CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Nghiên cứu về phát triển tƣ duy trong dạy học vật lý
1.2.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài về phát triển tư duy trong dạy học vật lý Phát triển tư duy cho HS là một trong những nhiệm vụ của GV trong quá trình dạy học. Do đó, phát triển tư duy trong dạy học vật lý là nhiệm vụ không thể thiếu của các GV vật lý. Trên thực tế đề tài này đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và nhà giáo dục trên thế giới.
Đã có một số công trình nghiên cứu về việc phát triển và bồi dưỡng năng lực tư duy cho HS trong dạy học vật lý. Điển hình là các nghiên cứu sau: “FCI Normalized Gain, Scientific Reasoning Ability, Thinking in Physics, and Gender Effects” của nhóm tác giả Vincent P. Coletta, Jeffrey A. Phillips, and Jeff Steinert;“Students' conceptual thinking and teachers' perceptions about their classroom performance in Physics” của các tác giả Munir Khan, và Muhammad Naseer Ud Din và “Teaching information evaluation an critical thinking skills in physics classes” của nhóm tác giả Adriana Popescu, James Morgan (2007) [59], [71], [77], [86].
Các nghiên cứu trên chỉ ra rằng lúc đầu không có sự khác biệt trong kết quả học tập giữa HS nam và HS nữ, nhưng sau khi tham gia chương trình TIP (thinking in physics program), điểm số của HS nam và HS nữ đã có sự khác biệt. Học sinh nam có điểm số cao hơn HS nữ [86]. Ngoài ra, nghiên cứu còn chỉ ra rằng nếu mức độ tư duy của HS càng cao thì thành tích học tập vật lý của HS càng cao. Và cũng theo kết quả nghiên cứu thì khoảng 50% HS được đánh giá có mức độ tư duy dưới trung bình [71]. Đồng thời, không có sự khác biệt đáng kể về kết quả đánh giá tư duy giữa HS ở các trường tư và trường công lập [77]
Các kết quả nghiên cứu trên kết luận rằng: có thể rèn luyện để phát triển tư duy cho HS và trong quá trình dạy học vật lý cần chú trọng hơn nữa việc phát triển tư duy cho HS [59] [71].
Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chưa đề cập đến các kỹ năng tư duy đặc thù cần thiết trong nghiên cứu Vật lý, chưa chỉ ra các biện pháp cụ thể có thể áp dụng để phát triển tư duy cho HS.
1.2.2. Các nghiên cứu trong nước về phát triển tư duy trong dạy học vật lý Về vấn đề tư duy trong dạy học vật lý, có Luận án Tiến sĩ Giáo dục học của tác giả Vũ Đào Chỉnh (1986) với đề tài “Phát triển tư uy học sinh ằng cách ồi ưỡng cho họ phương pháp nhận thức của vật lý thông qua ạy quang hình học ở lớp 12 trường phổ thông trung học”, Trường Đại học Sư Phạm I Hà Nội. Trong luận án này, tác giả hệ thống hóa cơ sở lí luận về tư duy và phát triển tư duy của HS.
Tác giả khẳng định: “Một trong những nhiệm vụ cơ bản của việc dạy học vật lý là phát triển tư duy và hoạt động sáng tạo của HS” [12]. Tác giả còn chỉ ra một số dấu hiệu của tư duy phát triển và sáng tạo, trong đó chỉ rõ năng lực tư duy thể hiện ở kết quả của các thao tác tư duy (phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, cụ thể hóa, khái quát hóa, các suy diễn và hình thành các khái niệm vật lý); sự di chuyển kiến thức mới, áp dụng các phương pháp cách thức hoạt động trí tuệ đã thu nhận được vào các đối tượng và quá trình mới; sự tổ chức các hoạt động nhận thức (HĐNT) vật lý (gồm các bước: xác định vấn đề nghiên cứu, tạo lại các sự kiện để xây dựng giả thuyết; rút ra các hệ quả từ giả thuyết, kiểm tra lại bằng thực nghiệm; lập kế hoạch kiểm tra, chọn thiết bị thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm; so sánh kết quả thí nghiệm và kết quả rút ra từ giả thuyết); tính động của tư duy; tính mềm dẻo của tư duy và áp dụng kiến thức vào thực tế. Trong nghiên cứu của mình, tác giả tiến hành bồi dưỡng các phương pháp nhận thức vật lý cho HS (phương pháp giả thuyết – thực nghiệm, mô hình hóa, hộp đen, thí nghiệm trực diện nghiên cứu và một số phương pháp đặc thù của phần quang hình học. Kết quả TN của đề tài cho phép tác giả kết luận một cách định tính rằng “tư duy của HS đã có sự phát triển ở một số dấu hiệu, đôi khi còn chưa thật rõ nét” [12]. Đây chính là thành công bước đầu trong việc phát triển tư duy của HS thông qua việc bồi dưỡng cho HS các phương pháp nhận thức vật lý. Đề tài nghiên cứu này có thể làm cơ sở cho các nghiên cứu nhằm phát triển tư duy cho HS trong dạy học vật lý. Kế thừa và phát triển kết quả nghiên cứu của đề tài trên, Trịnh Thị Hải Yến đã nghiên cứu thành công đề tài “Sử dụng phương pháp nhận thức (phương pháp mô hình) trong ạy học vật lý phổ thông nhằm phát triển tư uy học sinh”, luận án tiến sĩ giáo dục – tâm lí (1996), trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Trong nghiên cứu của mình, tác giả tập trung nghiên cứu
phương pháp mô hình (PPMH) và áp dụng phương pháp này trong dạy học vật lý để phát triển tư duy cho HS. Tuy nhiên trong nghiên cứu này, tác giả chưa chỉ ra vai trò của PPMH đối với việc phát triển tư duy của HS và chưa đánh giá hiệu quả phát triển tư duy cho HS khi sử dụng PPMH. Cả hai nghiên cứu trên đều chưa đánh giá một cách định lượng sự phát triển tư duy của HS trong quá trình nghiên cứu và chưa làm nổi bật khả năng phát triển tư duy của HS khi sử dụng các phương pháp nhận thức khoa học cũng như chưa đề xuất quy trình phát triển tư duy của HS và không xây dựng công cụ để đánh giá sự phát triển tư duy của HS.
Ngoài ra còn có một số luận văn Thạc sĩ nghiên cứu về việc phát triển tư duy và tư duy vật lý (TDVL) trong dạy học vật lý ở trường phổ thông. Điển hình có các đề tài “Phát triển năng lực tư uy vật lý rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức thông qua hệ thống bài tập của phần “Dòng điện xoay chiều” trong chương trình lớp 12 THPT” của tác giả Phan Xuân Cát ; “Các bài tập cơ học để nâng cao chất lượng để rèn luyện và phát triển năng lực tư uy vật lý cho học sinh trung học cơ sở (THCS)” của tác giả Bùi Văn Phỏng; “Góp phần bồi ưỡng tư uy vật lý cho học sinh thông qua bài tập thí nghiệm phần tử trường và cảm ứng điện t lớp 11 THPT”
của tác giả Nguyễn Trọng Thạch; “Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm góp phần bồi ưỡng tư uy sáng tạo cho học sinh (áp dụng cho chương “Dòng điện không đổi” vật lý 11 nâng cao)” của tác giả Bùi Danh Hào; “Xây dựng hệ thống câu hỏi đ nh hướng phát triển tư uy của học sinh trong dạy học chương” Dao động cơ” vật lý 12 chương trình cơ ản” của tác giả Đặng Xuân Hiệp. Các đề tài trên đã hệ thống hóa cơ sở lí luận về tư duy, TDVL: các đặc điểm của tư duy; các giai đoạn của quá trình tư duy; các thao tác và hành động TDVL phổ biến, đồng thời chỉ ra năm biện pháp phát triển tư duy cho HS trong dạy học vật lý (tạo nhu cầu, hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của HS; xây dựng logic nội dung phù hợp với đối tượng HS; rèn luyện cho HS các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong dạy học vật lý; dạy HS nhận thức theo các phương pháp nhận thức của các nhà vật lý và rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS) [11], [20], [25], [25], [37], [43].
Tất cả các đề tài trên đều đề cập đến khái niệm TDVL nhưng chưa chỉ ra các biểu hiện của TDVL, các biện pháp phát triển TDVL, cơ sở để đánh giá mức độ TDVL
của HS và đều chưa đánh giá một cách định lượng mức độ TDVL của HS trong quá trình nghiên cứu.