2.2.1. Đề xuất Tiến trình dạy học kiến tạo:
Kết hợp với các phơng pháp của các tác giả cứu PPDH đã ở trên, chúng tôi xin đề xuất Tiến trình dạy học kiến tạo theo sơ đồ sau:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nhận thức của HS Hiểu biết hiện có đư ợc “huy động”.
Xuất hiện mâu thuẫn nhận thức; những hiểu biết hiện có không đủ để giải quyết vấn đề hoặc mâu thuẫn với những bằng chứng. Những hiểu biết hiện có được điều chỉnh (thay đổi/ phát triển) và đạt đựoc hiểu biết mới – kiến thức cần đạt. Đưa ra tình huống
nhằm làm bộc lộ hiểu biết, quan niệm của HS.
Dựa vào hiểu biết đã có để đưa ra ý kiến dự đoán về hiện tượng sẽ xảy ra; cách làm: điều kiện để hiện tượng xảy ra.
Phân tích ý kiến của HS. Tổ chức hướng dẫn đánh giá sự phù
hợp của ý kiến. Xem xét sự phù hợp của ý kiến (suy luận để rút ra kết quả từ dự đoán). + Thu thập chứng cứ (từ kinh nghiệm thực tế, quan sát, thí nghiệm) để đánh giá sự phù hợp của các ý kiến + Nêu nhận xét về sự phù hợp hay không phù hợp của các ý kiến được đưa ra.
Trường hợp ý kiến HS chưa phù hợp (sai hoặc chưa đầy đủ) (1). GV có thể phải giúp đỡ HS xây dựng dự đoán mới bằng cách: + Liên hệ với kinh nghiệm đã có;
+ Cung cấp thêm kinh nghiệm;
+ Sử dụng phương pháp tương tự; + Đưa ra nhiệm vụ trung gian…
Kiến thức mới được vận dụng để giải quyết thành công các nhiệm vụ và qua đó được củng cố Vận dụng kiến thức mới Đưa ra yêu cầu vận
dụng kiến thức mới Phát biểu kiến thức được hợp thức hoá. Trường hợp ý kiến HS phù hợp (2) . Hợp thức hoá kiến thức .
Môi trường thân thiện, hỗ trợ HS xây dựng kiến thức. (1)
(2)
2.2.2. Đặc điểm của tiến trình dạy học đợc đề xuất
Tiến trình dạy học đã đề xuất ở trên có những đặc điểm chung của các PPDH theo quan điểm kiến tạo đã đợc đề nghị là ở chỗ GV tổ chức cho HS tự
xây dựng kiến thức bằng cách đi sâu vào việc tạo điều kiện cho HS bộc lộ quan niệm có sẵn liên quan đến tri thức cần lĩnh hội; việc tạo mâu thuẫn giữa những kết quả quan sát mới với quan niệm đã có; việc tổ chức cho HS trao đổi tạo điều kiện cho các ý kiến va chạm với nhau. Qua đó HS điều chỉnh đợc quan niệm sai và xây dựng quan niệm đúng.
2.2.3. Phân tích tiến trình dạy học kiến tạo đợc đề xuất
a. Đa ra tình huống nhằm làm bộc lộ hiểu biết, quan niệm sẵn có của HS.
GV tổ chức tình huống liên quan đến vấn đề cần dạy, bằng cách cho HS tiếp cận các hiện tợng vật lí (làm thí nghiệm, quan sát thực tế, mô tả bằng lời). GV thiết lập mối quan hệ giữa thông tin thu đợc với vốn kinh nghiệm đã có của HS bằng các câu hỏi, khuyến khích các em vận dụng kinh nghiệm, hiểu biết của mình đa ra những phỏng đoán, giải thích… ở đây cần quan tâm đến những vấn đề gần gũi, thiết thực, gây hứng thú cho HS trong xây dựng tình huống. Các quan niệm ban đầu của HS có thể đúng hoàn toàn, đúng một phần hay cũng có thể là sai (Sai do nhiều nguyên nhân: do sơ suất, chủ quan; do khái quát từ một vài trờng hợp đúng trong phạm vi hẹp...).
Chúng ta nên hiểu rằng những quan niệm sai của HS hoàn toàn khác với những trở lực khoa học luận đối với các nhà bác học về mức độ và chiều sâu. Trở lực khoa học luận đối với các nhà khoa học, là quan niệm sai lầm ăn sâu trong tiềm thức của họ, ảnh hởng đến sự phát triển của khoa học. Khi các nhà khoa học vợt qua những trở ngại này thì khoa học mới phát triển. Ví dụ Vật lí thời Hi lạp coi Trái Đất là trung tâm của vũ trụ, Mặt Trời và các hành tinh khác chuyển động quanh Trái Đất, thậm chí có lần Chúa đã bắt Mặt Trời phải dừng lại một lúc trên bầu trời …Cho mãi đến năm 1543 Copecnic đa ra thuyết nhật tâm của mình, nhng phải trải qua một cuộc đấu tranh lâu dài đầy khó khăn và thử thách của nhiều nhà bác học nh Bruno, Keple và đặc biệt là Vật lí thực nghiệm của Galile…mới bác bỏ đợc thuyết địa tâm của Arixtôt, công nhận thuyết nhật tâm của Copecnic vào năm 1633. Hay quan niệm về không gian và thời gian tuyệt đối đã cản trở nhận thức của các nhà khoa học, khi giải quyết các vấn đề về sự truyền ánh sáng trong các môi trờng, mãi cho đến khi các nhà bác học vợt qua đợc trở ngại này, nhận thấy tính tơng đối của không gian và thời gian thì mới có cơ sở tiến đến thuyết tơng đối của Anhxtanh…
Còn những quan niệm sai của HS, nhiều khi rất vô lí đối với GV và do đó rất ngớ ngẩn đối với các nhà khoa học. Chẳng hạn nh các nhà khoa học không bao giờ cho rằng vận tốc là một đại lợng vô hớng, chuyển động nhanh dần đều thì gia tốc tăng dần, nhng ngợc lại HS lại có thể quan niệm nh vậy, vì chúng cho rằng vận tốc có những giá trị đại số nào đó nh 30km/h, 3m/s…do đó nó là đại l- ợng vô hớng. Hay từ việc nhận thức chuyển động nhanh dần đều thì vận tốc tăng dần do đó gia tốc cũng phải tăng dần theo thời gian… Chính những điều đó có ảnh hởng rất lớn đến quá trình nhận thức của HS.
Các quan niệm sai của HS xuất phát từ rất nhiều nguyên nhân khác nhau, nếu GV không quan tâm đến điều đó thì việc lĩnh hội các kiến thức khoa học của HS sẽ gặp rất nhiều khó khăn.
Nếu khi phát hiện ra HS có quan niệm sai lầm, GV khẳng định ngay lập tức là “sai” và bác bỏ ý kiến của HS đó, để mời ý kiến của HS khác hay GV áp đặt luôn quan niệm đúng của mình (khoa học), mà không cần tìm hiểu xem tại sao HS lại trả lời nh vậy, cũng không giải thích cho HS rõ câu trả lời đó tại sao lại cha đúng, thậm chí cũng không quan tâm tới việc HS có phản ứng nh thế nào tới quan niệm mà mình mới đa ra. Dạy học nh vậy thì những gì mà HS lĩnh hội đợc chỉ là hình thức và cỡng ép phải nhận, chứ không thực sự trở thành cái của mình nên HS rất dễ bị quên. Do đó trong nhiều trờng hợp để giải quyết các vấn đề tơng tự đặt ra, HS rất có thể lại mắc phải sai lầm cũ.
b. Tổ chức, hớng dẫn HS đánh giá sự phù hợp của các ý kiến bằng cách tiến hành thí nghiệm hoặc bằng lập luận logic. Giúp các em thay đổi quan niệm, hiểu biết cha đúng ban đầu để đạt đợc tri thức mới.
Khi HS có biểu hiện sai lầm, GV không nên bác bỏ ngay mà tạm thời chấp nhận ý kiến đó. Sau đó tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến sai lầm đó của HS.
+ Nếu do sơ suất (chẳng hạn nh kết quả của một bài toán nào đó mà HS đã tính đợc là vA=15m/s; vB= 10,6m/s và kết luận xe B chuyển động nhanh hơn xe A) thì GV chỉ cho HS sửa chữa ngay.
+ Nếu biểu hiện sai lầm của HS do quan niệm sai về kiến thức từ trớc thì GV nên cho HS thảo luận, làm rõ ý kiến, nêu dẫn chứng (nếu có thể) để bảo vệ luận điểm của mình. Sau đó GV cho các em so sánh, đối chiếu các ý kiến đó với nhau, để cuối cùng tự rút ra đợc ý kiến của mình đúng hay sai, cần bổ sung hay bác bỏ…
Ví dụ: Viên bi thứ nhất lăn từ điểm A
A
→
A
v v→B
đến điểm B mất 8giây, với vận tốc ban đầu là 3m/s. Viên bi B chuyển động theo
chiều ngợc lại với gia tốc aB =−2m/s2
Biết rằng quãng đờng AB là 10m. Xác định trạng thái chuyển động của 2 viên bi.
HS có thể tính đợc gia tốc của viên bi A qua công thức s = vAt +12 at2
<=> aA = 2( 2 ) t t v s− A thay số vào tính đợc aA =- 16 7 m/s2. Kết luận viên bi A có gia tốc âm nên vật chuyển động chậm dần đều. Tơng tự viên bi B cũng có gia tốc bằng -2m/s2 (theo đề bài) nên nó cũng chuyển động chậm dần đều.
Nếu GV bác bỏ ngay kết luận của HS về viên bi B, vì cho rằng “sai” và gọi HS khác bổ sung. Một số HS khác sẽ trả lời ngợc lại, là viên bi B chuyển động nhanh dần đều. Câu trả lời đó đợc chấp nhận đúng, hợp với ý của GV, bài toán coi nh đã đợc giải và GV chuyển sang vấn đề khác. Nhng thực tế, nếu tìm hiểu kĩ chúng ta sẽ thấy HS vẫn còn thắc mắc rằng: Đúng là vật có gia tốc âm, tại sao nó lại chuyển động nhanh dần đều đợc nhỉ? (thậm chí kể cả HS vừa đứng dậy trả lời viên bi B chuyển động nhanh dần đều, cũng không hiểu tại sao lại nh thế).
Nếu GV không bác bỏ ngay ý kiến của HS mà đặt thêm các câu hỏi nh + Bài toán đã chọn, chiều dơng là chiều chuuyển động của viên bi nào? + Chiều của vận tốc và gia tốc của viên bi A nh thế nào?
Tích vô hớng aCaB nh thế nào?
+ Viên bi B chyển động theo chiều ngợc lại với aB =−2m/s2
hãy chỉ phơng, chiều của vận tốc và gia tốc của viên bi B. Từ đó tính tích vô hớng aCaB
Yêu cầu HS trả lời những câu hỏi nh vậy, chính là đã giúp cho HS tự nhận thấy chỗ sai của mình và cần thiết phải sửa chữa. Để thay đổi quan niệm lệch lạc một cách tự nhiên, mà các em không cảm thấy bị ràng ép, bắt buộc phải nhớ máy móc nh trớc nữa.Tuỳ vào trờng hợp cụ thể, HS có thể tự thảo luận một cách trực tiếp, hoặc thông qua sự gợi ý của GV, mà từ đó có thể nhận xét đợc kết quả thu đợc, “ủng hộ” hay “bác bỏ” ý kiến nào trong các ý kiến đợc đa ra. B
Từ đó HS tự bổ sung, tổng hợp, khái quát hoá trên cơ sở ý kiến hiện tại và xây dựng kiến thức mới phù hợp hơn.
Mặt khác GV cũng cần:
+ Tạo môi trờng thuận lợi và khuyến khích HS làm việc hợp tác, thảo luận nhóm, thảo luận chung cả lớp. Khuyến khích HS tranh luận, tìm lí lẽ, bằng chứng để bảo vệ cho ý kiến của mình, phản bác ý kiến đối lập. Những hoạt động này sẽ giúp các em bộc lộ ra quan niệm của mình, và tự nhận thức đợc chính quan niệm đó cũng nh quan niệm của cả ngời khác (HS khác).
+ Hỗ trợ thích hợp để HS phát huy tính tích cực, nỗ lực xây dựng kiến thức mới bằng cách: Đa ra các câu hỏi gợi ý, cung cấp thêm kinh nghiệm để HS dễ tởng tợng ra vấn đề hơn. Hay khi HS rơi vào tình trạng bế tắc, GV cần đa ra vấn đề đơn giản hơn, thích hợp hơn.
Tuỳ theo từng nội dung học tập và trình độ (hiểu biết, quan niệm ban đầu của HS) nh thế nào mà vận dụng t tởng của LTKT theo những mức độ khác nhau.
Trờng hợp HS có hiểu biết, quan niệm ban đầu phong phú và thuận lợi việc xây dựng kiến thức mới thì kinh nghiệm (qua quan sát, thí nghiệm…) cung cấp ở lớp học chỉ cần thể hiện rõ dấu hiệu bản chất, để giúp HS phân tích, rút ra đợc mối liên hệ bản chất.
Ví dụ: Khi nghiên cứu chuyển động rơi tự do, GV có thể cho HS tự trình bày những hiểu biết của mình về vật rơi tự do, sau đó làm thí nghiệm:
+ Gắn vào vật nặng một băng giấy và luồn băng giấy qua khe một bộ rung đặt cố định ở một độ cao nào đó.
+ Thả vật nặng rơi tự do, đồng thời cho bộ rung hoạt động.
+ Khi vật rơi, bút ở đầu cần rung ghi trên băng giấy những vết nhỏ tại các thời điểm liên tiếp bằng nhau (khoảng thời gian nh nhau), thì các khoảng cách liên tiếp của các vết đó ngày càng lớn…
Các số liệu từ thí nghiệm sẽ chứng minh vật rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều và sau đó GV hớng dẫn HS tìm gia tốc rơi tự do. Từ đó HS có thể tự rút ra đợc những kết luận chính xác.
Trờng hợp HS có những quan niệm ban đầu sai lầm, cản trở việc tiếp thu kiến thức khoa học mới. GV có nhiệm vụ cho HS tự bảo vệ quan niệm sai đó của mình, từ đó xác định rõ nguyên nhân sai lầm để tìm cách khắc phục nh: cho
HS tiến hành thí nghiệm, hay tạo tình huống xung đột. Tuỳ vào từng nội dung cụ thể mà việc thay đổi quan niệm sai cho HS còn phụ thuộc vào thời gian đầu t.
Trờng hợp HS cha có kinh nghiệm để nghiên cứu kiến thức khoa học mới, hay vấn đề đó còn xa lạ và trìu tợng đối với HS không thể tự khám phá đ- ợc, thì GV cần thông báo cho HS tiếp nhận một cách từ từ. Trong trờng hợp này dạy học vận dụng theo LTKT phát huy ít hiệu quả.
c.Tổ chức cho HS vận dụng kiến thức mới trong tình huống mới.
Giai đoạn này có thể dài ngắn và mức độ khó khăn khác nhau. GV cần phải thiết kế con đờng đi từ câu hỏi đến câu trả lời nh thế nào để sao cho HS cảm thấy có hứng thú sau khi xác định đợc tình huống mới, và tìm mọi cách phát huy hết t duy của mình, vận dụng đợc kiến thức vừa học để giải quyết đợc tình huống đó. Giai đoạn này chính là giai đoạn tái tạo lại hoạt động nghiên cứu khoa học của loài mgời.
2.3. Mục tiêu kiến thức phần động học chất điểm lớp 10 ban KHTN
- Nêu đợc chuyển động cơ, chất điểm, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc là gì.
- Nhận biết đợc đặc điểm về vận tốc của chuyển động thẳng đều.
- Nêu đợc ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều)
- Viết đợc công thức tính gia tốc của một chuyển động thẳng biến đổi đều. - Nêu đợc đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, trong chuyển động thẳng chậm dần đều.
- Viết đợc biểu thức tính vận tốc: vt = v0 + at, phơng trình chuyển động: x = x0 + v0t + 21 at2. Từ đó suy ra công thức tính đờng đi. (nếu quy ớc chọn chiều dơng là chiều của v→0 thì quãng đờng đi đợc trong chuyển động thẳng biến đổi đều đợc tính là: s = v0t + 12 at2 ,và vt v2 2as
0
2− = ).
- Nêu đợc sự rơi tự do là gì, viết đợc công thức tính vận tốc và đờng đi của chuyển động rơi tự do. Nêu đợc đặc điểm về gia tốc rơi tự do.
- Phát biểu định nghĩa về chuyển động tròn đều. Nêu đợc ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều.
- Viết đợc công thức tính độ dài và chỉ đợc hớng vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều.
- Viết đợc công thức tính và nêu đợc đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số, của chuyển động tròn đều.
- Viết đợc hệ thức giữa tốc độ dài và tốc độ góc.
- Nêu đợc hớng của gia tốc trong chuyển động tròn đều và viết đợc biểu thức của gia tốc hớng tâm.
- Viết đợc công thức vận tốc: v→1,3 =v→1,2+v→2,3
- Nêu đợc sai số tuyệt đối của phép đo một đại lợng vật lí là gì và phân biệt đợc sai số tuyệt đối với sai số tỉ đối.
2.4. Phân tích nội dung kiến thức phần: Động học chất điểm-Vật lí 10 Ban KHTN
TT Kiến thức chính Nội dung
1 Chuyển động cơ Chuyển động là sự dời chỗ của vật theo thời gian.
2 Chất điểm -Khi kích thớc của vật rất nhỏ so với phạm vi chuyển động của nó thì vật đợc coi là chất điểm.
3 Hệ qui chiếu -Một vật mốc gắn với một hệ toạ độ và một mốc thời