1.2.1. Khái niệm và vai trị của bài tập Vật lí trong dạy học. a. Khái niệm bài tập Vật lí
được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận logic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp Vật lí ...” Thực ra, trong các giờ học Vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài tập đối với học sinh. (Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách, 2016)
Theo các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học bộ mơn, người ta thường hiểu bài tập Vật lí là những bài tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng Vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy Vật lí của HS và rèn kỹ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn. (Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách, 2016)
Bài tập Vật lí là hệ thống thơng tin xác định gồm những điều kiện và yêu cầu được đưa ra trong q trình dạy học, địi hỏi người học phải có một lời giải đáp, mà lời giải đáp này khơng có ở trạng thái có sẵn của người giải tại thời điểm mà bài tập được đặt ra. (Võ Văn Thông, 2016)
Từ những khái niệm trên, chúng tôi đưa ra định nghĩa: bài tập Vật lí là những
nhiệm vụ do GV đặt ra cho HS từ những tình huống Vật lí giả định hoặc tình huống Vật lí thực tiễn, u cầu HS tìm ra hướng giải quyết, đáp án, kết quả. Qua đó giúp HS rèn luyện các kĩ năng, củng cố, vận dụng kiến thức Vật lí và phát triển năng lực cần thiết.
b. Vai trị của bài tập Vật lí trong dạy học
Theo tác giả Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2016), bài tập Vật lí có các vai trị như sau:
Bài tập Vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học Vật lí ở nhà trường phổ thơng.
Thơng qua dạy học về bài tập Vật lí, người học có thể nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và tồn diện hơn những khái niệm Vật lí, quy luật Vật lí, hiện tượng Vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn, làm cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học.
Bài tập Vật lí có thể được sử dụng như một phương tiện độc đáo để nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho HS. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, HS có nhu cầu tìm kiếm kiến thức mới, đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc.
Bài tập Vật lí sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người học, đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng Vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề.
Bài tập Vật lí cịn là hình thức củng cố, ơn tập, hệ thống hóa kiến thức và là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của HS. Khi giải bài tập Vật lí, HS phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu khía cạnh nào đó của kiến thức hoặc phải tổng hợp kiến thức trong một đề tài, một chương hoặc một phần của chương trình.
1.2.2. Khái niệm và vai trò của BTVLTT trong việc phát triển năng lực GQVĐ của HS GQVĐ của HS
Bài tập Vật lí gắn với thực tiễn là những câu hỏi liên quan đến vấn đề rất gần gũi trong thực tế mà khi trả lời, HS không những phải vận dụng linh hoạt các khái niệm, quy tắc, định luật Vật lí mà cịn phải nắm chắc và vận dụng tốt các hệ quả của chúng. Các bài tập thực tiễn chú trọng đến việc chuyển tải kiến thức từ lý thuyết sang những ứng dụng kĩ thuật đơn giải tương ứng trong thực tế. Trong quá trình dạy học, bài tập Vật lí gắn với thực tiễn là cơng cụ giúp GV dạy học tích cực theo xu hướng đổi mới hiện nay, đồng thời là một cơng cụ hữu ích trong kiểm tra, đánh giá. (Lê Thị Thu Hiền, Lê Hoàng Phước Hiền, 2017)
Từ việc nghiên cứu cơ sở lý luận trên, chúng tôi đưa ra định nghĩa về bài tập Vật lí thực tiễn như sau: BTVLTT là những câu hỏi hay những yêu cầu xuất phát từ
tình huống Vật lí có vấn đề trong thực tiễn cuộc sống do GV đặt ra và yêu cầu HS trả lời hoặc thực hiện. Qua đó giúp HS rèn luyện các kĩ năng, củng cố, vận dụng kiến thức Vật lí và phát triển năng lực cần thiết.
Có thể nói, BTVLTT đóng một vai trị quan trọng trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS vì một số lý do sau:
BTVLTT đặt ra tình huống có vướng mắc cho HS, khơi gợi lên sự hứng thú, tị mị và khiến HS có nhu cầu giải quyết vướng mắc của tình huống đó.
BTVLTT khiến HS phải trải qua quy trình: phát hiện vấn đề → đề xuất, lựa chọn giải pháp GQVĐ → giải quyết và đánh giá giải pháp, rút ra kết luận. Vì vậy, thơng qua BTVLTT, HS có thể rèn luyện các năng lực thành tố của năng lực GQVĐ, biểu hiện qua các chỉ số hành vi.
Đối với các bài tập mang “vấn đề” lớn, GV có thể giao BTVLTT cho HS mang về nhà tìm hiểu. Vì vậy, có thể tận dụng thời gian học tập ở nhà hay yêu cầu HS tự đi tìm hiểu thực tế để trả lời câu hỏi, chứ khơng trong bó buộc thời gian học trên lớp.
GV có thể sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học đa dạng kết hợp với BTVLTT để làm tăng sự tích cực và phát triển năng lực GQVĐ cho HS.
GV có thể kiểm tra, đánh giá được sự phát triển năng lực GQVĐ của HS thơng qua q trình HS tìm ra lời giải, đáp án của BTVLTT.
BTVLTT giúp HS nhận biết được các tình huống tương tự và giải quyết vấn đề trong cuộc sống.
1.2.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng BTVLTT a. Nguyên tắc xây dựng BTVLTT a. Nguyên tắc xây dựng BTVLTT
Từ nghiên cứu của tác giả Nguyễn Hồng Quyên (2018), chúng tôi đưa ra nguyên tắc xây dựng BTVLTT như sau:
BTVLTT phải đáp ứng được mục tiêu bài học: từ nội dung thông tin, kiến thức đến hình thức trình bày, vướng mắc cần giải quyết trong bài tập đều phải đáp ứng được mục tiêu dạy học.
BTVLTT phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức: mâu thuẫn giữa lý thuyết và thực tiễn, mâu thuẫn giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, mâu thuẫn giữa bản chất và hiện tượng.
Bối cảnh của BTVLTT phải gây ngạc nhiên, tạo sự hứng thú, lơi cuốn HS; từ đó, HS mới quan tâm và có nhu cầu giải quyết vấn đề có trong tình huống.
BTVLTT phải phù hợp với đối tượng và trình độ của HS. Tùy từng đối tượng, trình độ nhận thức của HS, GV cần xây dựng BTVLTT có tỉ lệ giữa thơng tin phần đã biết và phần cần phải tìm hiểu cho phù hợp.
BTVLTT phải có tính khả thi, HS có thể giải quyết được vấn đề trong bài tập trong thời gian mà GV quy định.
b. Quy trình xây dựng BTVLTT
Từ việc nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi đề xuất quy trình xây dựng BTVLTT như sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu bài học/ chủ đề dạy học
Ở bước này, GV xác định chính xác các mục tiêu về kiến thức, kỹ năng, thái độ cần đạt được và các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ cần biểu hiện của HS sau bài học/ chủ đề.
Bước 2: Phân tích và xác định nội dung bài học / chủ đề
GV phân tích nội dung bài học / chủ đề và xác định rõ những nội dung kiến thức, kỹ năng, thái độ cần cho HS tiếp thu và rèn luyện.
Bước 3: Tìm kiếm những thơng tin liên quan đến nội dung/ chủ đề bài học hay quan sát, trải nghiệm để làm tư liệu cho BTVLTT
GV tìm kiếm những thơng tin trên các phương tiện thông tin đại chúng: sách báo, Internet, tạp chí khoa học, ... để làm tư liệu cho các tình huống thực tiễn trong BTVLTT.
GV quan sát những sự vật, hiện tượng trong cuộc sống hằng ngày để rút ra được yếu tố thực tiễn cần thiết và đưa vào bài tập của mình.
Bước 4: Xây dựng tiến trình dạy học phù hợp với nội dung bài học/ chủ đề
Trên cơ sở những nội dung bài học/ chủ đề, GV xây dựng tiến trình dạy học phù hợp kết hợp với việc sử dụng các phương pháp, kĩ thuật, thiết bị dạy học tích cực.
Bước 5: Sử dụng những tư liệu để xây dựng nên BTVLTT
GV chọn lọc các tình huống phù hợp từ những tư liệu đã tìm kiếm và căn cứ vào mục đích sử dụng bài tập để xây dựng nên BTVLTT. GV cần trình bày rõ tình
huống có vấn đề, cung cấp đủ lượng thơng tin cần thiết và nêu rõ yêu cầu mà HS phải giải đáp.
Bước 6: Kiểm tra, đánh giá BTVLTT đã xây dựng, tìm ra cách giải và điều chỉnh lại cho phù hợp
GV kiểm tra lại và tìm ra hướng giải quyết của bài tập, hình dung ra những sai lầm mà HS có thể mắc phải trong q trình tìm kiếm câu trả lời hay thực hiện yêu cầu của bài tập. Từ đó, điều chỉnh lại cho phù hợp.
Có thể tóm tắt quy trình xây dựng BTVLTT bằng sơ đồ 1.2.
Sơ đồ 1.2. Quy trình xây dựng bài tập Vật lí thực tiễn 1.3. Sử dụng BTVLTT vào dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS
1.3.1. Phân loại BTVLTT trong dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS
Bài tập Vật lí rất phong phú và đa dạng. Theo tác giả Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2016), có bốn cách phân loại bài tập Vật lí như sau:
Căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy
Căn cứ vào nội dung bài tập
Căn cứ vào phương thức cho điều kiện và phương thức giải
Căn cứ vào dạng câu hỏi trong bài tập
Chúng tôi liệt kê các kiểu phân loại bài tập Vật lí theo tác giả Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách như sơ đồ 1.3.
Xác định mục tiêu bài học/ chủ đề Xác định nội dung bài học/ chủ đề Tìm kiếm thơng tin Xây dựng tiến trình dạy học Xây dựng BTVLTT Kiểm tra, chỉnh sửa
Sơ đồ 1.3. Các cách phân loại bài tập Vật lí
Tuy nhiên, đối với luận văn này, trong dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS, chúng tơi phân loại BTVLTT dựa theo mục đích sử dụng bài tập như sau:
Bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu: là loại bài tập đưa ra một tình huống trong
thực tiễn dùng để giúp HS phát hiện và làm rõ vấn đề cần giải quyết ở đầu bài; đồng thời khơi gợi sự tò mò, hứng thú của HS đối với bài học. Bài tập chứa các câu hỏi có nhiệm vụ dẫn dắt HS từng bước phân tích tình huống, phát hiện và nêu bật lên vấn đề cần giải quyết trong buổi học. Loại bài tập này chủ yếu giúp HS phát triển năng lực thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề”. Từ đó, HS được GV dẫn dắt hoặc tự đề xuất giả thuyết để GQVĐ.
Bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới: là loại bài tập gắn với tình
huống thực tiễn mà thơng qua việc tìm cách giải hay hoàn thành các nhiệm vụ mà bài tập đưa ra, HS sẽ tự giải quyết được vấn đề hoặc kiểm tra được
Bài tập Vật lý
Mức độ phát triển tư duy
Bài tập luyện tập Bài tập sáng
tạo
Nội dung bài tập Bài tập có nội dung cụ thể Bài tập có nội dung trừu tượng Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp Bài tập có nội dung lịch sử Bài tập vui Phương thức cho điều kiện và phương thức giải Bài tập định tính Bài tập định lượng Bài tập thí nghiệm Bài tập đồ thị Dạng câu hỏi trong bài tập Bài tập đóng Bài tập mở
quyết vấn đề, HS sẽ tìm ra kiến thức mới, kỹ năng mới đáp ứng được mục tiêu bài học. Loại bài tập này chủ yếu giúp HS phát triển hai năng lực thành tố “Đề xuất và lựa chọn giải pháp” và “Thực hiện, đánh giá giải pháp GQVĐ”
Bài tập Vật lí thực tiễn củng cố - vận dụng: là loại bài tập đưa ra tình huống
có vấn đề trong thực tiễn để giúp HS vận dụng thành thạo hơn kiến thức mới rút ra được, đồng thời sử dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề do bài tập đưa ra. Thơng qua đó phát triển được các thành tố của năng lực GQVĐ.
Bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn: là loại bài tập yêu cầu HS tự tìm hiểu,
tham khảo sách hay internet, bài báo khoa học, ... về các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống do bài tập đưa ra. Từ đó giúp HS có thêm kinh nghiệm trong cuộc sống, kiến thức về thế giới xung quanh, ... Dạng bài tập có thể xem là một đề tài nhỏ yêu cầu HS nghiên cứu, tìm hiểu tại lớp hoặc ở nhà. Dạng bài tập này có thể có đáp án mở, HS trình bày câu trả lời dưới dạng bài thu hoạch và có thể thuyết trình trước lớp về vấn đề tìm hiểu được. GV có thể giao bài tập tìm hiểu thực tiễn vào đầu buổi học hoặc cuối buổi học. Nhờ vậy, loại bài tập này có thể giúp HS phát triển được các thành tố của năng lực GQVĐ.
1.3.2. Nguyên tắc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực GQVĐ của HS GQVĐ của HS
Để việc sử dụng BTVLTT có hiệu quả trong dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ, GV cần tuân thủ một số nguyên tắc sau:
GV lựa chọn, chuẩn bị số lượng các bài tập Vật lí mở đầu, bài tập Vật lí xây dựng kiến thức mới, bài tập Vật lí củng cố - vận dụng, bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn một cách hợp lý.
GV tạo điều kiện thuận lợi để HS tự tìm hiểu, giải quyết vấn đề trong tình huống thực tiễn của bài tập. Bên cạnh đó, GV theo dõi và chỉ hỗ trợ (phân tích tình huống, đặt câu hỏi gợi ý, ...) khi HS gặp khó khăn. Tùy theo trình độ nhận thức của HS mà có sự hỗ trợ với mức độ phù hợp thì mới giúp phát
triển được năng lực GQVĐ của HS.
GV linh hoạt sử dụng phương pháp dạy học phù hợp sao cho HS phát huy được sự tích cực của mình trong việc phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp GQVĐ và rút ra kết luận. Có hoạt động làm việc cá nhân nhưng cũng có hoạt động làm việc theo nhóm.
Khi đưa ra một bài tập, GV cần xác định được mục tiêu mà HS cần đạt được sau khi giải quyết bài tập đó là gì. Thơng qua việc giải BTVLTT, GV có thể đánh giá được mức độ năng lực GQVĐ của HS.
Sắp xếp các bài tập theo thứ tự từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, theo trình tự tiếp thu kiến thức của HS
1.3.3. Quy trình sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực GQVĐ của HS GQVĐ của HS
Từ cách phân loại và nguyên tắc sử dụng BTVLTT trong việc dạy học phát triển năng lực GQVĐ của HS, chúng tơi để xuất quy trình sử dụng BTVLTT nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS theo sơ đồ 1.4.
Sơ đồ 1.4. Quy trình sử dụng BTVLTT trong dạy học phát triển năng lực GQVĐ của HS Xác định nội dung, mục tiêu bài học • Xác định nội dung kiến thức và mục tiêu của bài học Lựa chọn BTVLTT • Lựa chọn số lượng bài tập phù hợp với tiến trình Phát hiện và làm rõ vấn đề • Bài tập mở đầu Đề xuất giải pháp và GQVĐ, rút ra kiến thức mới • Bài tập tìm hiểu kiến thức mới 1