đề 1.4.1.1. Vai trũ của thớ nghiệm trong pha "đề xuất vấn đề"
Đõy là pha đầu tiờn của phƣơng phỏp dạy học giải quyết vấn đề. Mục tiờu của giai đoạn này là tổ chức điều kiện làm nảy sinh tỡnh huống cú vấn đề. Cú nhiều cỏch để tổ chức hoạt động trong giai đoạn này và thớ nghiệm là một trong những cỏch đú.
Trong cỏc cỏch làm nảy sinh vấn đề thỡ dựng thớ nghiệm là hiệu quả hơn cả. Sự mõu thuẫn giữa kiến thức và kỹ năng vốn cú của học sinh với kết quả thớ nghiệm sẽ dễ dàng nhận thấy hơn so với cỏc cỏch nờu vấn đề khỏc. Điều quan trọng ở đõy là việc phỏt hiện ra vấn đề thụng qua cỏc số liệu trực quan của thớ nghiệm nờn khụng đũi hỏi sự suy luận nhiều của học sinh. Chớnh vỡ thế, ngay cả những học sinh cú học lực yếu cũng cú thể nhận ra vấn đề cần nghiờn cứu.
Vớ dụ: Trƣớc khi dạy bài "định luật Becnuli" cú thể làm thớ nghiệm mở đầu đơn giản là thổi vào giữa hai băng giấy treo song song và kết quả là hai băng giấy khộp lại gần nhau. Điều này trỏi với dự đoỏn của học sinh là hai băng giấy sẽ tỏch ra xa nhau.v.v…
1.4.1.2. Vai trũ của thớ nghiệm trong pha " giải quyết vấn đề" Sau khi phỏt hiện ra vấn đề thỡ nhiệm vụ tiếp theo của học sinh là giải Sau khi phỏt hiện ra vấn đề thỡ nhiệm vụ tiếp theo của học sinh là giải quyết vấn đề. Cũng cú nhiều cỏch để giải quyết vấn đề, tuy nhiờn trong nhiều trƣờng hợp thỡ việc sử dụng thớ nghiệm là tối ƣu hơn cả. Việc sử dụng thớ nghiệm trong giai đoạn này cú ƣu điểm là đảm bảo ở mức độ cao của sự phỏt triển tƣ duy của học sinh, bởi vỡ nú đũi hỏi HS phải phõn tớch cỏc quỏ trỡnh, cỏc hiện tƣợng vật lớ, cỏc số liệu thu đƣợc, từ đú tỡm ra điểm giống nhau, khỏc
nhau, và rỳt ra đƣợc cỏi bản chất, cỏi chung trờn cơ sở đú mà tiến hành những khỏi quỏt hoỏ, rỳt ra kiến thức cần lĩnh hội.
Cũng cú trƣờng hợp thớ nghiệm đƣợc tiến hành theo con đƣờng diễn dịch. Tức là sau khi học sinh đó rỳt ra đƣợc kết luận theo con đƣợc suy luận lớ thuyết thỡ chớnh HS sẽ phải dựng thớ nghiệm để kiểm tra lại. Loại thớ nghiệm này đƣợc sử dụng trong trƣờng hợp khụng thể dựng thớ nghiệm theo lối quy nạp (tức là cỏc số liệu khú lấy đƣợc đầy đủ để quy nạp ).
Trong ba mức mức độ hƣớng dẫn HS giải quyết vấn đề là " hƣớng dẫn học sinh tỡm tũi sỏng tạo từng phần, hƣớng dẫn học sinh tỡm tũi quy về kiến thức, phƣơng phỏp đó biết, hƣớng dẫn tỡm tũi sỏng tạo khỏi quỏt " thỡ vai trũ của thớ nghiệm là rất quan trọng. Nếu HS hoàn toàn chƣa cú họăc cú ớt hiểu biết về đối tƣợng cần nghiờn cứu thỡ thớ nghiệm đƣợc sử dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiờn về nú. Khi đú, thớ nghiệm đƣợc sử dụng nhƣ là "cõu hỏi đối với tự nhiờn" và chỉ cú thể thụng qua thớ nghiệm mới trả lời đƣợc cõu hỏi này. Việc tỡm cỏch đặt cõu hỏi đối với tự nhiờn (thiết kế phƣơng ỏn thớ nghiệm) , việc tiến hành cỏc thớ nghiệm và sử lớ cỏc kết quả quan sỏt đƣợc, đo đạc đƣợc, chớnh là quỏ trỡnh tỡm cõu trả lời cho cõu hỏi đặt ra. Nhƣ vậy, thớ nghiệm đƣợc sử dụng nhƣ một cụng cụ phõn tớch hiện thực khỏch quan thụng qua quỏ trỡnh thiết lập nú một cỏch chủ quan để thu nhận tri thức khỏch quan. Vớ dụ: Khi nghiờn cứu hiện tƣợng khỳc xạ ỏnh sỏng, thụng qua thớ nghiệm, HS khụng những quan sỏt đƣợc hiện tƣợng khỏc xạ ỏnh sỏng (sự bẻ góy đột ngột đƣờng đi của tia sỏng tại chớnh mặt phõn cỏch giữa hai mụi trƣờng trong suốt) mà cũn thu thập đƣợc số liệu về gúc tới và gúc khỳc xạ tƣơng ứng, tạo cơ sở để rỳt ra nội dung của định luật khỳc xạ ỏnh sỏng.
1.4.1.3. Vai trũ của thớ nghiệm trong pha " kiểm tra - vận dụng kết quả" quả"
Theo quan điểm của lớ luận nhận thức, một trong những chức năng của thớ nghiệm trong dạy học vật lớ là dựng để kiểm tra tớnh đỳng đắn của cỏc tri thức mà học sinh đó thu đƣợc trƣớc đú. Trong nhiều trƣờng hợp kết quả thớ nghiệm phủ nhận tớnh đỳng đắn của tri thức đó biết, đũi hỏi phải đƣa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nú ở cỏc thớ nghiệm khỏc. Nhờ vậy,ta sẽ thu đƣợc những tri thức cú tớnh khỏi quỏt hơn, bao hàm những tri thức đó biết trƣớc đú nhƣ là trƣờng hợp riờng, trƣờng hợp giới hạn.
Ngoài ra thớ nghiệm cú vai trũ trỡnh bày ứng dụng của cỏc định luật vật lớ trong kỹ thuật hoặc những biểu diễn của định luật trong đời sống nhằm đũi hỏi HS phải vận dụng những điều đó học để giải thớch, do đú giỳp họ đào sõu kiến thức, rốn luyện kỹ năng, đồng thời qua đú giỏo viờn cũng kiểm tra đƣợc mức độ tiếp thu của học sinh.
1.4.2. Vai trũ của thớ nghiệm trong “giải quyết vấn đề tổ chức dạy học theo gúc”
1.4.2.1. Vai trũ của thớ nghiệm trong “gúc trải nghiệm”
Gúc trải nghiệm là gúc mà ở đú HS đƣợc tiến hành cỏc thớ nghiệm thật, thu thập cỏc số liệu đo đƣợc, xử lớ bảng số liệu và từ đú rỳt ra đƣợc cỏi chung, cỏi bản chất, làm cơ sở cho quỏ trỡnh khỏi quỏt hoỏ thành kiến thức cần lĩnh hội. Bờn cạnh đú, nhờ vào việc tự mỡnh tiến hành cỏc thớ nghiệm mà học sinh rốn luyện đƣợc kỹ năng làm thớ nghiệm
Nhƣ vậy, yếu tố khụng thể khụng thể thiếu trong gúc này đú là thớ nghiệm. Nhờ cú thớ nghiệm mà học sinh cú cơ hội khỏm phỏ, thực hành, giao tiếp nhiều hơn với giỏo viờn. Qua đú giỏo viờn cú thể uốn nắn, sửa chữa những sai sút mà học sinh gặp phải trong kiến thức cũng nhƣ trong quỏ trỡnh tiến hành thớ nghiệm
GV cú thể sử dụng gúc trải nghiệm trong pha:
- "Giải quyết vấn đề" nếu nhƣ thớ nghiệm đang cú là thớ nghiệm nghiờn cứu bài học mới
- " Kiểm tra - vận dụng" nếu nhƣ thớ nghiệm đang cú là thớ nghiệm kiểm tra.
1.4.2.2. Vai trũ của thớ nghiệm trong “gúc quan sỏt”
Gúc quan sỏt là gúc mà ở đú học sinh đƣợc quan sỏt hoặc, tiến hành những thớ nghiệm ảo, qua đú cú thể thấy rừ hơn cỏc hiện tƣợng, cỏc quỏ trỡnh xảy ra trong tự nhiờn mà ở thớ nghiệm thực xảy ra quỏ nhanh, khụng rừ ràng. Cũng nhờ cú thớ nghiệm ảo mà HS cú thể dễ dàng thay đổi điều kiện thớ nghiệm, độ lớn của cỏc đại lƣợng vật lớ. Từ đú, quan sỏt đƣợc rừ ràng sự biến đổi của cỏc đại lƣợng vật lớ khỏc cú liờn quan cả về độ lớn, hƣớng, thể hiện trờn đồ thị.
Từ kết quả quan sỏt trờn HS cú thể tự rỳt ra đƣợc: - Mối quan hệ giữa cỏc đại lƣợng vật lớ
- Cỏc quy luật biến đổi của cỏc đại lƣợng
- Cỏc điều kiện giới hạn của thớ nghiệm mà từ đú cú thể nảy sinh vấn đề mới.
- Chứng minh giả thiết mà mỡnh đó đƣa ra.
Nhƣ vậy, thớ nghiệm ảo trong gúc quan sỏt cú quan hệ tƣơng hỗ với thớ nghiệm thật ở gúc trải nghiệm. Chỳng bổ sung cho nhau, giỳp học sinh hoàn thiện kiến thức mà mỡnh thu đƣợc, tạo niềm tin vào khoa học, phỏt triển tƣ duy sỏng tạo.
Cũng nhƣ thớ nghiệm thật trong gúc trải nghiệm, thớ nghiệm ảo trong gúc quan sỏt cú thể sử dụng vào pha nào của quan điểm dạy học giải quyết vấn đề là tuỳ thuộc vào ý đồ của GV và phần mềm thớ nghiệm mà mỡnh cú.
1.5. Thực tế dạy học ở một số trƣờng PTTH tỉnh Thanh Hoỏ. Hoỏ.
1.5.1. Mục đớch điều tra
Việc đổi mới phƣơng phỏp dạy học ở bậc PT hiện nay đang đƣợc thực hiện trờn cả nƣớc núi chung và ở tỉnh Thanh Hoỏ núi riờng. Tuy nhiờn, khụng phải giỏo viờn nào cũng nắm đƣợc định hƣớng đổi mới, cũng nhƣ hệ thống cỏc phƣơng phỏp dạy học, cỏc quan điểm dạy học, trong đú cú quan điểm dạy học “giải quyết vấn đề”. Để cú đƣợc những con số cụ thể về thực trạng của giỏo viờn và HS hiện nay chỳng tụi đó tiến hành điều tra ở ba trƣờng PTTH thuộc tỉnh Thanh Hoỏ.
1.5.2. Đối tƣợng điều tra
1000 học sinh và 200 giỏo viờn học sinh và giỏo viờn thuộc ba trƣờng: PTTH Lờ Hồng Phong, PTTH Bỉm Sơn, PTTH Hà Trung, PTTH Hoàng Lệ Kha…tỉnh Thanh Hoỏ .
1.5.3. Kết quả điều tra
Qua điều tra ở cỏc trƣờng chỳng tụi thu đƣợc một số kết quả nhƣ sau:
Bảng 1.1: Hứng thỳ và mức độ khú, dễ của mụn vật lớ ở trường PT Thớch học do nhu cầu bản thõn Khụng thớch, học do bị bắt buộc Dễ Bỡnh thƣờng Khú SL % SL % SL % SL % SL % 398 39,8 602 60,2* 172 17,2 226 22,6 512 51,2*
Bảng 1.2: Đỏnh giỏ mức độ tham gia cỏc hoạt động của học sinh và mức độ sử dụng cỏc hỡnh thức hoạt động đú của giỏo viờn.
Mức độ thƣờng
xuyờn Đụi khi
Khụng dựng,(tham gia)
Cỏc hoạt động SL % SL % SL %
Nghe, nhỡn, ghi chộp thụng tin do giỏo viờn truyền đạt hoặc ghi trờn bảng
GV 136 68* 64 32 0 0*
HS 826 82,6 174 17,4 0 0
Đọc cỏc kết luận, định nghĩa, định luật, qui tắc trong SGK
GV 142 71* 58 29 0 0*
HS 232 23,2 114 11,4 0 0
Làm bài tập ứng dụng đơn giản GV 120 60 80 40 0 0
HS 131 13,1 125 12,5 0 0
Tự đề xuất, xõy dựng giả thuyết GV 40 20 22 11 138 69
HS 298 29,8 145 14,5 557 55,7
Quan sỏt thớ nghiệm do giỏo viờn biểu diễn từ đú nờu lờn vấn đề cần giải quyết
GV 30 15 35 17,5 135 67,5 HS 768 76,8 78 0,78 154 15,4
Tự tiến hành thớ nghiệm theo hướng dẫn của giỏo viờn để giải quyết vấn đề
GV 17 8,5* 20 10 163 81,5* HS 800 80 116 11,6 84 0,84
Tự đề xuất phương ỏn thớ nghiệm kiểm tra hệ quả rỳt ra từ giải thiết
GV 56 28 10 5 134 67 HS 276 27,6 127 12,7 597 59,7
Tự thiết kế và tiến hành thớ nghiệm để kiểm tra hệ quả rỳt ra từ giải thiết
GV 34 17* 15 7,5 151 75,5* HS 117 11,7 216 21,6 667 66,7
Tự rỳt ra kết luận từ kết quả thớ nghiệm và thảo luận với cả lớp về kết luận đú.
GV 23 11,5 34 17 143 71,5 HS 122 12,2 221 22,1 657 65,7
Tự tỡm hiểu cỏc nguyờn tắc hoạt động của cỏc thiết bị mỏy múc trong đời sống và trong khoa học kĩ thuật
GV 10 5* 23 11,5 167 83,5* HS 98 0,98 115 11,5 787 78,7
Tham gia giải quyết cỏc vấn đề phức tạp, cú sự tham gia của nhiều kiến thức (chuyờn mụn)
GV 67 33,5 45 22,5 88 44
Bảng 1.3. kết quả điều tra giỏo viờn khi dạy cỏc bài định luật Bụi-Lơ-Ma-Ri-Ốt, định luật Sỏc-lơ, phương trỡnh trạng thỏi khớ lý tưởng-Định luật Gay Luy-Xỏc
CH1 đồng chớ cú làm thớ nghiệm khi dạy cỏc bài sau trong
chƣơng trỡnh vật lớ lớp 10 nõng cao khụng ?
SL %
TL
định luật Bụi-Lơ-Ma-Ri-Ốt, định luật Sỏc-lơ, phƣơng trỡnh trạng thỏi khớ lý tƣởng-Định luật Gay Luy-Xỏc
32 16
chỉ làm thớ nghiệm 2 bài đầu, bài sau khụng làm 64 32
khụng làm thớ nghiệm bài nào cả 104 52*
CH2 Nguyờn nhõn khiến đồng chớ khụng làm (hay làm khụng
đủ) thớ nghiệm trờn trong quỏ trỡnh giảng dạy là gỡ?
SL %
TL
Khụng đủ dụng cụ thớ nghiệm 45 22,5
Làm thớ nghiệm mất nhiều thời gian dạy học 42 21
Làm thớ nghiệm trờn lớp chƣa chắc đó thành cụng 60 30*
Thớ nghiệm thiếu sức thuyết phục 53 26,5
CH3 Đồng chớ đó chọn phƣơng ỏn nào khi dạy cỏc kiến thức
ứng dụng ở cuối mỗi bài học?
SL %
TL
Học sinh tự tỡm hiểu SGK 42 21
Học sinh đọc SGK và giỏo viờn giảng giải thờm 75 37,5
Học sinh tớch cực, tự lực tỡm hiểu cỏc kiến thức ứng dụng thụng qua thực tế.
25 12,5*
Giỏo viờn thụng bỏo, giảng giải 58 29
CH4 Lớ do nào khiến cỏc đồng chớ lựa chọn phƣơng ỏn trờn? SL %
TL
Kiến thức ứng dụng khụng quan trọng 10 5
Kiến thức này sẽ khụng cú trong cỏc kỡ thi. 87 43,5*
Khụng cú đủ thời gian, điều kiện vật chất để học sinh tỡm hiểu sõu.
103 51,5*
CH5 Để khắc phục những hạn chế trờn, đồng chớ đó chọn
phƣơng ỏn nào sau đõy?
TL
Tăng thờm thời gian học 100 50
Chỉ tập trung vào những kiến thức trọng tõm, để học sinh cú thể làm tốt cỏc bài thi.
87 43,5
Cho học sinh tham gia giải quyết cỏc vấn đề thực tế một cỏch tớch cực, tự lực để tự tỡm hiểu về vấn đề đang đƣợc học.
13 6,5
Bảng 1.4. Kiến thức về dạy học nờu vấn đề của cỏc giỏo viờn và mức độ sử dụng phương phỏp dạy học này
CH1 Thế nào là dạy học nờu vấn đề? SL %
TL
Đú là tờn gọi khỏc của dạy học truyền thống 40 20
Đú là phƣơng phỏp dạy học lấy học sinh làm trung tõm. 145 72,5* Dạy học giải quyết vấn đề đƣợc xem nhƣ hệ thống cỏc quy
tắc ỏp dụng cỏc thủ phỏp dạy họccú tớnh đến tớnh logớc của thao tỏc tƣ duy và cỏc quy luật của hoạt động nhận thức của học sinh.
15 7,5*
CH2 Những điều kiện cần để tạo tỡnh huống cú vấn đề? SL %
TL
Giỏo viờn cú dụng ý cho học sinh giải quyết một vấn đề tƣơng ứng với việc xõy dựng một tri thức khoa học cần dạy.
69 34,5
Giỏo viờn phải xỏc định rừ tri thức mà học sinh chiếm lĩnh đƣợc (diễn đạt cụ thể một cỏch cụ đỳc, chớnh xỏc nội dung đú) sau khi giải quyết vấn đề.
45 22,5
Giỏo viờn soạn thảo đƣợc nhiệm vụ (cú tiềm ẩn vấn đề) để giao cho học sinh, sao cho học sinh sẵn sàng đảm nhận nhiệm vụ đú.
54 27
Cả 3 điều kiện trờn 32 16*
CH3 Cấu trỳc của dạy học giải quyết vấn đề thƣờng gồm cú mấy giai đoạn?
SL %
TL
2 giai đoạn 78 39
4 giai đoạn 56 28
5 giai đoạn 36 18
CH4 Trong giai đoạn nờu vấn đề thƣờng đƣợc chia thành mấy bƣớc SL % TL 2 bƣớc 69 34,5 3 bƣớc 41 20,5* 4 bƣớc 39 19,5 5 bƣớc 51 25,5
CH5 Cỏc đồng chớ cú thƣờng xuyờn ỏp dụng phƣơng phỏp dạy học giải quyết vấn đề? SL % TL Thƣờng xuyờn 0 0 Khụng thƣờng xuyờn 125 62,5 Khụng bao giờ 75 37,5
Bảng 1.5.Thỏi độ của học sinh đối với cỏc phương phỏp dạy học
Thỏi độ Khụng thớch Bỡnh
thƣờng
Thớch
Cỏc hỡnh thức dạy học SL % SL % SL %
Thuyết trỡnh (khụng cú phƣơng tiện hỗ trợ) 762 76,2* 213 21,3 25 0,25
Thuyết trỡnh (cú tranh ảnh mụ hỡnh trực quan phƣơng tiện hỗ trợ dạy học hiện đại)
524 52,4 319 31,9 157 15,7
Học sinh tự làm thớ nghiệm(cú hƣớng dẫn của giỏo viờn) hoặc quan sỏt thớ nghiệm biểu diễn của giỏo viờn để phỏt hiện và giải quyết vấn đề
220 22 126 12,6 654 65,4*
Học sinh quan sỏt cỏc thớ nghiệm ảo để phỏt hiện ra vấn đề cần giải quyết, và giải quyết vấn đề dƣới sự hƣớng dẫn của giỏo viờn.
287 28,7 113 11,3 600 60
học sinh tự tiến hành cỏc thớ nghiệm ảo để phỏt hiện ra vấn đề cần giải quyết, và giải quyết vấn đề dƣới sự hƣớng dẫn của giỏo viờn.
Từ cỏc bảng số liệu trờn ta thấy:
- Đối với HS: Đa số học sinh coi mụn vật lớ là một mụn học khú và với cỏch dạy học cũ (thuyết trỡnh) thỡ cỏc em khụng cú hứng thỳ để học mụn này (cỏc số liệu cú đỏnh dấu sao ở bảng 1.1 và 1.5). Vỡ vậy, cỏc em mong muốn đƣợc học theo cỏc phƣơng phỏp dạy học tớch cực núi chung và quan điểm dạy học giải quyết vấn đề núi riờng, để cỏc em cú điều kiện tự làm nhiều thớ nghiệm hơn ( cả thớ nghiệm thật lẫn thớ nghiệm ảo), đƣợc tiếp xỳc nhiều hơn