VIII. Cấu trúc của đề tài
1.2.5 Các biện pháp phát triển tƣ duy của học sinh
* Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh.
Nhƣ trên đã phân tích, tƣ duy là quá trình tâm lí, diễn ra trong óc học sinh. Tƣ duy chỉ thực sự có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện và bắt đầu khi trong đầu học sinh xuất hiện những câu hỏi mà chƣa có lời giải đáp ngay, khi học sinh gặp phải mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức mới phải gải quyết và một bên là trình độ kiến thức hiện có không đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải pháp mới. Lúc đó, học sinh vừa ở trạng thái tâm lí hơi căng thẳng, vừa hƣng phấn khao khát vƣợt qua đƣợc khó khăn, giải quyết đƣợc mâu thuẫn, đạt đƣợc một trình độ cao hơn trên con đƣờng nhận thức. Ta nói học sinh đặt vào "tình huống có vấn đề".
Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài nhƣ khen thƣởng, sự ngƣỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tƣơng lai tƣơi đẹp, thực tế, xây dựng quê hƣơng đất nƣớc...Nhƣng sự kích thích này không đƣợc thƣờng xuyên, bền vững và phụ thuộc nhiều vào hoàn cảnh của mỗi học sinh.
Nhu cầu hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên cứu một môn học, một bài học khi học sinh đứng trƣớc những tình huống nhận thức.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Những tình huống điển hình hay gặp trong dạy học vật lí là:
+ Tình huống phát triển: Học sinh đứng trƣớc một vấn đề chỉ mới đƣợc giải quyết một phần, một bộ phận, một phạm vi hẹp, cần phải đƣợc tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới. Phát triển hoàn thiện vốn kiến thức của mình luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ. Nhƣ Risa Fayman nói, đó cũng là con đƣờng phát triển của khoa học. Quá trình phát triển, hoàn thiện vốn kiến thức sẽ đem lại kết quả mới nhƣng trong quá trình đó, vẫn có thể sử dụng những kiến thức, kĩ năng và phƣơng pháp đã biết cho đến lúc gặp mâu thuẫn không thể giải quyết đƣợc bằng vốn hiểu biết cũ.
+ Tình huống lựa chọn: Học sinh đứng trƣớc một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc có liên quan đến những kiến thức hoặc nhiều phƣơng pháp giải quyết đã biết, nhƣng chƣa biết chắc chắn có thể dùng kiến thức nào hoặc phƣơng pháp nào sẽ mang lại kết quả chắc chắn. Học sinh cần phải lựa chọn, thậm chí còn phải làm thử mới biết đƣợc cách nào đem lại kết quả nhƣ mong muốn.
+ Tình huống bế tắc: Học sinh đứng trƣớc một hiện tƣợng vẫn thƣờng thấy nhƣng không hiểu vì sao, vẫn coi nhƣ một điều bí mật của tự nhiên. Bây giờ, học sinh đƣợc giao nhiệm vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lí giải rõ ràng nhƣng chƣa biết dựa vào đâu.
+ Tình huống ngạc nhiên bất ngờ: Học sinh đứng trƣớc một hiện tƣợng xẩy ra theo một chiều hƣớng trái với suy nghĩ thông thƣờng, do đó kích thích tính tò mò, lôi cuốn sự chú ý của học sinh tìm cách lí giải, phải bổ sung hoàn chỉnh hoặc phải thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình.
+ Tình huống lạ: Học sinh đứng trƣớc một tình huống lạ có những nét đặc biệt lôi cuốn sự chú ý và học sinh chƣa thấy bao giờ.
* Tăng cƣờng sử dụng các phƣơng tiện trực quan trong dạy học.
Tƣ duy là dạng hoạt động tri thức diễn ra trong ý thức con ngƣời, có nguồn gốc thực tiễn. Tƣ duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong óc. Tƣ duy có những quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động. Vì vậy trong dạy học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
giáo viên phải tăng cƣờng sử dụng đồ dùng dạy học để cung cấp tài liệu cảm tính làm cơ sở cho nhận thức lí tính của học sinh.
* Xây dựng một logic nội dung phù hợp với đối tƣợng học sinh.
Sau khi chọn một yêu cầu thích hợp với nội dung khoa học, cần phải lựa chọn một con đƣờng hình thành thích hợp. Theo quan điểm hoạt động, dạy học là liên tiếp tổ chức cho học sinh tự lực hoạt động để giải quyết vấn đề, qua đó mà chiếm lĩnh kiến thức. Bởi vậy, giáo viên cần phải phân chia một vấn đề lớn thành một chuỗi những vấn đề nhỏ hơn mà học sinh có thể tự lực giải quyết đƣợc với sự hƣớng dẫn cần thiết của giáo viên. Trong chuỗi các vấn đề nhỏ ấy, có những vấn đề học sinh có thể vận dụng kiến thức, phƣơng pháp đã biết để giải quyết và cũng có cả những vấn đề phải đòi hỏi kiến thức mới, phƣơng pháp mới. Trong chƣơng trình và sách giáo khoa hiện nay, đã đƣa ra một logic trình bày kiến thức phù hợp với trình độ chung của đa số học sinh trong cả nƣớc. Tuy nhiên, đối với mỗi đối tƣợng học sinh cụ thể ở từng vùng, từng trƣờng, từng lớp giáo viên vẫn có thể và cần thiết tự hoạch định ra một con đƣờng thích hợp với những nét riêng phù hợp với học sinh của mình để có thể đƣa họ đến một mục tiêu đã quy định trong chƣơng trình chung. Xét về mặt này thì công việc của ngƣời giáo viên luôn luôn đòi hỏi một sự sáng tạo.
* Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tƣ duy, những hoạt động nhận thức phổ biến trong học tập vật lí.
Trong quá trình nhận thức vật lí, học sinh phải luôn luôn thực hiện các thao tác chân tay, các thao tác tƣ duy và các hoạt động nhận thức.
Để cho học sinh có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì giáo viên luôn luôn phải có kế hoạch rèn luyện cho học sinh. Những thao tác tƣ duy lại diễn ra trong đầu học sinh, nên giáo viên không thể quan sát đƣợc mà uốn nắn trực tiếp. Mặt khác, học sinh cũng không thể quan sát đƣợc hành động trí tuệ của giáo viên mà bắt chƣớc. Bởi vậy, giáo viên có thể sử dụng những cơ sở định hƣớng sau để giúp học sinh có thể tự lực thực hiện những thao tác tƣ duy đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Giáo viên tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tƣ duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết đƣợc vấn đề và hoàn thành đƣợc nhiệm vụ học tập.
- Giáo viên đƣa ra những câu hỏi để định hƣớng cho học sinh những thao tác tƣ duy hay phƣơng pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp.
- Giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh, chỉ ra chỗ sai trong khi thực hiện các thao tác tƣ duy và hƣớng dẫn cách sửa chữa.
- Giáo viên giúp học sinh khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic dƣới dạng những quy tắc đơn giản.
* Tập dƣợt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phƣơng pháp nhận thức của vật lí.
Để rèn luyện tƣ duy vật lí cho học sinh thì tốt nhất là tập dƣợt cho học sinh giải quyết những nhiệm vụ nhận thức bằng chính những phƣơng pháp của các nhà vật lí. Việc hiểu và vận dụng đƣợc một phƣơng pháp khoa học là một điều khó khăn hơn cả việc tiếp thu một định luật vật lí cụ thể. Việc dạy cho học sinh phƣơng pháp nhận thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó là rất ít hiệu quả. Trong chƣơng trình hƣớng dẫn học sinh tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức vật lí, giáo viên làm cho học sinh hiểu nội dung của các phƣơng pháp vật lí và sử dụng các phƣơng pháp này ở những mức độ thích hợp, tùy theo trình độ của học sinh và điều kiện của nhà trƣờng. Sau một lần áp dụng phƣơng pháp nhận thức cụ thể, giáo viên có thể giúp học sinh khái quát hóa thành một trình tự các giai đoạn của mỗi phƣơng pháp, dùng làm cơ sở định hƣớng tổng quát cho hoạt động nhận thức vật lí của học sinh. Các phƣơng pháp chủ yếu thƣờng đƣợc sử dụng trong nghiên cứu vật lí là phƣơng pháp quy nạp, phƣơng pháp diễn dịch, phƣơng pháp thực nghiệm, phƣơng pháp mô hình hoá, phƣơng pháp tƣơng tự.
* Rèn luyện ngôn ngữ vật lí cho học sinh.
Ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tƣ duy. Mỗi khái niệm vật lí đƣợc biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lí đƣợc phát biểu bằng một mệnh đề, mối suy luận gồm nhiều phán đoán liên tiếp. Tuy kiến thức vật lí rất đa dạng nhƣng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
những cách phát biểu các định nghĩa, quy tắc, định luật vật lí cũng có những hình thức chung nhất định, giáo viên có thể chú ý rèn luyện cho học sinh quen dần.
Để mô tả một loạt các hiện tƣợng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu đặc trƣng của loại hiện tƣợng đó.
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Từ những phân tích trên, chúng tôi có thể tóm tắt chƣơng I nhƣ sau:
Muốn phát triển tƣ duy cho học sinh trong học tập phải chú ý thực hiện các vấn đề : - Giáo viên đặt học sinh vào "tình huống có vấn đề" để lôi cuốn học sinh làm cho học sinh có hứng thú học tập, kích thích tính tò mò, lòng ham hiểu biết của học sinh.
- Lựa chọn một con đƣờng thích hợp với nội dung bài dạy, với trình độ của học sinh để học sinh có thể tự lực giải quyết vấn đề.
- Giáo viên luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho học sinh để cho học sinh có thể tự lực thực hiện các thao tác tƣ duy nhƣ giáo viên tổ chức quá trình học tập ở từng giai đoạn, đặt ra những câu hỏi định hƣớng cho học sinh rồi giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh, chỉ ra chỗ sai và cách sửa chữa. Cuối cùng giúp cho học sinh biết khái quát kinh nghiệm.
- Tạo điều kiện cho học sinh thực hiện các thao tác tƣ duy trong quá trình hoạt động nhận thức bằng các phƣơng pháp vật lí.
- Rèn luyện ngôn ngữ cho học sinh thông qua các hiện tƣợng vật lí, quá trình vật lí, các khái niệm, định nghĩa, định luật,…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chương 2
XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC THUYẾT VỀ ÁNH SÁNG (vật lí 12 nâng cao) THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TƢ DUY CHO HỌC SINH
2.1. Một số vấn đề về thuyết vật lí. 2.1.1. Khái niệm thuyết vật lí.
Thuyết vật lí là một hệ thống những tƣ tƣởng, định luật, lí thuyết đƣợc diễn đạt bởi các nguyên lí hay phƣơng trình toán học và phản ánh bản chất của một lĩnh vực nhất định của hiện tƣợng vật lí. Các định luật lí thuyết phản ánh sự trừu tƣợng cao, sự lí tƣởng hóa các phƣơng trình và hiện tƣợng vật lí ở mức tổng quát và sâu sắc. [11]
2.1.2. Cấu trúc của thuyết vật lí.
* Cơ sở của thuyết vật lí:
Sự ra đời của một thuyết vật lí thƣờng đƣợc bắt đầu từ khi xuất hiện những sự kiện mới không giải thích đƣợc bằng hệ thống lí thuyết cũ. Những sự kiện mới đó xuất hiện một cách rời rạc, ít ỏi, đặc biệt là chúng mâu thuẫn với đặc điểm của thuyết cũ đã biết. Mâu thuẫn này đƣợc các nhà bác học phân tích, kiểm tra kĩ lƣỡng và bổ sung những sự kiện mới nữa. Những sự kiện mới này đƣợc sắp xếp tạo thành cơ sở vững chắc cho sự ra đời của một thuyết mới. Đó là cơ sở thực nghiệm của thuyết. Thành phần cơ bản nhất của cơ sở thực nghiệm là những thí nghiệm nền tảng, trong đó bộc lộ rõ sự mâu thuẫn giữa hiện tƣợng mới và lí thuyết cũ. Bên cạnh cơ sở thực nghiệm, còn có cơ sở kinh nghiệm của thuyết. Đó là những kinh nghiệm mà ngƣời nghiên cứu đã tích lũy đƣợc trong khi làm việc, sử dụng những tƣ tƣởng, quan niệm, ý kiến, kĩ thuật có liên quan đến thuyết cũ. Cơ sở thực nghiệm và cơ sở kinh nghiệm đó buộc ta phải từ bỏ hệ thống lí thuyết cũ, đồng thời cũng tạo ra khả năng chín muồi để đƣa ra một thuyết mới thay thế cho thuyết cũ.
Những sự kiện thực nghiệm mới phải đƣợc mô tả bằng những khái niệm mới, những định luật thực nghiệm mới, cần phải thực hiện những phép đo các đại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
lƣợng vật lí mới. Những phép đo các đại lƣợng mới đó cũng là một phần của cơ sở thuyết vì nó cho phép ta đối chiếu lí thuyết với thực tế.
Thông thƣờng, để giải thích những định luật thực nghiệm, ngƣời ta đƣa ra những mô hình lí tƣởng nhƣ mô hình cấu trúc vật chất hay mô hình chức năng. Những mô hình này có những tính chất cơ bản giống vật thật, chúng vận động theo những qui luật của vật thật. Nhờ những mô hình lí tƣởng mà ta có thể dự đoán đƣợc một số tính chất, hiện tƣợng mới.
Nhƣ vậy, cơ sở của một thuyết vật lí gồm: Cơ sở thực nghiệm, cơ sở kinh nghiệm, các khái niệm, định luật thực nghiệm, các mô hình lí tƣởng nhƣ mô hình cấu trúc, mô hình chức năng. [16]
* Hạt nhân của thuyết vật lí:
Hạt nhân của thuyết vật lí là thành phần quan trọng nhất của một thuyết vật lí. Nhờ hạt nhân này, ngƣời ta có thể giải thích đƣợc trọn vẹn những hiện tƣợng mới nằm trong cơ sở của thuyết và còn dự đoán đƣợc, giải thích đƣợc một lớp hiện tƣợng rộng rãi hơn mà ta gọi là những hệ quả của thuyết. Hạt nhân của thuyết gồm: Những tƣ tƣởng cơ bản, những định luật, nguyên lí cơ bản, những phƣơng trình cơ bản, những hằng số cơ bản.
Tƣ tƣởng cơ bản của thuyết là những phán đoán chung nhất, tổng quát nhất về bản chất bên trong của các hiện tƣợng. Nó cho phép ta giải thích đƣợc cơ chế của hiện tƣợng, cấu trúc của sự vật. Nó giúp ta xây dựng đƣợc mô hình của sự vật, hiện tƣợng. Tƣ tƣởng cơ bản của thuyết chi phối toàn bộ quá trình xây dựng thuyết. Nó làm cho thuyết mới một màu sắc đặc biệt, khác hẳn các thuyết cũ. Có thể coi tƣ tƣởng cơ bản nhƣ một trụ cột của thuyết. Các định luật cơ bản là những định luật biểu thị mối liên hệ giữa các hiện tƣợng mới chủ yếu nằm trong cơ sở của thuyết. Các định luật này đƣợc diễn tả dƣới dạng các phƣơng trình toán học liên kết các đại lƣợng vật lí mới với nhau.
Các phƣơng trình cơ bản của thuyết có thể xem nhƣ những mô hình toán học của thuyết. Trong các phƣơng trình cơ bản của thuyết vật lí, thƣờng chứa những hằng số cơ bản nhƣ vận tốc ánh sáng c, lƣợng tử tác dụng h, điện tích của electron e,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
hằng số hấp dẫn G, hằng số Bôndơman k... Việc đƣa ra những hằng số cơ bản này vào một thuyết vật lí là thể hiện cụ thể việc vận dụng tƣ tƣởng cơ bản của nó vào thực tế.[16]
* Những hệ quả của thuyết:
Những hệ quả của thuyết là tất cả những hiện tƣợng mà thuyết có thể giải thích đƣợc, những định luật mới suy ra từ những định luật cơ bản của thuyết, những giả thuyết khoa học mới xây dựng đƣợc, những hiện tƣợng mới dự đoán đƣợc. Các thuyết vật lí phải có khả năng làm cho nhận thức của ta rộng hơn, sâu hơn, bản chất