DAY học dựa TRÊN VẤN ĐỀ phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn chương "khúc xạ ánh sáng"

Lí do chọn đề tài Chương trình giáo dục nước ta hiện nay chủ yếu là “ giáo dục định hướngnội dung” nên học sinh phải học rất nhiều kiến thức, mà không chú trọng đến việcrèn luyện kĩ năng

Tæ CHøC D¹Y HäC DùA TR£N VÊN §Ò

CH¦¥NG

“KHóC X¹¸NH S¸NG” VËT LÝ 11 PH¸T TRIÓN N¡NG LùC GI¶I QUYÕT VÊN §Ò THùC TIÔN

CñA HäC SINH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi,các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực và chưatừng được công bố trong một công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đếnPGS.TS Nguyễn Đình Nhâm, người đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốtthời gian làm đề tài

Trong quá trình hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm vàgóp ý của PGS.TS Phan Đức Duy, TS Nguyễn Công Kình, TS Phan Thị ThanhHội, TS Lê Thanh Oai, TS Hoàng Vĩnh Phú Tác giả xin chân thành cảm ơn vềnhững sự giúp đỡ quý báu đó

Tác giả xin được gửi lời cảm ơn tới:

- Khoa Sinh học và Phòng Đào tạo Sau đại học, trường Đại học Vinh,

- Các thầy giáo, cô giáo bộ môn Sinh học, các em học sinh của trường THPTThành Sen và trường THPT Phan Đình Phùng, tỉnh Hà Tĩnh

đã hỗ trợ, giúp đỡ và tạo điều kiện để tác giả hoàn thành nhiệm vụ của mình

Cuối cùng, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn gia đình và những người bạnthân thiết đã luôn động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập

DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chương trình giáo dục nước ta hiện nay chủ yếu là “ giáo dục định hướngnội dung” nên học sinh phải học rất nhiều kiến thức, mà không chú trọng đến việcrèn luyện kĩ năng, hạn chế trong việc vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đềtrong thực tiễn Phương pháp dạy học chủ yếu là thuyết trình, hoạt động học tậpchưa gắn liền với cuộc sống nên học sinh có thái độ không tích cực, không phát huyđược năng lực sáng tạo, ham muốn tìm tòi, khám phá của học sinh

Phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (Problem Based Learning – PBL) –một trong những phương pháp dạy học lấy người học làm trung tâm: Dưới sựhướng dẫn của giáo viên, học sinh sẽ hợp tác với thành viên nhóm, tìm ra giải pháp,giải quyết một vấn đề mở có thực trong cuộc sống, liên quan đến chương trình học

Hiện nay ở nước ta, cũng đã có một số đề tài thực hiện về phương pháp dạyhọc dựa trên vấn đề Kế thừa những nghiên cứu của người đi trước, chúng tôi mongmuốn sẽ làm rõ hơn về phương pháp dạy học hiện đại này và vận dụng vào dạy họcvật lí ở trường THPT Cụ thể là vận dụng trong dạy học vật lí 11, với tên đề tài “Tổchức dạy học dựa trên vấn đề chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí 11 nhằm phát triểnnăng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Dạy học dựa trên vấn đề chương “Khúc xạ ánh sáng” nhằm phát triển nănglực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh

3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Tiến trình dạy học vật lí theo phương pháp dạy học dựa trên vấn đề ởtrường THPT

4 Giả thuyết khoa học của đề tài

Thiết kế được tiến trình dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” vật lí 11 theodạy học dựa trên vấn đề thì có thể phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễncủa học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Cơ sở lí luận phương pháp dạy học dựa trên vấn đề

- Cơ sở lí luận năng lực và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn

- Nội dung chương trình, chuẩn kiến thức và chuẩn kĩ năng phần kiến thức trong

- Thực nghiệm sư phạm đối với học sinh khu vực huyện Xuân Trường, tỉnh NamĐịnh.

7 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: phương pháp chuyên gia (phỏng vấn, trao đổi,điều tra…) nhằm tìm hiểu sự tiếp thu và vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn

đề thực tiễn của học sinh

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Chọn mẫu và dạy thực nghiệm ở trườngTHPT thuộc huyện Xuân Trường, tỉnh Nam Định Thực nghiệm đối chứng khidạy nội dung trong chương “Khúc xạ ánh sáng” theo hai cách: dạy học hiện nay

và dạy học theo hướng nghiên cứu Mỗi cách chọn một lớp và tổ chức hoạt độngnội dung đó

- Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phântích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

9 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu và kết luận, danh mục tài liệu tham khảo và nội dung củaluận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận dạy học dựa trên vấn đề nhằm phát triển năng lực

giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

Chương 2: Tổ chức dạy học dựa trên vấn đề (Problem Based Learning

-PBL) chương “Khúc xạ ánh sáng” vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn

đề thực tiễn cho học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA

HỌC SINH TRONG DẠY HỌC

1 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn

1.1.1 Năng lực

1.1.1.1 Khái niệm năng lực [4]

Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân, phù hợp với yêu cầucủa một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả

Đặc điểm Năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân: năng lực không phải chỉ là một thuộc tính, đặc điểm nào đó của cá nhân mà nó bao gồm những thuộc tính tâm lí và sinh lí Tuy nhiên, sự tổ hợp này không phải tất

cả những thuộc tính tâm lí và sinh lí mà chỉ bao gồm những thuộc tính tương ứng với những đòi hỏi của một hoạt động nhất định nào đó trong một ngữ cảnh, một tình huống nhất định và làm cho hoạt động đó đạt được kết quả.

- Năng lực chỉ tồn tại trong một hoạt động Khi con người chưa hoạt động thì nănglực vẫn còn tiềm ẩn Năng lực chỉ có tính hiện thực khi cá nhân hoạt động và pháttriển trong chính hoạt động đó

1.1.1.2 Cấu trúc của năng lực

- Về bản chất, năng lực là khả năng chủ thể kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chứchợp lí các kiến thức, kĩ năng, với thái độ, giá trị, động cơ nhằm đáp ứng yêu cầuphức tạp của một hoạt động, đảm bảo cho chủ thể đó có chất lượng trong bối cảnh(tình huống) nhất định

- Về mặt biểu hiện, năng lực thể hiện bằng sự biết sử dụng các kiến thức, kĩ năng,thái độ và giá trị động cơ trong một tình huống có thực chứ không phải là sự tiếpthu tri thức rời rạc, tách rời tình huống thực Tức là thể hiện trong hành vi, hànhđộng và sản phẩm có thể quan sát, đo đạc được

- Về thành phần cấu tạo, năng lực được cấu thành bởi các thành tố kiến thức, kĩ năng,thái độ và giá trị, tình cảm, động cơ cá nhân

Năng lực Hợp phần Thành tố Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng

Có nhiều mô hình cấu trúc năng lực Việc xây dựng chuẩn năng lực thực hiệnthường sử dụng mô hình các đơn vị của năng lực:

- Các hợp phần của năng lực là các lĩnh vực chuyên môn, thể hiện khả năng tiềm ẩncủa con người Mỗi hợp phần là mô tả khái quát của một hay nhiều hoạt động, điềukiện hoạt động

- Các thành tố của năng lực là các kĩ năng cơ bản, kết hợp với nhau tạo nên mỗi hợpphần, thường được bắt đầu với động từ mô tả rõ ràng giá trị của hoạt động

- Tiêu chí thực hiện chỉ rõ: yêu cầu cần thực hiện của mỗi thành tố, gọi là các chỉ số hành

vi và các mức độ thành thạo ở mỗi yêu cầu đó, gọi là tiêu chí chất lượng

Mô hình các yếu tố cấu thành năng lực:

b Thấu hiểu

- Mô tả được sự vật bằng nhớ lại và liên tưởng khi không còn tri giác nó trực tiếp nữa

và nhắc lại đúng những thuộc tính cơ bản của sự vật

- Giải thích được bản chất của sự vật, biểu hiện của các qui luật, nêu được nhữnghình thức khác nhau của một nội dung, những hiện tượng khác nhau cùng bản chất,những phương thức khác nhau của cùng một quá trình

- Tái tạo được sự vật, sự kiện, liên hệ bản chất bằng những phương tiện và cách thứcriêng của mình như ngôn ngữ cá nhân, hành động mô phỏng, các mô hình tượng

c Áp dụng

Là trình độ xác định giá trị tối thiểu của học tập, người học ít nhất cũng biếtthực hiện những điều tối thiểu cần thiết trong cuộc sống Những cách biểu hiệnthường thấy của cấp này gồm:

- Di chuyển được sự biết và hiểu của mình sang tình huống thay đổi, giữa những tìnhhuống khác nhau, tức là thực hiện được những dạng bài tập, nhiệm vụ, công việcthực hành khác nhau theo cùng một nguyên tắc

- Dựa vào tri thức và kĩ năng đã có để giải quyết vấn đề có tính chất thuật giải, xử línhững tình huống tương tự tình huống học tập đã trải qua hoặc đã chứng kiến

- Giải quyết vấn đề và xử lí tình huống bằng sự kết hợp nhiều kĩ năng, nhiềunguồn tri thức và các kĩ thuật khác nhau dựa vào nguyên tắc quen thuộc đã biết

và hiểu rõ

- Sử dụng tri thức và kĩ năng để mô tả, giải thích các sự vật, sự kiện, tình huống vàvấn đề, đưa ra minh họa, bằng chứng và kèm theo những lập luận điển hình dựa vàonguyên tắc quen thuộc, tức là làm đúng lí thuyết, định luật, công thức, nhưng cáchlàm linh hoạt và chủ động

d Hoạt động logic

Đây là những hình thức cao của nhận thức, gồm tư duy trừu tượng, biệnchứng, logic, mang chất lượng vượt trội so với những cấp trước đó Biểu hiện củatrình độ này là :

- Thực hiện được những hành động trí tuệ logic như phân tích, so sánh, phán đoán,suy luận, đề xuất giả thuyết, nêu vấn đề,…

- Tách ra hoặc kết hợp những liên hệ trừu tượng trong sự vật, quá trình, hệ thống,

thực hiện những thao tác tư duy với đối tượng trừu tượng như khái niệm, biểu tượng

lí tính, giá trị, chức năng, xu thế, … và tổ chức lại chúng dưới những hình thức hoặcphương thức khác

- Những hành động xử lí dữ liệu và thông tin, tạo hình thức hoặc hình thái khác nhaucủa nó bằng tư duy cấu trúc, chỉnh lí, tìm tòi, thay thế,…

- Xác định được những liên hệ logic, thông qua các dữ liệu, sự kiện thực nghiệm, nhữngliên hệ phụ thuộc (tương quan) và nhân quả trong hệ thống hoặc môi trường

e Đánh giá

Cấp chất lượng này gắn liền với những liên hệ thực tiễn sâu sắc, nhận thức

và kĩ năng giao tiếp, sự thể hiện sự tin tưởng vào khả năng và kết quả nhận thức nóiriêng và học tập nói chung trên cơ sở lí trí phê phán và sáng tạo của cá nhân

- Tư duy phê phán và óc suy xét trước các sự vật và kết luận cho sẵn

- Óc hoài nghi khoa học kèm theo những vấn đề và thái độ giàu tính chủ động chủquan, độc lập và tích cực trước các sự kiện và tình huống

- Nhận thức những liên hệ ngoài văn bản, ngoài bài học trực tiếp, có tính xã hội rộnglớn, có khuynh hướng thế giới quan triết học, có tính lịch sử -văn hóa

- Đánh giá được hoạt động và thành tựu của mình và tự tin trong quá trình học tập, cóchính kiến và lập trường cá nhân kiên định trong nhận thức và học tập

- Thường xuyên lựa chọn và tìm ra những giải pháp hợp lí trên cơ sở đánh giá bài học

và tự đánh giá việc học của mình

- Khả năng tự phê bình và biểu thị thái độ, tình cảm phù hợp với môi trường học tập,với bài học, với bạn học, với kết quả học tập

- Hướng việc học vào những vấn đề thực tiễn của cuộc sống xã hội, vào những mụctiêu và giá trị cao, phát triển tầm nhìn và phong cách cá nhân

Những HSluôn mày mò, có khuynh hướng xem xét, phát hiện và can thiệpvào những tình huống thực của cuộc sống hàng ngày; suy xét đúng sai, nghĩ đếngiải pháp; có khát vọng thay đổi, cải tiến, sáng tạo và có năng lực biểu cảm thíchhợp… thường có thể đạt tới cấp lĩnh hội này

1.1.2 Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn [12]

1.1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn

Năng lực GQVĐ thực tiễn là khả năng một cá nhân sử dụng hiệu quả các quátrình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề trong cuộc sống

Làm rõ vấn đề học tập (GV- Lớp: thảo luận)

Xác định mục đích vấn đề Làm rõ các khái niệm

Hướng dẫn công việc (GV)

Tài liệu và địa chỉ tìm kiếm thông tin Định kế hoạch thời gian

Tổ chức nhóm (GV- Lớp)

Hướng dẫn làm việc nhóm Cách thức liên hệ với GV

Nhóm báo cáo, GV và HS đánh giá

GV đọc các báo cáo và đánh giá

Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn được biểu hiện như sau:

- Học sinh phát hiện/ xác định rõ vấn đề cần giải quyết; chuyển thành dạng có thểkhám phá, giải quyết (bài toán khoa học);

- Thu thập thông tin và phân tích; đưa ra các phương án giải quyết;

- Chọn phương án tối ưu và đưa ra ý kiến cá nhân về phương án lựa chọn

- Hành động theo phương án đã chọn để giải quyết vấn đề hoặc khó khăn gặp phải;khám phá các giải pháp mới mà có thể thực hiện được và điều chỉnh hành động củamình;

- Đánh giá cách làm của mình và đề xuất những cải tiến mà mình mong muốn

Với một vấn đề thực tiễn, học sinh sẽ tích cực tham gia vào phát hiện và giảiquyết các vấn đề của cuộc sống xung quanh (phù hợp khả năng), vận dụng các kiếnthức và kĩ năng, nhằm mang lại lợi ích cho bản thân và những người khác; thảo luận,thuyết phục những người khác, lôi cuốn những người khác cùng tham gia; qua đó thểhiện trách nhiệm và sự đóng góp tích cực như là một thành viên của cộng đồng

1.1.2.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn

Chuyển vấn đề thực tiễnthành dạng có thể khámphá, giải quyết

( bài toán khoa học)

Diễn đạt được đăc điểm vấn đề theongôn ngữ khoa học

Phát biểu được vấn đề cần giải quyếttheo ngôn ngữ khoa học

Thực hiện giải pháp

Năng lực đề xuất giải pháp

Thu thập và xử lí các thông tin liênquan đến vấn đề

Đề xuất các phương án giải quyết

Đánh giá tính khả thi của phương ánđưa ra Chọn phương án tối ưu

Xây dựng kế hoạch và thống nhất kếhoạch

Thực hiện giải pháp đã Phân công nhiệm vụ, tiến hành thực

13

nêu ra.

hiện giải pháp theo kế hoạch

Rút ra kết quả của giải pháp đã thựchiện trên

Phát hiện những vấn đềmới

Liên hệ được các hiện tượng thực tếvới kiến thức có liên quan

Tiến hành giải thích hiện tượng

1.1.2.3 Mức độ yêu cầu GQVĐ đối với HS

- Trước một tình huống hay vấn đề nào đó, HS phải giải thích được một phần lí donào đó mà cuộc sống chúng ta lại cần quan tâm đến vấn đề đó

- HS phải xem xét các nguồn tin từ tài liệu, hay dụng cụ thí nghiệm mà bản thân cóthể tiếp cận được

- Dưới sự hướng dẫn của GV, HS đưa ra được các giải pháp để giải quyết vấn đè đãđưa ra

- HS lựa chọn giải pháp tối ưu, thích hợp với tình huống hay vấn đề đã cho

- HS thực hiện theo giải pháp của mình, và điều chỉnh dưới sự hướng dẫn và góp ýcủa GV

- HS có thể đánh giá giải pháp của mình ( có sự hướng dẫn của GV)

2 Dạy học dựa trên vấn đề (PBL – Problem Based Learning) [10]

Dạy học dựa trên vấn đề là một phương pháp dạy học nhằm kích thích,hướng dẫn học sinh học tập thông qua quá trình các em cọ xát với một vấn đề thực

tế có liên quan đến chương trình học Là một phương pháp dạy học lấy học sinh làmtrung tâm ( thay đổi từ việc tập trung giảng dạy để tập trung vào học tập) Phươngpháp này nhằm sử dụng sức mạnh của việc giải quyết vấn đề để khơi gợi sự hamthích tìm hiểu, thu hút, tăng cường động lực học tập cho học sinh Dạy học dựa trênvấn đề được coi là phương pháp có thể phát triển đồng thời các chiến lược giảiquyết vấn đề, bên cạnh đó đảm bảo kiến thức, kĩ năng liên quan đến môn học bằngcách đặt học sinh vào các vai trò tích cực của người giải quyết vấn đề

Dạy học dựa trên vấn đề xuất hiện đầu tiên vào năm 1970 tại trường Đại học

Hamilton – Canada, sau đó được phát triển nhanh chóng tại trường Đại họcMaastricht – Hà Lan Phương pháp này ra đời và dược áp dụng rộng rãi trên nhữnglập luận sau:

- Sự phát triển của khoa học công nghệ trong những thập niên gần đây, trái ngược với

nó là khả năng không thể dạy hết cho người học mọi điều

- Kiến thức của người học thì ngày càng hao mòn dần, thêm nữa là sự chênh lệch lớngiữa kiến thức thực tế và kiến thức thu được từ nhà trường

- Việc dạy học trong nhà trường còn nặng về lí thuyết, còn quá coi trọng vai trò củangười dạy, chưa đáp ứng được yêu cầu của thực tế

- Tính thụ động trong học tập của người học so với vai trò truyền tải của người dạycòn cao khi mà số lượng người học trong một lớp học ngày càng tăng

- Hoạt động giải quyết các vấn đề thực tiễn của người học còn hạn chế

- Việc đánh giá còn nặng về kiểm tra khả năng học thuộc

Qua nghiên cứu, chúng tôi thấy rằng hiện tại ở Việt Nam, các trường đại học trongnước cũng đã đưa phương pháp dạy học tích cực này vào chương trình học trên lớp

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp dạy học dựa trên vấn đề trongcác môn học:

- Tác giả Nguyễn Thị Bích Liên với tên đề tài “ Vận dụng phương pháp dạy học dựa trên vấn đề trong phân môn Văn ” đối với học sinh THCS.

- Nhóm tác giả tổ Vật lí trường THCS Chu Văn An với chủ đề “Vận dụng phương pháp dựa trên vấn đề đối với bộ môn Vật lí cấp trung học cơ sở”.

- Tác giả Hoàng Thị Thùy Dương, luận văn Thạc sĩ với tên đề tài “Sử dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh thông qua dạy học hóa học hữu cơ lớp 11 chương trinh nâng cao trung học phổ thông”

- Tác giả Nguyễn Văn Hân với đề tài “ Đổi mới phương pháp giảng dạy: Áp dụng

phương pháp dạy học dựa trên vấn đề trong phần “Kĩ thuật Audio – Video tương tự”.

- Tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy, luận văn Thác sĩ (2009) với tên đề tài “Phương pháp dạy học dựa trên vấn đề(PBL – Problem based learning) và vận dụng vào giảng dạy và thiết kế Chương VII “Mắt” – vật lí 11 nâng cao”, Đại học Sư phạm

TP Hồ Chí Minh

phương pháp dạy học dựa trên vấn đề chương “ Hạt nhân nguyên tử” Vật lí 12 nâng cao”, Đại học Sư phạm Hà Nội.

- Tác giả Tô Văn Quỳnh, luận văn Thạc sĩ (2014) với tên đề tài “Xây dựng tiến trình dạy học dựa trên vấn đề (PBL – Problem based learning) một số nội dung thuộc chương: “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí lớp 11 cơ bản, nhằm hình thành cho học sinh năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn”, Đại

học Sư phạm Hà Nội

Như vậy, ở nước ta vấn đề xây dựng chủ đề dạy học dựa trên vấn đề đã hìnhthành với những mức độ khác nhau Mới đầu được tập trung nghiên cứu về lý luận,sau đó xuất hiện các đề tài nghiên cứu lý luận và áp dụng vào giảng dạy nhưng chủyếu THCS Tinh thần giảng dạy mới chủ yếu thực hiện ở mức độ thấp như liên hệ,phối hợp các kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề dạy học Gần đây mới xuấthiện các đề tài nghiên cứu giảng dạỵ dựa trên vấn đề vào bậc THPT trong đó có liênquan tới môn Vật lí Nhìn chung các đề tài đã trình bày rõ ràng cơ sở lý luận vềgiảng dạy theo phương pháp dựa trên vấn đề và nêu nên các ưu điểm của dạy họcdựa trên vấn đề trong việc phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

1.2.1 Một số định nghĩa về phương pháp dạy học dựa trên vấn đề

Theo một số tác giả, dạy học dựa trên vấn đề được hiểu như sau:

- Theo Barbara Duch ( Phó giám đốc Đại học Delaware Toán học và Tài nguyên giáo

dục khoa học):“ Dạy học dựa trên vấn đề là một cách thức dạy học có tác động mạnh mẽ, trong đó sử dụng các vấn đề thực tế để thúc đẩy người học xác định và

áp dụng tìm kiếm thông tin và nghiên cứu, hợp tác almf việc theo nhóm để tìm các giải pháp Đó là một phương pháp mà thúc đẩy cho người học có cách thức học lâu dài.”[14]

- Theo Don Woods: “ PBL là bất kì môi trường học tập mà vấn đề đặt ra sẽ điều khiển quá trình học tập Trong PBL, người học sử dụng các “mấu chốt” từ tình huống hoặc kịch bản có vấn đề để xác định các mục tiêu học tập của mình Sau đó

họ làm việc độc lập, tự nghiên cứu trước khi làm việc với nhóm để thảo luận và tinh lọc lại kiến thức mà họ thu được Vì thế, PBL không chỉ giải quyết vấn đề của chính

nó, mà nó còn dùng các vấn đề thích hợp để nâng cao kiến thức và sự hiểu biết.

Quá trình này được xác định một cách rõ ràng, và những trường hợp khác nhau nhìn chung tất cả đều tuân theo một loạt các bước tương tự nhau.” [3].

- Theo H.S Barrow và Kelson(1993): “ PBL vừa là chương trình, vừa là quá trình Chương trình bao gồm những vấn đề được thiết kế, lựa chọn kĩ càng, đòi hỏi người học trong quá trình học phải tích lũy kiến thức then chốt Quá trình là sự rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề, phương pháp tự học, kĩ năng làm việc nhóm, rèn luyện trong những quá trình, những phương pháp được sử dụng trong giải quyết vấn đề ”[13].

Từ những định nghĩa tham khảo được ở trên, theo chúng tôi PBL có thể đượchiểu là: Dạy học dựa trên vấn đề là phương pháp dạy học trong đó học sinh đóng vaitrò là trung tâm, giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, chuyên gia giúp học sinhtiếp cận với các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống, đưa người học vào một tình huống cụthể và yêu cầu người học phải làm việc độc lập, tự nghiên cứu trước khi hợp tác vớinhau để tìm ra giải pháp Trong quá trình giải quyết vấn đề, người học được rèn kĩ nănggiao tiếp, tranh luận, phản biện và kĩ năng tìm kiếm thông tin, lựa chọn thông tin

1.2.2 Mục tiêu của phương pháp dạy học dựa trên vấn đề [10]

Một số mục tiêu chung có thể có trong một đơn vị PBL:

1.2.2.1 Mục tiêu môn học cụ thể và liên môn

- Giúp học sinh tăng mức độ nội dung kiến thức truyền thống và các kĩ năng trongmôn học cụ thể

- Giúp học sinh tăng mức độ nội dung kiến thức liên ngành và kĩ năng trong sự kếthợp của hai hay nhiều các môn học cụ thể

- Tạo cơ hội cho học sinh phát triển hoặc cải thiện mảng chuyên môn trong lĩnh vực

- Giúp học sinh học cách lên kế hoạch và chịu trách nhiệm cá nhân về sử dụng quỹthời gian của mình và các nguồn lực khác trong một hoạt động rộng lớn đầy thửthách.

- Giúp học sinh nâng cao kĩ năng trong học tập hợp tác và làm việc cộng tác Điềunày bao gồm việc cho và nhận phản hồi, xây dựng và thực hiện tự đánh giá, làm vànhận được đánh giá từ bạn học, và học hỏi lẫn nhau

- Giúp học sinh có kiến thức và kinh nghiệm trong việc tự học, học tập đáp ứng nhucầu cấp thiết Điều này nói đến việc học tập để nhận ra khi nào học tập thực sự cầnthiết

1.2.2.3 Mục tiêu đối với giáo viên

- Giáo viên được nâng cao kiến thức và chuyên môn khi giảng dạy trong một môi trườnghọc sinh làm trung tâm PBL Điều nầy bao gồm phát huy chuyên môn trong hình thành

và tổng kết đánh giá và đo lường kết quả trong một môi trường PBL

- Để có được tăng lên nội dung kiến thức từ những thông tin mà các nhóm học sinhtìm hiểu được

1.2.3 Đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học dựa trên vấn đề[10]

Dạy học dựa trên vấn đề là một phương pháp mới nhưng nhanh chóng phổbiến dùng để phát huy hoạt động học của học sinh Học sinh là trung tâm, sẽ tìmhiểu về một chủ đề trong bối cảnh phức tạp, nhiều mặt và gắn với các vấn đề thực

tế Học sinh xác định những gì mình biết, những gì mình cần biết, và làm như thếnào và nới nào để có thể truy cập thông tin mới để dẫn đến việc giải quyết vấn đề.Giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, người cùng thảo luận, cùng hợp tácbằng cách đặt câu hỏi, cung cấp nguồn lực thích hợp, và hướng dẫn các cuộc thảoluận cũng như đánh giá học sinh

Trong dạy học dựa trên vấn đề, học sinh làm việc theo các nhóm nhỏ, đàosâu vấn đề gắn với bối cảnh thực, định ra các điểm mấu chốt cần giải quyết và giảiquyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của giáo viên Bằng cách tập trung vào một vấn đềthực tế, học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề và kiến thức đa dạng, cóchiều sâu, cho phép học sinh khai thác các nguồn tri thức khác nhau và được khích

lệ chịu trách nhiệm về sự học tập của mình

1.2.3.1 Đặc trưng cụ thể của dạy học dựa trên vấn đề

* Vấn đề là bối cảnh trung tâm của hoạt động dạy và học.

Vấn đề là đơn vị cấu trúc cơ bản của PBL Người học được tiếp cận với vấn

đề ngay ở giai đoạn đầu của một đơn vị bài học Brooks cho rằng một trong nhữngnguyên tắc chủ yếu của sự giảng dạy theo xu hướng tạo dựng là giáo viên gợi ý chohọc sinh tìm ý tưởng trong những vấn đề đặt ra Chuỗi sự kiện hoặc vấn đề nên cótính thử thách những giả thuyết được đưa ra bởi học sinh Thử thách, tính phi líhoặc những sự kiện không nhất quán tạo một điểm khởi đầu để thúc đẩy hoạt độnghọc tập của học sinh

Như vậy, từ những vấn đề đặt ra sẽ tạo hứng thú, lôi cuốn học sinh tham giavào bài học Sự hứng thú đạt đỉnh cao khi nó thôi thúc học sinh đi tìm câu trả lời.Trong nhiều trường hợp, câu trả lời không hẳn là một câu kết luận chính xác, mộtphương án duy nhất đúng mà nó có thể là những giải pháp chấp nhận được, người tagọi đó là những giải pháp mở hay kết luận mở Trong những giải pháp hay kết luận

mở đó lại chứa đựng những vấn đề mới, nó lại tiếp tục lôi cuốn học sinh tham giavào quá trình học Như vậy trong suốt quá trình học, các vấn đề xuất hiện luôn điềukhiển quá trình học tập của học sinh

Đối với bộ môn vật lí – một môn học gắn liền với thực tế thì vấn đề lại đóngvai trò quan trọng Từ vấn đề lớn đưa ra trong quá trình giải quyết, học sinh sẽ dầndần phát hiện ra những vấn đề chi tiết hơn Chính điều này là cơ hội để học sinh tìmhiểu kĩ lưỡng và sâu sắc hơn về bản chất của vấn đề

* Người học tự tìm tòi để xác định nguồn thông tin giải quyết vấn đề.

Finkle và Torp (1995) cho rằng: “ Tìm hiểu vấn đề cơ bản là cơ sở của sựphát triển chương trình học và hệ thống hướng dẫn, đồng thời phát triển cả việc giảiquyết các vấn đề chiến lược, những cơ sở tri thức, những kĩ năng, kỉ luật bằngviệc đặt học sinh trong vai trò người đang bị đương đầu với vấn đề cần giải quyết”.Như vậy, trên cơ sở vấn đề đặt ra, người học phải tìm tòi, nghiên cứu các nguồnthông tin và sử dụng nó một cách hữu ích nhất

Học sinh sẽ làm việc theo từng nhóm Các nhóm sẽ lập ra một danh sáchnhững cái đã biết và những cái chưa biết liên quan đến vấn đề Sự liệt kê này sẽ

giúp HS gợi lên những kiến thức đã biết và bàn luận, phân tích về những cái chưabiết Có thể sự phân tích này thỉnh thoảng lại đi sai hướng nhưng nó lại là một khởinguồn để những giả thuyết mới xuất hiện một cách tự nhiên Với câu hỏi “chúng tacần biết gì”, HS sẽ đặt ra những câu hỏi và câu trả lời để vấn đề được làm sáng tỏ.Câu hỏi “chúng ta nên làm gì?” sẽ giúp học sinh đi tìm câu trả lời theo hướng: Ai làngười tìm ra? Nguồn thông tin nào để tham khảo hoặc những hành động cụ thể nàođược áp dụng? Trong quá trình đi tìm câu trả lời cho mình, HS có thể nhờ sự trợgiúp của các chuyên gia, giáo viên những người có trách nhiệm liên quan đến vấn

đề Tuy nhiên sự giúp đỡ của những người này chỉ dừng ở mức độ gợi ý, còn việcxác định giải pháp trả lời cuối cùng cho vấn đề thí đó vẫn là nhiệm vụ của HS.Nguồn thông tin mà HS tiếp cận từ nhiều nguồn khác nhau: thư viện, báo trí, cácbuổi thảo luận, internet, nhà chuyên môn nhưng HS phải là người phân tích vàlựa chọn thông tin phù hợp để giải quyết vấn đề Chính vì sự đa dạng trong phongcách học tập theo phương pháp này mà HS phải là người chủ động đi tích lũy kiếnthức cho chính mình, không ai có thể làm thay thế việc này được

* Thảo luận nhóm là hoạt động cốt lõi.

Thông qua quá trình thảo luận ở nhóm nhỏ, người học chia sẻ nguồn thôngtin và cùng nhau hình thành các giả thuyết giúp giải quyết vấn đề, kiểm tra giảthuyết và đi đến kết luận Ngay từ bước tiếp cận với vấn đề thì thảo luận nhóm làviệc không thể thiếu để cả nhóm thống nhất ý kiến với nhau, xác định vấn đề nào làquan trọng cần tập trung Khi đã xác định được vấn đề, nhóm cũng cần phải xácđịnh những thuật ngữ, khái niệm cần chưa rõ nghĩa trong vấn đề đặt ra, sau đó cácthành viên sẽ chia sẻ kiến thức, sự hiểu biết của mình về vấn đề cả nhóm đều thôngnhất cách hiểu về vấn đề, xác định những sự thiếu hụt trong kiến thức cảu bản thân.Đây cũng là cơ sở cần thiết và rất quan trong để đi tìm giải pháp hợp lý

Trên cơ sở xác định sự thiếu hụt về kiến thức đó, HS phải đi tìm kiếm kiếnthức bổ sung cho bản thân cũng như để giải quyết vấn đề Để có được những giảipháp khả dĩ và thuyết phục, mỗi thành viên trong nhóm sẽ phải có thời gian làmviệc cá nhân, tự nghiên cứu và tìm hiểu Tuy nhiên sự nghiên cứu cá nhân chưa hẳn

là một nghiên cứu thành công và thuyết phục Kết quả nghiên cứu cần phải đượcđưa ra thảo luận với các thành viên khác trong nhóm Thông qua các câu hỏi, sựchấp vấn lẫn nhau giữa các thành viên sẽ làm cho nhóm tập trung hơn, cùng nhauđóng góp ý kiến để có được giải pháp hoàn chỉnh

Thảo luận nhóm cũng là cơ sở để phát triển kĩ năng giao tiếp hiệu quả Điềuquan trọng là mỗi thành viên khi tham gia giao tiếp phải đóng góp những kiến thức

và những ý tưởng độc đáo của mình để học hỏi lẫn nhau Nhiều nghiên cứu cũng đãchỉ ra rằng chỉ thông qua các hoạt động thực tiễn, con người mới có thể cải thiệnnhững khả năng của chính mình Học sinh sẽ được tinh chỉnh, khuyến khích để sựhiểu biết của bản thân chính xác hơn và đạt được mục tiêu học tập nhanh chóng vàhiệu quả hơn

* Vai trò của giáo viên chỉ mang tính hỗ trợ.

Vai trò của GV khi thực hiện giảng dạy theo phương pháp này thì khác vớicác phương pháp giảng dạy truyền thống Ở đây, GV không phải là người cung cấpkiến thức cho HS mà GV chỉ là người cung cấp các tình huống có vấn đề trong thực

tế để lôi cuốn học sinh tham gia giải quyết vấn đề Khi HS đã tham gia vào quátrình giải quyết vấn đề thì GV sẽ giúp đỡ họ trong quá trình học tập với vai trò củamột người hướng dẫn tạo điều kiện Sự hướng dẫn có thể thực hiện thông qua cáccâu hỏi gợi ý và những định hướng để đảm bảo cho các nhóm đang đi đúng hướng

và có những lựa chọn hợp lý - những lựa chọn này có thể coi là chìa khóa của việchọc Việc đặt câu hỏi thích hợp với HS là một trong những phương tiện để làm choviệc học trở nên nhẹ nhàng hơn Câu hỏi hợp lí sẽ thu hút sự chú ý của nhóm, tránh

sự phân tán của các thành viên Tuy nhiên, không phải trường hợp nào GV cũng cóthể hỏi Các câu hỏi phải được đưa ra vào thời điểm hợp lí mới phát huy tác dụng

GV phải khuyến khích HS trao đổi và nhấn mạnh những câu hỏi mở để thúcđẩy việc thảo luận hơn là tập trung vào những câu hỏi mà câu trả lời chỉ là có hoặckhông Nếu HS gặp khó khăn trong việc giải quyết vấn đề, hãy cho HS những gợi ý,không nên trả lời thay các em và can thiệp vào hầu hết các ý kiến tranh luận của các

em hoặc làm gián đoạn buổi thảo luận

Vai trò người hướng dẫn của GV thể hiện ở chỗ GV tham gia định hướng

học tập, giới thiệu tài liệu thích hợp, chuẩn bị các buổi gặp gỡ đối với HS, có nhữngđánh giá nhận xét về hoạt động phối hợp của HS trong nhóm cũng như toàn bộnhóm theo những mục tiêu đã đề ra.

* Kiến thức mang tính liên môn

Vấn đề học tập đưa ra trong PBL là những vấn đề xuất phát từ thế giới thực.Khi tham gia giải quyết vấn đề HS phải huy động tất cả các kiến thức liên quan đếnvấn đề, có thể sử dụng thông tin của những môn học khác nhau để giải quyết nó.Đôi khi HS còn phải làm các bài tập liên quan đến nhiều lĩnh vực kiến thức

* Quan hệ với môi trường bên ngoài.

Xuất phát từ những vấn đề thực mà việc học của HS theo PBL chịu ảnhhưởng bởi các mối quan hệ giao tiếp với mọi người xung quanh Việc học có thểđược nâng cao khi người học có cơ hội tiếp xúc và cộng tác với người khác quanhững công việc hướng dẫn Các môi trường học cho phép tạo ra các mối tương tác

xã hội, tôn trọng tính đa dạng, khuyến khích lối tư duy linh hoạt và hình thành, pháttriển kĩ năng sống trong cộng đồng

1.2.3.2 Bảng so sánh phương pháp dạy học truyền thống và dạy học dựa trên vấn đề.

Để thấy rõ những đặc trưng cơ bản, tiến bộ của phương pháp dạy học dựatrên vấn đề, ta có thể tham khảo bảng nhận xét sau để có cái nhìn tổng quan hơn vềphương pháp dạy học mới này

PP dạy học dựa trên vấn đê PP dạy học truyền thống

Chương trình học -Dựa vào kinh nghiệm, kĩ năng sẵn có

của học sinh và khuyến khích khả

năng “biết nhiều hơn thế” của học

sinh

-Dạy học là tạo điều kiện.

-Học tập là xây dựng.

-Môi trường linh hoạt.

Soạn thảo bài trước theo một chương trình

và một khuôn mẫu định sẵn

Dạy học là truyền thụ

- Học tập là tiếp thu

- Môi trường liên kết

Vai trò của giáo viên

-Nắm giữ và truyền thụ kiến thức

-Quản lí học sinh trong giờ lên lớp

kiến thức để giải quyết vấn đề

trong những điều kiện tự thiết lập

-Là người tiếp thu:

+ Không chủ động

+ Thụ động theo sự hướng dẫn của giáo viên và đi theo kết cấu bài học trong sách giáo khoa

+ Tái tạo kiến thức, thu nhận và kiểm nghiệm thông qua những ví dụ do giáo viên đưa ra hoặc gợi ý trong sách giáo khoa

Vai trò của vấn đề

Vấn đề phi cấu trúc: những vấn đề

thực tế, có kết thúc mở, có nhiều giải

pháp khả dĩ

Được giới thiệu như một tình huống

trong đó vấn đề chưa được xác định

rõ ràng

Vấn đề là tâm điểm, kích thích và

luân chuyển trong quá trình học

- Vấn đề có cấu trúc: theo khuôn mẫu đã được định sẵn, có sẵn một giải pháp đúng duy nhất

- Được trình bày như một nhiệm vụ để nhớ Thông qua vấn đề người học bắt buộc phải sử dụng kiến thức bài mới sẽ học để giải quyết

Vai trò của thông tin

-Chỉ được giới thiệu một phần bởi

người dạy (trừ khi được yêu cầu)

-Phần lớn được tập hợp và phân tích

bởi người học

-Được tổ chức và giới thiệu bởi người dạy

23

1.2.4 Các nội dung có thể tổ chức dạy học dựa trên vấn đề[10]

Trong dạy học trên cơ sở vấn đề, học sinh phải tham gia vào giải quyết vấn

đề có thực trong thực tiễn đời sống liên quan đến kiến thức được học Như vậy,điểm mấu chốt trong dạy học trên cơ sở vấn đề là các nội dung, vấn đề do giáo viênlựa chọn, đề xuất ban đầu

Thực tế đã chỉ ra là có rất nhiều kiểu vấn đề, chủ đề có thể lựa chọn Điềunày phụ thuộc vào từng hoàn cảnh cụ thể, từng cách xây dựng vấn đề và các hoạtđộng đề ra cho người học Tuy nhiên, đặc trưng bề nổi của một vấn đề thì khôngbao giờ rời xa nhu cầu của người học (nhu cầu nhận thức, lĩnh hội kiến thức, )cũng như mục tiêu học tập Dưới đây trình bày một vài cách xây dựng vấn đề:

- Xây dựng vấn đề dựa vào kiến thức có liên quan đến bài học Toàn bộ bài dạy đượcxây dựng dựa trên một vấn đề sẽ kích thích tính tò mò và sự hứng thú của người học.Tính phức tạp hay đơn giản của vấn đề luôn luôn là yếu tố cần được xem xét

- Xây dựng vấn đề dựa trên các tiêu chí thường xuyên biến đổi trong công việc, thựctiễn (vấn đề có thường xuyên gặp phải? Và nó có phải là nguồn gốc của những thiếusót trong sản xuất? Nó có tác động lớn hay không? Tùy theo từng hoàn cảnh thì cácgiải pháp đặt ra cho vấn đề này có đa dạng và khác biệt không?)

Vấn đề phải được xây dựng xung quanh một tình huống ( một sự việc, hiệntượng ) có thực trong cuộc sống Vấn đề cần phải được xây dựng một cách cụ thể

và có tính chất vấn Hơn nữa, vấn đề đặt ra phải dễ cho người học diễn đạt và triểnkhai các hoạt động liên quan Một vấn đề hay là một vấn đề không quá phức tạpcũng không quá đơn giản Cuối cùng là cách thể hiện vấn đề và cách tiến hành giảiquyết vấn đề phải đa dạng

Vấn đề đặt ra cần phải có nhiều tài liệu tham khảo nhưng trọng tâm nhằmgiúp người học có thể tự tìm tài liệu, tự khai thác thông tin và tự trau dồi kiến thức;các phương tiện thông tin đại chúng như sách vở, phần mềm mô phỏng,internet cũng cần phải đa dạng nhằm phục vụ mục đích trên

Khi xây dựng một vấn đề tốt cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Là vấn đề hướng về thế giới thực, vấn đề đề cập đến một thách thức hiện tại, cótiềm năng ứng dụng lớn

- Là vấn đề phát sinh nhiều giả thuyết

Làm rõ vấn đề học tập

Xác định mục đích vấn đềLàm rõ các khái niệm

Hướng dẫn công việc (GV)

Tài liệu và địa chỉ tìm kiếm thông tin

Định kế hoạch thời gian

Tổ chức nhóm (GV- Lớp)

Hướng dẫn làm việc nhóm Cách thức liên hệ với GV

Nhóm báo cáo, GV và HS đánh giá

GV đọc các báo cáo và đánh giá

- Được xây dựng dựa trên những kiến thức và kinh nghiệm đã có của người học

- Thúc đẩy sự phát triển những khả năng nhận thức bậc cao (Bloom – Giáo sư TrườngĐại học Chicago đã nêu ra sáu cấp độ nhận thức): nhớ, hiểu, vận dụng, phân tích,tổng hợp và đánh giá

1.2.5 Các giai đoạn tổ chức dạy học trên vấn đề [10]

Quy trình tổ chức dạy học trên cơ sở vấn đề có thể chia thành ba giai đoạnchính: Giao nhiệm vụ, giải quyết nhiệm vụ và hoàn tất

- Giai đoạn 1: Giao nhiệm vụ

Ở giai đoạn này, giáo viên có những hỗ trợ ban đầu để học sinh tiếp nhận vấn

đề thuận lợi nhất làm cơ sở cho việc tiến hành giải quyết vấn đề Các công việcchính của GV trong giai đoạn này là: Làm rõ vấn đề (xác định mục đích, làm rõ cácthuật ngữ); hướng dẫn công việc (chỉ ra các nguồn tài liệu, kế hoạch làm việc); tổchức nhóm (phân chia nhóm, cách làm việc nhóm, cách liên hệ giáo viên)

- Giai đoạn 2: Giải quyết nhiệm vụ

Khi đã hiểu rõ các nhiệm vụ học tập, HS bắt đầu các hoạt động giải quyếtvấn đề Trong giai đoạn giải quyết nhiệm vụ học tập này, việc làm việc theo nhóm

và làm việc cá nhân luân phiên nhau Mỗi HS đều phải làm việc dưới sự phân côngtiến độ chung của nhóm sau đó họp nhóm để chia sẻ, thống nhất các quan điểm.Hoạt động cá nhân và nhóm cứ đan xen nhau đến khi hoàn thành nhiệm vụ, thốngnhất lời giải cho vấn đề Khi đã có lời giải chung, nhóm phân công báo cáo và thôngqua báo cáo trước nhóm

- Giai đoạn 3: Trình bày Thể chế hóa kiến thức

Các nhóm báo cáo kết quả của mình trước lớp hoặc trưng bày sản phẩmtrước tập thể Việc đánh giá kết quả thuộc về giáo viên và học sinh Cuối cùng GV

hệ thống và làm rõ các kiến thức mới trong những vấn đề học tập

Quy trình tổ chức dạy học trên cơ sở vấn đề có thể tóm tắt dưới dạng sơ đồ nhưsau: 

Trong quy trình trên, thời gian làm việc độc lập (cá nhân) luôn luân phiên với

thời gian làm việc trong nhóm (có sự giúp đỡ của GV hoặc người hướng dẫn).

Công việc cần thảo luận theo nhóm thường xuất hiện vào hai thời điểm đặcbiệt được miêu tả trong tiến trình trên Việc thảo luận trong nhóm là bắt buộc đốivới tất cả cá nhân, nó không những giúp HS phát triển được khả năng giao tiếp vàcác kĩ năng xã hội mà còn phát triển được quá trình nhận thức (đọc hiểu, phân tích,đánh giá )

Quy trình trên sẽ giúp cho người học nâng cao khả năng tổng hợp kiến thức.Thông qua việc tham gia tích cực vào quá trình học tập theo quy trình dạy học trên

cơ sở vấn đề nói trên, HS sẽ phải huy động các kiến thức, kĩ năng và thái độ để giảiquyết vấn đề, qua đó rèn luyện, phát triển năng lực giải quyết vấn đề

3 Dạy học vật lí dựa trên vấn đề[3]

1.3.1 Đặc điểm của môn Vật lí ở trường THPT

Sau nhiều năm cải cách giáo dục, thay đổi chương trình, chỉnh sửa nội dungSGK, nội dung chương trình học vẫn còn mang nặng tính hàn lâm, kiến thức là mụctiêu cần đạt được để đảm bảo thi cử

Chương trình môn Vật lí ở trường THPT còn nặng về kiến thức nên phươngpháp dạy học truyền thống vẫn được áp dụng ở các trường phổ thông, chủ yếu làthuyết minh, diễn giải Với phương pháp này cả lớp sẽ cùng hướng tới một mụctiêu chung cuối cùng là kiến thức trong khuôn khổ chương trình học và kết quả họctập sẽ được đánh giá trong một khuôn mẫu định sẵn

Đặc điểm của môn Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, nhưng lại có khánhiều kiến thức đòi hỏi học sinh nắm bắt trong một thời gian ngắn và kết hợp vớiphương pháp dạy truyền thống thì môi trường thực nghiệm không được chú trongđến Vì thế, học sinh ít được tiếp cận với các dụng cụ thí nghiệm, cũng như các vấn

đề liên quan đến cuộc sống thực tế Chính điều đó đã làm hạn chế khả năng tư duy,sáng tạo và kĩ năng tìm kiếm thông tin của HS Với cách học như thế, học sinh chưaphát huy được sự đa dạng trong phong cách học

- Vật lí học ở THPT chủ yếu là vật lí thực nghiệm Phương pháp của nó chủ yếu làphương pháp thực nghiệm Đó là phương pháp nhận thức có hiệu quả trên con

đường tìm kiếm chân lí khách quan.

- Vật lí học là cơ sở lí thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị sử dụng trong đờisống và sản xuất

- Vật lí học là một môn khoa học chính xác đòi hỏi phải vừa có kĩ năng quan sát,khéo léo khi làm thí nghiệm, vừa phải có tư duy logic, chặt chẽ, vừa trao đổi và thảoluận để kiểm chứng chân lí.Mục tiêu giáo dục của môn Vật lí ở trường THPT

1.3.2 Mục tiêu giáo dục của môn Vật lí ở trường THPT

- Mục tiêu kiến thức:

Trang bị chi HS hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại bao gồm:+ Những khái niệm tương đối chính xác về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật líthường gặp trong đời sống, sản xuất

+ Những định luật và những nguyên lí cơ bản được trình bày phù hợp với năng lựctoán học và năng lực suy luận logic của HS

+ Những nét chính về các thuyết vật lí

+ Những hiểu biết cần thiết về phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình

+ Những nguyên tắc cơ bản của những ứng dụng trong đời sống sản xuất

+ Sự hứng thú trong quá trình học tập môn vật lí, lòng yêu thích khoa học

+ Ý thức sẵn sàng áp dụng hiểu biết của bản thân vào các hoạt động xã hội để cáithiện đời sống và bảo vệ môi trường

+ Tinh thần phấn đấu nỗ lực cá nhân cũng như khả nằng giao tiếp, làm việc nhómtrong quá trình học tập và nghiên cứu

Có thể thấy, các mục tiêu giáo dục các môn khoa học tự nhiên theo thời gian

đã thay đổi theo hướng tích cực Tuy nhiên, cách tiếp cận mục tiêu giáo dục củanước ta hiện nay vẫn là cách tiếp cận giáo dục kiểu truyền thống

1.3.3 Đặc trưng của dạy học vật lí dựa trên vấn đề

- Giúp HS tìm kiếm và phát hiện các định luật, các thuyết, các nguyên lí cũng như

các hiện tượng vật lí chứa đựng trong các cuộc sống thực tiễn Tạo điều kiện cho

HS có những hiểu biết cần thiết về phướng pháp thực nghiệm Nắm bắt đượcnguyên tắc cơ bản của những ứng dụng quan trọng của vật lí trong đời sống và sảnxuất

- Giúp HS biết cách thu thập thông tin từ quan sát thí nghiệm, từ tài liệu và các nguồnthông tin đại chúng: mạng internet

- Rèn luyện kĩ năng thực hành vật lí, sử dụng dụng cụ, chế tạo những mô hình vật líđơn giản

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Dạy học dựa trên vấn đề là phương pháp dạy học tích cực Trong quá trìnhhọc tập, học sinh sẽ phải tự tìm kiếm thông tin, sử dụng kiến thức thu được vàogiảiquyết các vấn đề thực tiễn Qua đó, tạo cơ hội cho học sinh tự khẳng định mình,phát triển kĩ năng sống, hướng tới kĩ năng tư duy bậc cao

Phương pháp dạy học dựa trên vấn đề đã tạo điều kiện cho người học pháthuy tối đa năng lực sáng tạo, khả năng tự học của mình, phát triển kĩ năng giao tiếptrong cộng đồng Chính sự tích cựa tham gia vào các hoạt động học tập của học sinh

đã dần dần hình thành nhân cách con người lao động tự chủ, năng động, sáng tạođáp ứng nhu cầu của xã hội hiện tại và tương lai

CHƯƠNG 2

TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂNNĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí

2.1.1 Đặc điểm về nội dung chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí 11

Chương “Khúc xạ ánh sáng” là chương mở đầu của phần quang học Kiếnthức được nhắc lại đầu tiên là ôn lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng và một phần củađịnh luật khúc xạ ánh sáng mà học sinh đã học ở trung học cơ sơ Kiến thức về khúc

xạ ánh sáng đã được đề cập ở chương trình vật lí trung học cơ sở, nhưng phần lớn làđịnh tính Ở trung học phổ thông, học sinh được học về khúc xạ ánh sáng hoàn thiện

và cấu trúc chặt chẽ: Dựa trên các kết quả thí nghiệm tìm ra quy luật về sự thay đổi

của góc khúc xạ r theo góc tới i theo hàm lượng giác

sin

onst sin

i c

r=

.Tính chất của ánh sáng: truyền thẳng, khúc xạ và phản xạ HS được nghiêncứu hiện tượng phản xạ toàn phần là kiến thức mới đối với học sinh, mà trước đóđược nhắc ở chuyên mục “có thể em chưa biết” trong chương trình trung học cơ sở

Và cáp quang, ứng dụng của nó trong đời sống chúng ta

2.1.2 Nội dung kiến thức kỹ năng học sinh cần đạt sau khi học xong chương

- Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì

- Nêu được tính chất thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng

và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánhsáng

- Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điềukiện xảy ra hiện tượng này

- Mô tả được sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được

ví dụ về ứng dụng của cáp quang

2 Kĩ năng:

- Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng

- Vận dụng được công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần

2 Các sai lầm phổ biến của học sinh trong khi học phần “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí 11

2.2.1 Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi học phần “Khúc xạ ánh sáng”

- Khó khăn trong việc tìm ứng dụng và giải thích ứng dụng của các hiện tượng trongđời sống : hiện tượng ảo giác, nội soi, hiện tượng ảo ảnh, cầu vồng…

- Khi học chương “ Khúc xạ ánh sáng”, học sinh hay mắc phải những sai lầm như:+ Vẽ tia khúc xạ cùng phía với tia tới (so với pháp tuyến)

+ Với bài toán về nhìn vật nhiều khi HS lúng túng hoặc là vẽ "tia nhìn" từ mắt (quanniệm sai) mà không vẽ được tia từ vật tới mắt (đặc biệt khi vật không tự phát sáng(như bóng đèn)

2.2.2 Nguyên nhân dẫn đến những khó khăn, sai lầm của học sinh

a Nguyên nhân từ phía nhận thức của giáo viên và học sinh

- Vì kiến thức về chủ đề “ Khúc xạ ánh sáng” hầu như không được sử dụng ở cácchương sau nên việc dạy – học đôi khi không được GV và HS coi trọng

- GV chỉ chú ý đến việc thông báo, giảng dạy những kiến thức sao chođầy đủ màquên đi việc tổ chức hoạt động chiếm lĩnh kiến thức như thế nào để HS phát huytính tích cực và khả năng tư duy sáng tạo Dẫn đến HS không hiểu sâu sắc kiếnthức, đồng thời không vận dụng được vào những tình huống thực tiễn cụ thể ( Ví

dụ như không giải thích được các hiện tượng ảo giác, nội soi, hiện tượng ảo ảnh,cầu vồng, )

- Trong quá trình dạy học, nhiều giáo viên ít quan tâm đến quá trình hướng dẫn họcsinh đề xuất giả thuyết, đề xuất phương án kiểm tra giả thuyết, đề xuất dụng cụ thínghiệm và phương án thí nghiệm Dẫn đến HS bị lung túng khi làm bài tập có liênquan đến vẽ hình (cá nhìn người, người nhìn cá,…), đâu là tia tới, đâu là ta khúc xạ;

…

b Nguyên nhân từ bản chất nội dung kiến thức:

- Với những bài toán xác định ảnh của vật, lí tưởng hóa giả thuyết để nhìn được ảnh

rõ nét, các tia sáng từ vật đến mắt ta là gần như theo phương vuông góc với mặtphân cách giữa hai môi trường trong suốt

n1> n2

i i ≥ igh với sin igh = n2/n1

Phiếu điều tra “Các sai lầm phổ biến của học sinh khi học chương Khúc xạ

ánh sáng” ở PHỤ LỤC 1.

3 Xây dựng tiến trình dạy học dựa trên vấn đề, áp dụng cho chương

“Khúc xạ ánh sáng”

Dựa vào kết quả phiếu điều tra ở PHỤ LỤC 2 về những khó khăn sai lầm

của HS khi học chương “ Khúc xạ ánh sáng”, chúng tôi xây dựng tiến trình dạy họctheo phương pháp dựa trên vấn đề bằng khả năng của mình để HS có thể không mắcphải những sai lầm khi học theo phương pháp truyền thống

sinsinr

n i

n n

- Phát biểu được điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần

- Viết được biểu thức sin igh

- Biết cấu tạo của sợi quang, cáp quang

- Vận dụng hàm lượng giác trong tam giác vuông

2.3.1.2 Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí 11

Từ cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn đối với chương “ Khúc

xạ ánh sáng”:

- Phát hiện, xác định rõ vấn đề cần giải quyết:

+ Nguyên nhân nào cho ta những bức ảnh kì diệu khi chụp một vật dưới nước

+ Xác định ảnh của một vật qua môi trường không khí và môi trường nước

+ Tìm được mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ thông qua thí nghiệm tiến hành

đo góc tới và góc khúc xạ

+ Nguyên nhân quan sát được hình ảnh bên trong của bệnh nhân bằng một ống dâynhỏ qua thực quản

+ Tại sao cường độ ánh sáng qua sợi quang lại không bị giảm

+ Tia sáng qua sợi quang bị phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa lõi và vỏ

- Thu thập thông tin và phân tích – thu thập, lựa chọn thông tin với kiến thức cụ thể:+ Từ kiến thức cũ đã học ở lớp dưới ( lớp 9).

+ Từ kinh nghiệm sống

+ Từ tài liệu tham khảo: SGK, SGV, internet,…

- Lập kế hoạch và hành động theo phương án đã chọn để giải quyết vấn đề

- Thực hiện kế hoạch, đi đên giải pháp tối ưu cho vấn đề đặt ra:

- Bày tỏ ý kiến cá nhân

- Lắng nghe và cởi mở trao đổi thông tin, kinh nghiệm

- Bộc lộ phản ứng và tham gia tích cực các hoạt động của khóa học

- Có tinh thần tự giác và hợp tác trong suốt quá trình học tập, tôn trọng và sẵn sanghọc hỏi các thành viên trong nhóm

- Yêu khoa học, ham muốn tìm tòi, sáng tạo, say mê thí nghiệm…

đứng ở một vị trí nhìn con cá Kình trong bể cá? Liệu lúc này cháu nhìn thấy ảnh của cá hay là con cá? Cháu hãy xác định vị trí con cá mà cháu nhìn thấy?

Các em hãy đóng vai trò mình là nhiếp ảnh gia để giải thích với bạn Xuân nguyên nhân của những bức ảnh trên và tìm câu trả lời của bài toán trên

Tình huống 2: Dạo này, mẹ của Xuân là cô Hải thường bị đau bụng khi ăn chua, hoặc khi ăn no Cô Hải đến bệnh viện khám, bác sĩ chuẩn đoán đau dạ dày Cuộc khám xét bệnh như sau:

( Video): Sức khỏe mỗi ngày

https://www.youtube.com/watch?v=mqzsU4GMv7Y

- Quan sát video, chúng ta thấy khi bác sĩ cho ống dây vào cơ thế bệnh nhân qua đường thực quản thì nhận được hình ảnh hiện trên máy tính Bác sĩ quan sát hình ảnh có thể đoán được tình trạng bệnh của mẹ Xuân

- Thiết bị trên là máy nội soi Ngày nay, chúng ta được nghe rất nhiều về nội soi dạ dày, nội soi đại tràng, …Vì sao sử dụng ống dây đó, bác sĩ lại có thể quan sát được bên trong cơ thể bệnh nhân

- Trước khi soi, ta thấy đầu ra của ống dây có đặc điểm gì? Phát ra ánh sáng có cường độ như thế nào?

Mỗi nhóm có 1 nhóm trưởng và thư kí

Nêu nhiệm vụ và chức năng của nhóm trưởng và thư kí

- Các tiêu chí đánh giá nhóm và cá nhân (Để sau buổi học)

3 Giới thiệu vấn đề: Đưa ra các hình ảnh khúc xạ và bài toán xác định ảnh của cá trong bể nước

4 Làm việc cá nhân (sử dụng phương pháp công não): Để giải quyết nhiệm vụ:

Câu hỏi 1: Vẽ hình, xác định vị trí ảnh của một vật (cá)

Câu hỏi 2: Sử dụng toán học, tìm ra biểu thức để xác định ảnh

2 Tiến hành thí nghiệm chiếu tia sáng từ môi trường không khí vào môitrường nước

3 Các nhóm tiến hành thí nghiệm chiếu tia sáng từ môi trường không khí vào môi trường thủy tinh để rút ra nhận xét:

tan tanr

i const

≠

,

r

i const

i =n

Trong 2 thí nghiệm, ta được hằng số n khác nhau Như vậy, hằng số n

phụ thuộc vào môi trường tới và môi trường khúc xạ

4 Xuất hiện các hằng số Tìm hiểu ý nghĩa của các hằng số

- Chiết suất tỉ đối

- Chiết suất tuyệt đối

2 21 1

n n n

=

5 Giải bài toán ban đầu

- Giải thích nguyên nhân của các bức ảnh: Do hiện tượng khúc xạ ánhsáng

- Ứng với những góc tới nhỏ, ta luôn có sin ≈ tan, vị trí ảnh của cá luôn

- Cường độ sáng qua ống dây rất mạnh

2 GV và HS cũng trao đổi, thảo luận và xác định ống dây đó là sợi quang

3 Làm việc nhóm để đưa ra các yếu tố cần quan tâm về Sợi quang.Các nhóm trình bày

4 GV giáo nhiệm vụ buổi sau cho các nhóm

Trình chiếu power point về Sợi quang:

+Cấu tạo sợi quang

Yếu tố quyết định tính chất của sợi quang: chất liệu làm sợi quang bằng thủy tinh trong suốt, và chiết suất của lõi luôn lớn hơn chiết suất của vỏ.Tia sáng truyền trong sợi quang: truyền thẳng, truyền theo đường gấp khúc và đường cong

+ Ứng dụng của sợi quang trong cuộc sống: nội soi trong y học, làm dây

n1> n2

i ≥ igh với sin igh = n2/n1

cáp truyền thông tin và dữ kiện,…

Buổi 4

1 Các nhóm trình bày bài \power point về sợi quang

2 Nảy sinh vấn đềKhi tia sáng được dẫn qua sợi quang học mà cường độ sáng giảm khôngđáng kể Tia sáng đã bị truyền gấp khúc theo đường zic zắc hoặc bị uốn cong (khác với hiện tượng khúc xạ được học) Như vậy xuất hiện hiện tượng mới trong sợi quang Hiện tượng đó là gì? Nó phải đảm bảo điều kiện nào?

3 GV giao nhiệm vụ và yêu cầu các nhóm sử dụng phương pháp công não để tìm điều kiện xảy ra PXTP

5 Giao nhiệm vụ cho các nhóm

- Tìm hiểu các ứng dụng của hiện tượng PXTP trong cuộc sống: hiện tưởng ảo ảnh khi đi trên đường như vào trưa hè, hiện tượng cầu vồng,

- Chế tạo một sợi quang đơn giản

Buổi 5 1 Các nhóm trình bày sản phẩm về:

Giải thích được các hiện tượng:

+ Ảo ảnh: Do chiết suất không khí càng lên cao càng tăng

+ Cầu vồng: Do ánh sáng mặt trời khúc xạ vào bên trong giọt nước, phản xạ toàn phần ở mặt phân cách giữa không khí và giọt nước

+ Kim cương sáng lấp lánh: Do phản xạ toàn phần nhiều lần giữa các mặt của viên kim cương, và có chiết suất biến đổi nhanh với bước sóng ánh sáng nên làm tia sáng trắng thành những màu sắc lấp lánh nhiều

- Cách chế tạo sợi quang:

+ Đun nóng chảy nhựa plastic tinh khiết, sau đó cho vào khuôn mẫu, tùy theo khuôn mẫu, ta có kích thước về sợi quang khác nhau

+ Đun nóng chảy thủy tinh (hạn chế là dễ giòn)

2 Cho các nhóm đánh giá về phương pháp dạy học trên cơ sở vấn đề

3 GV nhận xét và đánh giá quá trình học tập của các nhóm và cá nhân

2.3.3.2 Kế hoạch dạy học cụ thể trong các buổi học

+ Tìm mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

+ Giải quyết vấn đề: tiến hành thí nghiệm đo góc tới và góc khúc xạ

2Năng lực giải quyết vấn đề thực tiến

- Xác định được vấn đề cần giải quyết: xác định vị trí ảnh của vật qua môi trườngkhông khí và môi trường nước

- Khai thác kiến thức có sẵn (kiến thức đã học về hiện tượng khúc xạ ánh sáng: địnhnghĩa, mối quan hệ góc tới và góc khúc xạ, ảnh của viên đá khi nhìn qua môi trườngnước,từ kinh nghiệm cuộc sống) để phân tích vấn đề

- Vẽ được hình để xác định ảnh của con cá, vật ở đây là cá, ánh sáng sẽ đi từ cá đếnmắt người.

- Đưa ra được giải pháp:Tiến hành thí nghiệm đo góc tới và góc khúc xạ

3Thái độ

- Có niềm vui thích, hào hứng với phương pháp học tập mới

- Sẵn sàng đối mặt với vấn đề

III Tổ chức nhóm và phổ biến yêu cầu

1 Lớp học có học sinh, chia làm nhóm và mỗi nhóm bầu ra nhóm trưởng và thư kí:

3 Khi làm việc theo nhóm, các thành viên phải sử dụng phương pháp “công não” –

Đó là phương pháp mà mỗi thành viên trong nhóm sẽ viết ý tưởng của mình ra, sau

đó tập hợp lại

4 Sử dụng phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (PBL)

Dạy học dựa trên vấn đề là một phương pháp mới với học sinh là trung tâm,

sẽ tìm hiểu về một chủ đề trong bối cảnh phức tạp, nhiều mặt và gắn với các vấn đềthực tế HS xác định những gì mình biết, những gì mình cần biết, và làm như thếnào để có thể giải quyết vấn đề GV đóng vai trò là người hướng dẫn, người cùngthảo luận, cùng hợp tác bằng cách đặt câu hỏi, cung cấp nguồn lực thích hợp, vàhướng dẫn các cuộc thảo luận cũng như đánh giá HS

Trong dạy học dựa trên vấn đề, HS làm việc theo các nhóm nhỏ, đào sâu vấn

đề gắn với bối cảnh thực, định ra các điểm mấu chốt cần giải quyết và giải quyếtvấn đề dưới sự hướng dẫn của GV Bằng cách tập trung vào một vấn đề thực tế, họcsinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề và kiến thức đa dạng, có chiều sâu, chophép GV khai thác các nguồn tri thức khác nhau và được khích lệ chịu trách nhiệm

về sự học tập của mình

+ Giúp HS học cách lên kế hoạch và chịu trách nhiệm cá nhân về sử dụng quỹ thờigian của họ và các nguồn lực khác trong một hoạt động rộng lớn đầy thử thách.+ Giúp HS nâng cao kĩ năng trong học tập hợp tác và làm việc cộng tác Điều này baogồm việc cho và nhận phản hồi, xây dựng và thực hiện tự đánh giá, làm và nhậnđược đánh giá từ bạn học, và học hỏi lẫn nhau.

+ Giúp HS có kiến thức và kinh nghiệm trong việc tự học, học tập đáp ứng nhu cầucấp thiết

- Thực hiện PBL theo 3 giai đoạn sau:

+ Giai đoạn 1: Giao nhiệm vụ - Ở giai đoạn này, GV có những hỗ trợ ban đầu để HStiếp nhận vấn đề thuận lợi nhất làm cơ sở cho việc tiến hành giải quyết vấn đề + Giai đoạn 2: Giải quyết nhiệm vụ - Khi đã hiểu rõ các nhiệm vụ học tập, HS bắt đầucác hoạt động giải quyết vấn đề Trong giai đoạn giải quyết nhiệm vụ học tập này,hoạt động cá nhân và nhóm cứ đan xen nhau đến khi hoàn thành nhiệm vụ, thốngnhất lời giải cho vấn đề Khi đã có lời giải chung, nhóm phân công báo cáo và thôngqua báo cáo trước nhóm

+ Giai đoạn 3: Trình bày - Các nhóm báo cáo kết quả của mình trước lớp hoặc trưngbày sản phẩm trước tập thể Việc đánh giá kết quả thuộc về GV và HS Cuối cùng

GV hệ thống và làm rõ các kiến thức mới trong những vấn đề học tập

5 Tổ chức hoạt động của giáo viên và học sinh

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Tổ chức nhóm và phổ biến yêu cầu

1 GV chia nhóm và cho các em bầu nhóm trưởng,

thư kí

+ Nhóm trưởng: Phổ biến vai trò của nhóm trưởng

– phân công nhiệm vụ, tập hợp ý kiến, thống nhất ý

kiến của các thành viên

+ Thư kí: Phổ biến vai trò của thư kí – ghi chép kế

hoạch của nhóm; thông báo lịch; ghi chép, tập hợp

ý kiến của các thành viên trong nhóm

2 GV phổ biến yêu cầu

- Mỗi nhóm thảo luận về vấn đề mà GV đưa ra để

tìm ra giải pháp giải quyết vấn đề Lưu ý rằng vấn

HS được chia nhóm, chuyển

về nhóm của mình được chia

HS tiếp nhận yêu cầu