9. Cấu trúc của luận văn
1.6.2. Sử dụng các phương pháp và phương tiện dạy học theo hướng phát huy tính
tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh THPT miền núi.
1.6.2.1. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề. [19]
Hoạt động nhận thức của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải
mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm vụ mới phải giải
quyết một vấn đề mà những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ. Để giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải xây dựng kiến thức
mới, phương pháp mới, kĩ năng mới. Như vậy, hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết vấn đề nhận thức.
Ở trên, chúng ta đã khảo sát một số phương pháp nhận thức được dùng phổ biến
trong học tập vật lí, mỗi phương pháp nhận thức đó thích hợp cho một số trường hợp cụ thể trên con đường hoạt động sáng tạo và chúng luôn luôn được sử dụng phối hợp,
hỗ trợ lẫn nhau. Tuy nhiên, để cho việc sử dụng các phương pháp đó trong quá trình tổ
chức hoạt động nhận thức của học sinh đạt hiệu quả, ta cần nghiên cứu một số nét chung của quá trình tổ chức, hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề. Trên cơ sở đó, có thể định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nhận thức thích hợp để giải quyết
vấn đề. Quá trình học tập sẽ là quá trình liên tiếp giải quyết các vấn đề học tập.
1. Tổ chức tình huống có vấn đề
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh tự ý
thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác địnhđược làm như thế nào.
theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa học sinh tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
Quy trình tổ chức tình huống có vấnđề trong lớp có thể gồm các giai đoạn chính sau: - Giáo viên mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà học sinh có thể cảm nhận được bằng
kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh làm một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu.
- Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ vật lí.
- Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh
đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước (giải quyếtsơ bộ vấnđề).
- Giáo viên giúp học sinh phát hiện chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dưới dạng câu hỏi, nêu rõ nhữngđiều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được).
Như vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi học sinh ý thức được rõ ràng nội
dung, yêu cầu của vấnđề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng giải quyết
vấn đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động.
2. Các kiểuhướng dẫn học sinh giải quyết vấnđề
Dựa theo những cách mà các nhà bác học thường dùng để giải quyết các vấn đề
khoa học kĩ thuật, có thể có những kiểu hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề sau: Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức đã biết, phương pháp đã biết; hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần; hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát.
a, Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết
Các định luật vật lí rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong thực tế lại
rất phức tạp. Các định luật vật lí thường phát biểu lên các mối quan hệ trong điều kiện lí
tưởng, hiện tượng chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, nhưng hiện tượng thực tế thường lại bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân tác động đồng thời hoặc diễn biến
nhanh theo nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn có một nguyên nhân nhưng ta chỉ quan sát thấy giai đoạn cuối cùng.
Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết có nghĩa là: thoạt mới
tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái
đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra dấu hiệu
tương tự với cái đã biết. Kiểu hướng dẫn này thường gặp khi học sinh vận dụng kiến
thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình hữu hiệu. Có ba trường hợp phổ
biến sau:
- Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lí Nhiều
khi ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hàng ngày không giống như ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lí. Nếu không chuyển được sang ngôn ngữ vật lí thì không thể nào áp dụng được nhữngđịnh luật, qui tắc đã biết.
- Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lí phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luậtđã biết
- Hướng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều
giai đoạn, mỗi giai đoạnđó tuân theo một qui luật xác địnhđã biết
b. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần
Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính qui luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc chưa biết đầyđủ.
Ở đây, không thể hoàn toàn sử dụng những kiến thức đã biết, không có con
đường suy luận lôgic để suy ra từ cái đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức. Các nhà khoa học cho rằng: trong tình huống này, trực giác đóng vai trò quan trọng. Bằng trực giác (dựa trên kinh nghiệm và vốn hiểu biết), nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắn của dự đoán (giả thuyết) đó bằng thực nghiệm. Rèn luyện trực
giác khoa học cho học sinh là điều khó khăn, giáo viên không thể chỉ ra cho học
sinh con đường đi đến trực giác mà tự học sinh phải thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm, không ai có thể làm thay được. Tuy nhiên, giáo viên có thể tạo điều
kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước nhảy đó, bằng cách phân chia một
bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển
gần của học sinh. Sau khi được rèn luyện nhiều lần, học sinh sẽ tích luỹ được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện, đề xuấtđược giải pháp mới để vượt qua khó khăn.
Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, học sinh không phải
là hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề. Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng những kiến thức
cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến một phần nào đó mới bế tắc, đòi hỏi phải tìm cái mới thực sự.
c. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát
Ở kiểu hướng dẫn này, giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó
học sinh tự làm. Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi ở học sinh không những tính tự lực cao mà còn phải có vốn kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vững vàng và có một số kinh nghiệm
hoạt động sáng tạo. Nói cách khác,kiểu hướng dẫn này áp dụng cho đối tượng học
sinh khá và giỏi. Trong điều kiện không tách những học sinh khá ra thành một lớp
riêng, giáo viên vẫn có thể sử dụng kiểu hướng dẫn này kết hợp với kiểu hướng dẫn
tìm tòi sáng tạo từng phần. Học sinh khá thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng và lập kế hoạch tổng thể, còn học sinh yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của kế hoạchđó.
1.6.2.2. Hình thức thảo luận nhóm
- Theo cách dạy này, lớp học được chia thành nhiều nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 4 đến
6 HS, nhóm được duy trì cho từng tiết học, các nhóm được giao cùng một nhiệm vụ
giống nhau hoặc khác nhau. Trong mỗi nhóm có một nhóm trưởng, nhóm trưởng chịu
việc, các thành viên trong nhóm làm việc tích cực và tạo không khí thi đua với các nhóm khác, GV tạo điều kiện cho HS hứng thú trong không khí thi đua này. Mỗi nhóm sẽ
trình bày kết quả của mình trước toàn lớp và các nhóm có thể trao đổi tranh luận với
nhau về kết quả của nhóm khác cũng như kết quả của nhóm mình.
- Tiến trình dạy học theo nhóm
GV làm việc chung với cả lớp: Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức, giao nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm, hướng dẫn tiến trình hoạt động của nhóm.
HS làm việc theo nhóm: Nhóm trưởng phân công công việc cho từng thành viên, từng cá nhân thực hiện nhiệm vụ được phân công, trao đổi ý kiến trong nhóm, cử đại
diện trình bày kết quả làm việc của nhóm.
Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp: Các nhóm báo cáo kết quả, và trao đổi thảo luận chung. GV nhận xét, bổ sung, chỉnh lí và đưa ra kết luận cuối cùng, nêu ra những kiến thức cần nắm.
- Ưu và nhược điểm của dạy học theo nhóm
Với phương pháp dạy học hợp tác nhóm, HS trong nhóm thảo luận, chia sẻ những kinh nghiệm, hiểu biết cho nhau, giúp cho HS dễ hiểu và dễ nhớ bài hơn. Trong hoạt
động nhóm, tư duy tích cực của HS được phát huy và rèn luyện năng lực hợp tác giữa các thành viên với nhau.
Việc tổ chức nhóm cho HS mất rất nhiều thời gian, điều kiện cơ sở vật chất. GV không nên lạm dụng hình thức hoạt động nhóm, mỗi tiết học chỉ nên tổ chức một đến
hai hoạt động nhóm đối với những vấn đề phức tạp, đòi hỏi phải có sự hợp tác giữa cá nhân mới có thể hoàn thành nhiệm vụ.
1.6.2.3. Phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh khi sử dụng thí
nghiệm trong dạy học.
Trong dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý không chỉ để minh họa bài giảng mà còn được sử dụng ở tất cả các khâu của quá trình dạy học, dưới mọi hình thức đa dạng và phong phú như: đặt vấn đề bằng cách tạo ra những tình huống có vấn đề bằng thí nghiệm; hình thành kiến thức mới thông qua khảo sát, minh họa hay kiểm tra các
giả thuyết đã đưa ra; củng cố và vận dụng các kiến thức đã học mà cụ thể là đề cập đến những ứng dụng của kiến thức vật lý đó vào trong sản xuất và đời sống; hay là dùng để
kiểm tra, đánh giá sự lĩnh hội về kiến thức, kỹ năng của học sinh;… + Sử dụng thí nghiệm vật lý tạo tình huống có vấn đề:
Vật lý vốn là bộ môn khoa học thực nghiệm, vì vậy cần khai thác triệt để các thí nghiệm vật lý nhằm tạo ra những tình huống có vấn đề hoặc lựa chọn sự khởi đầu phù hợp. Nhờ đó kích thích hứng thú muốn tìm hiểu, khám phá, khởi đầu cho những dựđoán, sáng tạo của học sinh trong quá trình nhận thức.
+ Sử dụng thí nghiệm vật lý nhằm khảo sát, minh hoạ, hay kiểm tra giả
thuyết:
Việc sử dụng loại thí nghiệm này phải phù hợp với hoạt động của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học. Thí nghiệm này thường được dùng để đưa ra những mô hình hay giả thuyết, hoặc dùng để kiểm tra những mô hình hay giả thuyết được
học sinh hoặc giáo viên gợi ý đưa ra. Nhờ những thí nghiệm này mà học sinh có thể
thu thập được những thông tin cần thiết và liên quan với đối tượng cần nghiên cứu, nhất là có thể kiểm tra được những dự đoán của học sinh. Nếu kết quả thí nghiệm trùng khớp với dự đoán ban đầu sẽ làm cho học sinh phấn khởi, tự tin hơn
đồng thời khắc phục tâm lý tự ti thường gặp ở học sinh khi học vật lý, từ đó học sinh trở nên thích thú và tích cực hơn trong học tập vật lý.
+ Sử dụng thí nghiệm vật lý để kiểm tra, đánh giá sự lĩnh hội về kiến thức, kỹ
năng của học sinh:
Từ thí nghiệm chứng minh, giáo viên có thể mở rộng bằng cách thay đổi điều kiện, đặt tình huống mới, và yêu cầu học sinh dùng suy luận logic hay thực hiện lại các thí nghiệm theo những điều kiện và tình huống này… qua đó có thể kiểm tra,
đánh giá sự lĩnh hội kiến thức cũng như các thao tác, kỹ năng thí nghiệm của học sinh. Qua đó thấy rằng việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý góp phần vào việc phát triển toàn diện, giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. Nhờ thí nghiệm vật lý mà học sinh hiểu sâu hơn bản chất vật lý của các hiện tượng, quá trình, định luật,…
Do vậy khả năng liên hệ kiến thức vật lý với thực tế của học sinh sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn.
Mặt khác, đây còn là cơ hội rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh, tránh những bỡ ngỡ khi tiếp xúc hay sử dụng những dụng cụ tương tự ngoài thực tế cuộc sống hay trong công việc sau khi rời khỏi ghế nhà trường. [9]
Một số yêu cầu quan trọng đối với thí nghiệm Vật lí trong việc hỗ trợ tổ chức hoạt động nhận thức phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh
- Thí nghiệm phải trình bày quá trình, hiện tượng Vật lý cần nghiên cứu xảy ra một
cách ổn định (thí nghiệm phải thành công ngay và xảy ra như nhau trong các điều kiện giống nhau…) và chính xác.
- Trong thí nghiệm phải cho phép (tạo điều kiện) cho người nghiên cứu (học sinh ..) quan sát, thu thập đầy đủ các thông tin cần thiết về quá trình, hiện tượng Vật lý cần nghiên cứu để có thể hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh.
1.6.2.4. Phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh khi sử dụng công nghệ
thông tin.
Theo quan điểm thông tin, học là quá trình thu nhận thông tin có định hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin. Vì thế, trong quá trình dạy học, người giáo viên phải tìm cách làm tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh, nhiều và hiệu quả hơn.
Trong dạy học vật lý, việc mô tả, minh hoạ, chứng minh,… những hiện tượng,
định luật, khái niệm hay những ứng dụng của vật lý trong đời sống và khoa học kỹ
thuật là điều không thể thiếu. Bởi vì, những điều đó sẽ góp phần gây sự chú ý, hứng thú, nhất là giúp học sinh có một niềm tin tuyệt đối vào lượng thông tin nhận
được. Đó là khởi đầu cho hàng loạt những hoạt động tích cực khác của học sinh.
Để thực hiện tốt những công việc đó, ngoài việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học thì ngày nay việc sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã phổ biến hơn và có những đóng góp tích cực hơn.
a. Máy vi tính và các phần mềm dạy học vật lý:
Máy vi tính với chức năng lưu trữ, hiển thị lại một lượng lớn thông tin dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh; chọn lọc, sắp xếp, phóng to, thu nhỏ, chuyển hướng, liên