8. Cấu trúc của khóa luận
1.8. Mối quan hệ giữa giải BTVL với nắm vững kiến thức và phát triển năng
năng lực giải quyết vấn đề
ì .8.1. Mối quan hệ giải BTVL với nắm vững kiến thức
Theo lí luận dạy học, kiến thức được hiểu là kết quả của quá trình nhận thức bao gồm “một tập hợp nhiều mặt về chất lượng và số lượng các biểu tượng và khái niệm lĩnh hội được, được giữ lại trong trí nhớ và được tái tạo khi có đòi hỏi tương ứng” [16, tr.12].
Theo M.A.Đanilov [2, tr.26 - 27], kĩ năng là khả năng của con người biết sử dụng có mục đích và sáng tạo nhũng kiến thức và kĩ xảo của mình trong quá trình hoạt động lí thuyết cũng như thực tiễn. Kĩ năng bao giờ cũng xuất phát từ kiến thức, dựa trên kiến thức. Kĩ năng chính là kiến thức trong hành động. Còn kĩ xảo là hành động mà những phần họp thành của nó do luyện tập mà trở thành tự động hóa. Kĩ xảo là mức độ cao của sự nắm vững kĩ năng. Nếu như kĩ năng đòi hỏi ở mức độ nhiều, ít sự tự kiểm tra tự giác, tỉ mỉ
thì kĩ xảo là hành động đã được tự động hóa, trong đó sự tự kiểm tra tự giác xảy ra chớp nhoáng và các thao tác được thực hiện rất nhanh, như một tổng thể dễ dàng và mau lẹ.
Kiến thức vật lí có thể được chia thành các nhóm cơ bản: 1) Khái niệm (hiện tượng, đại lượng).
2) Định luật, nguyên lí. 3) Thuyết.
4) Phương pháp nghiên CÚ01.
5) ứ ng dụng trong đời sống, sản xuất.
Những kĩ năng cơ bản về vật lí được chia thành các nhóm cơ bản [23]: - Quan sát, đo lường, sử dụng các dụng cụ và máy đo phổ biến, thực hiện nhũng thí nghiệm đơn giản;
- Giải BTVL;
- Vận dụng kiến thức vật lí để giải thích những hiện tượng đơn giản, những ứng dụng phổ biến của vật lí trong đời sống và sản xuất;
- Sử dụng các thao tác tư duy lôgic và các phương pháp nhận thức vật lí. Những kĩ xảo chủ yếu đối với vật lí chia thành hai nhóm:
- Thực nghiệm.
- Áp dụng các phương pháp toán học và các phương tiện phụ trợ.
Một trong những nhiệm vụ chủ yếu nhất của dạy học là đảm bảo cho HS nắm vững những kiến thức cơ bản ở nhà trường. Nắm vững kiến thức không những là hiếu đúng nội hàm, ngoại diên của nó, xác định được vị trí, tác dụng của kiến thức ấy trong hệ thống kiến thức cơ bản đã tiếp thu từ trước, mà còn biết quá trình hình thành nó và vận dụng được nó vào thực tiễn.
Sự nắm vũng kiến thức có thế được phân biệt ở ba mức độ: biết, hiểu, vận dụng được.
- Biết một kiến thức nào đó có nghĩa là nhận ra được nó, phân biệt nó với các kiến thức khác, kể lại được nội hàm của nó một cách chính xác. Đây là mức tối thiếu HS cần đạt được trong học tập.
- Hiểu một kiến thức là gắn được kiến thức ấy vào các kiến thức đã biết, đưa được nó vào vốn kinh nghiệm của bản thân. Tức là nêu đúng nội hàm và ngoại diên của nó, xác lập được mối quan hệ giữa nó và hệ thống các kiến thức khác và vận dụng được các kiến thức ấy vào tình huống quen thuộc dẫn đến có khả năng vận dụng nó một cách linh hoạt, sáng tạo.
- Vận dụng được kiến thức vào việc giải quyết các nhiệm vụ của thực tiễn nghĩa là phải tìm được kiến thức thích họp trong vốn kiến thức đã có để giải quyết một nhiệm vụ mới. Nhờ vận dụng mà kiến thức được nắm vững một cách thật sự, sâu sắc.
Đe đảm bảo cho HS nắm vững kiến thức vật lí một cách chắc chắn, cần phải hình thành cho họ kĩ năng, kĩ xảo không chỉ vận dụng mà còn chiếm lĩnh kiến thức thông qua nhiều hình thức luyện tập khác nhau. Trong số đó, “việc giải nhiều bài tập, nhiều loại bài tập được sắp xếp có hệ thống từ dễ đến khó là hình thức luyện tập được tiến hành nhiều nhất, do đó có tác dụng quan trọng trong việc hình thành kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vật lí của học sinh”.
Hiểu theo nghĩa rộng, quá trình học tập là quá trình liên tiếp giải các bài tập. Bởi vậy, kiến thức sẽ được HS hoàn toàn nắm vững nếu họ tự lực, tích cực, vận dụng linh hoạt, thành thạo kiến thức ấy để giải quyết các nhiệm vụ khác nhau.
Chất lượng nắm vững kiến thức bước đầu thể hiện ở chất lượng giải các bài tập cơ bản về kiến thức ấy ở mức độ ghi nhớ và hiểu. Còn chất lượng giải hệ thống bài tập phức họp về một đề tài, chương, phần của chương trình phản ánh chất lượng nắm vững kiến thức và mối quan hệ của chúng trong đề tài,
chương, phần đó với nhau và vận dụng chúng trong nhũng tình huống phức tạp, mới [6, tr.20].
1.8,2. Mối quan hệ giữa giải BTVL với phát triến năng lực giải quyết vấn đề
Khái niệm vấn đề dùng đế chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà HS không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu có sẵn, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần các kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động đã có mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải quyết được và khi giải quyết được thì HS đã thu được kiến thức, kĩ năng cách thức hành động mới [20, tr. 157].
Vấn đề chứa đụng câu hỏi, nhung đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà câu trả lời là một cái mới (kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động mới) phải tìm tòi, sáng tạo mới xây dựng được, chứ không phải câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại các kiến thức đã có.
Tình huống có vấn đề là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải quyết mà HS tham gia thì gặp một khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng cảu mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất [20, tr. 158].
Theo Ph.N.Gônôbôlin [4, tr.61]: “Trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng lẻ của cá nhân, nhờ những thuộc tính ấy mà con người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó mà mặc dù bỏ ra ít sức lao động vẫn đạt kết quả cao”. P.A.Rudich [14, tr.382] còn đưa ra định nghĩa: “ Năng lực - đó là tính chất tâm lí cảu con người chi phối trong quá trình tiếp thu kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hành động nhất định”.
Khi xem xét bản chất của năng lực, cần chú ý tới ba dấu hiệu chủ yếu của nó:
- Là sự khác biệt các thuộc tính tâm lí cá nhân, làm cho người này khác người kia.
- Chỉ là sự khác biệt có liên quan đến hiệu quả của việc thực hiện một hoạt động nào đó.
- Được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động cá nhân. Người có năng lực về một mặt nào đó thì không phải nỗ lực nhiều trong quá trình công tác mà vẫn khắc phục được những khó khăn một cách nhanh chóng và dễ dàng hon nhũng người khác hoặc có thể vưọt qua được nhũng khó khăn mới mà nhiều người khác không vượt qua được.
Năng lực của mỗi người khác nhau, một phần dựa trên cơ sở tư chất, một phần chủ yếu được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của cá nhân.
Các nhà tâm lí học thường chia năng lực thành ba mức độ phát triển: năng lực, tài năng, thiên tài. Trong đó, năng lực vừa là danh từ chung nhất, vừa chỉ mức độ nhất định biểu thị sự hoàn thành có kết quả một hoạt động nào đó và chúng tôi chỉ quan tâm đến mức độ này trong hoạt động giải BTVL của HS. Năng lực được phân loại theo hai cách phổ biến: theo mức độ phản ánh (năng lực được chia thành năng lực tái tạo và năng lực sáng tạo), theo sự chuyên môn hóa (năng lực được chia thành năng lực chung và năng lực riêng).
Mức độ phát triển của năng lực phụ thuộc vào mức độ nắm vững kiến thức kĩ năng, kĩ xảo. Muốn phát triển năng lực, phải nắm vũng và vận dụng một cách sáng tạo nhũng kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã tích lũy được về một lĩnh vực nhất định. Mặt khác, năng lực giúp cho việc nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo được dễ dàng và nhanh chóng hơn. Tuy nhiên, năng lực khác với
kĩ năng, kĩ xảo ở chỗ kĩ năng, kĩ xảo là kết quả của sự luyện tập, học tập, còn để phát triển năng lực, ngoài luyện tập, học tập cần phải có tư chất. Vì vậy, không nên quy tất cả việc phát triến năng lực vào việc cung cấp kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo.
Giải bài tập là một hình thức tự lực giải quyết một vấn đề nào đó nêu ra trong đầu bài. Ở trình độ thấp là nhận biết nhúng điều kiện có thể áp dụng một giải pháp đã biết vào một tình huống tương tự với các tình huống quen thuộc. Ở trình độ cao hơn, phải thực hiện một loạt những phân tích và biến đổi để có thể áp dụng được các giải pháp mới mà trước đây chưa biết. Với đa số HS phổ thông hiện nay, cần cố gắng đạt đến trình độ thứ hai.
Năng lực giải quyết vấn đề của HS được hình thành và phát triển trong giải BTVL. Đe đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong giải BTVL, chúng tôi dựa vào các tiêu chuẩn sau:
- Xác định được chính xác vấn đề cần giải quyết, những cái đã cho và cái phải tìm.
- Nhanh chóng phát hiện ra cái quen thuộc đã biết, cái mới phải tìm trong khi giải mỗi BTVL. Hay nhanh chóng phát hiện ra các bài tập cơ bản trong một bài tập phức hợp, quy một bài tập phức hợp về các bài tập cơ bản đã biết, đã được giải thành thạo xuất hiện trong quá trình giải.
- Phác thảo, dự kiến những con đường chung có thể từ đầu đến cuối trước khi tính toán, xây dựng lập luận cụ thể.
- Hoàn thành công việc theo từng giải pháp đã dự kiến trong một thời gian ngắn, chọn lựa trong số đó giải pháp tối un.
- Nhanh chóng qua một số ít bài, tự rút ra một sơ đồ định hướng giải các bài tập cùng loại.
- Chuyển tải được sơ đồ định hướng hành động giải các bài tập phức hợp thuộc loại nào đó sang sơ đồ định hướng giải các kiểu, phân kiểu bài tập phức họp khác.
1.9. Điều tra cơ bản thực trạng dạy học giải bài tập vật lí ở trường phố thông
Việc điều tra được tiến hành trong năm học 2014 - 2015. Đối tượng điều tra là HS các khối 10 (học chương trình cơ bản) và GV của trường THPT Lý Thái Tổ (Bắc Ninh).
1.9.1. Mục đích điều tra
Điều tra thực trạng giảng dạy của GV và nắm vững kiến thức của HS trường THPT Lý Thái Tổ trong một số tiết học NCTLM về vật lí cần nghiên cún. Trên cơ sở kết quả của quá trình điều tra kết hợp với việc nghiên cứu lí luận về BTVL, nội dung chương trình SGK mà soạn thảo hệ thống bài tập nhằm hình thành KTM cho HS trong một số tiết học NCTLM nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
1.9.2. Các biện pháp điều tra chính
- Dự giờ các tiết học NCTLM và các giờ dạy học bài tập có liên quan. - Trao đổi với GV và HS về tình hình dạy học các tiết học kể trên. - Xem xét vở bài tập và các bài kiểm tra của HS có liên quan đến KTM cần nghiên cứu.
1.9.3. Nội dung điều tra
- Nhận thức của GV về vai trò BTVL, phương pháp dạy bài tập của GV, phương pháp giải bài tập của HS.
- Chất lượng học tập nói chung và giải bài tập nói riêng của HS lóp 10 THPT.
1.9.4. Kết quả
Do điều kiện thực tập còn nhiều hạn chế nên chúng tôi chỉ dự giờ được một số tiết học NCTLM của GV ở trường THPT Lý Thái Tổ, chúng tôi rút ra một số nhận xét sau:
BTVL chỉ được GV sử dụng ở khâu vận dụng củng cố và trong các tiết học luyện tập giải bài tập. Các bài tập chủ yếu được lấy trong sách giáo khoa và sách BTVL. Nhiều GV chỉ “chữa”, nghĩa là áp đặt HS suy nghĩ và giải bài tập theo cách của mình (theo kiểu hướng dẫn mẫu - hướng dẫn algôrit) rồi sau đó yêu cầu HS làm bài tập tương tự, chứ không hướng dẫn họ độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải. Ở một số bài tập có thể giải theo hai phương pháp (phương pháp động lực học hoặc phương pháp định luật bảo toàn) thì GV chỉ giải theo một phương pháp. Vì thế, HS không thấy được tính vạn năng của phương pháp động lực học hay sự đơn giản nhanh gọn của phương pháp định luật bảo toàn.
Ví dụ như trong bài tập cụ thể sau: “Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động thẳng đều qua A với vận tốc VA thì tắt máy xuống dốc AB dài 30m, dốc nghiêng so với mặt phẳng ngang là 30°, khi ô tô đến chân dốc thì vận tốc đạt 20 m/s. Bỏ qua ma sát và lấy g = 10 m/s2. Tính vận tốc VA của ô tô tại đỉnh dốc A”. Đe tính được vận tốc VA thì đối với phương pháp động lực học, cần áp dụng định luật II Niutơn và công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường, còn với phương pháp định luật bảo toàn cần áp dụng định luật bảo toàn cơ năng. Neu GV hướng dẫn HS giải bài tập trên bằng cả hai phương pháp thì HS có thể so sánh và thấy được ưu điếm của từng phương pháp.
Trong tiết học NCTLM các GV chủ yếu sử dụng phương pháp diễn giảng kết họp với hình vẽ, thí nghiệm minh họa. Đôi khi, họ cũng sử dụng những câu hỏi gợi ý HS trong tiến trình bài học. Tuy nhiên, những câu hỏi đó chưa định hướng được tư duy HS vào đúng tiến trình giải quyết vấn đề; chưa
kích thích được sự chú ý, tích cực, khả năng làm việc tự lực của HS trong tiến trình giải quyết vấn đề của bài học. Những câu hỏi mà GV đặt ra thông thường chỉ đòi hỏi HS sự tái hiện thông thường, không có tác dụng trong việc phát triển tư duy cho HS. Ví dụ, như khi dạy bài “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng”, để hình thành khái niệm xung lượng của lực, GV chỉ yêu cầu HS nghiên cứu mục 1.1 và gọi HS phát biểu định nghĩa xung lực.
Việc sử dụng bài tập để hình thành KTM cho HS gần như không được quan tâm. Nhiều GV chưa thấy được BTVL có thể giúp HS lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vũng chắc, giúp HS thấy rõ hơn giới hạn, phạm vi áp dụng kiến thức, hay có thể làm cho các em thấy rõ hon vai trò của vật lí đối với đời sống và kĩ thuật. Thậm chí, có GV còn không biết đến chức năng này của BTVL.
2) Tình hình nắm vũng kiến thức của học sinh.
Qua điều tra chúng tôi nhận thấy trong quá trình học tập và giải bài tập, HS gặp các khó khăn chủ yếu và các sai lầm phổ biến sau:
- Các em chưa nắm vững kiến thức đã học ở trên lóp và gặp nhiều khó khăn khi tiếp thu các khái niệm, định luật vật lí được xây dựng dựa vào các khái niệm, định luật đã biết. Ví dụ, các em chưa nhận biết được đầy đủ các trường họp áp dụng định luật bảo toàn động lượng, còn nhiều em không viết phương trình của định luật dưới dạng vectơ. số đông HS không thể tự xây dựng lại KTM, chỉ có thể phát biểu được định nghĩa, nội dung định luật.
- Trong giờ học NCTLM học sinh rất thụ động: Các em lười suy nghĩ, lười hoạt động, chỉ ngồi nghe giảng chò’ các thầy, cô đọc để chép và ghi nhớ, không có hứng thú tự tìm hiểu các kiến thức mới.