8. Đóng góp của luận văn
1.3.3. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát
Ở kiểu hướng dẫn này, giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do học sinh tự làm. Kiểu hướng dẫn này, đòi hỏi ở học sinh không những tính tự lực cao mà còn phải có vốn kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững vàng và một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo
l.4. Vận dụng DHGQVĐ trong các loại bài học Vật lý [11]
1.4.l. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng tri thức mới
Giai đoạn 1: Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề (Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề)
''Vấn đề'' trong bài học xây dựng tri thức mới chính là nội dung tri thức mới. Câu hỏi nhận thức phải được đặt ra sao cho câu trả lời là nội dung tri thức mới. Vì vậy tình huống có vấn đề phải là tình huống được tổ chức sao cho HS đặt trước một nhiệm vụ nhận thức mà nếu chỉ bằng tri thức và kinh nghiệm sẵn có học sinh không thể trả lời dược.
Có thể sử dụng các loại tình huống có vấn đề mà lý luận dạy học đã nêu ra như: Tình huống bất ngờ, tình huống xung đột, tình huống lựa chọn, tình huống bác bỏ, tình huống không phù hợp. Bằng các phương tiện dạy học như bài tập vật lý, thí nghiệm vật lý, chuyện kể vật lý, các thí dụ sinh động, hấp dẫn, lý thú về ứng dụng vật lý trong đời sống, kỹ thuật, sản xuất... được trình
bày một cách tự nhiên để học sinh dùng vốn tri thức kỹ năng của mình xem xét giải quyết, và công việc đã làm xuất hiện lỗ hổng mà học sinh không vượt qua được, lỗ hổng đó chính là nội dung tri thức mới. Học sinh mong muốn giải quyết vấn đề bởi câu hỏi nhận thức đặt ra thú vị ở ý nghĩa thiết thực, ở hiện tượng gần gũi quen thuộc tưởng chừng như đã hiểu rõ mà trước đó không chú ý... Học sinh chấp nhận giải quyết vấn đề để tìm ra câu trả lời mà giáo viên đặt ra. Giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề kết thúc (cũng là kết thúc pha chuyển giao nhiệm vụ nhận thức).
Giai đoạn 2: Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề (Học sinh hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề)
Giai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi các tình huống học tập, mỗi tình huống bao gồm các hành động kế tiếp sau: Giả thuyết→ hệ quả logic
→ thí nghiệm kiểm tra→ kết luận. Nội dung của kết luận chính là một nội
dung của kiến thức mới mà bài học phải đưa lại cho học sinh. Giáo viên khi thiết kế bài học cần phải sắp đặt cấu tạo lại nội dung bài học cho phù hợp với tinh thần của dạy học giải quyết vấn đề sao cho mỗi đơn vị kiến thức cơ bản là kết luận của một chu kỳ trên. Kết thúc giai đoạn giải quyết vấn đề học sinh tự tìm ra tri thức mới có thể trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn đặt vấn đề.
Giai đoạn 3: Giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức (Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới)
Giáo viên thể chế hoá kiến thức, thông báo cho học sinh rằng những kết luận thu được chính là nội dung của một khái niệm, định luật hoặc một lý thuyết nào đó của vật lý học.
Giai đoạn vận dụng tri thức mới: Kiến thức mới thu được có ý nghĩa gì được ứng dụng như thế nào trong khoa học, trong kỹ thuật, trong đời sống?
Các tình huống mới đặt ra để học sinh vận dụng tri thức vừa thu nhận giải quyết vấn đề.
1.4.2 Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập vật lý
Mỗi bài tập phải được biến thành vấn đề nhận thức có ý nghĩa thiết thực đối với HS. Giải bài tập vấn đề không chỉ yêu cầu HS năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp trong chương hay trong phần đó mà còn thu nhận được kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới.
1.4.2.1 Đặc điểm của bài tập vấn đề [11, 111]
- Theo Razumôpxki: bài tập vấn đề hay bài tập sáng tạo là bài tập mà Angôrit giải nó là mới đối với học sinh. Thực chất của bài tập vấn đề là ở chỗ cái mới xuất hiện chính trong tiến trình giải. Trong bài tập vấn đề các yêu cầu của bài tập sẽ được giải quyết trên cơ sở những kiến thức về các định luật vật lý nhưng trong đó không cho một cách tường minh hiện tượng nào, định luật vật lý nào cần phải sử dụng để giải, trong đề bài không có các dữ kiện mà chính nó 1à những gợi ý trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải, đó là lý do bài tập trở thành bài tập sáng tạo tức là biến nó thành vấn đề.
- Tương tự trong khoa học có hai dạng sáng tạo khác nhau là phát minh và sáng chế. Trong dạy học, bài tập sáng tạo về vật lý có thể chia thanh hai dạng: Nghiên cứu (trả lời câu hỏi tại sao) và thiết kế (trả lời câu hỏi làm như thế nào).
- Bài tập vấn đề có thể là bài tập định tính, định lượng hoặc bài tập thí nghiệm, hoặc một số nhiệm vụ nghiên cứu ở phòng thí nghiệm và một số bài tập lớn trong thực tiễn vật lý.
- Bài tập vấn đề do chỗ chứa đựng yếu tố mới mẻ (mới về phương pháp giải, mới về nội dung vật lý nhận được từ kết quả của bài toán) nên có khả
năng huy động tư duy sáng tạo tiềm ẩn trong học sinh ''vấn đề'' (câu hỏi) của bài toán được học sinh chấp nhận và giải quyết theo tiến trình khái quát tương tự như nhà vật lý giải quyết vấn đề của khoa học. Vì có yếu tố mới nên không có con đường vạch sẵn một cách chi tiết, đối với học sinh chỉ có con đường đi theo định hướng khái quát của giáo viên.
1.4.2.2. Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của học sinh và nghiên cứu khoa học của nhà vật lý [11, 113]
Từ đặc điểm vừa nói ở trên ta thấy giữa việc giải bài tập vấn đề của HS và hoạt động nghiên cứu khoa học của nhà vật lý có sự tương tự nhau, có thể thấy rõ điều đó qua bảng 3:
Nhà vật lý học Học sinh giải bài tập vấn đề
Tự ý thức vấn đề nghiên cứu, xác định phạm vi, đối tượng nghiên cứu
Nhận nhiệm vụ nghiên cứu được giáo viên giao cho (hiểu yêu cầu và dữ kiện bài toán)
Nêu giả thuyết nghiên cứu Lập phương án giải
Chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết
Bằng suy luận lý thuyết.
Bằng thực nghiệm.
Hiện thực hoá phương án giải
Tính toán suy luận lý thuyết
Tìm ẩn số bằng thí nghiệm vật lý
Phân tích, đối chiếu, đánh giá kết quả nghiên cứu.
Phân tích kết quả giải
Kết luận về vấn đề nghiên cứu Trả lời câu hỏi bài tập
Bảng 3 . Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của HS và nghiên cứu khoa học của nhà vật lý .
Rõ ràng việc HS giải bài tập vấn đề là cơ hội tốt để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy sáng tạo.
1.4.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thínghiệm vật lý nghiệm vật lý
l.4.3.1. Đặc điểm bài học thực hành thí nghiệm vật lý
Theo tinh thần của dạy học GQVĐ, bài học thực hành thí nghiệm vật lý không chỉ dừng lại ở mục tiêu là củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm mà còn vươn tới mục tiêu cao hơn là bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy sáng tạo. Vì vậy, cần phải biến một số bài thí nghiệm thực hành truyền thống thành bài tập vấn đề.
1.4.3.2. Cấu trúc bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Cấu trúc bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng dạy học GQVĐ bao gồm các giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Tạo tình huống có vấn đề (chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề)
Mỗi bài thí nghiệm thực hành là một vấn đề học tập (nhiệm vụ nhận thức) mà học sinh phải giải quyết vừa bằng tư duy lý thuyết vừa bằng tư duy thực nghiệm ''vấn đề '' trong bài học thực hành thí nghiệm là việc biến bài thực hành có hướng dẫn chi tiết trong SGK thành bài tập thí nghiệm.
Giai đoạn 2: Nghiên cứu, hướng dẫn giải quyên vấn đề (Học sinh hành động độc lập tự chủ, trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề)
Khác với thí nghiệm thực hành thông thường trong tài 1iệu hướng dẫn chi tiết các thao tác thí nghiệm, học sinh không cần phải xây dựng phương án
thí nghiệm và phương án xử lý số liệu thí nghiệm, ở các thí nghiệm này phương án thí nghiệm không cho sẵn mà chỉ đưa ra nhiệm vụ kèm điều kiện về dụng cụ thí nghiệm. Cái mới của dạy học giải quyết vấn đề ở đây 1à phương pháp giải quyết vấn đề, phương pháp suy luận trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp nhận thức khoa học. Kết quả học sinh không những có phương pháp, kỹ năng giải quyết một nhiệm vụ cụ thể được giao, củng cố các kiến thức liên quan trực tiếp mà còn được bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trên bình diện tổng quát.
Giai đoạn 3: Củng cố và vận dụng tri thức
Trong giai đoạn củng cố có thể tiến hành với các thiết bị thí nghiệm có sẵn ở trường phổ thông, với các đồ chơi có bán trên thị trường hoặc với các dụng cụ sẵn có ở nhà, với các vật liệu dễ kiếm, các dụng cụ thí nghiệm đơn giản do học sinh tự chế tạo từ những vật liệu này.
Giai đoạn củng cố phải được giao cho học sinh dưới dạng những nhiệm vụ có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ của học sinh.
1.4.3.3. Hoạt động của giáo viên và học sinh trong bài thực hành thí nghiệm vật lý theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề
Trong bài thực hành thí nghiệm vật lý theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề thì hoạt động của giáo viên và học sinh được thể hiện trong bảng 4 [17, 47]:
Bảng 4. Hoạt động của GV và HS trong bài học thực hành thí nghiệm
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
vấn đề), giao nhiệm vụ và các điều kiện thực hiện
thú niềm tin giải quyết nhiệm vụ
Định hướng khái quát chương trình hóa bằng hệ thống câu hỏi để học sinh giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý
Huy động kiến thức và trả lời các câu hỏi của giáo viên để:
- Tìm phương án thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm
- Hiện thực hoá phương án thí nghiệm.
- Đánh giá kết quả. Báo cáo thí nghiệm.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Lý thuyết DH GQVĐ cho thấy đây là một hướng dạy học nhằm hiện thực hoá được chiến lược dạy học tập trung vào người học: Thông qua các tình huống có vấn đề vừa sức kích thích được hứng thú, nhu cầu, niềm tin nhận thức cho học sinh, học sinh hào hứng lao vào giải quyết vấn đề trên cơ sở những phương pháp của các nhà khoa học với sự định hướng của giáo viên và kết quả là học sinh đã tiếp nhận được tri thức mới thông qua hoạt động tư duy của chính bản thân.
Lý luận trên là những căn cứ khoa học quan trọng về DHGQVĐ mà giáo viên cần phải nắm vững, từ đó vận dụng một cách linh hoạt, hợp lý cho phù hợp với diều kiện dạy học cụ thể và trình độ từng đối tượng học sinh, chắc chắc sẽ phát huy được tính chủ động, sáng tạo của học sinh cũng như khả năng tiếp cận và giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống.
Trên cơ sở đó, trong chương 2 chúng tôi vận dụng lý thuyết trên để xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể trong chương “Sóng cơ và sóng âm” sách giáo khoa vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.
Chương 2
TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC
CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÝ 12, THEO ĐỊNH HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
2.1. Vị trí, đặc điểm của chương “Sóng cơ và sóng âm” trong chương trinh vật lý THPT
2.1.1 Vị trí của chương “Sóng cơ và sóng âm” trong chương trinh chuẩn vật lý 12
Kiến thức vật lý trong SGK Vật lý 12 chương trình chuẩn phân thành 7 chương trong đó chương “Sóng cơ và sóng âm” thuộc chương 2 và số tiết học 7 tiết (bảng 5 [16, 5]):
Chương Chủ đề của chương Số tiết học
I Dao động cơ 10
II Sóng cơ và sóng âm 7
III Dòng điện xoay chiếu 11
IV Dao động và sóng điện từ 6
V Sóng ánh sáng 9
VI Lượng tử ánh sáng 7
VII Hạt nhân nguyên tử 8
2.1.2. Những thuận lợi của chương “Sóng cơ và sóng âm” cho việcthực hiện dạy học theo định hướng DHGQVĐ thực hiện dạy học theo định hướng DHGQVĐ
Chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 chương trình chuẩn có khối lượng kiến thức vừa phải cả về định tính lẫn định lượng gồm 2 phần chính: đại cương về sóng cơ, sóng âm.
Phần đại cương về sóng cơ là nội dung quan trọng nhất của chương, kiến thức phần này hoàn toàn mới với học sinh, các hiện tượng trong tự nhiên: một lá cờ lượn sóng trước gió, sóng nước trong các khối nước, từ một đại dương đến một cái bồn tắm. Có sóng âm thanh, trong không khí và trong nước, và sóng địa chấn trong vỏ Trái Đất học sinh đã biết nhưng chưa giải thích được sóng hình thành như thế nào và có những đặc điểm gì? Sự lan truyền của dao động được mô tả bằng phương trình như thế nào? Tính chất đặc trưng của sóng là có thể gây ra hiện tượng giao thoa. Âm học học sinh đã học ở lớp 7, nhưng chưa có khái niệm sóng âm là gì? Những đặc điểm của âm và mối liên hệ giữa chúng với các đại lượng đặc trưng của sóng âm, từ những sự mới mẻ này chắc chắn sẽ gây được cho học sinh sự tò mò và hứng thú. Một yếu tố quan trọng nữa là các tri thức mới trên được xây dựng từ thí nghiệm chắc chắn là một thuận lợi lớn cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề. Ngoài ra, trong phần này kiến thức được xây dựng từ cái chung (khái
niệm sóng cơ) đến cái riêng (sóng dọc, sóng ngang, các đại lượng đặc trưng sóng cơ, sự giao thoa của hai sóng cơ, sóng dừng) theo quy luật logic, nhưng vẫn có sự mới mẻ của tri thức. Thí nghiệm trong phần này cũng rất phong phú và đa dạng: thí nghiệm về sóng cơ, sóng dọc, thí nghiệm giao thoa sóng, thí nghiệm sóng dừng, thí nghiệm sóng âm…Có thể tạo ra các thí nghiệm khác nữa tùy thuộc vào mục đích dạy học.
Sự mới mẻ của kiến thức qua từng tiết học là tất yếu nhưng sự mới mẻ đó có một logic, theo một tiến trình xác định phù hợp với thực tiễn trở thành một lợi thế cho DHGQVĐ.
2.2. Mục tiêu dạy học của chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12chương trình chuẩn chương trình chuẩn
2.2.1. Mục tiêu của chương “Sóng cơ và sóng âm” theo chuẩn kiến thức-kỹ năng do Bộ GD & ĐT ban hành [ 2, 14]
Mục tiêu kiến thức Mục tiêu kỹ năng
- Phát biểu được các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và cho ví dụ về các loại sóng này.
- Phát biểu được các định nghĩa về tốc độ truyền sóng, tần số sóng, bước sóng, biên độ sóng, năng lượng sóng.
- Nêu được sóng âm, âm thanh, siêu âm, hạ âm là gì.
- Nêu được cường độ âm, mức cường độ âm là gì và nêu được đơn vị đo mức cường độ âm. - Nêu được ví dụ để minh họa cho khái niệm