DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
2.2.1. Một số nguyên tắc chung
Để BTVL hỗ trợ có hiệu quả trong các khâu khác nhau của quá trình dạy học thì trước hết chúng cần đảm bảo một số nguyên tắc chung sau:[28] - Hệ thống BTVL phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học
BTVL là phương tiện để tổ chức các hoạt động của HS trong quá trình dạy học vật lí nhằm củng cố, khắc sâu, vận dụng và phát triển hệ thống tri thức lí thuyết đã học, hình thành và rèn luyện cho các em các kĩ năng cơ bản. Đó là những kiến thức và kĩ năng hết sức cần thiết giúp các em có điều kiện lựa chọn hướng phát triển, tiếp tục học ở các bậc học cao hơn hoặc đi vào cuộc sống lao động. Vì vậy, BTVL phải bám sát mục tiêu, góp phần hoàn thiện mục tiêu môn học.
-Hệ thống BTVL phải đảm bảo tính đa dạng, sáng tạo
Hệ thống BTVL phải được xây dựng một cách phong phú, phản ánh được tính đa dạng, phức tạp của thế giới khách quan. Có BT lí thuyết, có BT thực hành, có BT tái hiện, có BT sáng tạo, có BT vận dụng,… Sự đa dạng của hệ thống BTVL sẽ giúp việc rèn luyện, bồi dưỡng các kĩ năng cụ thể, đầy đủ và hiệu quả đồng thời giúp các em hiểu và vận dụng tri thức vật lí một cách sâu sắc hơn, phát huy được khả năng vận dụng kiến thức vào tình huống mới.
- Hệ thống BTVL phải đảm bảo tính hệ thống và phù hợp với quá trình dạy học
Các BT phải có quan hệ chặt chẽ với nhau và gắn chặt với mục đích, yêu cầu
của giờ lên lớp, phải xuất phát từ việc xác định cụ thể mục tiêu kiến thức, kĩ năng , thái độ của môn học, từng chương và bài cụ thể, phục vụ nội dung mỗi bước của quá trình dạy học. Trong dạy học vật lí, mỗi khâu của quá trình có những đặc điểm riêng, chẳng hạn ở khâu mở bài thì BT cần ngắn gọn, chứa đựng một mâu thuẫn, một vấn đề để kích thích tính tích cực, hứng thú của HS; ở khâu nghiên cứu kiến thức mới thì BT được sử dụng chủ yếu là các BT nhằm định hướng cho việc hình thành kiến thức mới; ở khâu hoàn thiện, củng cố thì BT được sử dụng chủ yếu là các BT nhằm vận dụng, đào sâu các kiến thức đã học…Vì thế, hệ thống BT phải phù hợp với các khâu khác nhau của quá trình dạy học thì mới phát huy được vai trò
của nó trong việc tổ chức dạy học và rèn luyện các kĩ năng cụ thể cho HS. -Hệ thống BTVL phải đảm bảo tính vừa sức và phát huy được tính tích cực nhận thức của HS
BTVL phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, từ tái hiện đến sáng tạo. Ở mức tái hiện, HS chỉ cần vận dụng những kiến thức đã biết để giải quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống quen thuộc; ở mức sáng tạo, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã biết để giải quyết những vấn đề đặt ra trong các tình huống mới, điều này sẽ giúp các em phát huy cao độ năng lực độc lập GQVĐ. Tuy nhiên, dù ở mức nào thì độ khó, độ phức tạp của BT cũng không được vượt quá giới hạn kiến thức của chương trình, vượt quá khả năng của các em.
Khi chọn và xây dựng hệ thống BT, không nên dàn trải, ôm đồm quá nhiều. Cần tập trung luyện cho HS hệ thống BT nguyên tố (BT không thể nào chia nhỏ hơn được nữa) khi dạy bài mới, giúp HS nắm được kiến thức cơ bản và đảm bảo tính vững chắc khi dạy học. Sau đó cần chọn những BT tổng hợp, điển hình, với độ khó và phức tạp khác nhau. Khi đã thành thạo các BT nguyên tố và giải được BT tổng hợp, điển hình thì HS có thể nắm được hệ thống BT mà không phải giải một số lượng các BT quá lớn. Từ đó, HS có thể vận dụng để giải những BT cùng dạng ở mức cao hơn, qua đó góp phần hình thành, phát triển ở các em khả năng tìm tòi, tự phát hiện, tự giải quyết nhiều loại BT khác nhau.
Quá trình dạy học thực chất là quá trình tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS. Để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo của HS thì việc tổ chức các hoạt động nhận thức phải hướng vào nhu cầu, hứng thú, khả năng của HS với mục đích cao nhất là phát huy cao độ năng lực độc lập GQVĐ. Muốn vậy, hệ thống BTVL phải được xây dựng và sử dụng sao cho có thể đưa người học vào trạng thái tâm lí tích cực, phải chứa đựng “tình huống có vấn đề”, làm cho người học có nhu cầu GQVĐ và có khả năng giải quyết được vấn đề đặt ra. Đối với bộ môn vật lí điều này càng được lưu ý bởi tính đa dạng và phức tạp mang yếu tố bản chất của các hiện tượng vật lí đòi hỏi hệ thống BTVL phải rèn luyện cho các em các kĩ năng vận dụng giải thích được các hiện tượng, các quá trình vật
lí và tính toán, trả lời được các yêu cầu đặt ra trong quá trình dạy học của GV.
- Về hình thức: các BT phải diễn đạt rõ ràng, súc tích các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác, uyển chuyển, phản ánh được sự vận động của hiện tượng, quá trình.
Ngoài ra, việc xây dựng và tuyển chọn hệ thống BT phải phù hợp với đối tượng HS, khả năng của HS, thời gian tổ chức các hoạt động học tập và điều kiện cụ thể từng loại hình trường, lớp, vùng, miền...
2.2.2. Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi tổ chức hoạt động nhận thức cho HS
2.2.2.1. Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi tổ chức tình huống học tập Ở phần này, GV nên chọn những BT được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu cần phải nghiên cứu, giải quyết. Yêu cầu của các BT ở bước này là phải ngắn gọn, mang yếu tố “tình huống” và hướng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài. Trong giai đoạn này GV thường sử dụng câu hỏi để tạo tình huống có vấn đề; để thăm dò trình độ hiểu biết của HS; để tổ chức cho HS thảo
luận,...GV có thể sử dụng các câu hỏi dự đoán. Cho HS dự đoán các hiện tượng xảy ra trước khi làm thí nghiệm, hoặc trước khi trình bày một thực trạng vấn đề. Điều này không những làm cho HS hứng thú mà còn phát triển tư duy sáng tạo cho các em.
Xây dựng tình huống có vấn đề là một giai đoạn quan trọng, và có thể nói là khó khăn nhất trong các khâu dạy học. Để xây dựng tình huống có vấn đề phải bắt đầu từ sự phân tích nội dung kiến thức được quy định trong tài liệu học tập. Kiến thức trình bày trong các tài liệu này bao giờ cũng chứa đựng những mâu thuẫn giữa những vấn đề mà HS đã biết và những vấn đề mới mà HS phải học. Hơn nữa nói cho cùng thì kiến thức vật lí nào cũng chứa đựng mâu thuẫn, vì các khái niệm định lí, định luật đều là sự thống nhất giữa khách quan và chủ quan; một mặt chúng phản ánh những tính chất, những quy luật tương tác và vận động của thế giới khách quan, mặt khác nó phản ánh mức độ nhận thức có giới hạn của con người đối với thế giới. Vì vậy, khái niệm định lí, định luật nào cũng có giới hạn đúng của nó. Nếu ta đặt những khái niệm, định lí, định luật này ngoài những giới hạn đó thì sẽ xảy ra mâu thuẫn, nghịch lí. Ví dụ : nguyên tắc bình thông nhau chỉ đúng khi thí nghiệm tiến hành trên mặt đất, nếu làm thí nghiệm ở những vùng có trạng thái phi trọng tính thì nguyên tắc bình thông nhau sẽ không đúng nữa.
Có thể sử dụng các biện pháp sau để tạo ra tình huống “có vấn đề”: - Lựa chọn những BT mà nội dung nó chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái chưa biết, mâu thuẫn đó phải vừa sức, tạo được cho HS hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được. Tuỳ theo đối tượng HS và nội dung từng bài học cụ thể có thể lựa chọn các cách tạo tình huống sau: [30]
+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ. Đó là những sự kiện, hiện tượng mà ta không ngờ nó xảy ra như thế. Nhiệm vụ cần giải quyết là làm sáng tỏ nguyên nhân khoa học của hiện tượng. Ví dụ: Hai phễu giấy to nhỏ đặt lồng vào nhau. Khi thổi luồng khí qua phễu to thì phễu nhỏ không những không bay ra xa mà còn bị hút vào phễu to. Hãy giải thích!
+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống không phù hợp. Đó là những sự kiện, hiện tượng trái với quan niệm thông thường của HS. Nhiệm vụ cần giải quyết là phân tích những chỗ sai trong cách hiểu thông thường từ đó tìm ra cách hiểu khoa học, phù hợp. Ví dụ: Thả một con cá nhỏ còn sống vào một ống nghiệm thuỷ tinh đựng đầy nước. Dùng đèn cồn đun nóng phần trên gần miệng ống cho đến khi nước ở trên miệng ống sôi, ta vẫn thấy con cá bơi lội ở dưới. Hãy giải thích nghịch lí này! +Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống xung đột. Đó là những sự kiện, hiện tượng chứa những quan điểm trái ngược nhau. Nhiệm vụ cần giải quyết là tìm hiểu, phân tích, phê phán những quan điểm sai để tìm ra chân lí. Ví dụ : Vào mùa hè nóng nực, nhà bạn An không có máy điều hoà nên bạn nghĩ ra một cách như sau : đóng kín tất cả cửa phòng lại và mở tủ lạnh ra khi đó căn phòng sẽ mát. Theo em nếu bạn An làm như vậy thì có đạt được mục đích mong muốn không ? Tại sao ?
+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ. Đó là những sự kiện, hiện tượng dễ đưa đến những kết luận sai lầm. Nhiệm vụ cần giải quyết là đưa ra những căn cứ khoa học để bác bỏ kết luận thiếu khoa học hay luận đề sai lầm. Ví dụ : một con ngựa được học định luật III Newton bèn từ chối không kéo xe nữa. Nó nói : “tôi có rán sức kéo xe bao nhiêu thì cũng là vô ích, bởi vì tôi kéo xe với một lực bằng bao nhiêu thì cái xe cũng kéo tôi với một lực bằng bấy nhiêu. Hai lực bằng nhau về độ lớn và ngược nhau về hướng sẽ cân bằng nhau nên tôi và xe đều không nhúc nhích”. Hãy chỉ ra cái sai của con ngựa để nó tiếp tục kéo xe!
+Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra. Nhiệm vụ cần giải quyết là phải lựa chọn một phương án hợp lí nhất trong điều kiện cụ thể nhất định. Ví dụ: Bạn Nam nói rằng đo áp suất nhờ một nhiệt kế. Bạn Hùng và Sơn đều cho rằng người ta chỉ dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ. Vậy ai đúng, ai sai ? Trong khâu này thường sử dụng những câu như: Vì sao như thế? Có tác dụng gì? Giải thích thế nào? Sẽ như thế nào nếu…? Phải thế nào để...? Làm thế nào tạo ra được...?[22]
- Chú trọng những BT thí nghiệm, kết hợp với các phương tiện thiết bị để tạo các câu hỏi, BT sinh động như các đoạn video clip, gắn với thực tế cuộc sống kích thích sự hứng thú cho HS và từ đó dễ đưa HS vào tình huống có vấn đề.
- Trong khâu dạy này, GV cần lưu ý những điều kiện cần để tạo được tình huống có vấn đề và định hướng hoạt động GQVĐ trong tiến trình dạy học như sau:
• GV có dụng ý tìm cách cho HS tập giải quyết một vấn đề, tương ứng với việc xây dựng một tri thức khoa học cần dạy. Do đó, GV cần nhận định về câu hỏi đặt ra, các khó khăn trở lực HS phải vượt qua khi giải đáp câu hỏi đó. Sự phân tích này dựa trên những thông tin đã được làm rõ trong các nghiên cứu về tri thức khoa học cần dạy, và về các quan niệm có thể có của HS liên quan đến việc xây dựng tri thức này.
• GV phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề được đặt ra là HS chiếm lĩnh được tri thức cụ thể gì (diễn đạt cụ thể một cách cô đọng, chính xác nội dung đó).
• GV soạn thảo được một nhiệm vụ (có tiềm ẩn vấn đề) để giao cho HS, sao cho HS sẵn sàng đảm nhận nhiệm vụ đó. Điều này đòi hỏi GV phải chuẩn bị cho HS những ðiều kiện cần thiết, khiến cho HS tự thấy mình có khả năng tham gia giải quyết nhiệm vụ đặt ra và được lôi cuốn vào hoạt động tích cực giải quyết nhiệm vụ.
Để soạn thảo được một nhiệm vụ như vậy cần có hai yếu tố cơ bản: - Tiền đề hay tư liệu (thiết bị, sự kiện, thông tin) cần cung cấp cho HS hoặc gợi ra cho HS.
- Lệnh hoặc câu hỏi để ra cho HS.
Trên cơ sở vấn đề cần giải quyết, kết quả mong đợi, những quan niệm, khó khăn trở lực của HS trong điều kiện cụ thể, GV đoán trước những đáp ứng có thể có của HS và dự định tiến trình định hướng, giúp đỡ HS (khi cần) một cách hợp lí, phù hợp với tiến trình dạy học GQVĐ.
2.2.2.2. Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi tổ chức cho HS nghiên cứu GQVĐ
Khi giảng bài mới, GV thường hướng tới hai mục đích cơ bản. Đó là làm cho HS nắm được các thông tin cơ bản, cần thiết nhất. Những thông tin này phải bảo đảm tính chính xác, hiện đại và cập nhật với đời sống thực tiễn. Thứ hai là bài giảng phải lí thú các em mới tích cực học tập và đọng lại trong trí tuệ và tâm hồn của các em. Vì vậy, việc xây dựng và tuyển chọn BT cũng phải hướng tới hai mục đích đó. Khi tổ chức cho HS
nghiên cứu GQVĐ có thể sử dụng BT bằng cách chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vị kiến thức nhỏ. Để hình thành các đơn vị kiến thức đó có thể sử dụng các BT nhỏ tương ứng để vừa GQVĐ đặt ra vừa rèn luyện các kĩ năng cho HS [28]. Trong giai đoạn này các câu hỏi, BT thường sử dụng những câu như: [22]
* Qua những giai đoạn nào? Quan sát thấy một đại lượng vật lí, một tính chất của sự vật, hiện tượng biến đổi như thế nào?...
* Các đại lượng trên có mối liên hệ với nhau như thế nào?...
* Hãy tính giá trị của một đại lượng? Đại lượng có giá trị bằng bao nhiêu?...
* Giải thích vì sao hiện tượng xảy ra như thế?
* Có cái gì, tính chất nào, nguyên lí nào, mối liên hệ nào chi phối?
* Có thể suy ra điều này từ lí thuyết (từ điều đã biết hoặc từ điều giả định nào đó) không?
* Làm thế nào để có thể quan sát và đo được cái gì cần cho sự xác lập tính chất mối liên hệ và từ đó rút ra kết luận như thế nào?
* Đối chiếu các kết quả thực nghiệm với kết quả suy luận lí thuyết có thể suy luận như thế nào về tính chất mối liên hệ?
* Diễn đạt (một cách cô đọng, chính xác) như thế nào điều mới xây dựng được hoặc điều cần huy động để vận dụng?
Trong giai đoạn này có thể tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận theo nhóm nhỏ để đồng thời rèn luyện kĩ năng trao đổi thông tin với bạn học trong nhóm, trong lớp và cả với GV. Đối với những BT khó, GV cần sử dụng các câu hỏi định hướng, trợ giúp để HS thảo luận, trả lời.
2.2.2.3. Xây dựng và tuyển chọn BTVL khi củng cố, vận dụng kiến thức Trong khâu vận dụng, củng cố GV có thể sử dụng một số BT để HS củng cố và vận dụng các kiến thức đã học. Để HS nắm vững được kiến thức