Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học phần quang học lớp 8 trung học cơ sở

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học Vinh ------------------ Lê thị ngọc linh Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề Trong dạy học phần quang học lớp 8 - trung học cơ sở luận văn thạc sỹ giáo dục học Chuyên ngành: Lí luận và phơng pháp dạy họcVật lý Mã số: 60 14 10 Cán bộ hớng dẫn khoa học: T.S. phạm thị phú Vinh - 2002 2 Mục lục Trang Mở đầu 1 Chơng 1: Một số cơ sở lí luận của đề tài 5 1.1. Bản chất của dạy học nêu vấn đề . 5 1.1.1. Mục đích của dạy học nêu vấn đề . 6 1.1.2. Nội dung cơ bản của dạy học nêu vấn đề . 7 1.1.2.1. Vấn đề. 7 1.1.2.2. Tình huống có vấn đề . 8 1.2. Chức năng của dạy học nêu vấn đề . 9 1.3. Cấu trúc của quá trình dạy học nêu vấn đề . 10 1.3.1. Giai đoạn đề xuất vấn đề 11 1.3.1.1. Các kiểu tình huống học tập . 12 1.3.1.2. Tổ chức tình huống học tập 14 1.3.2. Giai đoạn nghiên cứu giải quyết vấn đề 15 1.3.3. Giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức . 16 1.4. Các mức độ của dạy học nêu vấn đề 17 1.4.1. Trình bày nêu vấn đề 18 1.4.2. Phơng pháp tìm tòi một phần . 19 1.4.3. Phơng pháp nghiên cứu 21 1.4.3.1. Sự kết hợp phơng pháp nghiên cứu với phơng pháp tìm tòi một phần 22 1.4.3.2. Kết hợp những yêu cầu nghiên cứu ở nhà với hoạt động trong giờ học 1.5. việc vận dụng dạy học nêu vấn đề trong thực tiễn dạy học vật lý ở nớc ta 22 24 Ch ơng 2: Sử dụng dạy học giải quyết vấn đề trong phần quang học ở chơng trình vật lý lớp 8 - trung học cơ sở 2.1. Tìm hiểu chơng trình quang học TH cơ sở và TH PT 26 2.2. Mục tiêu kiến thức phần quang học trung học cơ sở 29 2.2.1. Các khái niệm Vật lí 29 2.2.2. Các hiện tợng, định luật Vật lí 29 2.2.3. Các ứng dụng vật lý 2.2.4. Phơng pháp vật lý 29 30 2.3. Có thể thực hiện dạy học giải quyết vấn đề ở các mức độ khác nhau khi dạy học phần quang học lớp 8 THCS. 30 3 2.3.1. Tạo điều kiện thuận lợi cho giờ học 31 2.3.2. Khởi động t duy, gây hứng thú học tập cho học sinh 31 2.3.3. Một số lu ý khi dạy học phần quang học TH cơ sở 2.3.4. Các thí nghiệm nhất thiết phải tiến hành khi thực hiện dạy học giải quyết vấn đề trong quang học lớp 8 THCS. 2.3.4.1.Thí nghiệm biểu diễn . 2.3.4.2. Thí nghiệm thực tập. 32 33 33 34 2.4. Tìm hiểu chơng trình thí điểm Vật lí 34 2.5. Tìm hiểu về thực trạng dạy học ở trờng TH cơ sở 34 2.6. Xây dựng tiến trình dạy học . 35 Giáo án 2:Sự truyền thẳng của ánh sáng Giáo án 3: Vùng bóng đen- Vùng nửa tối, NT-NT . 36 42 Giáo án 5: Gơng phẳng Giáo án 6: Bài tập 50 58 Ch ơng 3: Thực nghiệm s phạm II.1. Mục đích và nhiệm vụ của TNSP 3.1.1. Mục đích 61 61 3.1.2. Nhiệm vụ 61 3.2 Nội dung thực nghiệm s phạm 61 3.3 . Phơng pháp thực nghiệm s phạm 62 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm s phạm 62 3.3.2. Chọn giáo viên dạy thực nghiệm 62 3.3.3. Tổ chức dạy các nội dung thực nghiệm 63 3.4. Kết quả thực nghiệm s phạm 63 3.4.1. Kết quả kiểm tra trớc thực nghiệm 63 3.4.2. Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm s phạm 64 3.5. Phân tích kết quả TNSP và kiểm định độ tin cậy của các TNSP 68 3.5.1. Phân tích kết quả 68 3.5.2. Kiểm định độ tin cậy của kết quả 68 3.6. Kết luận chơng 3 68 Kết luận 70 PHụ LụC1 Phụ Lục 2 72 74 Tài liệu tham khảo 87 4 Mở đầu I. Lý do chọn đề tài. Chúng ta đang bớc đi những bớc đầu tiên trên ngỡng cửa của thế kỷ XXI. Quá trình phát triển đi lên của nớc ta trong xu thế hội nhập với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới , để thực hiện thành công sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc. Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ tri thức khoa học và công nghệ, xã hội mới phồn vinh ở thế kỷ XXI phải là xã hội dựa vào tri thức, t duy sáng tạo và tài năng của con ngời. Vì vậy, Đảng ta đã xác định giáo dục là quốc sách hàng đầu và đồng thời giao cho ngành nhiệm vụ ngày càng nặng nề hơn. Trong nghị quyết đại hội Đảng lần thứ 8 đã đặt ra nhiệm vụ cho giáo dục là: Nâng cao chất lợng dạy học, khắc phục những yếu kém trong ngành giáo dục để hoàn thành nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực cho công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc. Trớc yêu cầu đó những năm gần đây ngành giáo dục đã chủ trơng thực hiện đổi mới mục tiêu, nội dung, phơng pháp và hình thức tổ chức dạy học nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội cũng nh nhu cầu phát triển của đất nớc. Mục đích của việc đổi mới đó là nhắm tích cực hoá hoạt động học tập, phát huy tính chủ động sáng tạo và năng lực tự học, tự nghiên cứu của học sinh, sinh viên. Chính vì vậy mà giáo viên phải nghiên cứu thật kỹ các phơng pháp giảng dạy để thực hiện dạy học một cách có hiệu quả nhất. Không nh trớc đây, giáo viên sử dụng phơng pháp dạy học mà trong đó giáo viên truyền đạt bằng nhiều cách, biểu hiện những cách thức hoạt động, còn học sinh thì thu nhận thông báo, rồi tái hiện chúng và cách thức hoạt động theo mẫu mà các em đã nhìn thấy hoặc nghe. Những phơng pháp đó cũng đủ dạy cho học sinh trong những năm học phổ thông những kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo mà các em có thể đủ dùng suốt đời trong thời đại phát triển tơng đối chậm của xã hội. Nhng trong thời đại hiện nay khi mà công nghệ thông tin bùng nổ, kiến thức đợc tích luỹ rất nhanh chóng và một bộ phận của chúng cũng bị loại trừ nhanh chóng, trong sản xuất và trong đời sống chung quanh thờng xảy ra những thay đổi, kiến thức tiếp thu đợc ở trờng phổ thông hay đại loại không còn đủ để hoàn thành một cách có giá trị những chức năng công tác. Vì vậy mỗi ngời phải 5 tự trau dồi nền học vấn, nghĩa là dành lấy những kiến thức mới khi chúng xuất hiện trong lĩnh vực hoạt động của mình và nhằm mở rộng tầm hiểu biết chung. Nhng nh thế vẫn cha đủ, để có thể nghiên cứu vấn đề một cách thành thạo trong công việc luôn thay đổi cần học tập giải quyết những vấn đề nảy sinh bằng cách áp dụng những kiến thức và kỹ năng đã có. Nhng với những phơng pháp dạy học khác (dạy học cổ truyền, phơng pháp giảng giải minh họa) không thể bảo đảm những phẩm chất tâm lý học, những nét hoạt động sáng tạo, rất thiết yếu cho việc giải quyết những vấn đề mới mẻ. Vì thế dạy học nêu vấn là một trong những phơng hớng xuất hiện cách đây không lâu ( năm 1950 của thế kỷ 20)trong quá trình tìm tòi cách khắc phục tính chất tái hiện phiến diện của ph- ơng pháp giảng giải minh họa, và với mục đích của nó là tìm con đờng phát triển tính tự lực nhận thức, phát triển t duy sáng tạo của học sinh. Trên thực tế ở các trờng THCS, THPT việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề còn rất ít, cha phổ biến, phần lớn vẫn dạy theo lối truyến thống, hay bằng phơng pháp giảng giải minh họa. Đối với dạy học giải quyết vấn đề, nếu vận dụng đúng thì hiệu quả sẽ rất cao trong việc phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh ở tất cả các môn học, trong đó có môn vật lý. Vật lý học là một môn khoa học tự nhiên, nó nghiên cứu các hiện tợng vật lý, tìm ra nguyên nhân, khám phá ra các định luật vật lý nhằm phục vụ lợi ích con ngời, nếu xét về quá trình và hiện tợng thì nó đợc chia thành nhiều phần khác nhau. Đối với mỗi phần nó có những ứng dụng khác nhau trong thực tế, ở đây chúng tôi muốn bàn riêng về phần quang học, nó là khoa học về ánh sáng, điều cần thiết cho sự nhìn thấy của con ngời. Phần này học sinh đợc học ở cuối chơng trình lớp 8 và đến lớp 12 mới đợc học lại. Vì vậy giáo viên phải có một phơng pháp dạy phù hợp để các em học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức cơ bản mà còn có khả năng vận dụng nghiên cứu học tập tốt hơn ở bậc cao hơn. Chúng tôi nhận thấy việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề để giảng dạy là hợp lý. Do đó để đáp ứng đợc những yêu cầu của xã hội nói chung và của nghành giáo dục nói riêng, chúng tôi đã chọn đề tài Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học phần quang học lớp 8 - THCS". III. Mục đích nghiên cứu của đề tài 6 Xây dựng tiến trình dạy học hợp lý theo phơng pháp dạy học giải quyết vấn đề ở phần Quang học lớp 8 - THCS, nhằm phát triển t duy sáng tạo và nâng cao chất lợng học tập cho học sinh. IV. Giả thuyết khoa học. Nếu sử dụng dạy học giải quyết vấn đề cho phần Quang học ở chơng trình Vật lý lớp 8 - THCS thì sẽ góp phần phát triển năng lực t duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh và nâng cao chất lợng dạy học ở trờng THCS IV. Nhiệm vụ của đề tài. 1. Nghiên cứu lí luận về dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý. 2. Nghiên cứu chơng trình Quang học ở trờng THCS đối chiếu với chơng trình Quang học ở trờng THPT. 3. Nghiên cứu thực trạng dạy học Vật lý ở trờng THCS (Các phơng pháp dạy của giáo viên và học tập của học sinh, trang thiết bị dạy học ở một số trờng THCS). 4. Nghiên cứu chơng trình nội dungVật lý THCS theo chơng trình mới (Chơng trình thí điểm). So sánh với chơng trình nội dung Vật lý THCS hiện hành, đặc biệt là phần Quang học . 5. Thiết kế và thi công bài học bằng dạy học giải quyết vấn đề. V. Phơng pháp nghiên cứu. 1. Nghiên cứu lý thuyết: - Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, của Nhà nớc cũng nh của Bộ giáo dục và đào tạo về việc nâng cao chất lợng giáo dục. - Nghiên cứu các tài liệu giáo dục, tâm lý học và phng pháp giảng dạy Vật lý cần cho việc xây dựng tiến trình dạy học và nâng cao hiệu quả hoạt động học tập của học sinh. - Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến dạy học giải quyết vấn đề. 2. Phơng pháp nghiên cứu thực tiễn. - Thực nghiệm s phạm: Tiến hành thực nghiệm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng dạy học giải quyết vấn đề. 7 - Thống kê toán học: Sử dụng phơng pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả thực nghiệm s phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm. VI. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu. - Sử dụng dạy học giải quyết vấn đề cho phần quang học lớp 8-THCS. - Học sinh khối 8 ở các trờngTHCS-Thành phố vinh. VII. Đóng góp của đề tài - Về mặt lí luận : góp phần làm sáng tỏ thêm cơ sở lí luận ( trình bày trong chơng một) của dạy học giải quyết vấn đề. - Về mặt thực tiễn : Xây dựng tiến trình dạy học theo các mức độ của dạy hoc giải quyết vấn đề ở phần quang học lớp 8-THCS, nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trờng THCS . 8 Chơng 1 Một số cơ sở lý luận. 1.1.Bản chất của dạy học nêu vấn đề: Trong thời điểm mà xã hội ngày càng phát triển mạnh mẽ nh ngày nay thì việc đào tạo con ngời của ngành giáo dục theo lối dạy hoc kiểu thông báo cổ truyền không còn thích hợp nữa. Cho nên vào những năm 1950 của thế kỷ XX, các nhà tâm lý học và lý luận dạy học t sản đã tìm tòi những phơng pháp dạy học mới, trong số đó có kiểu dạy học nêu vấn đề. Xét về bản chất, kiểu dạy học nêu vấn đề dựa trên cơ sở lí luận của tâmlí học về quá trình t duy và về đặc điểm tâm lí lứa tuổi, nhằm phát huy cao độ tính tích cực hoạt động của học sinh trong học tập, biến các em thành những chủ thể, chủ động phát hiện ra kiến thức cần phải học. Dụng ý đó có nhiều yếu tố tích cực. Tuy nhiên, lí luận tâm lí học về t duy và đặc điểm lứa tuổi mà dạy học nêu vấn đề đa vào khi nó mới hình thành đều là tâm lý học t sản nên có nhiều mặt hạn chế. Cụ thể ở đây là lí luận về t duy chủ nghĩa hành vi, coi t duy chung quy chỉ có hành động bên ngoài. Còn lí luận về tâm lí lứa tuổi ở đây cũng vậy, chỉ nặng về mô tả, đo đạc và giải thích, nhẹ về cải biến, rút cục đã đồng nhất khái niệm thích hợp với đặc điểm lứa tuổi, với quan niệm theo đuôi đặc điểm lứa tuổi. Do đó dạy hoc nêu vấn đề trớc đây đã rơi vào những sai lầm cực đoan, thực chất là hạ thấp, thậm chí triệt tiêu vai trò chủ đạo của ngời thầy, biến quá trình dạy học thành một quá trình hoạt động tự phát triển của học sinh, không có sự điều khiển của giáo viên và không biết đến những tri thức có sẵn về vấn đề đợc học. Kết quả là học sinh mất nhiều thì giờ để đạt tới kiến thức và nhiều khi có những buổi học cũng chẳng đạt đợc kiến thức nào, do đó dạy học nêu vấn đề đã bị phê phán. Nhng những yếu tố tích cực của dạy học nêu vấn đề cần đợc phát huy đúng hớng, kịp thời bổ khuyết cho những thiếu sót lớn mà kiểu dạy học thông báo cổ truyền đã và đang tiếp tục gây ra.Vì thế, trong nhiều năm V.Ôkôn đã lãnh đạo một tập thể các nhà giáo dục tiến hành nhiều thực nghiệm nhằm nghiên cứu 9 các qui luật của qúa trình giáo dục và giáo dỡng, trong đó có một bộ phận quan trọng giành cho kiểu dạy học nêu vấn đề. Quá trình nghiên cứu đó đã đúc kết những kết quả tích cực của công trình thực nghiệm hàng chục năm của dạy học nêu vấn đề. Kết quả thu đợc thật rõ ràng, ngoài việc kích thích học sinh tích cực suy nghĩ, chủ động tìm tòi, sáng tạo để giải quyết vấn đề, đạt tới kiến thức một cách vững chắc, sâu sắc. Kiểu dạy học này còn xây dựng cho học sinh ý thức liên hệ với thực tế, bồi dỡng hứng thú thực hành và xu hớng vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, vào cuộc sống. Kiểu dạy học nêu vấn đề có nhiều khả năng góp phần đào tạo những con ngời tích cực độc lập suy nghĩ, thông minh, sáng tạo. Kết quả đó cũng chính là mục đích để các nhà khoa học và của ngành giáo dục muốn đạt tới khi sử dụng dạy học nêu vấn đề trong nhà trờng. 1.1.1. Mục đích của việc dạy học nêu vấn đề. Phát triển t duy sáng tạo cho học sinh đã trở thành một trong những nhiệm vụ chủ yếu của việc dạy học trong thời đại khoa học-kỹ thuật phát triển mạnh mẽ. Nhờ những đặc điểm của vật lý học và mối liên hệ chặt chẽ giữa vật lý học với những tiến bộ trong khoa học kỹ thuật mà việc giảng dạy vật lý ở trờng phổ thông tạo ra rất nhiều khả năng để tích cực hóa t duy của học sinh trong quá trình dạy học. Một biện pháp tác động có hiệu quả nhất trong tích cực hóa t duy của học sinh là dạy học nêu vấn đề không phải là mới mẻ trong lý luận giáo dục học và ta đã và đang gặp dạng cha hệ thống hóa của nó trong thực tiễn nhà tr- ờng.Trong nhà trờng phổ thông vẫn đang còn tồn tại việc dạy học theo phơng pháp cổ truyền, phơng pháp giảng giải minh họa đợc biểu hiện ở các hình thức khác nhau: Kể chuyện, diễn giảng, làm thí nghiệm Quá trình dạy học đợc tổ chức theo hớng cung cấp cho học sinh những kiến thức có sẵn, mọi kiến thức đều đợc giáo viên giảng giải và minh họa đầy đủ, mọi hành động học tập đều đ- ợc hớng dẫn tỉ mỉ, học sinh chỉ nghe, hiểu, ghi nhớ và làm theo. Kết quả là hoạt động nhận thức của học sinh mang nặng tính chất tái hiện, thiếu tính chất sáng tạo. Học sinh chỉ thụ động tiếp thu những tri thức có sẵn, cố gắng ghi nhớ chúng và khi cần vận dụng thì tái hiện trong những trờng hợp tơng tự nh khi lĩnh hội chúng. Học sinh rất lúng túng khi phả vận dụng vào những trờng hợp 10