vụ môn phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông sau: a) Căn vào nhiệm vụ chung trường phổ thông đặc điểm môn vật lí, xác định nhiệm vụ việc dạy học vật lí đề đường lối thực nhiệm vụ b) Xác định nội dung trình tự xếp vấn đề rút từ khoa học vật lí đưa vào môn vật lí trường phổ thông cho đáp ứng yêu cầu đào tạo người phù hợp với lứa tuổi, với trình độ học sinh cấp học c) Nghiên cứu phương pháp dạy học vật lí (cách thức hoạt động ứng xử giáo viên, cách thức hoạt động học sinh mối quan hệ hoạt động đó) nhằm đạt mục đích dạy học vật lí d) Vận dụng lí luận chung để xác định tiến trình dạy học đề tài cụ thể giáo trình vật lí trường phổ thông Nói tóm lại, môn phương pháp dạy học vật lí nghiên cứu giải ba vấn đề bản: • Dạy học vật lí để làm gì? • Dạy học môn vật lí? • Dạy học vật lí trường phổ thông? MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ VÀ CÁC MÔN KHOA HỌC KHÁC Trong dạy học vật lí, ta phải xử lí nhiều mối quan hệ thuộc nhiều lĩnh vực nên môn phương pháp dạy học vật lí phải sử dụng thành tựu môn khoa học khác để giải vấn đề có liên quan thân 2.1 TRIẾT HỌC DUY VẬT BIỆN CHỨNG Triết học vật biện chứng nghiên cứu qui luật chung phát triển tự nhiên, xã hội tư người Nó sở phương pháp luận cho khoa học, có phương pháp dạy học vật lí Nó cho ta đường đắn để nhận thức chân lí khách quan (nhận thức luận), hiểu giá trị phương pháp nhận thức vật lí, giúp hình thành giới quan vật biện chứng hệ trẻ Nó cung cấp cho phương pháp dạy học vật lí phương pháp nghiên cứu đắn: xem xét tượng giáo dục nói chung dạy học vật lí nói riêng trình phát triển mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau, tuân theo qui luật mâu thuẫn thống nhất, qui luật lượng biến đổi dẫn đến chất đổi 2.2 VẬT LÍ HỌC Dĩ nhiên, phương pháp dạy học vật lí có liên hệ chặt chẽ với khoa học vật lí Phương pháp dạy học vật lí phải lựa chọn kho tàng vô phong phú vật lí học kiến thức nhất, cần thiết xếp thành hệ thống hợp lí để đưa vào trường phổ thông Những kiến thức phải thuận tiện để rèn luyện cho học sinh phương pháp nghiên cứu điển hình nhà vật lí học sử dụng rộng rãi Mặc dù vật lí học đưa vào trường phổ thông dạng biến đổi khoa học vật lí cho phù hợp với trình độ học sinh, mục đích dạy học điều kiện nhà trường, phải luôn đảm bảo tính xác, phản ánh thành tựu vật lí học lĩnh vực Vật lí học phát triển nhanh vũ bão Ngày có nhiều kiện phát dẫn đến việc xây dựng khái niện mới, định luật mới, lí thuyết Đã có nhiều trường hợp nhà khoa học phát lí thuyết cũ sai lầm, không giải thích số tượng thực tế mới, phải xây dựng lí thuyết thay Trong trình đó, nội dung môn vật lí trường phổ thông phải thay đổi kịp thời 2.3 GIÁO DỤC HỌC Quá trình dạy học môn vật lí phận trình giáo dục nói chung, tuân theo qui luật chung giáo dục Dạy học vật lí đơn truyền thụ cho học sinh kiến thức vật lí mà thông qua dạy học môn vật lí phải góp phần hình thành phát triển phẩm chất, nhân cách toàn diện cho học sinh Bởi vậy, phương pháp dạy học vật lí phải vận dụng kết nghiên cứu giáo dục học vào việc xác định mục đích, nhiệm vụ môn vật lí toàn hệ thống giáo dục, xác định hình thức cách thức hoạt động giáo viện học sinh học vật lí phù hợp với phương pháp chung hình thành nhân cách học sinh 2.4 TÂM LÍ HỌC Theo quan điểm đại, dạy học thực chất hình thành phát triển nhân cách học sinh Muốn làm tốt điều thiết phải hiểu biểu đặc điểm tâm lí học sinh qui luật phát triển nhân cách, có lực trí tuệ Nói cách khác, cần phải biết tâm lí học lứa tuổi, tâm lí học dạy học giáo dục (nghiên cứu biến đổi nhân cách tác động hoạt động sư phạm), qui luật phát triển hoạt động nhận thức Thực tế ngày chứng tỏ rằng: thành tựu tâm lí học trở thành nguồn gốc, sở phương pháp dạy học hữu hiệu 2.5 TOÁN HỌC Vật lí học khoa học xác Đa số khái niệm, định luật vật lí diễn đạt công thức toán học Đặc biệt việc biến đổi công thức toán học dẫn tới dự đoán diễn biến tượng vật lí tượng, đặc tính giới vật chất Có thể nói: toán học công cụ thiếu nghiên cứu vật lí học Sự thiếu hiểu biết toán học nhiều gây khó khăn lớn học tập vật lí vượt qua Sự chuẩn bị cho học sinh không đầy đủ vốn kiến thức toán học nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng học tập vật lí PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Với tư cách ngành khoa học giáo dục, phương pháp dạy học vật lí sử dụng phương pháp chung khoa học giáo dục vận dụng vào phương pháp dạy học vật lí Cơ sở phương pháp luận chung khoa học triết học vật biện chứng Nó cung cấp cho ta quan điểm đường nhận thức giới, nhận thức chân lý Những tư tưởng triết học vật biện chứng cần quán triệt phương pháp nghiên cứu phương pháp dạy học vật lí là: - Xem xét trình tượng mối quan hệ nhiều mặt tác động qua lại chúng - Xem xét trình tượng vận động phát triển, bước chuyển hoá từ biến đổi lượng sang biến đổi chất - Phát mâu thuẫn nội đấu tranh mặt đối lập để tìm động lực phát triển - Coi thực tiễn nguồn gốc nhận thức tiêu chuẩn chân lí Những phương pháp nghiên cứu cụ thể phương pháp dạy học vật lí gồm: a) Nghiên cứu lí luận Trong nghiên cứu lý luận, người ta dựa vào tài liệu có, lí thuyết khẳng định, thành tựu nhân loại nhiều lĩnh vực khác nhau, văn kiện đạo Đảng Nhà nước để xem xét vấn đề tìm giải pháp hợp lí, có sức thuyết phục, xây dựng lí thuyết hoàn toàn bổ sung, cụ thể hoá lí thuyết cũ b) Quan sát sư phạm Quan sát có mục đích diễn biến thực tượng sư phạm, tượng giáo dục để thu thập tài liệu, dấu hiệu, số liệu cụ thể đặc trưng cho trình diễn biến tượng mà ta dự định khảo sát Trước quan sát, cần xác định rõ mục đích, đối tượng, nội dung, tiêu chí đánh giá, đo lường kết quan sát Trong quan sát thực tiễn sư phạm, có tình cờ người ta phát kiện, tượng sư phạm dự kiến đòi hỏi phải nghiên cứu c) Tổng kết kinh nghiệm Tổng kết kinh nghiệm thực chất đánh giá khái quát hoá kinh nghiệm thu thập hoạt động thực tiễn, từ phát vấn đề cần khẳng định để đưa áp dụng rộng rãi cần tiếp tục nghiên cứu hay loại bỏ Đặc biệt quan trọng là: việc tổng kết kinh nghiệm nhiều dẫn đến khám phá mối liên hệ có tính qui luật tượng giáo dục Tổng kết kinh nghiệm cần phải có lí luận để soi sáng, giải thích tính chất hợp lí, phù hợp với qui luật khẳng định tránh khỏi tính chất ngẫu nhiên, lộn xộn, hời hợt kết luận d) Thực nghiệm sư phạm Trong thực nghiệm sư phạm, người ta chủ động gây tác động vào trình dạy học giáo dục để xem xét kết tác động Những tác động xảy điều kiện khống chế, điều chỉnh, thay đổi được, chịu ảnh hưởng yếu tố ngẫu nhiên khác Thực nghiệm sư phạm thường dùng để kiển tra (khẳng định bác bỏ) tính đắn giả thuyết rút từ nghiên cứu lí luận Thực nghiệm sư phạm phương pháp nghiên cứu có hiệu lực, song việc thực công phu có nhiều khó khăn Nguyên nhân khó khăn nhà sư phạm thực tác động lên người cụ thể, kết thu không giống nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố tâm lí Đối với học sinh cụ thể khó cô lập yếu tố không tác động khác, để xem xét ảnh hưởng yếu tố tác động Như vậy, kết thực nghiệm thường có ý nghĩa xác suất, phải xử lí phương pháp thống kê Nhưng muốn sử dụng phương pháp thống kê lại cần phải đo lường được, lượng hoá dấu hiệu Đó việc khó khăn Thông thường, phương pháp nghiên cứu kết hợp với nhau, làm cho kết thu vừa có sức thuyết phục mặt lí luận, vừa có ý nghĩa thực tiễn Thí dụ như: qua nghiên cứu lí luận kết hợp với quan sát, tổng kết kinh nghiệm, người ta đề xuất giả thuyết, dùng thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết Sau đó, lại dùng lí luận để lí giải kết luận khái quát lên trình độ cao hơn, tổng quát Chương MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 MỤC TIÊU CHUNG CỦA GIÁO DỤC PHỔ THÔNG Mục tiêu giáo dục quốc gia nhà nước đề ra, vào yêu cầu phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội đất nước tương lai Như vậy, mục tiêu thay đổi theo giai đoạn phát triển đất nước, giáo dục nước phải nhằm đào tạo hệ trẻ trở thành người có đủ khả tham gia cách tích cực có hiệu vào công xây dựng bảo vệ đất nước giai đoạn tới Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IV Đảng cộng sản Việt Nam, bàn cải cách giáo dục nêu rõ: “Mục tiêu cải cách giáo dục đào tạo có chất lượng tốt người lao động mới; sở đó, đào tạo bồi dưỡng với qui mô ngày lớn đội ngũ công nhân kĩ thuật cán quản lí, cán khoa học, kĩ thuật nghiệp vụ” Đại hội nội dung chất lượng là: “Đào tạo có chất lượng người lao động có ý thức đạo đức xã hội chủ nghĩa, có trình độ văn hoá phổ thông hiểu biết kĩ thuật, có óc thẩm mĩ, có sức khoẻ tốt” Hiện nay, đất nước ta bước vào thời kì công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, hoà nhập với cộng đồng khu vực Đông Nam Á giới Trước tình hình đó, Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần 2, khoá VIII rõ mục tiêu giáo dục giai đoạn là: “Nhiệm vụ mục tiệu giáo dục nhằm xây dựng người hệ thiết tha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội, có đạo đức sáng, có ý chí kiên cường xây dựng bảo vệ tổ quốc công nghiệp hoá, đại hoá đất nước; giữ gìn phát huy giá trị văn hoá dân tộc, có lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại; phát huy tiềm dân tộc người Việt Nam, có ý thức cộng đồng phát huy tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại, có tư sáng tạo, có kĩ thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật, có sức khoẻ, người thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa “hồng” vừa “chuyên” lời dặn Bác Hồ” Như vậy, mục tiêu giáo dục ta thời gian dài giữ vững quan điểm giáo dục toàn diện, trọng bốn mặt trí, đức, thể, mĩ nhằm đào tạo người lao động có khả xây dựng bảo vệ Tổ quốc xã hội chủ nghĩa Tuy nhiên, giai đoạn này, đất nước ta mở cửa hoà nhập với cộng đồng quốc tế rộng lớn, chế thị trường cạnh tranh liệt, mục tiêu giáo dục cụ thể hoá thêm số điểm cho phù hợp với yêu cầu tình hình Thí dụ như: a) Coi giáo dục đạo đức, tư tưởng, coi tảng nhân cách người b) Bên cạnh việc bồi dưỡng lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại, phải trọng giữ gìn phát huy giá trị văn hoá dân tộc c) Một mặt phải học để nắm vững làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại mà nhân loại tích luỹ được; mặt khác lại phải có tư sáng tạo, phát huy tiềm dân tộc người Việt Nam, tìm cách làm phù hợp với hoàn cảnh cụ thể đất nước để đưa đất nước tiến lên d) Người lao động vừa phải có ý thức cộng đồng, tinh thần tập thể nghiệp chung mà hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, vừa phải phát huy tính tích cực cá nhân, động, chủ động, đem hết tài năng, trí tuệ, sức lực cống hiến cho nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nước 1.2 NHIỆM VỤ CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Các mục tiêu nhiệm vụ trường phổ thông thực chủ yếu thông qua việc dạy học môn học Mỗi môn học đặc điểm thực nhiệm vụ chung cách khác có thuận lợi việc thực số nhiệm vụ Căn vào mục tiêu nhiệm vụ chung đặc điểm riêng môn học, ta xác định nhiệm vụ cụ thể việc dạy học vật lí trường phổ thông 1.2.1 Đặc điểm môn vật lí trường phổ thông a) Vật lí học nghiên cứu hình thức vận động vật chất, kiến thức vật lí sở nhiều ngành khoa học tự nhiên, hoá học sinh học b) Vật lí học trường phổ thông chủ yếu vật lí thực nghiệm Phương pháp chủ yếu phương pháp thực nghiệm Đó phương pháp nhận thức có hiệu đường tìm chân lí khách quan Phương pháp thực nghiệm có xuất xứ từ vật lí học ngày sử dụng rộng rãi nhiều ngành khoa học tự nhiên khác c) Vật lí học nghiên cứu dạng vận động vật chất nên nhiều kiến thức vật lí có liên quan chặt chẽ với vấn đề triết học, tạo điều kiện phát triển giới quan khoa học học sinh d) Vật lí học sở lí thuyết việc chế tạo máy móc, thiết bị dùng đời sống sản xuất e) Vật lí học khoa học xác, đòi hỏi vừa phải có kĩ quan sát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên làm thí nghiệm, vừa phải có tư lôgic chặc chẽ, biện chứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lí 1.2.2 Các nhiệm vụ việc dạy học vật lí trường phổ thông a) Trang bị cho học sinh kiến thức phổ thông, bản, đại, có hệ thống, bao gồm: - Các khái niệm vật lí - Các định luật vật lí - Nội dung thuyết vật lí - Các ứng dụng quan trọng vật lí đời sống sản xuất - Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng vật lí b) Phát triển tư khoa học học sinh: rèn luyện thao tác, hành động, phương pháp nhận thức nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lí, vận dụng sáng tạo để giải vấn đề học tập hoạt động thực tiễn sau c) Trên sở kiến thức vật lí vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho học sinh giới quan vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, thái độ lao động, cộng đồng đức tính khác người lao động d) Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp hướng nghiệp cho học sinh, làm cho học sinh nắm nguyên lí cấu tạo hoạt động máy móc dùng phổ biến kinh tế quốc dân Có kỹ sử dụng dụng cụ vật lí, đặc biệt dụng cụ đo lường, kĩ lắp ráp thiết bị để thực thí nghiệm vật lí, vẽ biểu đồ, xử lí số liệu đo đạc để rút kết luận Những kiến thức, kĩ giúp cho học sinh sau nhanh chóng thích ứng với hoạt động lao động sản xuất giai đoạn công nghiệp hoá, đại hoá đất nước Những nhiệm vụ không tách rời mà luôn gắn liền với nhau, hỗ trợ lẫn nhau, góp phần đào tạo người phát triển hài hoà, toàn diện Thí dụ như: kiến thức mà học sinh thu nhận sâu sắc, vững họ có trình độ tư phát triển Muốn có kiến thức vững chắc, học sinh tiếp thu kiến thức cách thụ động, máy móc mà phải tích cực tự lực hoạt động, tham gia vào trình xây dựng vận dụng kiến thức Ngược lại, học sinh phát triển trí thông minh, sáng tạo có vốn kiến thức vững chắc, thường xuyên vận dụng chúng để giải nhiệm vụ mới, vừa củng cố vừa mở rộng phát chỗ chưa hoàn chỉnh chúng để tiếp tục sáng tạo kiến thức mới, bổ sung hoàn chỉnh thêm vốn kiến thức Thế giới quan khoa học hình thành phát triển sở vốn kiến thức khoa học cá nhân Thế giới quan kết khái quát hoá cao hiểu biết người đặc tính qui luật vận động giới vật chất Sự khái quát trở thành niềm tin sâu sắc ta thực tin qui luật cụ thể vật lí học, khoa học mà ta nghiên cứu Ngược lại, nhờ giới quan khoa học mà nhiều nhà khoa học kiên trì, dũng cảm sâu tìm kiếm định luật vật lí dù gặp phải số tượng mà trước ta chưa biết nguyên nhân, nhờ mà đạt thành công rực rỡ Mặt khác, trình độ tư phát triển khó thực khái quát hoá cao, khó giới quan khoa học vững Vật lí học trường phổ thông chủ yếu vật lí thực nghiệm, có kết hợp nhuần nhuyễn quan sát, thí nghiệm suy luận lí thuyết để đạt thống lí luận thực tiễn Bởi vậy, việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành thí nghiệm hỗ trợ tốt cho việc phát đặc tính, qui luật tự nhiên kiểm tra tính đắn kiến thức lí thuyết Những ứng dụng kĩ thuật vật lí phục vụ cho nhu cầu đời sống sản xuất mà phục vụ cho công việc nghiên cứu vật lí học, nâng cao khả hoạt động người nghiên cứu, học tập vật lí 1.3 ĐƯỜNG LỐI CHUNG THỰC HIỆN NHIỆM VỤ DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Như ta thấy, nhiệm vụ dạy học vật lí phức tạp nặng nề Tất nhiệm vụ thực thông qua việc dạy học kiến thức vật lí, trình học sinh học tập vật lí Sự phát triển tư khoa học, lực sáng tạo, hình thành giới quan vật biện chứng, phẩm chất đạo đức, nắm kĩ năng, kĩ xảo hoạt động thực tiễn sản xuất… kết đồng thời với nhận thức kiến thức vật lí thân học sinh Bởi vậy, muốn thực tốt nhiệm vụ dạy học vật lí, phải xác định đường nhận thức vật lí tổ chức hoạt động học sinh để chiếm lĩnh kiến thức vật lí 1.3.1 Con đường nhận thức vật lí Cũng môn khoa học tự nhiên khác, khoa học vật lí nghiên cứu giới tự nhiên nhằm phát đặc tính qui luật khách quan vật tượng tự nhiên Vấn đề then chốt phải đặt cho người nghiên cứu là: làm để tìm chân lí, làm để biết điều mà nhà nghiên cứu tìm chân lí khách quan? V.I Lênin khái quát hoá thành tựu nhiều nhà khoa học đường tìm chân lí, nhiều phải trải qua đấu tranh gian khổ, liệt ra: “Từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng, từ tư trừu tượng trở thực tiễn, đường biện chứng nhận thức chân lí, nhận thức thực khách quan” V.G Razumôpxki sở khái quát hoá lời phát biểu giống nhà vật lí tiếng A.Anhstanh, M Plăng, M.Boocnơ, P.l Kapitsa… trình bày khía cạnh trình sáng tạo khoa học dạng chu trình sau (Hình 1): Từ khái quát kiện xuất phát đến xây dựng mô hình trừu tượng giả định (có tính chất giả thuyết); từ mô hình dẫn đến việc rút hệ lí thuyết (bằng suy luận lôgic hay suy luận toán học); kiểm tra thực nghiệm hệ Mô hình giả định trừu tượng Các hệ lôgic Những kiện khởi đầu Thí nghiệm kiểm tra Hình Chu trình sáng tạo khoa học theo Razumôpxki Nếu kết thực nghiệm phù hợp với hệ dự đoán mô hình giả thuyết xác nhận đắn trở thành chân lí Nếu kiện thực nghiệm không phù hợp với dự đoán lí thuyết phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại thay đổi Mô hình trừu tượng xác nhận trở thành nguồn tri thức mới, tiếp tục dùng để suy hệ để giải thích kiện thực nghiệm phát Bởi vì, mô hình, lí thuyết phản ánh số mặt thực tế, mở rộng phạm vi ứng dụng mô hình đến lúc, ta gặp kiện thực nghiệm không phù hợp với hệ suy từ mô hình đó, nghĩa không giải thích kiện thực nghiệm mới; đến lúc đó, phải bổ sung, chỉnh lí mô hình cũ cho phù hợp phải bỏ mà xây dựng mô hình mới, bắt đầu chu trình trình nhận thức Như vậy, chu trình nhận thức khoa học không khép kín mà mở rộng dần dần, làm giàu thêm cho kiến thức khoa học Bằng cách đó, người ngày tiếp cận với chân lí khách quan Ta mô tả trình nhận thức vật lí chi tiết hơn, gồm giai đoạn điển hình sau: Thực tiễn → Vấn đề → Giả thuyết → Hệ → Định luật → Lí thuyết → Thực tiễn Chu trình sơ đồ nói mô tả toàn trình nhận thức vật lí Đối với nhà vật lí, công trình nghiên cứu cụ thể mình, tham gia vào số giai đoạn Thí dụ như: Farađây dựa khảo sát thực nghiệm, đề xuất giả thuyết tồn điện trường, từ trường Về sau, Macxoen phát triển tư tưởng xây dựng thành lí thuyết vể trường điện từ dự đoán lan truyền sóng điện từ Cuối cùng, phải đợi đến Hecdơ kiểm tra thực nghiệm dự đoán Macxoen Đến đây, giả thuyết tồn trường điện từ công nhận chân lí khách quan Như vậy, đường tìm chân lí xuất phát từ thực tiễn cuối trở lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lí Những tính chất qui luật vận động giới vật chất tồn khách quan, không phụ thuộc vào ý muốn người Những kiến thức khoa học mà người xây dựng nên để phản ánh, mô tả tính chất, qui luật tự nhiên lại sáng tạo tự người A.Anhstanh viết: “ Khoa học hoàn toàn sưu tập định luật, tổng hợp tượng không liên hệ với Nó sáng tạo trí tuệ người tư tưởng khái niệm phát minh cách tự do” Trong lịch sử vật lí học, có nhiều trường hợp, tượng, vật nhiều nhà khoa học lại xây dựng khái niệm định luật khác để phản ánh vận động Dần dần, theo thời gian, thử thách thực tế, số định luật, khái niệm tỏ đắn, số khác lại bị bác bỏ hoàn toàn phải sửa đổi, bổ sung cho phù hợp với kiện thực tế phát A Anhstanh viết: “Đối với nhà vật lí đầu kỷ 19, thực giới bên tạo từ hạt với lực đơn giản tác dụng chúng phụ thuộc khoảng cách Ông ta cố gắng giữ lâu niềm tin tưởng ông thành công việc giải thích tất kiện tự nhiên khái niệm thực Những khó khăn liên quan đến lệch kim nam châm, tới cấu tạo ête cho ý nghĩ thực tinh tế hơn: phát minh quan trọng điện từ trường xuất Phải có trí tưởng tượng khoa học táo bạo để nhận thức rằng: tính chất vật mà tính chất nằm chúng, nghĩa trường, quan trọng việc xếp hiểu biết kiện Sự phát triển sau khoa học vừa phá vỡ quan niệm cũ học Niutơn, vừa tạo khái niệm Thời gian tuyệt đối hệ toạ độ quán tính bị thuyết tương đối từ bỏ” Ngày nay, người ta chứng minh rằng: học cổ điển Niu tơn trường hợp đặc biệt học tương đối vận tốc chuyển động vật thể nhỏ so với vận tốc ánh sáng Điều chứng tỏ: học Niutơn phản ánh thực tiễn vật có vận tốc nhỏ, vật chuyển động với vận tốc cỡ vận tốc ánh sáng phải áp dụng qui luật học tương đối tinh tế Như vậy, vấn đề đặt trình nhận thức vật lí là: phải luôn đối chiếu khái niệm, định luật, mô hình vật lí sản phẩm trí tuệ người sáng tạo với thực tiễn khách quan để hiểu rõ chúng dùng để phản ánh, mô tả, biểu đạt đặc tính gì, quan hệ thực tế khách quan giới hạn phản ánh đến đâu Kết trình nghiên cứu, học tập, nhận thức vật lí, việc nắm định luật cụ thể chi phối tượng cụ thể tự nhiên để vận dụng chúng cải tạo tự nhiên, phục vụ lợi ích người, phải làm cho học sinh tin tưởng vững rằng: tượng tự nhiên diễn theo qui luật tự nhiên có tính chất khách quan, có hệ thống chặt chẽ mà người hoàn toàn nhận thức ngày sâu sắc, tinh tế, xác 1.3.2 Hoạt động nhận thức vật lí học sinh Dạy học phát triển Dạy học dạng hoạt động đặc trưng loài người nhằm truyền lại cho hệ sau kinh nghiệm xã hội mà loài người tích luỹ được, biến chúng thành vốn liếng kinh nghiệm phẩm chất, lực cá nhân người học Hoạt động dạy học bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau: hoạt động dạy giáo viên hoạt động học học sinh Hai hoạt động có chung mục đích cuối làm cho học sinh lĩnh hội nội dung học, đồng thời phát triển nhân cách, lực Quá trình dạy học xảy phức tạp đa dạng, phối hợp hoạt động giáo viên học sinh có ý nghĩa định Trong dạy học cổ truyền trước đây, giáo viên người định, điều khiển toàn hoạt động trình dạy học, từ đặt vấn đề mở đầu, giải vấn đề, đánh giá kết luận; học sinh thụ động tiếp thu, ghi nhớ, nhắc lại, làm theo mẫu Chiến lược dạy học xuất phát từ quan niệm nhiệm vụ giáo dục truyền đạt đơn giản kiến thức, kinh nghiệm xã hội sản phẩm hoàn chỉnh, thử thách “Từ dẫn người giáo viên ngấm ngầm hay công khai coi đứa trẻ người lớn thu nhỏ cần dạy dỗ, giáo dục, làm cho giống với mẫu người lớn nhanh chừng hay chừng ấy, kẻ hứng chịu tội lỗi tổ tiên là… chứa chất liệu chống đối, cần phải uốn nắn tạo dựng” (J.Piaget) Nhà trường không trọng đến việc truyền thụ kiến thức mà trọng đến phát triển toàn diện nhân cách học sinh Trong lịch sử giáo dục, kinh nghiệm giáo viên truyền thụ kiến thức có nhiều, phát triển nhân cách, phát triển lực mẻ Trong phát triển đa dạng nhân cách phát triển lực nhận thức sở, có ảnh hưởng lớn đến việc phát triển lực khác Thành tựu quan trọng tâm lí học phát triển, dùng làm sở cho việc xây dựng chiến lược dạy học mới, phương pháp dạy học hai lí thuyết phát triển nhận thức Jean Piaget (18961980) Lép Vưgôtski (1896- 1934) Lí thuyết Piaget nhấn mạnh rằng: học sinh giữ vai trò tích cực việc thích nghi với môi trường Sự thích nghi lúc đời kết phát triển tự nhiên mặt sinh học kinh nghiệm với giới Thoạt đầu, trẻ em dựa vào cấu trúc sinh học vốn có thể thực hoạt động tự phát toàn thể, tạo nên cân qua chế đồng hoá điều ứng để thích nghi với môi trường, hoàn cảnh suy rộng với tác động bên từ xã hội vào thân đứa trẻ Trong học thuyết Piaget, khái niệm cân khái niệm công cụ quan trọng Khái niệm kéo theo khái niệm đồng hoá, điều ứng, thích nghi Piaget viết: “Cuộc sống sáng tạo không ngừng dạng thức ngày phức tạp cân ngày tăng dạng thức với môi trường” Phát triển tâm lí lại phát triển trí tuệ với tình cảm, xúc cảm, bao gồm trình nảy sinh, hình thành phát triển qua giai đoạn cảm giác- vận động, tiền thao tác, thao tác cụ thể, thao tác hình thức (tượng trưng), qua trình nội tâm hoá, xuất tâm nhằm tạo lập cấu trúc tâm lí trình độ khác nhau, nhằm vào mục đích đồng hoá, điều ứng, thích nghi cân Piaget cho rằng: phát triển người tạo cách đưa qúa trình cân từ thấp lên cao, đạt đến đỉnh cao cấu trúc lôgic- toán, có ông gọi cân nhận thức Cân tâm lí cân nhận thức tạo theo chế thao tác với đỉnh cao thao tác tượng trưng, thao tác khái niệm mà là, hay chủ yếu cân tạo theo chế hoạt động: trình cân tạo hành động thực tiễn gắn bó, bao gồm hành động trí tuệ Cân để người sống mà để tạo lập sống, sáng tạo giá trị Như vậy, Piaget vào trình phát triển trí tuệ với phương pháp tiếp cận vật biện chứng, tạo nên sở khoa học chắn cho tâm lí học phát triển: tri thức nảy sinh từ hành động Vấn đề dạy học phát triển trí tuệ lứa tuổi học sinh Vưgôtski giải cách độc đáo có hiệu dựa lí luận “vùng phát triển gần” ông đề xuất Vưgôtski cho rằng: phát triển nhận thức có nguồn gốc xã hội, chủ yếu thông qua sử dụng ngôn ngữ, đặc biệt bối cảnh tương tác với người khác Điều có nghĩa là: xã hội tạo sở cho phát triển nhận thức Theo Vưgôtski, chỗ tốt cho phát triển nhận thức vùng phát triển gần Vùng khoảng nằm trình độ phát triển xác định trình độ độc lập giải vấn đề trình độ gần mà em đạt với giúp đỡ người lớn hay bạn hữu giải vấn đề Nói cách khác, vùng phát triển gần khoảng trống nơi mà người đứng giải vấn đề nơi mà người cần phải đến với giúp đỡ người khác Lấy thí dụ học lái xe Giả sử rằng: người học lái nắm kĩ điều khiển cho xe chuyển động thẳng, cần phải học lái vòng Ta biết rằng: người học chưa thể độc lập tự lực lái vòng, có hiểu biết để nắm kĩ với giúp đỡ người dạy lái Người học lúc vùng phát triển gần có khả tận dụng giúp đỡ dạng giải thích, biểu diễn, hướng dẫn người dạy Đối với giáo viên, điều nói có nghĩa là: phát triển nhận thức xảy tốt học sinh phải qua vùng phát triển gần thông qua việc lập luận, tranh luận với bạn hữu người lớn tuổi Để nắm công việc, học sinh hiểu phần công việc đó, nhờ có giải thích, biểu diễn, hướng dẫn người khác, học sinh hiểu toàn công việc Một học sinh đạt hiểu biết toàn công việc, họ phải vượt qua vùng phát triển gần độc lập thực công việc Học thuyết vùng phát triển gần dẫn đến kết luận quan trọng khác: có dạy học trước phát triển dạy học tốt Sự dạy học tổ chức đắn dẫn đến phát triển trí tuệ trẻ em, làm cho loạt trình phát triển sống động lên, mà có lẽ nói chung, không diễn dạy học Các trình dạy học tạo vùng phát triển gần, trình phát triển sau trình dạy học Bản chất hoạt động học vật lí a) Đặc điểm hoạt động học Hoạt động học hoạt động đặc thù người nhằm tiếp thu tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người tích lũy được, đồng thời phát triển phẩm chất lực người học Việc tiếp thu tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm nhằm sử dụng chúng hoạt động thực tiễn Cách tốt để hiểu làm Cách tốt để nắm vững (hiểu sử dụng được) tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm người học tái tạo chúng Như vậy, người học tiếp thu cách thụ động, dạng đúc kết cách cô đọng, chuyển trực tiếp từ giáo viên, từ sách vở, tài liệu vào óc mà phải thông qua hoạt động tự lực thân mà tái tạo lại chúng, chiếm lĩnh chúng Thông thường, hoạt động có đối tượng khách thể, tác động vào đối tượng làm biến đổi đối tượng Chẳng hạn nghiên cứu tính chất chuyển động rơi vật điều kiện khác (trong không khí, nước, chân không) thay đổi hình dạng vật Trong đó, hoạt động học lại làm biến đổi chủ thể người học Nhờ có hoạt động học mà xảy biến đổi thân học sinh, sản phẩm hoạt động học biến đổi thân chủ thể trình thực hoạt động Học hoạt động, học hoạt động Những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà người học tái tạo lại nhân loại, biến đổi thân người học, hình thành phẩm chất lực người học thực thành tựu mới, chúng giúp cho người học sau sáng tạo giá trị Trong học tập vật lí, định luật vật lí, kĩ sử dụng máy đo, kinh nghiệm tiến hành thí nghiệm vật lí điều biết, học sinh tái tạo lại chúng để biến chúng thành vốn liếng thân mình, không đem lại điều mẻ cho kho tàng kiến thức vật lí Nhưng với thân học sinh, thông qua hoạt động tái tạo kiến thức mà trưởng thành lên Ví dụ như: trước học, học sinh chưa biết nguyên nhân lực ma sát Dưới hướng dẫn giáo viên, học sinh tác động vào vật chuyển động, thay đổi độ ráp mặt tiếp xúc vật chuyển động với mặt bàn vật chuyển động Kết là: học sinh phát nguyên nhân xuất lực ma sát gồ ghề [...]... riêng của môn học, ta xác định nhiệm vụ cụ thể của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông 1.2.1 Đặc điểm của môn vật lí ở trường phổ thông a) Vật lí học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất, cho nên những kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên, nhất là của hoá học và sinh học b) Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm Phương pháp của nó... yếu là phương pháp thực nghiệm Đó là phương pháp nhận thức có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lí khách quan Phương pháp thực nghiệm có xuất xứ từ vật lí học nhưng ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học tự nhiên khác c) Vật lí học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nên nhiều kiến thức vật lí có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học, tạo... của vật lí không những phục vụ cho nhu cầu đời sống và sản xuất mà còn phục vụ cho chính công việc nghiên cứu vật lí học, nâng cao khả năng hoạt động của chính người nghiên cứu, học tập vật lí 1.3 ĐƯỜNG LỐI CHUNG THỰC HIỆN NHIỆM VỤ DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Như ta đã thấy, nhiệm vụ dạy học vật lí rất phức tạp và nặng nề Tất cả những nhiệm vụ ấy được thực hiện thông qua việc dạy học những kiến. .. thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà người học tái tạo lại không có gì mới đối với nhân loại, nhưng những biến đổi trong bản thân người học, sự hình thành phẩm chất và năng lực ở người học thực sự là những thành tựu mới, chúng sẽ giúp cho người học sau này sáng tạo ra được những giá trị mới Trong học tập vật lí, những định luật vật lí, kĩ năng sử dụng các máy đo, kinh nghiệm tiến hành các thí nghiệm vật lí đều... học những kiến thức vật lí, trong quá trình học sinh học tập vật lí Sự phát triển tư duy khoa học, năng lực sáng tạo, sự hình thành thế giới quan duy vật biện chứng, những phẩm chất đạo đức, nắm được kĩ năng, kĩ xảo hoạt động thực tiễn sản xuất… đều là kết quả đồng thời với sự nhận thức các kiến thức vật lí của bản thân học sinh Bởi vậy, muốn thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học vật lí, phải xác định... Trang bị cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại, có hệ thống, bao gồm: - Các khái niệm vật lí - Các định luật vật lí cơ bản - Nội dung chính của các thuyết vật lí - Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và trong sản xuất - Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lí b) Phát triển tư duy khoa học ở học sinh: rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận... sau những kinh nghiệm xã hội mà loài người đã tích luỹ được, biến chúng thành vốn liếng kinh nghiệm và phẩm chất, năng lực của cá nhân người học Hoạt động dạy học bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau: hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh Hai hoạt động này đều có chung một mục đích cuối cùng là làm cho học sinh lĩnh hội được nội dung học, đồng thời... việc xây dựng chiến lược dạy học mới, phương pháp dạy học mới hiện nay là hai lí thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (18961980) và Lép Vưgôtski (1896- 1934) Lí thuyết của Piaget nhấn mạnh rằng: học sinh giữ một vai trò rất tích cực trong việc thích nghi với môi trường Sự thích nghi bắt đầu từ lúc ra đời như là kết quả của sự phát triển tự nhiên về mặt sinh học và kinh nghiệm với thế giới Thoạt... thể độc lập thực hiện công việc đó Học thuyết về vùng phát triển gần dẫn đến một kết luận quan trọng khác: chỉ có sự dạy học đi trước sự phát triển mới là dạy học tốt Sự dạy học được tổ chức đúng đắn sẽ dẫn đến sự phát triển trí tuệ của trẻ em, làm cho một loạt quá trình phát triển đó sống động lên, mà có lẽ nói chung, không diễn ra ngoài dạy học Các quá trình dạy học tạo ra vùng phát triển gần, các... các quá trình phát triển đi sau các quá trình dạy học 2 Bản chất của hoạt động học vật lí a) Đặc điểm của hoạt động học Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học Việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm nhằm sử dụng chúng trong hoạt động thực