Nghiên cứu dạy học chương dòng điện không đổi vật lí 11 nâng cao theo định hướng giải quyết vấn đề

1 Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học vinh -------------- nguyễn thị kiều hoa nghiên cứu dạy học chương dòng điện không đổi vật lý 11 nâng cao theo định hướng giải quyết vấn đề Luận văn thạc sĩ giáo dục học Vinh - 2007 2 Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học vinh -------------- nguyễn thị kiều hoa nghiên cứu dạy học chương dòng điện không đổi vật lý 11 nâng cao theo định hướng giải quyết vấn đề Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp giảng dạy vật lý Mã số: 60.14.10 Luận văn thạc sĩ giáo dục học Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm thị phú Vinh - 2007 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, thế kỷ của trí tuệ sáng tạo. Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, hoà nhập với cộng đồng trong khu vực Đông Nam Á và thế giới. Viễn cảnh sôi động, tươi đẹp, nhưng cũng nhiều thách thức đòi hỏi ngành Giáo dục - Đào tạo có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, vươn tới ngang tầm với sự phát triển chung của thế giới và khu vực. Sự nghiệp giáo dục đào tạo phải góp phần quyết định vào việc bồi dưỡng trí tuệ khoa học, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ. Đổi mới phương pháp dạy học là một yêu cầu cấp bách đã được Đảng ta chỉ rõ trong nghị quyết TW2 khoá VIII (12/1996): “…đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều. Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…” Trong điều kiện thực tiễn của chúng ta hiện nay, việc vận dụng một cách sáng tạo các chiến lược dạy học tiên tiến, ví dụ như dạy học giải quyết vấn đề là một trong những con đường thích hợp để từng bước đưa giáo dục nước ta hội nhập vào xu thế phát triển chung của giáo dục thế giới. Trong xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường, cạnh tranh gay gắt, thì phát hiện sớm và giải quyết hợp lý những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là một năng lực bảo đảm sự thành đạt trong cuộc sống. Vì vậy, tập dượt cho học sinh biết phát hiện, đặt ra và giải quyết những vấn đề gặp phải trong học tập, trong cuộc sống của cá nhân, gia đình, cộng đồng không chỉ có ý nghĩa ở tầm phương pháp dạy học mà phải được đặt như một mục tiêu giáo dục và đào tạo. Trong dạy học giải quyết vấn đề, học sinh vừa nắm được tri 3 thức mới, vừa nắm được phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, phát triển tư duy tích cực sáng tạo, được chuẩn bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội: phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lý các vấn đề nảy sinh. Vật lý học và môn vật lý trong nhà trường phổ thông nước ta là môn học tích hợp sự “tìm hiểu tự nhiên và xã hội” điều đó giúp cho học sinh có được một hành trang cơ bản để tham gia sản xuất, học nghề hoặc đi sâu vào quá trình nghiên cứu. Trong chương trình vật lý phổ thông chương “dòng điện không đổi” Vật lý 11 là cơ sở để nghiên cứu các vấn đề khác về dòng điện. Nội dung của chương được trình bày kết hợp với thí nghiệm sẽ rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề. Vì thế, tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 nâng cao theo định hướng giải quyết vấn đề” 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng một số tiến trình dạy học thuộc chương “Dòng điện không đổi” theo định hướng giải quyết vấn đề nhằm góp phần năng cao chất lượng dạy học chương 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Quá trình dạy học Vật lý ở trường phổ thông. - Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề. 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Chương “Dòng điện không đổi” - Vật lý 11 Nâng cao. - Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý. 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC - Có thể tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện không đổi” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. 4 - Việc triển khai thực hiện dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện không đổi” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề sẽ góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, kỹ năng của học sinh. 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 5.1 Tìm hiểu lý luận về dạy học giải quyết vấn đề. Tìm hiểu các phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu Vật lý. 5.2 Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa vật lý 11 theo chương trình chuẩn, chương trình nâng cao, chương trình CCGD. 5.3 Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương “Dòng điện không đổi”. 5.4 Tìm hiểu thực trạng nhận thức và vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý ở một số trường THPT - tỉnh Nghệ An. 5.5 Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học thuộc chương “Dòng điện không đổi” - Vật lý 11 Nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. 5.6 Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu. 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận: Đọc các tài liệu liên quan từ sách báo, mạng Internet để giải quyết các vấn đề đặt ra trong luận văn. - Nghiên cứu thực tiễn: Tiến hành thiết kế giáo án, thực hiện giảng dạy bằng giáo án trên ở trường phổ thông, thăm dò, lấy ý kiến từ giáo viên, học sinh để đánh giá lý luận đã nêu. 7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN - Mở đầu Chương1. Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý. Chương 2. Nghiên cứu dạy học chương “Dòng điện không đổi” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. Chương 3. Thực nghiệm sư phạm. - Kết luận 5 8. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN - Luận văn góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý ở trường THPT. - Xây dựng được 3 tiến trình dạy học theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. Các tiến trình này đã được thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả trong điều kiện dạy học hiện nay ở nhà trường THPT nước ta. 6 NỘI DUNG CHƯƠNG 1 DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ Thành tựu nổi bật nhất của tâm lý học thế kỷ XX là sự khám phá ra vai trò quyết định của hoạt động của con người trong việc hình thành các năng lực và phẩm chất. Những khả năng trí tuệ, năng lực chuyên môn, các phẩm chất nghề nghiệp v.v… là kết quả của việc con người, bằng hoạt động của chính bản thân mình, chuyển hoá những năng lực và phẩm chất của loài người thành tài sản riêng của bản thân. Hầu hết học sinh khi bắt đầu học môn khoa học tự nhiên hay Vật lý đều mang theo các quan niệm, kinh nghiệm hằng ngày của mình qua đó phát triển chúng để tiếp thu các kiến thức trong lớp. Tuy nhiên hầu hết các quan niệm này đều không chính xác với các khái niệm khoa học. Và do đó gây nhiều khó khăn trong học tập…chính những điều này là cơ sở bước đầu của dạy học giải quyết vấn đề 1.1. LÝ THUYẾT VỀ DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1.1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề Xét trên bình diện phương pháp dạy học, ta thấy rằng dạy học giải quyết vấn đề cung cấp những cơ sở về các mặt tâm lý học và triết học khá vững chắc cho việc nghiên cứu tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh. Về mặt tâm lý học: Hoạt động tư duy của con người chỉ thực sự xuất hiện khi có “vấn đề” tức là khi gặp phải trở lực khoa học, có thể là một câu hỏi, một bài toán chưa có lời giải. Đó là những hiện tượng mới, quá trình mới không thể lý giải được bằng các lý thuyết đã có, hoặc một câu hỏi tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, hoặc một lý thuyết chưa trọn vẹn. Tuy nhiên nó liên quan mật thiết với vốn tri thức cũ và nếu giải quyết được 7 thì sẽ làm phong phú thêm hiểu biết. Vì thế mà học sinh có hứng thú muốn nhận thức vấn đề đó. Hơn nữa do có liên quan giữa “vấn đề” với vốn tri thức cũ nên học sinh hi vọng có thể có cơ sở để tháo gỡ nó. Nếu giáo viên gợi mở để học sinh thấy với sự cố gắng nhất định học sinh sẽ giải được bài toán đó và sẽ nâng được tầm hiểu biết. Khi đó học sinh sẽ có nhu cầu nhận thức, có khát vọng hoạt động…Học sinh sẵn sàng tham gia một cách tích cực vào việc giải bài toán giải quyết vấn đề, người ta gọi đó là trạng thái thần kinh được kích thích, hay trạng thái tâm lý có “vấn đề”. [10,37] Về mặt triết học: “Vấn đề” chứa đựng mâu thuẫn khách quan giữa trình độ tri thức và kỹ năng đã có của học sinh với trình độ tri thức và kỹ năng họ cần đạt tới. Điều cơ bản là phải dùng nhiều biện pháp để kích thích hoạt động của học sinh để họ thấy rằng trong tiến trình học tập của họ đang chứa đựng chính mâu thuẫn đó. Tức là làm cho mâu thuẫn tồn tại khách quan kia trở thành mâu thuẫn chủ quan tồn tại ngay trong nhận thức của học sinh. Chỉ có tích cực tham gia giải quyết mâu thuẫn thì tiến trình học tập mới phát triển được. Đồng thời giáo viên phải gợi mở phương hướng và khả năng giải quyết mâu thuẫn đó. Khi nhận thấy được khả năng đó thì động lực của quá trình nhận thức sẽ xuất hiện và học sinh sẽ không còn ở vị trí thụ động nữa mà họ sẽ rất tự giác và tích cực, họ trở nên chủ thể của hoạt động học tập. [10,37] Tư tưởng trung tâm của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá trình học tập của học sinh về gần hơn với quá trình tìm tòi, phát hiện khám phá của chính các nhà khoa học. Tuy nhiên cần chú ý đến những điểm khác nhau căn bản giữa nhà bác học và học sinh khi giải quyết vấn đề như về động cơ, hứng thú, nhu cầu, về năng lực giải quyết vấn đề, về điều kiện và phương tiện làm việc. 8 Theo V.A Gruchetsky dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi phải có nhiều thời gian như “Thời gian bị mất đi trong những giai đoạn đầu của việc áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề sẽ được đền bù khi mà tư duy độc lập của học sinh được phát triển đến mức đầy đủ”. Theo V. Ôkôn có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất, là toàn bộ các hoạt động như tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề, chú ý giúp đỡ những điều kiện cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết vấn đề đó và cuối cùng là lãnh đạo quá trình hệ thống hoá và củng cố tri thức thu nhận được. Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của học sinh, giúp học sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, đồng thời đảm bảo sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập. Nguyễn Quang Lạc cho rằng: Dạy học giải quyết vấn đề vận dụng cơ chế kích thích động cơ, tổ chức hoạt động cho học sinh và nâng cao vai trò chủ thể của học sinh trong hoạt động dạy học lên rất cao. Cơ chế được xây dựng từ các quan điểm triết học và tâm lý học về hoạt động nhận thức như sau: giáo viên đặt ra cho học sinh bài toán nhận thức. Đó là bài toán có chứa đựng một hoặc một loạt các mâu thuẫn nhận thức, tức là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới. Muốn giải quyết các mâu thuẫn nhận thức này, học sinh phải biết cách vận dụng và biến đổi tri thức đã biết. Nếu học sinh chỉ biết tái hiện tri thức cũ thì không thể giải quyết được các mâu thuẫn đó. Như vậy dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy học trong đó học sinh được coi là các nhà “khoa học trẻ” tự giác và tích cực tổ chức quá trình “xây dựng tri thức mới cho bản thân”. Hoạt động đó được diễn ra “giống như hoạt động nghiên cứu khoa học” mặc dù kết quả của nó là tìm thấy những điều đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối với học sinh. Người 9 giáo viên phải thực sự quan tâm đến nội dung khoa học mà học sinh đã xây dựng được lẫn phương pháp của học sinh để đạt được điều đó. Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơn nhất, mà là một tập hợp nhiều phương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, trong đó phương pháp xây dựng bài toán Ơrixtic (tạo ra tình huống có vấn đề) giữ vai trò trung tâm chỉ đạo, gắn bó với các phương pháp dạy học khác thành hệ thống toàn vẹn. Dạy học giải quyết vấn đề cũng không chỉ hạn chế ở phạm trù phương pháp dạy học, việc áp dụng, tiếp cận đòi hỏi phải có cải tạo cả nội dung, cách tổ chức dạy học trong mối liên hệ thống nhất. Riêng trong phạm vi phương pháp dạy học nó có khả năng thâm nhập vào hầu hết những phương pháp dạy học khác và làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn. Vì vậy dạy học giải quyết vấn đề cần được coi như tên gọi để chỉ cơ sở của các phương pháp dạy học có khả năng kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhận thức một cách tích cực và liên tục dưới sự chỉ đạo của giáo viên. Việc nghiên cứu một môn học hay một bài học sẽ bắt đầu từ việc người dạy cùng với người học phát hiện, đặt ra vấn đề cần giải quyết trong khuôn khổ môn học và liên môn. Vậy “vấn đề” là gì? 1.1.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề a. Vấn đề “Vấn đề là bài toán mà cách thức hình thành hay kết quả của nó chưa được học sinh biết trước, nhưng học sinh đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuất phát, để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hình thành bài làm. Nói cách khác, đó là câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, nhưng có thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp.” [3,89] Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan: 10 . Chương1 . Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý. Chương 2. Nghiên cứu dạy học chương Dòng điện không đổi theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. . thuyết dạy học giải quyết vấn đề. 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Chương Dòng điện không đổi - Vật lý 11 Nâng cao. - Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý.