intTypePromotion=1

Đề tài: Chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm mới nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học các kiến thức về các định luật Ohm theo chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11 nâng cao

Chia sẻ: Nguyễn Minh Tú | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:78

0
197
lượt xem
37
download

Đề tài: Chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm mới nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học các kiến thức về các định luật Ohm theo chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11 nâng cao

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài: Chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm mới nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học các kiến thức về các định luật Ohm theo chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11 nâng cao được thực hiện nhằm chế tạo các thiết bị thí nghiệm về các định luật Ohm đáp ứng các yêu cầu về mặt sư phạm và về mặt khoa học kỹ thuật vào soạn thảo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề có sử dụng các thí nghiệm đó nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh khi học các kiến thức này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm mới nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học các kiến thức về các định luật Ohm theo chương trình và sách giáo khoa vật lý lớp 11 nâng cao

  1. MỞ ĐẦU 1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Chúng ta đang sống  ở thế kỷ XXI, thế kỷ của những thành tựu vượt bậc  về  khoa học và công nghệ. Do đó, sự  nghiệp giáo dục  ở  mỗi quốc gia đòi hỏi   phải tạo ra những thế hệ có đủ trình độ  kiến thức, năng lực trí tuệ  sáng tạo và   phẩm chất đạo đức tốt để  làm chủ  đất nước. Chính vì vậy mà Nghị  quyết   Trung  ương II khoá VIII của Đảng đã chỉ  rõ : “Khắc phục lối truyền thụ  một   chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng   các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học…”. Trong những năm gần đây, thực hiện sự chỉ đạo của Đảng và Nhà nước,   ngành giáo dục và đào tạo đã không ngừng đổi mới, cải cách nội dung chương   trình, sách giáo khoa, đưa ra những phương pháp giáo dục và dạy học theo lý  luận hiện đại nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo và nâng cao năng lực tích cực, tự  chủ  tìm tòi xây dựng và chiếm lĩnh tri thức cho HS, bước đầu đã đạt được  những thành tựu đáng kể   ở  bậc THCS . Tuy nhiên, đối với bậc THPT, thực tế  dạy và học Vật lý vẫn chưa được như  mong muốn. Tình trạng phổ  biến của   việc dạy vẫn là GV không tổ chức các hoạt động nhận thức, vẫn dạy theo cách   thuyết trình, thông báo, hầu như không làm thí nghiệm. Nếu có sử dụng thì cũng  không dạy theo các giai đoạn của PPTN. Việc dạy đó làm cho HS chỉ  biết tiếp   thu một cách thụ động, bắt chước. Thực tế dạy học chưa đáp ứng được yêu cầu   đổi mới dạy học Vật lý ở trường THPT. Trong hệ  thống kiến thức vật lý  ở  trường THPT thì nội dung các kiến   thức về các định luật Ohm nằm trong chương II: “Dòng điện không đổi” (Vật lý   lớp 11 nâng cao). Qua điều tra cho thấy thực tế  dạy học các kiến thức về  các  định luật Ohm cũng chưa thoát khỏi tình trạng trên. Tình trạng dạy chay, thông  báo do GV chưa nhận thức đầy đủ  về  vị  trí, vai trò của thí nghiệm trong dạy   học Vật lý. Do đó, HS mất hứng thú học tập, không phát huy được khả  năng  sáng tạo và tính tích cực chủ động, chiếm lĩnh kiến thức. 1
  2. Trong các trường phổ  thông hiện nay đã được trang bị  các thiết bị  thí   nghiệm về  các định luật Ohm. Tuy nhiên các thiết bị  này chưa đáp  ứng được  một số yêu cầu về mặt SP và về mặt KHKT. Từ thực tế  trên, để  HS có thể  phát triển được tư duy sáng tạo và tự  chủ  tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc khi học phần kiến thức này thì   đòi hỏi phải nghiên cứu chế  tạo các thiết bị  thí nghiệm về  các định luật Ohm,   sau đó soạn thảo và TNSP tiến trình dạy học các kiến thức này ở trường THPT  trong đó có sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã chế tạo hợp lý. Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Chế tạo và sử dụng  dụng cụ thí nghiệm mới nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của học  sinh trong dạy học các kiến thức về các định luật Ohm theo chương trình và  sách giáo khoa vật lý lớp 11 nâng cao” làm đề tài nghiên cứu. 2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Chế tạo các thiết bị thí nghiệm về các định luật Ohm đáp ứng các yêu cầu  về mặt SP và về mặt KHKT và soạn thảo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề  có sử dụng các thí nghiệm đó nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS khi   học các kiến thức này. 3. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI: Chế  tạo được các thiết bị  thí nghiệm về  các định luật Ohm đáp ứng các  yêu cầu về  mặt SP và về  mặt KHKT thì sẽ  soạn thảo được những tiến trình  dạy học giả quyết vấn đề hợp lí. 4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: ­ Các thiết bị thí nghiệm về các định luật Ohm ­ Hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS trong dạy học các  kiến thức về các định luật Ohm. 2
  3. 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: ­ Nghiên cứu các quan điểm hiện đại về thiết kế, chế tạo các thiết bị thí  nghiệm ở trường phổ thông để định hướng chung trong việc chế tạo các thiết bị  thí nghiệm. ­ Nghiên cứu nội dung các kiến thức cơ bản về các định luật Ohm nhằm  xác định được nội dung các kiến thức cơ bản mà HS cần nắm vững và các thí   nghiệm cần tiến hành trong dạy học các kiến thức đó. ­ Điều tra   Thực tế dạy học các kiến thức về các định luật Ohm ở lớp 11 nhằm tìm   hiểu phương pháp dạy của GV và phương pháp học của HS, các khó khăn của   GV và các mặt hạn chế của HS;   Tình trạng thiết bị thí nghiệm phục vụ cho dạy học các kiến thức về các  định luật Ohm nhằm phát hiện các mặt chưa hoàn thiện của thiết bị về các mặt   SP và về mặt KHKT. Từ  đó, thử  đề  xuất nguyên nhân các khó khăn, các mặt hạn chế  để  tìm  biện pháp khắc phục. ­ Nghiên cứu chế tạo các thiết bị thí nghiệm về các định luật Ohm. ­ Soạn thảo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề  các kiến thức về  các   định luật Ohm có sử  dụng các thiết bị  thí nghiệm đã chế  tạo nhằm phát triển  tính tích cực, sáng tạo của HS. ­ Tiến hành TNSP tiến trình dạy học các kiến thức đã soạn thảo để đánh  giá tính khả thi, tính hiệu quả  của các thiết bị  thí nghiệm đã chế  tạo. Dựa vào   đánh giá đó sẽ  hoàn thiện hơn tiến trình dạy học và cải tiến các thí nghiệm đã   chế tạo.  3
  4. 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Để thực hiện các nhiệm vụ trên, đề  tài đã sử  dụng phối hợp các phương  pháp nghiên cứu sau : ­ Nghiên cứu tài liệu : Nghiên cứu sách, báo về  lý luận dạy học Vật lí  hiện đại và lí luận về chế tạo và sử dụng các thiết bị thí nghiệm trong dạy học   Vật lí hiện đại; nghiên cứu các kiến thức cơ bản và các thí nghiệm về các định   luật Ohm; nghiên cứu các thông tin về  các thiết bị  liên quan đến các định luật  Ohm; nghiên cứu các sách về khai thác và sử dụng những phương tiện dạy học  hiện đại trong dạy học vật lý ở trường phổ thông. ­ Điều tra khảo sát thực tế: Trực tiếp nghiên cứu các thiết bị  hiện có  ở  các trường THPT. Dự giờ, tham khảo giáo án, trao đổi với GV, HS  để điều tra   phương pháp dạy học. ­ Nghiên cứu chế  tạo trong phòng thí nghiệm: Thiết kế, chế  tạo và thử  nghiệm rồi hoàn thiện các thiết bị thí nghiệm về các định luật Ohm ­ TNSP ở trường THPT tiến trình dạy học đã soạn thảo. 7. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI: Đã chế tạo được một bộ dụng cụ thí nghiệm dùng để nghiên cứu các định   luật Ohm. Bộ dụng cụ này có thể tiến hành 4 thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Kiểm nghiệm I tỷ lệ  thuận với E khi tổng trở (R + r) của toàn  mạch không đổi (định luật Ohm đối với toàn mạch) Thí nghiệm 2: Kiểm nghiệm I tỷ lệ nghịch với tổng trở (R + r) khi E không đổi  (định luật Ohm đối với toàn mạch) Thí nghiệm 3: Kiểm nghiệm định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa nguồn  điện Thí nghiệm 4: Kiểm nghiệm định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa máy thu   điện 4
  5. Soạn thảo được tiến trình dạy học giải quyết vấn đề  các kiến thức về  các định luật Ohm trong đó có sử dụng hợp lý những thí nghiệm trên. 8. CẤU TRÚC CỦA KHÓA LUẬN: Khóa luận gồm   trang, ngoài phần mở  đầu và phần kết luận, luận văn  gồm 3 chương: ­ Chương 1:  Cơ sở lý luận của đề tài. ­ Chương 2: Chế  tạo các thiết bị  thí nghiệm và soạn thảo tiến trình dạy  học các kiến thức về các định luật Ohm theo chương trình và sách giáo khoa Vật  lý lớp 11 nâng cao. ­ Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 5
  6. Chương I Cơ sở lý luận của đề tài 1.1. CÁC LUẬN ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP LUẬN DẠY HỌC THEO MỤC   TIÊU ĐỔI MỚI NHẰM PHÁT TRIỂN HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC TÍCH  CỰC, TỰ CHỦ SÁNG TẠO VÀ TƯ DUY KHOA HỌC CỦA HỌC SINH. Mục tiêu dạy học các môn khoa học ở nhà trường, ngoài việc giúp cho HS  có được một số kiến thức cụ thể nào đó còn một việc quan trọng hơn là rèn cho  HS tiềm lực để  khi ra trường họ  tiếp tục tự học, có khả  năng nghiên cứu, tìm  tòi giải quyết vấn đề, đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn  không ngừng phát triển. Quán triệt các quan điểm cơ  bản trên đây, cùng với việc quán triệt quan   điểm hoạt động về  bản chất dạy và học trên quan điểm hiện đại của phương  pháp luận khoa học, Giáo sư – Tiến sỹ Phạm Hữu Tòng đã đưa ra sáu luận điểm  cơ   bản  về   vấn   đề   hoạt   động  dạy  học  làm  nền  tảng  cho  việc  nghiên  cứu:  “Chiến lược dạy học phát triển hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức bồi dưỡng   tư  duy khoa học và năng lực giải quyết vấn đề”. Sáu luận điểm được coi như  sáu nguyên tắc chỉ đạo hoạt động dạy, có nội dung như sau: 1.1.1. Vai trò quan trọng của sự dạy là thực hiện được việc tổ chức, kiểm   tra, định hướng hữu hiệu hoạt động học. 6
  7. Nói chung, sự  học là sự  thích  ứng của người học với những tình huống   thích đáng, làm nẩy sinh và phát triển ở người học những dạng thức hoạt động  xác định, phát triển  ở  người học những năng lực thể  chất, tinh thần và nhân   cách cá nhân. Nói riêng, sự học có chất lượng một  tri thức khoa học mới nào đó  phải là sự  thích  ứng của người học với những tình huống học tập thích đáng.  Chính quá trình thích  ứng này làm hoạt động của người học xây dựng nên tri  thức mới với tính cách là phương tiện tối  ưu giải quyết tình huống mới. Đồng  thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn và   nhân cách của người học.  Bởi vậy, một vai trò quan trọng của GV trong dạy học môn khoa học là tổ  chức  được  những  tình huống học tập và thực  hiện  được  sự  kiểm tra,  định   hướng hoạt động hữu hiệu, cho phép gợi ra  ở  HS hoạt động học tập tự  chủ,   tích cực, dẫn tới sự chiếm lĩnh được tri thức khoa học, theo cách tiếp cận hiện  thực tương tự như các nhà khoa học khác. 1.1.2. Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học. Tri thức khoa học xây dựng khi nhà khoa học có động cơ  giải quyết một  vấn đề, tìm lời giải đáp cho một câu hỏi đặt ra mà việc tìm lời giải đáp cho câu  hỏi đó chính là phải tìm tòi một cái mới, chứ  không chỉ  đơn thuần là việc tái   hiện, lặp lại các kiến thức và cách thức hoạt động quen thuộc sẵn có. Bởi vậy trong dạy học môn khoa học, GV cần tổ  chức được những tình  huống vấn đề. Đó là việc tổ chức những tình huống trong đó xuất hiện vấn đề  cần giải quyết mà HS tự thấy mình có khả năng tham gia giải quyết và do đó sẽ  suy nghĩ đưa ra giải pháp riêng của mình, tự  tìm tòi cách giải quyết thích hợp.  Chính trong điều kiện đó, với sự  giúp đỡ định hướng của GV, HS sẽ  xây dựng  được cho mình những tri thức khoa học sâu sắc, vững chắc và vận dụng được,   đồng thời qua quá trình đó năng lực trí tuệ của HS sẽ phát triển. 1.1.3. Sự cần thiết thiết lập được sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận   thức khoa học đối với tri thức cần dạy. 7
  8. Tiến trình giải quyết vấn đề, xây dựng tri thức Vật lý đó là tiến trình “Từ  đề  xuất vấn đề  nghiên cứu đến suy đoán giải pháp, khảo sát lý thuyết/thực  nghiệm, rồi xem xét đánh giá khả  năng chấp nhận được của các kết quả  tìm  được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích/tiên đoán các sự kiện và xem xét  sự  phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm” (chứ  không phải chỉ  là theo con   đường kinh nghiệm cảm tính, trực quan ghi nhận quy nạp chủ nghĩa). Việc vận   dụng tri thức mới vào thực tiễn đồng thời cũng là việc tiếp tục kiểm tra để  bổ  sung phát triển tri thức khoa học. Bởi vậy trong dạy học, hoạt động nhận thức khoa học của HS cần được  định hướng phù hợp với tiến trình xây dựng tri thức như thế. Việc này đòi hỏi  sự  phân tích sâu sắc cấu trúc nội dung tri thức cần dạy và xác lập được sơ  đồ:   “Từ tình huống xuất phát thế nào, nảy sinh ván đề gì? Tìm tòi giải quyết vấn đề  và đi tới kết quả  thế nào” Một cách phù hợp với trình độ  HS và xét trong suốt  quá trình xây dựng, kiểm tra, vận dụng tri thức mới. Theo đó xác định điều kiện  cần thiết và những câu hỏi định hướng hữu hiệu cho hành động tìm tòi giải   quyết vấn đề một cách phù hợp với phương pháp nhận thức khoa học. 1.1.4. Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của HS trong việc tổ  chức tình huống và định hướng hành động giải quyết vấn đề của HS trong  quá trình xây dựng kiến thức mới. Tri thức mới được xây dựng dựa trên các tri thức đã có và đồng thời còn  phải đối chọi lại với các quan niệm đã có nhưng lại là trở  lực đối với sự  hình   thành tri thức mới. Tri thức mới, với ý nghĩa đúng đắn của nó, chỉ  có thể  được  xác lập, hòa nhập vào vốn hiểu biết riêng của HS khi mà nó được xây dựng trên   cơ sở tri thức đã có của HS, đồng thời làm biến đổi và khắc phục được các quan   niệm cũ, cách hiểu cũ sai lạc, trái ngược với nó.  Bởi vậy trong dạy học cần nghiên cứu các quan niệm hoặc cách hiểu sai   lầm vốn có của HS có liên quan với các tri thức cần xây dựng. Chúng là chỗ  dựa, đồng thời là trở  lực tất yếu cần khắc phục đối với quá tình xây dựng tri  thức mới của HS. Cần sử  dụng những quan niệm vốn có đó của HS vào việc  8
  9. xây dựng tình huống vấn đề  và định hướng hoạt động giải quyết vấn đề  một  cách hữu hiệu. Sao cho tạo được điều kiện cho những quan niệm đó được HS  vận dụng, được thử  thách trong quá trình kiểm tra hợp thức hóa, khiến cho HS   tự nhận thấy chỗ sai lầm (không hợp thức) thấy cần thay đổi quan niệm, khắc   phục sai lầm để xây dựng tri thức mới phù hợp. 1.1.5. Sự cần thiết phát huy tác dụng của sự trao đổi và tranh luận của HS   trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. Sự  xây dựng tri thức khoa học là quá trình mang tính xã hội. Nhận thức   của mỗi cá nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tương tác xã hội và xung   đột xã hội – nhận thức. Trong nghiên cứu khoa học, kết quả nghiên cứu của nhà  khoa học có sự đóng góp của cộng đồng các nhà khoa học. Kết quả nghiên cứu  của mỗi cá nhân nhà khoa học có sự  hỗ  trợ  của người khác. Kết quả  đó được  trình bày, thông báo và trải qua tranh luận, phản bác, bảo vệ  trong cộng đồng  các nhà khoa học. Nhờ đó kết quả nghiên cứu được chỉnh lý, bổ sung hoàn thiện  và được cộng đồng khoa học chấp nhận. Khi đó mới có được những tri thức   khoa học có đầy đủ giá trị.  Sự học tập, xây dựng tri thức của HS sẽ được tạo thuận lợi và có hiệu  quả hơn nhờ sự trao đổi và tranh  luận với những người ngang hàng. Trong điều  kiện đó sẽ phát huy được ảnh hưởng của sự môi giới, hỗ trợ của những người   trong cộng đồng đối với mỗi cá nhân qua vùng phát triển gần nhất của cá nhân. 1.1.6. Sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình nghiên   cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học. Để  phát huy tổng hợp các nhân tố  tác động: Vai trò của HS trong sự  tự  chủ hành động xây dựng kiến thức, vai trò của GV trong sự tổ chức tình huống  học tập và định hướng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của HS, vai trò của   tương tác xã hội (của tập thể HS) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân   HS và đồng thời cho HS tập quen với quá trình xây dựng và bảo vệ  cái mới   trong nghiên cứu khoa học, thì cần tổ  chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến  trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học. 9
  10. Tóm lại, việc thiết kế hoạt động dạy học phải được thực hiện một cách  khoa học theo quy trình gồm các bước sau: ­ Thiết lập sơ đồ  biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học đối với   tri thức cần dạy: Từ sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức cần dạy, GV thiết lập   sơ  đồ  biểu đạt logic 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 lại phù  hợp với trình độ nhận thức của HS. Đó là cơ sở quan trọng, là tiền đề cần thiết  để có thể tổ chức và định hướng khái quát hành động tự  chủ tìm tòi giải quyết   vấn đề của HS trong quá trình dạy học. ­ Tổ  chức tình huống học tập (tình huống có vấn đề): Thể  hiện  ở  chỗ  GV  soạn thảo được những nhiệm vụ  tiềm  ẩn vấn đề  tương  ứng với tri thức cần   dạy để giao cho HS, sao cho nhiệm vụ đó được HS hăng hái đảm nhận theo suy   nghĩ, giải pháp của mình. Tất yếu HS sẽ gặp khó khăn, ý thức được vấn đề  và   khó khăn là vừa sức nên HS có thể tự chủ, tích cực suy nghĩ tìm tòi để vượt qua  khó khăn, giải quyết vấn đề, tạo động cơ  thúc đẩy hoạt động nhận thức tích  cực của HS. ­ Xác định việc định hướng khát quát chương trình hóa hành động nhận   thức tự chủ tích cực của HS và việc tổ chức hợp lý hoạt động của cá nhân   và tập thể  HS: Trên cơ  sở  tình huống học tập đã phác thảo, GV dự  kiến khả  năng  đáp ứng có thể có và những khó khăn lúng túng có thể xảy ra ở HS để dự  liệu tiến trình định hướng hành động của HS, bằng cách chuẩn bị những câu hỏi  đề  xuất vấn đề  bổ  sung, những gợi ý, những ý kiến yêu cầu HS xem xét, thảo   luận và chuẩn bị việc GV sẽ khái quát hóa tổng kết, chính xác hóa, bổ sung, thể  chế  hóa kiến thức  ở những chỗ  cần thiết. GV hình dung việc định hướng khát  quát chương trình hóa hành động, nhận thức tự  chủ  của HS xuất phát từ  tình  huống có vấn đề  đã dự thảo và phỏng theo sơ  đồ  logic của tiến trình xây dựng  tri thức đã thiết lập. Đồng thời hình dung việc tổ chức hợp lý hoạt  động của cá   nhân và của tập thể  HS phỏng theo tiến trình hợp tác nghiên cứu xây dựng và  bảo vệ  tri thức mới trong cộng đồng khoa học, để  có thể  khai thác, phát huy   10
  11. được đầy đủ các nhân tố tác động có lợi cho sự phát triển hoạt động nhận thức  khoa học của HS. 1.2.   VẤN   ĐỀ   THIẾT   LẬP   SƠ   ĐỒ   TIẾN   TRÌNH   NHẬN   THỨC   KHOA   HỌC ĐỐI VỚI TRI THỨC CẦN DẠY. 1.2.1. Tiến trình nhận thức khoa học xây dựng một kiến thức vật lý cụ  thể. Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề  khi xây dựng, vận dụng một tri   thức vật lý cụ thể nào đó được biểu đạt bằng sơ đồ sau: “Đề   xuất   vấn   đề   ­   suy   đoán   giải   pháp   khảo   sát   lý   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 một cái   còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hy vọng có thể  tìm   tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó bằng một câu hỏi. Ví dụ: Định luật Ohm đối với toàn mạch Học sinh đã học định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng và định luật Joule   – Lenz. Học sinh đã sơ  bộ  biết được mối liên hệ  giữa suất điện động E, điện  trở  trong r của nguồn điện với cường độ  dòng điện I chạy trong mạch kín: I  tăng khi E tăng, I giảm khi r tăng và ngược lại. Từ đó tình huống làm nảy sinh   vấn đề  là xác định mối quan hệ  định lượng giữa cường độ  dòng điện I chạy   trong mạch kín, suất điện động E, điện trở trong r của nguồn điện với điện trở  thuần R ở mạch ngoài.  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 tới 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. Ví dụ: Định luật Ohm đối với toàn mạch 11
  12. Học sinh đã học hai định luật là định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng và  định luật Joule – Lenz, trong đó biểu thị mối liên hệ giữa một số đại lượng  điện:   + Năng lượng nguồn điện phụ thuộc vào E và I + Nhiệt năng tỏa ra trên điện trở thuần phụ thuộc vào R và I + Năng lượng do nguồn cung cấp chính bằng năng lượng(nhiệt năng) tiêu  thụ trên toàn mạch. Từ đó hy vọng có thể sử dụng suy luận logic để tìm ra mối liên hệ giữa bốn đại  lượng mà đầu bài yêu cầu: I, E, r và R. Khảo sát lý thuyết hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận logic cái cần tìm hoặc thiết kế phương   án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu lượm dữ liệu cần thiết và xem xét,   rút ra kết luận về cái cần tìm. Ví dụ: Định luật Ohm đối với toàn mạch A = EIt Q =  R I 2 t r I 2 t Mà A = Q E Vậy  EIt =  R I 2 t r I 2 t  từ đó suy ra   I R r 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 lý thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự  khác biệt giữa các kết luận có được   nhờ  sự  suy luận lý 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 lý thuyết và thực   nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung sửa đổi với thực nghiệm hoặc đối với sự xây   dựng và vận hành mô hình xuất phát khi chưa có sự  phù hợp giữa lý thuyết và   thực nghiệm nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm. 12
  13. 1.2.2. Sơ  đồ  biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học xây dựng  một kiến thức vật lý cụ thể. Để có cơ sở khoa học cho việc xác định mục tiêu, thiết kế hoạt động dạy   học cho một tri thức cụ thể nào đó phù hợp với trình độ  của HS thì người GV   phải phân tích cấu trúc nội dung và tiến trình khoa học giải quyết vấn đề, xây  dựng tri thức, 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 như thế nào? Dạng khái quát của sơ  đồ  mô phỏng tiến trình nhận thức khoa học, xây  dựng một kiến thức mới như hình sau (Hình 2). Nếu mô phỏng được tiến trình  nhận thức khoa học như vậy đối với một kiến thức mới cần dạy thì sẽ có cơ sở  khoa học cho việc suy nghĩ cách tổ  chức, định hướng hoạt động học đề  xuất,   giải quyết vấn đề của HS trong quá trình dạy học kiến thức đó. 13
  14. Điều kiện (tình huống)  xuất phát Vấn đề ­ Bài toán Giải pháp Kết luận Giải pháp Kiểm tra ­ ứng dụng Sự kiện được  Sự kiện thu được  giải thích/tiên đoán từ thí nghiệm, quan sát Kết luận  Hình 2: Dạng khát quát của sơ đồ mô phỏng tiến trình nhận thức khoa học, xây   dựng một kiến thức mới 1.3. TỔ CHỨC TIẾN TRÌNH DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ. 14
  15. 1.3.1.  Khái niệm vấn đề, tình huống có vấn đề  và các kiểu tình huống có   vấn đề: a. Khái niệm vấn đề :  Khái niệm “Vấn đề” dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức   mà người học không thể  giải quyết được chỉ  bằng kinh nghiệm sẵn có, theo  khuôn mẫu sẵn, nghĩa là không thể  dùng tư  duy tái hiện đơn thuần để  giải  quyết mà phải tìm tòi sáng tạo để  giải quyết và khi giải quyết được thì người   học đã thu nhận được kiến thức, kỹ năng mới. Ví dụ: Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện Học sinh đã học định luật Ohm đối với đoạn mạch chỉ  chứa điện trở  thuần và  định luật Om đối với toàn mạch trong trường hợp mạch ngoài chỉ chứa điện trở  thuần. Từ đây nảy sinh vấn đề là: “Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch  chứa nguồn điện phụ  thuộc vào hiệu điện thế   ở  hai đầu đoạn mạch và suất   điện động, điện trở trong của nguồn điện bằng công thức toán học nào?”  b. Khái niệm tình huống có vấn đề : “Tình huống vấn đề” là tình huống mà khi HS tham gia thì gặp khó khăn,  HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả  năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải   quyết vấn đề  đó. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích  cực của HS : Đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất. Tình huống có vấn đề có những đặc trưng có bản sau : ­ Chứa đựng vấn đề  mà việc đi tìm lời giải đáp chính là đi tìm kiến thức,   kỹ năng mới. ­ Tạo sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú khởi động tiến trình nhận thức   của HS. HS  cảm thấy có khả năng giải quyết vấn đề. ­ Vấn đề  cần giải quyết được phát biểu rõ ràng, GV giao nhiệm vụ  cho   HS và HS hào hứng tự giác nhận nhiệm vụ giải quyết vấn đề được giao. 15
  16. Ví dụ: Vấn đề  được nêu  ở  ví dụ  trên được đưa vào hoạt động dạy học và  thu được sự chú ý, mong muốn giải quyết vấn đề  của học sinh, và học sinh  bắt tay vào giải quyết vấn đề đó, thì đó chính là tình huống có vấn đề. 1.3.2. Các kiểu tình huống có vấn đề : ­ Tình thế lựa chọn  Ví dụ: Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện Để tìm ra mối liên hệ giữa cường độ  dòng điện I chạy trong đoạn mạch  với hiệu điện thế  U  ở  hai đầu đoạn mạch và suất điện động E, điện trở  trong r của nguồn điện, học sinh có thể  lựa chọn một trong hai phương án:   hoặc là đi từ một mệnh đề lý thuyết tổng quát (cụ thể là định luật Ohm đối  với đoạn mạch chỉ chứa điện trở  thuần và định luật Om đối với toàn mạch   trong   trường   hợp   mạch   ngoài   chỉ   chứa   điện   trở   thuần),   sau   đó   dùng   thí   nghiệm kiểm chứng lại, hoặc là sử  dụng thí nghiệm để  xây dựng mối liên  hệ đó (thí nghiệm khảo sát) ­ Tình huống bất ngờ  ­ Tình thế bế tắc ­  Tình thế không phù hợp ­ Tình thế phán xét ­ Tình thế đối lập 1.3.3. Điều kiện cần của việc tạo tình huống có vấn đề : ­ GV có dụng ý tìm cách cho HS tự giải quyết một vấn đề, tương ứng với việc  xây dựng một tri thức khoa học cần dạy. Do đó GV cần nhận định về  câu hỏi   đặt ra, các khó khăn HS phải vượt qua khi giải đáp câu hỏi đó. ­ Giáo viên phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề  đặt  ra là HS chiếm lĩnh được tri thức cụ thể gì. ­ GV soạn thảo được một nhiệm vụ  tiềm  ẩn vấn đề  để  giao cho HS, sao cho   HS sẵn sàng đảm nhận nhiệm vụ đó. Đòi hỏi GV phải chuẩn bị cho HS những   điều kiện cần thiết khiến HS thấy tự  mình có khả  năng tham gia giải quyết  16
  17. nhiệm vụ đặt ra và được lôi cuốn vào hoạt động tích cực giải quyết nhiệm vụ  đó.  ­ Trên cơ sở  vấn đề  cần giải quyết, kết quả  mong đợi, những quan niệm, khó  khăn trở lực của HS trong điều kiện cụ  thể, GV đoán trước những đáp ứng có   thể  có của HS và dự  định tiến trình định hướng, giúp đỡ  HS một cách hợp lý,  phù hợp với tiến trình khoa học giải quyết vấn đề. 1.3.4. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề được thực hiện theo các pha sau : Pha thứ nhất: Chuyển  (1) Tình huống có tiềm ẩn vấn đề giao nhiệm vụ, bất ổn  hóa tri thức, phát biểu  (2) Phát biểu vấn đề ­ bài toán vấn đề (3)    Giải  quyết  vấn  đề,  suy  đoán  giải  pháp,  khảo  sát  lý  thuyết,  thực  nghiệm Pha  thứ  hai:  Hành  động  độc  lập,  tự  chủ,  trao  đổi  tìm  tòi  giải  (4) Kiểm tra tình huống có thể chấp  quyết vấn đề  nhận được của kết luận, xem xét  sự phù hợp giữa lý thuyết và thí  nghiệm (5)    Phát  biểu  kết  quả  giải  quyết  vấn  đề,  thông  báo,  thảo  luận,  bảo  Pha  thứ  ba:  Tranh  vệ kết quả luận, thể chế hóa, vận  dụng tri thức mới (6)  Vận  dụng  kiến  thức  mới  để  giả17 i  quyết  nhiệm  vụ  đặt  ra  tiếp  theo
  18. 1.4. VẤN ĐỀ ĐỊNH HƯỚNG KHÁI QUÁT CHƯƠNG TRÌNH HÓA HÀNH  ĐỘNG NHẬN THỨC TỰ CHỦ, TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH. 1.4.1. Các kiểu định hướng hành động học của giáo viên : + Định hướng tái tạo  Ví dụ 1: GV hướng dẫn HS làm việc với các công thức sau: E E I r r U AB = ­ Ir + E Để rút ra mối liên hệ giữa 4 đại lượng I, U, E’ và r’ như sau: U E' I r' Ví dụ 2: GV hướng dẫn HS tiến hành làm thí nghiệm, đo I, đo U, vẽ đồ thị U – I  thực nghiệm và so sánh với đồ thị lý thuyết nhằm kiểm chứng lại tính đúng đắn  của công thức trên. + Định hướng tìm tòi  Ví dụ : GV gợi ý HS cần sử  dụng các kiến thức đã học về  định luật Ohm đối  với toàn mạch trong trường hợp mạch ngoài có máy thu điện và định luật Ohm   đối với đoạn mạch chứa nguồn điện để tìm ra mối liên hệ  giữa bốn đại lượng   I, U,  E ,  r 18
  19. + Định hướng khái quát chương trình hóa  Ví dụ: Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện 1. GV gợi ý HS đã học những kiến thức gì có liên quan đến các đại lượng  điện đã được nêu ra  ở  câu hỏi của bài toán, các kiến thức đó giúp gì được cho  HS trong tình huống này? 2. GV gợi ý HS dùng định luật Om đối với toàn mạch trong trường hợp   mạch ngoài có điện trở thuần mắc nối tiếp với máy thu điện và định luật Ohm   đối với đoạn mạch chứa nguồn điện. 3. GV gợi ý rõ hơn: Hai định luật đó có các công thức biểu thị  mối liên hệ  giữa một số  đại lượng  điện mà ta cần: E E I r r U = ­ Ir + E Trên cơ sở đó, sử dụng phép suy luận diễn dịch, sẽ rút ra được mối liên hệ giữa   bốn đại lượng mà đầu bài yêu cầu: I, U,  E ,  r . 4. GV hướng dẫn HS làm việc với các công thức đó để rút ra mối liên hệ  cần   tìm. 1.4.2. Vai trò quan trọng của kiểu định hướng khái quát chương trình hóa. ­ Kiểu định hướng tái tạo : Đảm bảo được hiệu quả hình thành kiến thức, rèn  luyện kỹ năng cho HS và tạo cơ sở cần thiết cho HS có thể thích ứng được với  sự định hướng tìm tòi trong dạy học.  ­ Kiểu định hướng tìm tòi : Nhằm rèn luyện cho HS năng lực tư duy sáng tạo,  năng lực giải quyết vấn đề. ­ Kiểu định hướng khái quát chương trình hóa : Là sự vận dụng phối hợp hai   kiểu định hướng trên nhằm khai thác, phát huy được ưu điểm của hai kiểu định   hướng đó, tạo cơ  hội cho HS phát huy hành động tìm tòi sáng tạo của mình,  đồng thời vẫn đảm bảo cho HS đạt tới được tri thức cần dạy. 19
  20. 1.4.3. Hệ  thống các câu hỏi đề  xuất vấn đề  định hướng tư  duy trong các  tình huống có vấn đề  theo tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức   mới. ­ Câu hỏi kích thích HS có nhu cầu kiến thức để giải quyết vấn đề. ­ Câu hỏi định hướng nội dung kiến thức cần xác lập. ­ Câu hỏi yêu cầu diễn đạt chính xác, cô đọng kiến thức xác lập được. ­ Câu hỏi yêu cầu vận dụng kiểm tra kiến thức đã xác lập. 1.5. CÁC CON ĐƯỜNG HÌNH THÀNH ĐỊNH LUẬT VẬT LÝ:  Trong hệ  thống kiến thức khoa học nói chung và hệ  thống kiến thức  ở  trường  phổ thông nói riêng thì các định luật vật lý là một phần chiếm vị trí quan trọng.  Nắm vững những yếu tố  đặc điểm, tính chất đặc biệt là các giai đoạn hình   thành định luật vật lý dựa trên đặc điểm của hoạt động nhận thức trong khi tìm   chân lý sẽ giúp GV có cơ sở thiết kế các tiến trình dạy học, các định luật vật lý   một cách phù hợp nhằm đạt được hiệu quả cao nhất. Định luật vật lý được hình thành trong dạy học thông qua quan sát trực tiếp   và khái quát hóa thực nghiệm, gồm các giai đoạn sau : ­ Giai đoạn 1: Sơ bộ cho HS thấy có mối quan hệ nào đó thông qua quan sát  trực tiếp thực tiễn. ­ Giai đoạn 2: Tiến hành thí nghiệm để rút ra mối quan hệ định lượng giữa   các sự vật, hiện tượng ở trên. ­ Giai đoạn 3: Phát biểu mối quan hệ đó thành một định luật. ­ Giai đoạn 4: Vận dụng định luật vừa tìm được vào giải quyết các vấn đề  còn chưa giải quyết được. Con đường tìm tòi định luật vật lý trong dạy học xuất phát từ  những mệnh   đề lý thuyết tổng quát gồm các giai đoạn sau: ­ Giai đoạn 1: Nêu lên một hiện tượng thực tế  mà ta chưa giải thích  được hoặc chưa giải thể dự đoán được diễn biến của nó, chưa biết được   mối quan hệ giữa một số đại lượng nào đó. 20
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2