1.4.1. Thực trạng sử dụng PPTN ở trường phổ thông và việc phát triển năng lực sáng tạo của HS
Nhiều ngƣời đồng nhất PPTN với thí nghiệm vật lý, coi PPTN chỉ đơn thuần là làm thí nghiệm, quan sát, rút ra kết luận. Trong thực tế trong nhà trƣờng phổ thông học sinh chƣa đƣợc rèn luyện việc vận dụng PPTN trong nghiên cứu và vận dụng kiến thức mới.
Các thí nghiệm vật lý đƣợc sử dụng trên lớp mới nhƣ là công cụ để minh họa cho các kiến thức có sẵn hơn là công cụ để tìm hiểu hoặc khẳng định những kiến thức chƣa có.
Thực tế giảng dạy cho thấy đa số các GV phổ thông còn bỡ ngỡ và lúng túng trong việc tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức, không biết vận dụng PPTN nhƣ thế nào để đạt đƣợc mục tiêu của chƣơng trình.
Nhiều trƣờng phổ thông chƣa có phòng thí nghiệm riêng, đa phần GV không làm thí nghiệm mà chỉ trình bày bằng miệng hoặc vẽ trên bảng.
1.4.1.1. Thực trạng về điều kiện và phương pháp dạy học của giáo viên
Phƣơng pháp dạy học chủ yếu là truyền thụ mang tính một chiều, thông qua lời nói của mình giáo viên giảng giải, thông báo kiến thức, ít sử dụng TN
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Giáo viên chƣa dạy học theo hƣớng thực sự phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, chƣa đƣa ngƣời học vào hoạt động giải quyết vấn đề. Việc dạy học phát triển năng lƣ̣c tƣ duy sáng tạo của học sinh còn rất mờ nhạt.
Đa số các bài giảng của giáo viên chủ yếu là tóm tắt lại nội dung kiến thức trong sách, chƣa hoạch định đƣợc hoạt động của giáo viên và học sinh. Vai trò tổ chức, định hƣớng điều khiển của giáo viên chƣa đƣợc thể hiện rõ.
Phƣơng pháp dạy học chủ yếu là truyền thụ mang tính một chiều, thông qua lời nói của mình giáo viên giảng giải, thông báo kiến thức, nhấn mạnh để học sinh ghi nhớ các công thức, các khái niệm, các hiện tƣợng liên quan, còn các ứng dụng của kiến thức này trong kỹ thuật giáo viên thƣờng cố gắng thông báo nhƣ trong nội dung của sách giáo khoa.
Một số giáo viên đã cố đã cố gắng tính tích cực hoá hoạt động của học sinh nhƣ:
- Đặt ra các câu hỏi để học sinh tìm cách giải quyết nhƣng các câu hỏi hoặc rộng quá hoặc vụn vặt, giản đơn nên không có nhiều tác dụng trong việc kích thích ngƣời học.
- Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu trƣớc tài liệu, buổi sau lên trình bày lại nội dung.
- Giáo viên chƣa dạy học theo hƣớng thực sự phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, chƣa đƣa ngƣời học vào hoạt động giải quyết vấn đề. Việc dạy học phát triển năng lƣ̣c tƣ duy sáng tạo của học sinh còn rất mờ nhạt.
1.4.1.2. Thực trạng về thái độ và chất lượng học tập của học sinh
Nhiều học sinh rất thụ động , chƣa tích cực , tự lực trong quá trình học tập. Các em thƣờng lƣời hoạt động , chủ yếu ngồi nghe giảng, chờ giáo viên đọc, ghi bảng để chép. Ít học sinh đọc trƣớc tài liệu trƣớc khi lên lớp.
Rất ít học sinh thể hiện đƣợc tƣ duy phê phán khi nghiên cứu các vấn đề của bài học. Các em ít đặt ra các câu hỏi, trao đổi với giáo viên, dễ dàng chấp nhận các kiến thức mà giáo viên trình bày.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Khả năng tƣ duy sáng tạo của học sinh cũng hạn chế , các em không có thói quen đặt câu hỏi dạng tại sao? Làm thế nào ? Còn cách nào khác ? Trƣớc các vấn đề bài học và cũng không tự đƣa ra các dự đoán, giả thiết cho vấn đề tự đặt ra.
Học sinh còn rất lúng túng khi trình bày một vấn đề khoa học nào đó trƣớc tập thể, việc sử dụng các từ ngữ khoa học đôi khi còn chƣa chính xác, chƣa có kỹ năng làm việc theo nhóm, theo tập thể.
1.4.2. Nguyên nhân và những tồn tại
Có nhiều nguyên nhân nhƣng ở đây chỉ đề cập đến những nguyên nhân về phía những ngƣời nghiên cứu và trực tiếp dạy học vật lý đó là:
GV và HS chƣa khắc phục đƣợc thói quen của kiểu dạy và học cũ.
Đội ngũ GV chƣa đƣợc bồi dƣỡng một cách cơ bản để nâng cao nhận thức và năng lực dạy học theo yêu cầu đổi mới, nhất là năng lực nắm vững phƣơng pháp nhận thức khoa học trong đó có PPTN.
Giáo viên chƣa đƣợc khuyến khích và tạo điều kiện để vận dụng các PPDH tích cực, đặc biệt là sử dụng thí nghiệm.
1.5. Kết luận chƣơng I
Trên cơ sở lý luận đƣợc trình bày ở trên, để giải quyết nhiệm vụ của luận văn chúng tôi đặc biệt quan tâm đến những vấn đề về năng lực sáng tạo của HS, PPTN trong dạy học và vấn đề tổ chức hoạt động của HS trong dạy học vật lí.
Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có. Các đặc trƣng cơ bản của tƣ duy sáng tạo là phải có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới, nhìn thấy vấn đề mới trong những điều kiện quen biết đúng quy cách, nhìn thấy chức năng mới của đối tƣợng quen biết, nhìn thấy cấu trúc của đối tƣợng nghiên cứu, nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán, biết phối hợp các phƣơng thức giải quyết vấn đề đã biến thành một phƣơng thức mới, sáng tạo một phƣơng thức giải độc đáo khi đã biết các phƣơng thức giải mới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Năng lực sáng tạo chính là khả năng thực hiện đƣợc những điều sáng tạo. Đó là biết làm thành thạo và luôn luôn đổi mới , có những nét độc đáo riêng phù hợp với thực tế . Tƣ duy sáng tạo có mối liên hệ chặt chẽ với các thành phần khác của năng lực trí tuệ nhƣ, tính tự giác, tích cực, tính tự lực, với tri thƣ́c, với năng lƣ̣c GQVĐ và năng lƣ̣c tƣ̣ học.
Trong dạy học vật lí , để hƣớng phát huy năng lực tƣ duy sáng tạo cho học sinh , GV cần vận dụng chu trình sáng tạo của nhận thƣ́c vật lí và DHNVĐ khi vận dụng PPTN, chú ý tập dƣợt cho HS giải các bài tập sáng tạo.
Việc thiết kế tiến trình dạy học một kiến thức có hiệu quả bằng thí nghiệm phải thực hiện một cách khoa học theo các bƣớc sau:
- Thiết lập sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học đối với kiến thức cần dạy, đáp ứng đòi hỏi phƣơng pháp luận của tiến trình khoa học xây dựng kiến thức phù hợp với trình độ nhận thức của HS.
- Xác định việc định hƣớng HS có hiệu quả, đảm bảo phát triển đƣợc trí tuệ của học sinh thì cần định hƣớng hành động của HS theo kiểu định hƣớng khái quát hoá, chƣơng trình hoá.
- Để phát triển năng lực sáng tạo của HS cần phải vận dụng hợp lí các bƣớc của PPTN, chú ý tổ chức các tình huống học tập và định hƣớng hoạt động của HS.
Tất cả những điều trên sẽ đƣợc chúng tôi vận dụng để xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức thuộc chƣơng: “Các định luật bảo toàn” Sgk Vật lý 10 nâng cao ở chƣơng 2 của luận văn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 2
VẬN DỤNG PPTN KHI DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC THUỘC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 NÂNG
CAO ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HS
2.1. Vận dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ để phát triển năng lực sáng tạo cho HS
2.1.1. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý
Có thể hiểu phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý chính là sự vận dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học vào quá trình dạy học vật lý. Ở phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý có sự chỉ đạo, tổ chức của giáo viên đối với học sinh, làm cho học sinh nắm vững kiến thức, phát triển năng lực nhận thức sáng tạo của học sinh.
Bản thân phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý là một trong những phƣơng pháp nhận thức khoa học.
Phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý là một phƣơng pháp nghiên cứu trong dạy học, thực chất là sự tổ chức hoạt động tìm tòi sáng tạo của học sinh theo các bƣớc tƣơng tự nhƣ các giai đoạn của phƣơng pháp thực nghiệm trong quá trình sáng tạo khoa học.
Áp dụng phƣơng pháp thực nghiệm vào giảng dạy không phải chỉ có giáo viên làm việc, thuyết trình và biểu diễn phƣơng pháp mà phải có sự tham gia tích cực của học sinh với vai trò nhƣ những "nhà nghiên cứu" khoa học. Học sinh phải đƣợc tham gia một cách chủ động, tích cực dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. Nhƣ vậy hoàn toàn phù hợp với tâm lý của học sinh, muốn đƣợc tự mình "phát minh" những vấn đề mới lạ (tất nhiên chỉ mới lạ với học sinh). Chính vì vậy, K.Đ UsinSki dã viết " ngay cả trƣờng hợp giả thuyết rằng họ hiểu đƣợc ý mà giáo viên giải thích cho họ thì ý này cũng không bao giờ thấm vào đầu họ một cách thật vững chắc và tự giác, không bao giờ trở thành vốn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
riêng thật hoàn toàn của học sinh nhƣ khi họ tự tìm ra" (1). Chính vì lẽ đó mà thí nghiệm của học sinh ngày càng đƣợc sử dụng nhiều khi học sinh nghiên cứu bài học mới.
Trong quá trình nhận thức thế giới khách quan bằng hoạt động thực tế và bằng hoạt động lý thuyết của con ngƣời, học sinh phải hiểu biết phƣơng pháp nhận thức để tự mình nhận thức thế giới. Vì vậy, mối quan hệ chặt chẽ giữa thực nghiệm - thực tế và lý thuyết - lôgic trong quá trình dạy học phải luôn luôn đƣợc thể hiện. Hai mặt này không đƣợc tồn tại độc lập mà phải luôn luôn hoà quyện vào nhau. Để học sinh có sự hiểu biết về lý thuyết trong phƣơng pháp thực nghiệm chúng ta phải chú ý đến sự thống nhất của các phƣơng pháp nhận thức. Thí nghiệm và lý thuyết là hai đỉnh trong quá trình nhận thức biện chứng. Thí nghiệm là vật phân tích khách quan thực tế khách quan, các định luật là kết quả của các quá trình tổng hợp.
Ở giữa hai phƣơng pháp nhận thức đó còn có nhiều thành phần liên kết nhƣ mô hình - sự mô phỏng bằng vật chất, hoặc bằng trí óc những quá trình, những mối quan hệ, những chức năng nhờ phép tƣợng tự, trong các hệ thống vật chất hoặc hệ thống tƣ tƣởng. Thuộc về các thành phần trung gian đó trƣớc hết là giả thuyết. Giả thuyết là một dự đoán có cơ sở khoa học về các mối quan hệ khách quan. Các phƣơng tiện nhận thức nhƣ thí nghiệm, mô hình, giả thuyết, lý thuyết đƣợc sử dụng làm cơ sở khoa học và hoạt động thực tế. Việc biến một hiểu biết lý thuyết thành hành động, một lần nữa đòi hỏi các thành phần liên kết nhƣ các giá trị và các quy tắc, những định luật, niềm tin v.v. Trong quá trình nhận thức, các phƣơng pháp suy luận có một ý nghĩa rất quan trọng. Trong quá trình này, con ngƣời xuất phát từ những sự kiện riêng lẻ đi đến những tiên đề nhỏ, đi đến những tiên đề trung gian (tức là nguyên lý tổng quát hơn, cuối cùng đi đến tiên đề tổng quát nhất.
2.1.2. Các giai đoạn của PPTN trong dạy học vật lý
Để giúp học sinh có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái tạo chiếm lĩnh đƣợc các kiến thức vật lý thì tốt nhất là giáo viên phỏng theo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
PPTN của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Giáo viên miêu tả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một vài thí nghiệm và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tƣợng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó, tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chƣa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời đƣợc.
Giai đoạn 2: Giáo viên hƣớng dẫn, gợi ý cho học sinh xây dựng một câu trả lời dự đoán ban đầu, dựa vào sự quan sát tỉ mỉ kỹ lƣỡng, vào kinh nghiệm bản thân, vào những kiến thức đã có,….( Gọi là xây dựng giả thuyết). Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhƣng chƣa chắc chắn.
Giai đoạn 3: Từ giả thuyết dùng suy luận logic hay suy luận toán học suy ra một hệ quả: Dự đoán một hiện tƣợng trong thực tiễn, một mối quan hệ giữa các đại lƣợng vật lý.
Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra xem hệ quả dự đoán ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm hay không. Nếu phù hợp thì giả thuyết trên trở thành chân lý, nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới.
Giai đoạn 5: Ứng dụng kiến thức. Học sinh vận dụng kiến thức hay dự đoán một số hiện tƣợng trong thực tế, để nghiên cứu các thiết bị kỹ thuật.
Thông qua đó, trong một số trƣờng hợp, sẽ đi tới giới hạn áp dụng của kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết [18].
Để thực hiện tốt các bƣớc của phƣơng pháp thực nghiệm khi dạy học vật lý, GV cần chú ý những điểm sau:
- Vấn đề xuất hiện khi đã có một số hiểu hết về các sự vật hay hiện tƣợng vật lý nhƣng chƣa đầy đủ. Điều đặc trƣng ở đây là nhận ra những lỗ hổng trong kiến thức hoặc là mâu thuẫn giữa kiến thức và những thí nghiệm hay phép đo mới, những câu hỏi mà học sinh có thể trả lời một cách lôgic nhờ kiến thức đã có hoặc có thể giải quyết đƣợc nhờ các quy tắc đã biết không phải vấn đề theo nghĩa này.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Cần phân biệt giả thuyết với những phỏng đoán vu vơ, không có căn cứ và phân biệt giả thuyết với một kết luận đƣợc suy ra một cách lôgic từ một điều chân thật đã biết. Kết luận này không phải là giả thuyết và trong trƣờng hợp này cũng không còn vấn đề đòi hỏi phải đƣa ra giả thuyết nữa. Dấu hiệu đặc trƣng của giả thuyết là: Tính xác thực lúc đầu của nó chƣa hoàn toàn sáng tỏ, chỉ là có thể chứ chƣa phải là chắc chắn. Giả thuyết đƣa ra phải có khả năng giải thích, dự đoán hiện tƣợng. Từ điều đƣợc coi là giả thuyết, ngƣời ta có thể giải thích hiện tƣợng đã biết và tiên đoán hiện tƣợng có thể xẩy ra.
- Bƣớc đề xuất giả thuyết là một khâu rất quan trọng vì nó đòi hỏi tƣ duy trực giác sáng tạo của học sinh. Vì vậy, giáo viên cần có sự chỉ đạo công phu để hƣớng dẫn sự chú ý của học sinh vào vấn đề, linh hoạt gợi mở cho học sinh. Học sinh có thể hiểu không đúng câu hỏi, do xuất hiện những liên tƣởng mà giáo viên không tính trƣớc đƣợc, do quên hoặc bỏ qua những điều kiện hạn chế, hoặc do những nguyên nhân khác khiến cho học sinh không trả lời đúng ý giáo viên muốn, thậm chí đƣa ra những câu trả lời thiếu chính xác, sai và đôi khi hoàn toàn bất ngờ. Cần phải hƣớng những kiến thức của học sinh vào việc phát hiện những liên hệ bên trong của sự vật, hiện tƣợng. Nhƣng không phải lúc nào giáo viên cũng nắm đƣợc một cách chính xác trình độ kiến thức cũng nhƣ kinh nghiệm thực tiễn mà học sinh đã tích luỹ đƣợc. Vì thế giáo viên phải chuẩn bị 2 hay nhiều phƣơng án đàm thoại với học sinh tuỳ theo tài liệu và đặc biệt là có sẵn hệ thống câu hỏi gợi mở dẫn dắt học sinh định hƣớng vấn đề, nêu