8. Cấu trúc luận văn
1.5.1. Thiết lập sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình nhận thức khoa học đố
kiến thức củ thể
Từ sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức cần dạy, giáo viên thiết lập sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình nhận thức khoa học, đáp ứng được đòi hỏi phương pháp luận của tiến trình khoa học xây dựng tri thức, đồng thời phải phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh. Đó là cơ sở quan trọng, là tiền đề cần thiết để có thể tổ chức và
33
định hướng khái quát hành động tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình dạy học.
1.5.1.1. Tiến trình nhận thức khoa học xây dựng một kiến thức cụ thể
Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề khi xây dựng, vận dụng một tri thức vật lí cụ thể nào đó được biểu đạt bằng sơ đồ sau: “Đề xuất vấn đề - Suy đoán giải pháp - Khảo sát lí thuyết hoặc thực nghiệm - Kiểm tra, vận dụng kết quả”.
- Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về cái còn chưa biết, về cách giải quyết không có sẵn, nhưng hy vọng có thể tìm tòi, xây dựng được.
- Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải: Chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tìm cái cần tìm, hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra, nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
- Khảo sát lí thuyết hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận lôgic cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu thập dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.
- Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích hoặc tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự khác biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có được từ các dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, sửa đổi với thực nghiệm hoặc đối với xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khi chưa có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm.
1.5.1.2. Sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình nhận thức khoa học xây dựng một kiến thức vật lí cụ thể
Để có cơ sở khoa học cho việc xác định mục tiêu, thiết kế hoạt động dạy học cho một kiến thức cụ thể nào đó phù hợp với trình độ của học sinh thì người giáo viên phải phân tích cấu trúc nội dung và tiến trình khoa học giải quyết vấn đề, xây dựng tri thức, giải đáp các câu hỏi: kiến thức cần xây dựng là điều gì? Được diễn đạt như thế nào? Xuất phát từ câu hỏi nào? Chứng tỏ tính hợp thức khoa học của
34
câu trả lời như thế nào? Nghĩa là giáo viên phải thiết lập được sơ đồ mô phỏng tiến trình giải quyết vấn đề xây dựng hoặc kiểm nghiệm vận hành tri thức cụ thể. Dạng khái quát của sơ đồ này được mô tả như sau:
Dạng khái quát của sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi xây dựng một kiến thức cụ thể
KẾT LUẬN (Thu được nhờ suy luận
lí thuyết)
KẾT LUẬN
(Thu được nhờ thí nghiệm và quan sát)
KẾT LUẬN
Bài toán - Giải pháp
Vấn đề (đòi hỏi kiểm nghiệm) ứng dụng thực tiễn kiến thức
Điều kiện cần sử dụng để tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra một mặt nhờ suy luận, mặt khác nhờ thí nghiệm và quan sát
Giải bài toán bằng suy luận
lí thuyết
Dữ liệu nảy sinh bài toán
Giải bài toán nhờ thí nghiệm
và quan sát
Vấn đề (đòi hỏi tìm kiếm xây dựng kiến thức)
Điều kiện để sử dụng để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra
Kết luận / Nhận định
Giải quyết bài toán
35
Dạng khái quát của sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi kiểm nghiệm/ứng dụng thực tiễn một kiến thức cụ thể.
1.5.2. Thiết kế phương án dạy học từng đơn vị kiến thức cụ thể
Thiết kế phương án dạy học từng đơn vị kiến thức cụ thể bao gồm các việc sau:
- Các kết luận cần xây dựng và câu hỏi đề xuất vấn đề tương ứng. - Cấu trúc nội dung và sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức cần dạy. - Xác định mục tiêu dạy học cụ thể và soạn đề kiểm tra kết quả học. - Xác định phương tiện dạy học cần thiết.
- Xác định nội dung tóm tắt trình bày bảng (hoặc để chiếu lên màn hình). - Xác định tiến trình dạy học cụ thể.
1.5.2.1. Cấu trúc nội dung và sơ đồ tiến trình xây dựng từng đơn vị kiến thức
Việc thiết kế phương án dạy học một kiến thức cụ thể cần có cơ sở định hướng khái quát là sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình khoa học xây dựng kiến thức đó. Do đó, để thiết kế phương án dạy học một kiến thức cụ thể thì trước hết phải phân tích cấu trúc nội dung và tiến trình khoa học xây dựng kiến thức mà kết quả là sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình khoa học xây dựng từng đơn vị kiến thức cần dạy. Việc phân tích tiến trình khoa học xây dựng từng kiến thức và thể hiện bằng sơ đồ phải giải đáp được các câu hỏi: kiến thức cần xây dựng là điều gì? Được diễn đạt như thế nào? Nó là câu trả lời rút ra được từ việc giải bài toán cụ thể nào? Xuất phát từ câu hỏi nào? Chứng tỏ tính hợp thức khoa học của câu trả lời đó như thế nào?
1.5.2.2. Diễn đạt mục tiêu dạy học kiến thức cụ thể
Mục tiêu dạy học cụ thể là cái đích mà giáo viên mong muốn đạt được khi dạy một kiến thức cụ thể.
Diễn đạt mục tiêu dạy học cụ thể (với nghĩa là mục tiêu thao tác) là diễn đạt những hành vi của học sinh mà việc dạy yêu cầu học sinh phải thể hiện ra được khi
36
dạy một kiến thức cụ thể. Những hành vi này cho phép có căn cứ để kiểm tra, đánh giá hiệu quả dạy học (đánh giá việc dạy có đạt được mục tiêu hay không, mức độ đạt được).
1.5.2.3. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy từng đơn vị kiến thức cụ thể
Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học từng đơn vị kiến thức cụ thể là việc viết kịch bản cho tiến trình dạy học kiến thức cụ thể đó. Kịch bản phải thể hiện ý định rõ của giáo viên trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động học của học sinh theo các yêu cầu cụ thể sau:
a) Thể hiện rõ hoạt động dạy học diễn ra
Đó là hoạt động giáo dục của giáo viên, hoạt động học tập của học sinh và trình tự các hoạt động ấy trong dạy học từng đơn vị kiến thức cụ thể.
b) Thể hiện rõ ý định thực hiện các khâu cơ bản theo lôgic của quá trình dạy học của giáo viên
- Đảm bảo điều kiện xuất phát cần thiết. - Đề xuất vấn đề/bài toán.
- Đề xuất phương án giải quyết vấn đề (đề xuất giải quyết cho bài toán cần giải quyết).
- Giải quyết bài toán (nhiệm vụ).
- Củng cố kết quả học tập, định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo.
c) Tiến trình dạy học cụ thể thể hiện trong kịch bản phải phù hợp với lôgic của tiến trình khoa học xây dựng kiến thức đã được biểu đạt trong sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức cần dạy
- Khi thực hiện các khâu đảm bảo điều kiện xuất phát cần thiết và đề xuất vấn đề cần phải sử dụng câu hỏi định hướng tư duy trùng nội dung kiến thức cần xây dựng kiến thức cần xây dựng đã thể hiện trong sơ đồ.
- Việc giải quyết vấn đề đặt ra phải phỏng theo hướng giải quyết vấn đề (đề xuất bài toán và giải quyết bài toán) đã thể hiện trong sơ đồ.
- Tiến trình hoạt động dạy học phải đảm bảo dẫn tới kết luận về kiến thức vần xây dựng một cách chính xác và hợp thức khoa học, như đã thể hiện trong sơ đồ.
37
d) Tiến trình hoạt động dạy học thể hiện trong kịch bản phải có tác dụng phát huy đến mức cao nhất có thể được hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh 1.5.2.4. Mẫu trình bày phương án dạy học các đơn vị kiến thức cụ thể
Phương án dạy học từng đơn vị kiến thức cụ thể cần được trình bày theo các nội dung của mẫu dưới đây:
- Cấu trúc nội dung và sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức:
+ Các câu hỏi cơ bản và kết luận tương ứng từng đơn vị kiến thức cần dạy. + Sơ đồ tiến trình xây dựng từng đơn vị kiến thức.
- Mục tiêu dạy học và đề kiểm tra kết quả học: + Mục tiêu dạy cụ thể.
+ Đề kiểm tra kết quả học (sau khi học xong cả bài). - Phương tiện dạy học.
- Nội dung tóm tắt trình bày bảng (hoặc để chiếu lên màn hinh). -Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể.
Vấn đề 1: + Định hướng mục tiêu hoạt động + Định hướng giải quyết nhiệm vụ
+ Xác định giải pháp +Thực hiện giải pháp
+ Khái quát củng cố kết quả Vấn đề 2 (các mục tương tự vấn đề 1).
1.6. Thực tế dạy học chƣơng “Các định luật bảo toàn”- Vật lí 10 THPT
Để tìm hiểu thực tế dạy học chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lí 10 THPT, chúng tôi đã tiến hành điều tra với mục đích, phương pháp, nội dung và kết quả như sau:
1.6.1. Mục đích điều tra
Chúng tôi đã tìm hiểu thực tế dạy học chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10 THPT ở một số trường về những thông tin như sau:
- Những khó khăn chủ yếu, sai lầm phổ biến của học sinh lớp 10 THPT khi học chương “Các định luật bảo toàn”.
38
- Cách thức tổ chức dạy học, những khó khăn của giáo viên vật lí khi soạn thảo và dạy bài: “Động năng”, “Thế năng”, “Cơ năng”. Từ đó bước đầu đề xuất nguyên nhân của những khó khăn này để làm cơ sở soạn thảo tiến trình dạy học những kiến thức trên theo hướng hoạt động nhóm.
- Tình hình sử dụng các phương tiện dạy học: mô hình, thiết bị thí nghiệm, đồ dùng trực quan... trong tiến trình dạy học kiến thức trên ở một số trường phổ thông.
1.6.2. Phương pháp điều tra
Việc điều tra được tiến hành ở hai trường: THPT Minh Quang - Tuyên Quang và THPT Xín Mần - Hà Giang.
- Điều tra giáo viên qua trao đổi trực tiếp, nghiên cứu giáo án, dùng phiếu điều tra, dự giờ.
- Điều tra học sinh bằng trao đổi trực tiếp, xem vở ghi, vở bài tập, dùng bài kiểm tra.
1.6.3. Nội dung và kết quả điều tra
1.6.3.1. Tình hình dạy học chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lí 10 THPT
- Về phía giáo viên:
+ Những bài soạn của giáo viên chủ yếu soạn theo hình thức giáo án ba cột hoạt động của thầy, hoạt động của trò và nội dung ghi bảng, phương pháp soạn giáo án của giáo viên thường sử dụng các câu hỏi định hướng cho học sinh trả lời. Nội dung ghi bảng của giáo viên chủ yếu là tóm tắt nội dung kiến thức ở trong sách giáo khoa. Giáo viên hầu như không tổ chức cho học sinh hoạt động nhóm nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập.
Một số giáo viên cũng muốn phát huy tính tích cực của học sinh thông qua việc đặt ra một số câu hỏi định hướng tư duy cho học sinh vào việc xác định kiến thức mới nhưng đa phần câu hỏi vụn vặt, chỉ yêu cầu tái hiện lại kiến thức chứ không giúp học sinh tư duy tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức. Một số giáo viên con cho rằng để soạn được một giáo án theo hình thức hoạt động nhóm mất rất nhiều thời gian như: chuẩn bị phiếu học tập, các bảng phụ tổng kết theo câu hỏi
39
trong phiếu học tập, theo bài học hoặc sử dụng công nghệ thông tin trình chiếu tổng hợp kiến thức trong bài...
+ Phương pháp dạy học vẫn nặng về truyền thụ một chiều, việc trình bày bài dạy đều là thuyết trình, giảng giải, nhấn mạnh cho học sinh ghi nhớ nội dung quan trọng. Giáo viên chủ yếu yêu cầu học sinh ghi nhớ nội dung và biểu thức định luật bảo toàn động lượng, công thức tính công, động năng, thế năng....
+ Sử dụng các phương tiện hỗ trợ dạy học còn ít, đặc biệt giáo viên ít sử dụng công nghệ thông tin để thiết kế đồ họa tạo “hiệu ứng động” trong chuyển động của các vật.., chưa khai thác triệt để thí nghiệm, các phần mềm hỗ trợ dạy học. Do vậy không phát huy được tính tích cực, sáng tạo của học sinh. Giáo viên ít sử dụng bộ thí nghiệm "khảo sát chuyển động rơi tự do" để nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng vì cho rằng khi sử dụng bộ thí nghiệm này việc bố trí và tiến hành làm thí nghiệm mất rất nhiều thời gian...
+ Giáo viên cũng ít quan tâm bồi dưỡng khả năng vận dụng kiến thức của học sinh trong thực tế, không tổ chức cho học sinh học tập các buổi hoạt động ngoại khóa, hay dạy học theo dự án...
- Về phía học sinh:
Khả năng tiếp thu kiến thức của học sinh còn chậm, thụ động, lười hoạt động chỉ ngồi nghe, chờ thầy đọc cho chép, không có hứng thú học tập. Rất hiếm khi học sinh đặt câu hỏi cho giáo viên về vấn đề đã học, hầu như học sinh không có thói quen suy luận, đối chiếu các kiến thức trong từng tiết học. Vì vậy việc nắm vững bài học còn hời hợt, nhanh quên, chỉ quen áp dụng một cách máy móc vào tình huống tương tự, ít có khả năng vận dụng vào tình huống mới lạ (dù không nhiều) so với bài giảng trên lớp.
- Nhiều học sinh không tự tin khi trả lời câu hỏi, không tự tin vào kiến thức mình đang có, không biết kiến thức đó có đúng hay không, chính xác hay chưa.
1.6.3.2. Những khó khăn, sai lầm mà học sinh gặp phải khi học chương “Các định luật bảo toàn”
- Khả năng tưởng tượng về sự biến thiên của động năng, thế năng, về sự biến đổi qua lại giữa năng lượng của một vật còn hạn chế.
40
- Khi sử dụng các công thức của định luật bảo toàn, học sinh chưa hiểu rõ các khái niệm cơ hệ, nội lực và ngoại lực, chưa nêu được điều kiện áp dụng định luật bảo toàn. Ví dụ với bài tập “Búa máy từ độ cao z rơi xuống đập vào cọc, làm cọc đi sâu vào đất một đoạn s”, học sinh lại áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho quá trình chuyển động của cọc vào đất.... Ngoài ra, chưa biết cách chọn mốc tính thế năng cho phù hợp; thuận tiện cho từng bài tập cụ thể
- Khả năng diễn đạt ý khi phát biểu xây dựng bài, giải thích hiện tượng của học sinh còn yếu kém, ít trao đổi với giáo viên và bạn bè nên thường hay trình bày lan man những vấn đề đã được học tập.
1.6.3.3. Nguyên nhân dẫn tới những sai lầm của học sinh
Theo chúng tôi, có thể có những nguyên nhân dẫn tới những khó khăn sai lầm của học sinh sau khi học các kiến thức ở chương “Các định luật bảo toàn”.
- Về phía giáo viên:
+ Giáo viên chỉ chú ý tới việc thông báo giảng giải những nội dung trong bài học sao cho, chính xác, rõ ràng, dễ hiểu, hầu như không quan tâm rèn luyện năng lực tự lực giải quyết vấn đề. Nhiều giáo viên chưa biết cách tổ chức giờ học tạo ra hứng thú học tập cho học sinh, chưa tổ chức cho học sinh thảo luận theo nhóm