Khóa luận tốt nghiệp đại học: Phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể vật lý 10 nâng cao

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận tốt nghiệp đại học "Phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể vật lý 10 nâng cao" trình bày các nội dung chính sau: Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của đề tài; Quan niệm sai lệch và xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT; Thực nghiệm sư phạm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể vật lý 10 nâng cao

UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ – HÓA – SINH ---------- PHẠM THỊ TÚ VI PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 5 năm 2015
UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ – HÓA – SINH ---------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Tên đề tài: PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO Sinh viên thực hiện PHẠM THỊ TÚ VI MSSV: 2111010263 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ KHÓA: 2011 – 2015 Cán bộ hướng dẫn ThS. NGUYỄN THỊ VÂN SA MSCB: …………………. Quảng Nam, tháng 5 năm 2015
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả trong khóa luận là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả Phạm Thị Tú Vi i
LỜI CẢM ƠN Tác giả khóa luận xin chân thành cảm ơn BGH trường ĐH Quảng Nam, quý thầy cô khoa Lý – Hóa – Sinh đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tác giả thực hiện khóa luận. Đặc biệt xin gửi lời biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình của cô giáo ThS. Nguyễn Thị Vân Sa trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân trong gia đình và các bạn trong lớp ĐHSP Vật Lý k11 đã động viên và giúp đỡ rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Tác giả Phạm Thị Tú Vi ii
BẢNG GHI CHÚ CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ QN Quan niệm GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm ĐC Đối chứng KKDH Không khí dạy học TNSP Thực nghiệm sư phạm QTDH Quá trình dạy học iii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Bảng phân bố HS lớp ĐC và TN ......................................................... 48 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần số (fi) các điểm số (Xi) của bài kiểm tra sau TN . 50 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất của bài kiểm tra sau thực nghiệm ................ 51 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất tích lũy của bài kiểm tra sau thực nghiệm ... 52 Bảng 3.5. Bảng xếp loại học lực của học sinh ..................................................... 53 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các thông số................................................................. 53 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Sơ đồ tiến trình phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch ................ 20 Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” ....................................................................................................................... 24 Hình 2.2. Hình ảnh về thí nghiệm lực căng bề mặt chất lỏng .............................. 29 Hình 2.3. Hình ảnh về thí nghiệm tính chất của lực cằng bề mặt chất lỏng ........ 30 Hình 2.4. Hình ảnh về dạng mực chất lỏng tiếp xúc với thành bình ................... 31 Hình 2.5. Hình ảnh về thí nghiệm về độ chênh lệch mực nước giữa ống mao dẫn và mực nước bên ngoài trong trường hợp dính ướt ............................................. 33 Hình 2.6. Hình ảnh về thí nghiệm chứng tỏ mực nước có thể dâng cao.............. 34 Hình 2.7. Hình ảnh về thí nghiệm sôi ở áp suất thấp ........................................... 41 Hình 2.8. Hình ảnh về dụng cụ thí nghiệm sôi của chất lỏng .............................. 42 Hình 2.9. Hình ảnh về nhiệt độ sôi của chất lỏng ............................................... 43 Hình 2.10. Tiến trình dạy học bài “Chất lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng” .................................................................................................................... 44 Hình 2.11. Tiến trình dạy học bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng mao dẫn” ................................................................................................... 45 Hình 3.2. Đồ thị phân bố điểm của hai nhóm TN và ĐC.................................... 50 Hình 3.3. Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TN ............................ 51 Hình 3.4. Đồ thị phân phối tần suất tích luỹ của lớp TN và ĐC ......................... 52 Hình 3.5. Đồ thị xếp loại học lực của HS ............................................................ 53 iv
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii BẢNG GHI CHÚ CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................ iii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. iv MỤC LỤC ............................................................................................................. v Phần 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1 1.1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 3 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 3 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 3 1.4.1. Nghiên cứu lí luận ...................................................................................... 3 1.4.2. Nghiên cứu thực tiễn .................................................................................. 3 1.4.3. Thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 3 1.4.4. Thống kê toán học. ...................................................................................... 3 1.5. Lịch sử nghiên cứu đề tài.............................................................................. 4 1.6. Đóng góp của đề tài ....................................................................................... 4 1.7. Cấu trúc đề tài ............................................................................................... 5 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 6 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..... 6 1.1. Quan niệm ...................................................................................................... 6 1.1.1. Khái niệm quan niệm .................................................................................. 6 1.1.2. Khái niệm quan niệm của học sinh ............................................................ 7 1.1.3. Nguồn gốc quan niệm của học sinh ........................................................... 7 1.1.4. Đặc điểm quan niệm của học sinh ........................................................... 10 1.1.5. Ảnh hưởng quan niệm của học sinh đối với việc dạy và học vật lý ........ 11 1.2. Dạy học vật lí và việc khắc phục quan niệm của học sinh....................... 12 v
1.3. Một số lí luận về phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh .............................................................................................................................. 13 1.3.1. Chiến lược dạy học mới gắn liền với quan niệm sai lệch của học sinh . 13 1.3.2. Cách phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh .................................... 14 1.3.3. Xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh .......... 15 1.4. Cơ sở thực tiễn ............................................................................................. 21 Kết luận chương 1 .............................................................................................. 23 CHƯƠNG 2. QUAN NIỆM SAI LỆCH VÀ XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT .................................................................. 24 2.1. Đặc điểm cấu trúc, nội dung kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao.......................................................... 24 2.2. Quan niệm của học sinh về một số khái niệm trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” .................................................................................. 26 2.2.1. Quan niệm của học sinh về biến dạng cơ của vật rắn ............................ 26 2.2.2. Quan niệm về lực căng trên bề mặt chất lỏng ......................................... 28 2.2.3. Quan niệm của học sinh về hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt ................................................................................................................ 31 2.2.4. Quan niệm của học sinh về hiện tượng mao dẫn .................................... 32 2.2.5. Quan niệm của học sinh về sự biến đổi thể tích riêng khi chuyển thể ... 37 2.2.6. Quan niệm của học sinh về mối quan hệ giữa nhiệt độ nóng chảy của chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh ........................................................ 37 2.2.7. Quan niệm của học sinh về nhiệt độ nóng chảy của chất rắn ................ 38 2.2.8. Quan niệm của học sinh về sự bay hơi của chất lỏng ............................. 39 2.2.9. Quan niệm của học sinh về sự sôi ............................................................ 40 2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài cụ thể ....................................... 44 2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Chất lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng”..................................................................................................................... 44 2.3.2. Giáo án bài “Chất lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng” ......... 44 vi
2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng mao dẫn”................................................................................................... 45 2.3.4. Giáo án bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng mao dẫn” ...................................................................................................................... 45 Kết luận chương 2 .............................................................................................. 46 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................... 47 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................... 47 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 47 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ....................................................... 47 3.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm.................................................... 47 3.2.1. Nội dung của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 47 3.2.2. Phương pháp thực nghiệm ....................................................................... 47 3.2.2.1.Chọn mẫu ................................................................................................. 47 3.2.2.2. Phương pháp tiến hành ........................................................................... 48 3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................................... 49 3.3.1. Đánh giá định tính .................................................................................... 49 3.3.2. Đánh giá định lượng ................................................................................. 49 Kết luận chương 3 .............................................................................................. 54 Phần 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 55 1. Kết luận ........................................................................................................... 55 2. Kiến nghị ......................................................................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 57 PHỤ LỤC ..........................................................................................................- 1 - PHỤ LỤC 1 .......................................................................................................- 1 - PHỤ LỤC 2 .......................................................................................................- 7 - vii
Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Đất nước ta càng ngày càng phát triển để đi kịp với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới. Do đó, càng chú trọng vào giáo dục để việc đào tạo nhân lực có chất lượng hơn. Vì thế ngành giáo dục đã có những chính sách, nghị quyết để đổi mới giáo dục về mục tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học để đáp ứng yêu cầu của xã hội. Theo nghị quyết 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 hội nghị lần thứ tám ban hành trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Mục đích đổi mới là: “Triển khai đổi mới chương trình giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực; phát triển năng lực và phẩm chất của người học; chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống; nâng cao năng lực ngoại ngữ, tin học; rèn luyện, kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; phát triển khả năng sáng tạo và ý thức tự học”. Giáo dục nước ta trong những năm qua đã có những đổi mới về nhiều mặt. Và đặc biệt là đã hướng tới học sinh nhiều hơn, xem hoạt động của học sinh là chính, giáo viên chỉ là người hướng dẫn học sinh đưa ra kiến thức mới. Để làm được điều đó thì phải đòi hỏi giáo viên cần phải có sự đầu tư về chuyên môn, kĩ năng, phương pháp dạy học phù hợp và đúng đắn, đòi hỏi học sinh có sự tự giác tìm tòi và nghiên cứu trong học tập. Quan trọng hơn hết là cần có sự phối hợp nhiệt tình giữa giáo viên và học sinh, tạo ra không khí cởi mở cho việc trao đổi kiến thức giữa hai bên. Tuy nhiên, thực tế giáo dục nước ta hiện nay còn gặp nhiều khó khăn. Do nền giáo dục nước ta trước đây áp dụng phương pháp dạy học theo lối truyền thụ kiến thức một chiều, trong quá trình dạy học chủ yếu do giáo viên truyền đạt, cung cấp kiến thức cho học sinh và học sinh đón nhận một cách thụ động, không tạo điều kiện cho học sinh sáng tạo…đã ảnh hưởng đến giáo viên và cả học sinh. Vấn đề này cũng được đề cập trong định hướng đổi mới phương pháp dạy học đã được xây dựng trong nghị quyết trung ương 2 khóa VIII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo cho người học”. Vì thế chúng ta cần phải tích cực hơn trong 1
việc đưa ra các giải pháp nhằm góp phần đổi mới giáo dục hiện nay. Và một trong những giải pháp đó là tạo ra không khí dạy học cởi mở, giao lưu kiến thức giữa giáo viên và học sinh, tránh lối truyền thụ một chiều truyền thống. Để giáo viên có thể phát hiện ra các quan niệm sai lệch của học sinh về các kiến thức vật lý. Đa phần kiến thức vật lý nói chung và kiến thức vật lý trong chương trình THPT nói riêng đều bắt nguồn từ các hiện tượng tự nhiên, gắn liền với cuộc sống hằng ngày, nên từ đó đã góp phần tạo ra cho học sinh những quan niệm sai lệch. Mặt khác thực trạng dạy học vật lý hiện nay nặng về lí thuyết, ít thực hành, nhất là đối với những trường ở vùng nông thôn cơ sở trang thiết bị còn thiếu thốn dẫn đến học sinh chưa được kiểm chứng bằng thí nghiệm đối với những kiến thức mà mình đã học. Nên có hiện tượng học sinh có những quan niệm sai lệch về một số vấn đề trong vật lí, gây ra mâu thuẫn trong suy nghĩ của học sinh về kiến thức được học, tạo cho học sinh sự mơ hồ trong học tập, ảnh hưởng đến chất lượng học tập. Vì thế chúng ta cần phải nghiên cứu một cách đầy đủ về nguồn gốc, đặc điểm và ảnh hưởng của các quan niệm sai lệch đó đối với quá trình dạy học để từ đó đưa ra các giải pháp để khắc phục. Đó là một trong những phương pháp hữu hiệu nhất nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay. Chính vì những lí do đó tôi chọn đề tài: “Phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể vật lý 10 nâng cao” để nghiên cứu làm khóa luận tốt nghiệp của mình. 1.2. Mục tiêu đề tài - Phát hiện một số quan niệm sai lệch của học sinh trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao. - Đưa ra một số biện pháp nhằm khắc phục các quan niệm sai lệch của học sinh, để giúp học sinh hiểu một cách chính xác, khoa học về các kiến thức vật lí. - Thiết kế được một số bài giảng áp dụng các biện pháp khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học. 2
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu - Các quan niệm sai lệch của học sinh trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao. - Nghiên cứu nội dung kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao. - Hoạt động dạy và học trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” của GV và HS lớp 10 nâng cao ở trường THPT Trần Văn Dư – Quảng Nam. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu đề tài là chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao và được tiến hành thực nghiệm ở trường THPT Trần Văn Dư – Quảng Nam. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các mục tiêu đã đặt ra ở trên thì chúng tôi vận dụng các phương pháp nghiên cứu sau: 1.4.1. Nghiên cứu lí luận Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học và lí luận dạy học. Đặc biệt là các tài liệu liên quan đến kiến thức nằm trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” để xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài, hổ trợ cho việc phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh và cách khắc phục. 1.4.2. Nghiên cứu thực tiễn Khảo sát, điều tra quan niệm sai lệch của học sinh về một số kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”. 1.4.3. Thực nghiệm sư phạm Được tiến hành ở trường THPT Trần Văn Dư - Quảng Nam nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh đã đưa ra trong đề tài. 1.4.4. Thống kê toán học. Xử lí các kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm. 3
1.5. Lịch sử nghiên cứu đề tài Năm 1995, tác giả Nguyễn Tín Hiền đã nghiên cứu một số quan niệm của học sinh phần Âm thanh và Ánh sáng. Năm 1999, các tác giả Trần Thị Cát, Đồng Thị Diện cũng nghiên cứu quan niệm của học sinh về các khái niệm vật lý thuộc phần Quang học, Điện học ở một số trường THPT thuộc khu vực Đà Nẵng, Quảng Bình…..Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu các quan niệm của học sinh mà chưa đưa ra được biện pháp để khắc phục các quan niệm đó. Năm 2001, tác giả Lê Văn Giáo đã nghiên cứu quan niệm của học sinh về một số khái niệm vật lý phần Quang học, Điện học và cũng đã đề ra biện pháp khắc phục trong việc dạy các khái niệm. Tuy nhiên, đối tượng nghiên cứu của đề tài này là học sinh THCS. Cho đến nay, theo những tài liệu mà chúng tôi đã tìm hiểu thì chưa có tác giả nào nghiên cứu đầy đủ và chi tiết về các quan niệm sai lệch của học sinh trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” chương trình Vật lý 10 nâng cao. Vì vậy việc nghiên cứu đề tài này là cần thiết. 1.6. Đóng góp của đề tài - Mô tả một cách khái quát về thực trạng dạy học vật lí ở trường phổ thông. - Qua quá trình nghiên cứu đề tài đã thống kê được một số quan niệm sai lệch của học sinh về một số kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao và sự ảnh hưởng của nó trong quá trình dạy học. Nhằm giúp giáo viên hiểu rõ suy nghĩ của học sinh để có phương pháp dạy học hợp lí. - Đưa ra hướng khắc phục cụ thể là sử dụng thí nghiệm đơn giản, giải bài tập, lập luận lý thuyết để giúp học sinh làm rõ vấn đề mâu thuẫn trong suy nghĩ của mình. Áp dụng đưa vào bài soạn góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. - Nội dung đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên để rút ra kinh nghiệm dạy học và biết cách khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh, từ đó hình thành cho học sinh những quan niệm khoa học một cách sâu sắc, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn vật lý ở trường phổ thông. 4
1.7. Cấu trúc đề tài Đề tài gồm có 3 phần. Phần 1. Mở đầu Phần 2. Nội dung nghiên cứu Chương 1: Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của đề tài Chương 2: Quan niệm sai lệch và xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Phần 3. Kết luận và kiến nghị 1. Kết luận 2. Kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 5
Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Quan niệm 1.1.1. Khái niệm quan niệm Khi nói về QN thì có rất nhiều khái niệm khác nhau được đưa ra. Theo từ điển tiếng Việt: “Quan niệm là sự nhận thức như thế nào đó về một vấn đề, một sự kiện”. [7] Theo từ điển triết học thì: “Quan niệm là đặc trưng ý thức con người, dựa trên việc đối lập nó về mặt nhận thức luận với cái vật chất, với vật chất. Tri thức về thế giới là một hình thức quan niệm về những mối liên hệ khách quan của sự vật, những hình thức đó không tồn tại độc lập, mà chỉ tồn tại trong mối quan hệ của hoạt động con người của thế giới khách quan. Vì vậy khác với thế giới đang tồn tại một cách độc lập, khách quan, tri thức về thế giới và ý thức nói chung được đặc trưng như cái quan niệm”.[9] Tóm lại, các nhà triết học, tâm lý học…đều có những cách định nghĩa riêng về QN. Nhưng tất cả đều thể hiện QN là sự hiểu biết của con người về các sự vật, hiện tượng, khái niệm và các quá trình tự nhiên thông qua đời sống, sinh hoạt và lao động sản xuất hàng ngày mà có. Những hiểu biết đó được thu thập qua từng ngày, ghi nhớ và lưu giữ trong trí nhớ của con người. Được tái hiện khi gặp môi trường kích thích, tác động và có nhu cầu bộc lộ. QN mang tính cá nhân, thể hiện suy nghĩ rất đặc trưng của mỗi cá nhân, thông thường được hình thành tự phát, thiếu tính khách quan và thiếu tính khoa học. Vì mỗi cá nhân có trình độ nhận thức về sự vật, hiện tượng khác nhau, với mỗi góc độ sẽ tương ứng với cách đánh giá khác nhau. Đối với HS cũng vậy, trước những sự vật, hiện tượng thì mỗi em cũng có những QN riêng của mình dựa trên những hiểu biết nhất định về cuộc sống hằng ngày, ta gọi đó là “quan niệm của học sinh”. Trong những QN đó cũng có QN đúng và cũng có QN không đúng. Những QN không đúng với bản chất vật lý, bản chất khoa học của các sự vật, hiện tượng vật lý, khái niệm vật lý, ta gọi đó là những “quan niệm sai lệch của học sinh”. 6
1.1.2. Khái niệm quan niệm của học sinh Đã có rất nhiều nhà lý luận học và tâm lý học đã nghiên cứu về QN của HS để tìm ra ảnh hưởng của nó đối với quá trình dạy và học. Kết quả cho chúng ta biết rằng HS không phải là tờ giấy trắng để người GV vẽ lên đó những tri thức mà tự HS đã vẽ cho mình những đường nét về tri thức, tuy sơ sài nhưng đó có thể xem là tài sản riêng của HS về tri thức. Đó chính là QN của HS, chúng ta có thể minh họa cho những điều vừa nói trên qua các ví dụ sau: Ví dụ 1: Em tán thành với kết luận nào sau đây? a. Không khí ẩm có khối lượng riêng lớn hơn không khí khô. b. Không khí khô có khối lượng riêng lớn hơn không khí ẩm. Kết quả cho thấy đa phần HS sẽ chọn phương án 1, đây là QN rất hợp lý so với suy luận của các em. Vì trong đời sống thì các em thường thấy cùng một vật mà khi ẩm ướt sẽ nặng hơn khi khô. Ví dụ 2: Khi đặt một cốc nước lạnh và cốc nước nóng vào tủ lạnh thì cốc nước nào sẽ đóng băng nhanh hơn? Trong trường hợp này thì nhiều HS sẽ chọn là cốc nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn. Vì nghĩ rằng cốc nước lạnh đã nguội sẵn rồi giờ chỉ cần thời gian làm đóng băng còn muốn đóng băng cốc nước nóng thì phải cần thời gian làm nguội nó rồi cần tiếp thời gian làm đóng băng. Do đó HS có QN thời gian đóng băng của cốc nước nóng sẽ lâu hơn. Ví dụ 3: Các em có tán thành với ý kiến này không? Khi chúng ta dùng điện thoại để nói chuyện với nhau thì sóng truyền qua dây điện thoại là sóng âm? Đa số HS sẽ đồng ý với QN này. Vì trong thực tế khi chúng ta nói chuyện điện thoại thì sẽ nghe được âm thanh của nhau, hơn nữa xuất phát từ ngôn ngữ thì HS sẽ nghĩ ngay rằng sóng truyền qua dây điện thoại chính là sóng âm. 1.1.3. Nguồn gốc quan niệm của học sinh QN của HS được hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau: qua đời sống thực tế hằng ngày, thói quen sinh hoạt, xuất phát từ ngôn ngữ thường dùng, các 7
phương tiện, đồ dùng hằng ngày hay qua giao tiếp, trao đổi với mọi người, qua các giờ học trước….Tuy nhiên, chủ yếu là do các yếu tố sau. a. Thực tế đời sống hằng ngày Ngay từ khi sinh ra, sự trưởng thành của chúng ta luôn gắn liền với các hoạt động trong gia đình, xã hội, được giao tiếp với người lớn. Vì thế chúng ta càng ngày càng mở mang tầm hiểu biết của mình. Sự hiểu biết đó có được là nhờ sự giáo dục của gia đình, xã hội. Đó chính là những kiến thức ban đầu, được tích lũy qua thực tiễn, qua kinh nghiệm sống. Đến khi chúng ta được tiếp xúc với môi trường giáo dục ở trường học thì những kiến thức đó sẽ được sử dụng, được đem ra làm nền tảng cho mỗi người để tiếp thu kiến thức mới nhanh hơn, tốt hơn. Và đặc biệt là những kiến thức đó sẽ được phát triển đầy đủ và chính xác hơn nên có thể nói việc học của con người là quá trình diễn ra ở nhà trường và gia đình, xã hội. Việc học từ cuộc sống hằng ngày được tích lũy từ kinh nghiệm sống nên nó chỉ đem lại cho chúng ta những tri thức tiền khoa học, đây chính là vốn hiểu biết, tài sản tri thức riêng của mỗi cá nhân. Hay nói cách khác đây là QN của mỗi người có được từ thực tế đời sống hằng ngày. Như vậy, kinh nghiệm sống, việc giao tiếp, học hỏi…chính là nguồn gốc dẫn đến việc hình thành QN của HS về các sự vật, hiện tượng. Chẳng hạn, trong cuộc sống HS thường thấy rõ ràng sợi lông tơ rơi chậm hơn viên bi nên đã hình thành QN sai lệch ở HS rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ. Đây cũng chính là QN sai lệch của Aristot, QN này tồn tại cũng khá lâu trong nền khoa học thời Trung cổ. Mãi đến sau này Galile phủ nhận điều đó và chứng minh bằng thực nghiệm khoa học về ảnh hưởng của sức cản không khí đến sự rơi của vật hay QN vật rắn dày hơn sẽ bền hơn. Hay từ nhỏ các em đã thường thấy hay đã thực hiện việc kéo chiếc xe, nếu chúng ta kéo xe thì xe sẽ chuyển động và ngưng kéo thì xe sẽ dừng. Và cùng chiếc xe đó mà có thêm một người giúp cùng kéo thì xe sẽ chuyển động nhanh hơn. Vì thế, đã hình thành cho HS có QN rằng lực luôn gắn liền với chuyển động và lực tác dụng càng lớn thì vật có vận tốc càng lớn. 8
Từ các ví dụ trên cho thấy rằng kinh nghiệm sống, hoạt động thực tiễn là yếu tố góp phần rất quan trọng để các QN của HS về các sự vật, hiện tượng được hình thành trong tư duy của các em. b. Sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ góp phần hình thành quan niệm của học sinh Ngôn ngữ tiếng Việt rất phong phú và đa dạng. Cùng một từ ngữ nhưng khi ghép với mỗi cấu trúc câu thì cho ý nghĩa tương ứng khác nhau và có thể dùng để diễn đạt nhiều vấn đề khác nhau. Ngược lại, cùng một vấn đề nhưng có thể dùng nhiều từ ngữ khác nhau để diễn đạt. Hay một từ cũng có thể dùng để diễn đạt cho nhiều vần đề, nhiều ý nghĩa khác nhau. Tùy thuộc vào hoàn cảnh mà người nghe có thể hiểu theo nghĩa phù hợp cũng như tùy thuộc vào người nói có thể chọn các từ ngữ phù hợp với mục đích của mình. Trong vật lý học cũng có một số trường hợp các thuật ngữ dùng để diễn đạt các khái niệm, hiện tượng vật lý trùng với các thuật ngữ thường dùng để diễn đạt các vấn đề trong đời sống. Và những từ ngữ như vậy mang hai ý nghĩa đó là ý nghĩa trong sinh hoạt hằng ngày và ý nghĩa trong vật lý được hiểu một cách khoa học. Có những từ ngữ xuất hiện liên tục trong đời sống và được hiểu theo cách hiểu hằng ngày, nó trở nên quá quen thuộc với HS nên khi gặp lại trong giờ học vật lý với vai trò là một khái niệm hay hiện tượng vật lý thì rất dễ làm cho HS có QN sai lệch về bản chất khoa học của chúng. Ví dụ: Khi học bài công- công suất, nhắc đến thuật ngữ công thì HS sẽ có suy nghĩ công chính là công sức, công việc, công phu, công lao….mang ý nghĩa là sự tiêu hao công sức, tiêu hao năng lượng. Đây là những QN mà HS có được và mang vào trong giờ học vì thế rất khó khăn để cho GV hướng HS đến một khái niệm mới theo khoa học. Nhất là khi nói rằng công của lực phụ thuộc vào quãng đường đi, vì trong đời sống chúng ta hay nói mất công, tốn công vô ích…thì ở đây công không hề phụ thuộc vào quãng đường. 9
Hay trong sinh hoạt hằng ngày ta thường dùng hai từ sức và lực với cùng một ý nghĩa, nhằm chỉ sức mạnh, sức khỏe, sức lực…Nhưng trong vật lý thì hai từ này được hiểu theo một cách khoa học và được phân biệt rõ ràng: Sức: sức bền…. Lực: lực hút, lực đẩy, lực nén, lực đàn hồi…. Hai từ này không thể thay thế cho nhau, không thể nói là sức hút, sức đàn hồi…và cũng không thể nói là lực bền… Từ những ngôn ngữ thường dùng trong đời sống với ý nghĩa thông dụng đã góp phần giúp HS liên tưởng đến khái niệm trong vật lý và đây là sự hiểu sai lệch về mặt khoa học, về bản chất vật lý. Làm cho GV rất khó khăn trong việc giúp HS tiếp cận với kiến thức khoa học mới. Trái lại, cũng có những trường hợp cùng một ý nghĩa, cùng một khái niệm nhưng có thể dùng các thuật ngữ khác nhau để diễn đạt, ví dụ như: Các electron hay các điện tử Điện thế hay điện áp Chính vì có những trường hợp như vậy đã làm cho HS dễ bị lẫn lộn dẫn đến hình thành các QN theo cách hiểu của mình. Hay nói cách khác sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ là nguyên nhân hình thành nên QN sai lệch của HS về các hiện tượng, khái niệm vật lý. 1.1.4. Đặc điểm quan niệm của học sinh QN của HS chính là những hiểu biết về sự vật, hiện tượng có được nhờ sự đúc kết kinh nghiệm sống hằng ngày. Những sự hiểu biết, kiến thức có được đó sẽ được phát huy trong giờ học của HS khi vấn đề liên quan đến kiến thức đó được đề cập. Vì nó có được qua cuộc sống hằng ngày nên kiến thức đó càng ngày càng nhiều, càng khắc sâu và trở thành tài sản riêng của mỗi cá nhân. Nên QN của HS có đặc điểm là rất bền vững, do đó rất khó thay đổi để tiếp cận kiến thức khoa học mới. Hơn nửa QN của HS được hình thành từ cuộc sống hằng ngày và đa phần là tự phát nên những QN của HS đều sai lệch với những kiến thức khoa học, đây chính là đặc điểm thứ hai của QN của HS. Tuy nhiên, không phải QN nào của HS cũng sai hoàn toàn mà những kiến thức đó thường chưa chính xác, 10
chưa hoàn chỉnh và thiếu tính khách quan. Do đó những QN như vậy cũng mang lại tác dụng tốt cho việc dạy học. Như vậy, đặc điểm của QN của HS là đa phần đều sai lệch về bản chất vật lý, về mặt khoa học và có tính bền vững. Đa số những QN của HS đều gây khó khăn cho GV trong việc truyền đạt kiến thức mới cho HS, ảnh hưởng đến việc dạy và học. Vì vậy cần phải phát hiện, tìm hiểu nguyên nhân và đưa ra những phương pháp phù hợp để khắc phục, để chuyển chúng thành những QN vật lý đúng về mặt khoa học. Còn đối với những QN chưa chính xác, chưa đầy đủ thì cần phải bổ sung và mở rộng để kiến thức được hoàn chỉnh hơn. 1.1.5. Ảnh hưởng quan niệm của học sinh đối với việc dạy và học vật lý Vật lý là môn học với đa phần kiến thức bắt nguồn từ các hiện tượng tự nhiên, gắn liền với cuộc sống hằng ngày. Vì vậy, HS thường có những khái niệm rất phong phú và đa dạng về các khái niệm vật lý. Và những QN đó ít nhiều đã ảnh hưởng đến hoạt động dạy và học cả về mặt tích cực và tiêu cực. Sau đây chúng ta sẽ cùng phân tích rõ hơn. - Mặt tích cực Có một phần nhỏ QN của HS không sai lệch mà chỉ đúng một phần, chưa hoàn chỉnh hay chưa chính xác. Thì những QN như vậy mang lại hiệu quả tích cực cho việc dạy và học. Đây là kiến thức có sẵn của HS trước khi học bài mới, vì vậy người GV dựa vào nền tảng đó để phát huy. Biến cái có sẵn thành cái mới hoàn chỉnh hơn, chính xác hơn và được hiểu theo một cách khoa học. Phương pháp tốt nhất để GV lựa chọn đó chính là cho HS thực hiện hoạt động nhóm để đưa ra ý kiến của mình và cùng các HS khác thảo luận đưa ra ý kiến đúng nhất. Cuối cùng GV là người nhận xét, bổ sung và đưa ra kết luận chính xác nhất về những kiến thức khoa học cần tiếp thu. - Mặt tiêu cực Phần lớn QN của HS đều sai lệch, đây là đặc điểm dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đối với QTDH, gây khó khăn rất lớn cho cả việc học của HS và việc truyền đạt kiến thức mới của GV. Do đó “không thể coi những hiểu biết ấy là cơ sở để nghiên cứu vật lý vì những lý do sau đây. Một là những hiểu biết ấy có thể rất 11