Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học phần Quang hình học Vật lý 11 Nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:130

Thêm vào BST

Báo xấu

174
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học phần Quang hình học Vật lý 11 Nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh được thực hiện nhằm vận dụng cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động học tập của học sinh theo tiến trình nhận thức khoa học để xây dựng quy trình dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề của học sinh.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học phần Quang hình học Vật lý 11 Nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

THƯ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Ngọc Hương Mỹ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO TIẾN TRÌNH NHẬN THỨC KHOA HỌC PHẦN QUANH HÌNH HỌC VẬT LÝ 11-NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2010
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, hướng dẫn và góp ý chân thành từ quý thầy cô trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, quý thầy cô đồng nghiệp, bạn bè và cả người thân. Trước hết, em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, nhất là quý thầy cô trong khoa Vật lý, đã dìu dắt, chỉ dạy cho em rất nhiều kiến thức, kỹ năng quý báu. Điều đó không chỉ giúp em hoàn thành chương trình Cử nhân và chương trình Cao học, những kiến thức đó còn làm giàu thêm hành trang để em vững vàng trên bục giảng. Em cũng gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Mạnh Hùng. Trong quá trình thực hiện luận văn, em đã được thầy hướng dẫn tận tình, chỉ bảo nhiều điều bổ ích, giúp em nhận ra nhiều vấn đề để hoàn thiện hơn luận văn của mình. Tôi xin cảm ơn các thầy cô ở Phòng Khoa học Công nghệ - Sau đại học của trường đã tạo điều kiện, hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Xin cảm ơn quý thầy cô ở trường THPT Marie Curie, quận 03, thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm cho tôi trong quá trình giảng dạy, hỗ trợ tôi trong việc khảo sát, thực nghiệm để đánh giá hiệu quả, chứng minh tính đúng đắn, khả thi của luận văn. Cảm ơn các em học sinh đã cho tôi niềm vui trên bục giảng, tham gia nhiệt tình trong quá trình thực nghiệm sư phạm để hoàn thành luận văn.
MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bước vào thiên niên kỷ thứ ba, khoa học và kỹ thuật đã trở thành yếu tố cốt tử của sự phát triển, hầu hết các thành tựu của khoa học và công nghệ đều được ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống. Sự nghiệp giáo dục phải góp phần giải quyết việc bồi dưỡng trí tuệ khoa học, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ. Cụ thể, trong tình hình nước ta, những yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước đòi hỏi ngành Giáo dục & Đào tạo phải có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, vươn tới ngang tầm với sự phát triển chung của thế giới và khu vực. Đã từ nửa thế kỉ qua, khoa học giáo dục trên thế giới đã có những nghiên cứu nhằm đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông theo hướng đảm bảo được sự phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng tư duy khoa học, năng lực giải quyết vấn đề để thích ứng với thực tiễn cuộc sống, với sự phát triển của nền kinh tế trí thức. Phương pháp dạy học tốt nhất là không những trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ năng, tài sản tích lũy của loài người, mà quan trọng hơn là phải bồi dưỡng cho học sinh khả năng tự giải quyết các vấn đề do thực tiễn đặt ra, khả năng sáng tạo và tìm tòi kiến thức mới, làm phong phú thêm cho nền tri thức nhân loại. Tiến trình nhận thức cùng với các phương pháp nghiên cứu trong các khoa học tự nhiên nói chung và trong khoa học vật lý nói riêng được hình thành cùng với quá trình nghiên cứu dài lâu của các nhà vật lý. Nó giúp cho hoạt động nghiên cứu trong khoa học hiệu quả hơn. Sử dụng thành thạo các phương pháp nhận thức trong các khoa học để học tập, nghiên cứu vật lý từ những cấp học phổ thông là cách thức, con đường ngắn, hiệu quả để phát triển tư duy khoa học cho học sinh. “Dạy khoa học nào thì cách tốt nhất là sử dụng chính các phương pháp nhận thức của khoa học đó” là luận điểm được nhiều nhà nghiên cứu lý luận dạy học thừa nhận. Học tập là hoạt động nhận thức đặc biệt, không những hướng tới sự lĩnh hội tri thức khoa học mà còn hướng tới nhiều mục tiêu giáo dục nhân cách khác, nhất là phát triển tư duy của người học. Vì thế, các phương pháp nhận thức, phương pháp hành động tư duy khoa học vừa là phương tiện để chiếm lĩnh tri thức khoa học và hoạt động nghiên cứu, vừa là mục tiêu mà việc dạy học các khoa học hướng tới. Qua tìm hiểu thực tế, phương pháp dạy học các bộ môn khoa học tự nhiên hiện nay vẫn chưa thực hiện được mục tiêu như vậy. Phương pháp dạy học hiện nay còn mang nặng tính chất độc thoại, áp đặt, tái hiện, tiến trình dạy học vẫn chưa theo đúng con đường mà các nhà khoa học trải qua. Rất nhiều định luật, quy tắc … vật lý được trình bày trong các SGK vật lý phổ thông theo một trật tự nội dung khá thống nhất và cũng được giáo viên giảng dạy theo đúng trật tự: Thí nghiệm  Định luật  Vận dụng. Tuy nhiên, các nhà vật lý và cả nhiều nhà nghiên cứu lý luận dạy học đều cho rằng đây là cách tiếp cận nội dung học không đảm bảo tính khoa học, nó rất xa vời với cách giải quyết vấn đề
trong khoa học, nó không phải là tiến trình hoạt động nhận thức khoa học đúng, nó không dẫn ai đến đích nếu tự mình giải quyết vấn đề bằng con đường đó. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng dạy học như trên. Đó là thời lượng giảng dạy trên lớp hạn hẹp, trình độ của học sinh không đồng đều, điều kiện cơ sở vật chất chưa đầy đủ. Ngoài ra còn một nguyên nhân khác, đó là mức độ vững vàng về khoa học luận vật lý và trình độ tư duy khoa học của người giáo viên vật lý còn hạn chế. Cách dạy và học như trên chưa khích lệ, chưa tạo điều kiện cho học sinh tham gia hoạt động tìm tòi, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong quá trình chiếm lĩnh tri thức; do đó không thể phát triển kỹ năng tư duy khoa học, năng lực sáng tạo của học sinh. Xuất phát từ các vấn đề trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu “TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO TIẾN TRÌNH NHẬN THỨC KHOA HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÝ 11 - NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH” với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giảng dạy vật lý ở trường phổ thông. 2. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích Vận dụng cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động học tập của học sinh theo tiến trình nhận thức khoa học để xây dựng quy trình dạy học nhằm bồi dưỡng tư duy khoa học, phát triển năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề của học sinh. Vận dụng quy trình trên để thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong phần Quang hình học – Vật lý 11 2.2 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông 2.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu và tổ chức hoạt động học tập vật lý phần Quang hình học SGK Vật lý 11 nâng cao theo tiến trình nhận thức khoa học cho học sinh khối 11 trường THPT Marie Curie - TPHCM 2.4 Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức hoạt động học tập thích hợp theo tiến trình nhận thức khoa học thì học sinh có thể tự lực hoạt động tìm tòi sáng tạo, từ đó nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh. 2.5 Nhiệm vụ nghiên cứu
Tìm hiểu và đánh giá thực trạng dạy và học vậy lý nói chung, phần Quang hình học nói riêng để phát hiện những khó khăn, những vấn đề bất cập trong qua trình dạy học vật lý sáng tạo ở trường THPT Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về triết học, tâm lý học, giáo dục học thiết kế tiến trình dạy học nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh Tìm hiểu tiến trình nhận thức và các phương pháp nhận thức trong khoa học nói chung và trong vật lý học nói riêng, kết hợp với những cơ sở lý luận dạy học sáng tạo để xây dựng quy trình dạy học nhằm bồi dưỡng tư duy khoa học, phát triển năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề của học sinh. Vận dụng quy trình trên để thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong phần Quang hình học Tiến hành thực nghiệm sư phạm các tiến trình dạy học đã được soạn thảo để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình đối với việc nâng cao năng lực sáng tạo, tự lực giải quyết vấn đề trong quá trình học tập và thực tiễn cuộc sống, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học vật lý ở trường phổ thông. 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nghiên cứu lý luận Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, các tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mà học sinh cần phải nắm vững. Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học sáng tạo, tiến trình nhận thức và các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lý Đọc và tìm hiểu từ sách, báo, tạp chí, các văn kiện, nghị quyết của Đảng và Nhà nước, của Bộ Giáo dục – đào tạo để nắm vững mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn vật lý ở trường phổ thông hiện nay 3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát Quan sát, điều tra khảo sát ý kiến của giáo viên và học sinh trong việc dạy và học vật lý nói chung, phần Quang hình học vật lý 11 nói riêng để đánh giá thực tiễn giảng dạy vật lý ở trường phổ thông, đặc biệt là phần Quang hình học. 3.3 Thực nghiệm sư phạm Tiến hành giảng dạy các tiến trình dạy học đã soạn thảo ở trường phổ thông Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý, đánh giá kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng nhằm khẳng định tính khả thi của đề tài. 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Ý nghĩa khoa học
Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận dạy học của việc phát triển năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT. 4.2 Thực tiễn của đề tài Giáo viên có thể sử dụng quy trình dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học và các tiến trình dạy học cụ thể một số bài học trong phần Quang hình học vào thực tiễn giảng dạy để tích cực hóa hoạt động tìm tòi sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinh.
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 1.1. Bản chất của hoạt động dạy và học 1.1.1. Hoạt động dạy [32] Hoạt động dạy là hoạt động của người lớn tổ chức và điều khiển hoạt động của trẻ nhằm giúp chúng lĩnh hội nền văn hóa xã hội, tạo ra sự phát triển tâm lý, hình thành nhân cách của chúng. Thực tiễn giáo dục và đào tạo chứng tỏ rằng, dạy học là con đường thuận lợi nhất giúp cho người học trong khoảng thời gian ngắn nhất có thể chiếm lĩnh một khối lượng tri thức, kỹ năng có chất lượng và hiệu quả nhất. Bởi lẽ, dạy học là hoạt động được tiến hành một cách có tổ chức, có kế hoạch, có nội dung và phương pháp sư phạm của giáo viên với đặc điểm tâm sinh lí và đặc điểm nhận thức của người học. Hệ thống những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo tương ứng được học sinh nắm vững trên cơ sở tiến hành hàng loạt những thao tác trí tuệ (phân tích, tổng hợp, so sánh…), đặc biệt là thao tác tư duy khoa học, độc lập sáng tạo trong nhận thức. Như vậy, giáo viên là chủ thể của hoạt động dạy. Chức năng của giáo viên trong hoạt động này không phải là sáng tạo ra tri thức mới, cũng không phải tái tạo tri thức cũ, mà nhiệm vụ chủ yếu là tổ chức quá trình tái tạo ở trẻ. Dù rằng không có chức năng sáng tạo ra tri thức mới, cũng không có nhiệm vụ tái tạo tri thức cũ cho bản thân, nhưng giáo viên phải sử dụng tri thức đó như là những phương tiện để tổ chức và điều khiển người học “sản xuất” những tri thức ấy lần hai. Để thực hiện tốt mục đích trên, giáo viên cần phải nghiên cứu hoạt động học, căn cứ vào hoạt động học của mỗi đối tượng cụ thể mà định ra những hoạt động dạy thích hợp tạo điều kiện thuận lợi để học sinh thực hiện tốt các hành động học tập. Hoạt động dạy thích hợp phải đáp ứng các yêu cầu sau: - Đảm bảo cho học sinh có điều kiện tâm lý thuận lợi để tự lực hoạt động - Tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi đúng động cơ hứng thú tìm tòi cái mới - Tạo ra môi trường sư phạm thuận lợi - Tạo điều kiện để học sinh có thể tự lực giải quyết thành công nhiệm vụ được giao - Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp - Định hướng hoạt động học tập thích hợp, kịp thời để học sinh có thể tự lực giải quyết vấn đề, qua đó nâng cao năng lực tư duy, sáng tạo của học sinh. - Cho học sinh làm quen và vận dụng tốt các phương pháp nhận thức khoa học phổ biến. Dạy học vật lý cũng nhằm đáp ứng mục tiêu của giáo dục ở trường phổ thông. Có thể vạch ra những nhiệm vụ cơ bản của giáo dục vật lý ở trường phổ thông:
- Giúp học sinh chiếm lĩnh hệ thống kiến thức cơ bản theo hướng cố gắng bắt kịp sự phát triển không ngừng của hệ thống kiến thức khoa học vật lý. - Góp phần hình thành ở người học năng lực nhận thức và năng lực sáng tạo thông qua việc dạy hệ thống kiến thức vật lý, bồi dưỡng cho họ ý chí vươn lên, năng lực tự học, năng lực tự nghiên cứu… - Cùng với việc dạy kiến thức là giáo dục tư tưởng, bồi dưỡng ý chí, thế giới quan khoa học và những phẩm chất quang trọng của nhân cách. - Giáo dục kỹ thuật tổng hợp theo hướng tiếp cận với khoa học công nghệ. Với tính đặc thù và tầm quan trọng của mình, vật lý học có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển khả năng trí tuệ, các phương pháp nhận thức khoa học nói chung và vật lý nói riêng, đồng thời bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Việc phát triển năng lực nhận thức và sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học góp phần quan trọng để đào tạo con người lao động mới đáp ứng với yêu cầu của sự phát triển xã hội. 1.1.2. Hoạt động học [17],[32] Theo lý thuyết hoạt động của Vưgốtxki, bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự tạo dựng và phát triển nhân cách của mình. Vận dụng vào dạy học, việc học tập của học sinh có bản chất hoạt động: bằng hoạt động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ. Tâm lý học và lý luận dạy học hiện đại khẳng định: “Con đường có hiệu quả nhất để làm cho học sinh nắm vững kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo là phải đưa học sinh vào chủ thể hoạt động nhận thức. Nắm vững kiến thức, thật sự lĩnh hội chúng, cái đó học sinh phải tự làm lấy bằng trí tuệ của bản thân”. Hoạt động học là một loại hoạt động đặc thù của con người. Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kỹ năng, kỹ xảo cần chiếm lĩnh. Nội dung của hoạt động này không hề thay đổi sau khi bị chiếm lĩnh, nhưng chính nhờ có sự chiếm lĩnh này mà các chức năng tâm lý của chủ thể mới được thay đổi và phát triển. Kết quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động của học sinh trong quá trình học tập. Như vậy, nhiệm vụ chính của giáo viên là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của học sinh để thông qua hoạt động đó, học sinh lĩnh hội được nền văn hóa xã hội, tạo ra sự phát triển những phẩm chất tâm lý, hình thành nhân cách của họ. Muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động học tập vật lý của học sinh mà thực chất là hoạt động nhận thức vật lý, giáo viên cần nắm được những quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, logic hình thành các kiến thức vật lý, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lý, những phương pháp nhận thức vật lý phổ biến để hoạch định những hành động thao tác cần thiết
của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kỹ năng xác định và cuối cùng là: cần nắm được những biện pháp để động viên khuyến khích học sinh tích cực, tự lực thực hiện các hành động đó, đánh giá kết quả hành động. 1.2. Cơ sở tâm lý và giáo dục học về năng lực sáng tạo 1.2.1. Sáng tạo 1.2.1.1. Khái niệm [9],[25] Theo từ điển tiếng việt thì sáng tạo được hiểu là: “tìm ra cái gì mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có”. Sáng tạo (Creativity) là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi. - Tính mới là sự khác biệt của đối tượng cho trước so với đối tượng cùng loại ra đời trước đó về mặt thời gian (đối tượng tiền thân). - Tính ích lợi chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước hoạt động (hay làm việc) theo đúng chức năng và trong phạm vi áp dụng của nó. Theo tâm lí học, sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội và có giá trị. Theo từ điển triết học, “sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần mới về chất. … Có thể nói, sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của thế giới vật chất và tinh thần”. E.P. Torrance (Mĩ) cho rằng “sáng tạo là quá trình xác định các giả thuyết nghiên cứu chúng và tìm ra kết quả”. Có thể hiểu rằng mọi quá trình giải quyết vấn đề đều là hoạt động sáng tạo. Khái niệm sáng tạo theo quan niệm của nhà tâm lí họa Mĩ Wilson” “sáng tạo là quá trình mà kết quả tạo ra những kết hợp mới cần thiết từ các ý tưởng dạng năng lượng, các đơn vị thông tin, các khách thể hay tập hợp của hai ba yếu tố trên”. Tương tự với quan điểm trên, GS. Chu Quang Thiêm, trường Đại học Bắc Kinh cho rằng “sáng tạo là căn cứ vào những ý tưởng đã có sẵn làm tài liệu rồi cắt xén, gạt bỏ, chọn lọc tổng hợp để tạo thành một hình tượng mới”. J.H.Lavsa (Tiệp Khắc cũ) cho rằng sáng tạo là sự lựa chọn và sử dụng những phương tiện mới, cách giải quyết mới. Ở Việt Nam, nhóm tác giả Trần Hiệp –Đỗ Long trong quyển “Sổ tay Tâm lý học” có viết, sáng tạo là hoạt động tạo lập, phát hiện những giá trị vật chất và tinh thần. Sáng tạo đòi hỏi cá nhân phải phát huy năng lực, phải có động cơ, tri thức, kỹ năng và với điều kiện như vậy mới tạo nên sản phẩm mới, độc đáo và sâu sắc”. Tác giả Nguyễn Huy Tú cho rằng sáng tạo thể hiện khi con người đứng trước hoàn cảnh có vấn đề. Quá trình sáng tạo là tổ hợp các phẩm chất và năng lực mà nhờ đó trên cơ sở kinh nghiệm của
mình và bằng tư duy độc lập tạo ra được ý tưởng mới, độc đáo, hợp lí trên bình diện cá nhân và xã hội. Ở đó, người sáng tạo gạt bỏ được những cái cũ và tìm được các giải pháp mới, độc đáo và thích hợp cho vấn đề đặt ra. Như vậy, mỗi tác giả đều có những quan niệm khác nhau về khái niệm sáng tạo. Nhưng các quan niệm này đều có một điểm chung đó là sáng tạo là quá trình tạo ra hay hướng tới cái mới. Nói khác đi, sáng tạo là quá trình bằng tư duy độc lập, con người đã phối hợp, biến đổi và xây dựng nên những cái mới trên bình diện cá nhân hay xã hội từ những kinh nghiệm sẵn có của mình. Cùng đứng trước một vấn đề, người sáng tạo là người biết lựa chọn các điều kiện, giả thuyết, kết hợp các giả thuyết lại với nhau, lựa chọn phương pháp hay cao hơn là đề xuất được một cách thức độc đáo để giải quyết vấn đề. 1.2.1.2. Bản chất của sáng tạo [9] Từ các khái niệm về sáng tạo trên, có thể rút ra 3 quan niệm khác nhau về bản chất của quá trình sáng tạo. Thứ nhất, bản chất của sáng tạo là ý tưởng hay nói cách khác, ý tưởng là ngọn nguồn của quá trình sáng tạo. Khởi đầu của sáng tạo ở bất kỳ cấp độ nào đều phải từ ý tưởng. Ý tưởng nảy sinh trong suy nghĩ, tâm trí của con người và sẽ được đào sâu nghiên cứu, kết thức là một một sản phẩm nhất định. Như vậy, ý tưởng và sản phẩm là sự khởi đầu và kết thúc của quá trình sáng tạo. Thứ hai, bản chất của sáng tạo được nhìn nhận như là ”đặt vấn đề”, cụ thể hơn đó là sự nêu lên vấn đề mới. Cũng với quan điểm này, Einstein đã đưa ra luận điểm khá độc đáo. Theo ông, việc thiết lập vấn đề quan trọng hơn quá trình giải quyết vấn đề vì giải quyết vấn đề chỉ là công việc của kĩ năng toán học hay kinh nghiệm. Nêu lên được vấn đề mới, những khả năng mới, nhìn nhận những vấn đề dưới một góc độ mới đòi hỏi phải có trí tưởng tượng và nó đánh dấu bước tiến bộ thực sự của khoa học. Thứ ba, Vưgốtxki phân tích bản chất của sáng tạo là hoạt động cao nhất của con người. “Bộ não không những là một cơ quan gần gũi lại và tái hiện kinh nghiệm cũ của chúng ta, nó còn là cơ quan phối hợp, chỉnh lí một cách sáng tạo và xây dựng nên những tình thế mới và hành vi mới bằng những kinh nghiệm cũ đã hình thành trước đó”. Hoạt động sáng tạo dựa trên chất lượng của năng lực tư duy, tưởng tượng, trí nhớ, xúc cảm, động cơ và ý chí. Sáng tạo bao gồm thuộc tính: tính mới mẻ, tính có lợi và tính độc lập. Tính mới mẻ này có thể là mới đối với cá nhân hay xã hội. sáng tạo ở trẻ em, ở người lớn hay bất kỳ đối tượng nào cũng có ý nghĩa. 1.2.2. Năng lực sáng tạo 1.2.2.1. Khái niệm [9],[22] Năng lực là một cấu trúc tâm lý của nhân cách phù hợp với những yêu cầu, đòi hỏi đặc trưng của từng hoạt động, làm cho hoạt động đạt kết quả cao trong những điều kiện nhất định. Năng lực
gắn liền với hoạt động. Năng lực được hình thành và phát triển qua hành động. Năng lực được tính bằng hiệu quả của hành động, không đạt hiệu quả cao thì không thể gọi là năng lực, … Năng lực là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo nhiều đặc điểm tâm lý tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi, giúp cá nhân hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó. Năng lực gắn liền với những kỹ năng, kỹ xảo của lĩnh vực đó. Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những cái mới hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ của con người. Đặc trưng của năng lực sáng tạo là khả năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo dựa trên những phẩm chất của nhân cách. Đó là những phẩm chất trí tuệ, phẩm chất trí nhớ, xúc cảm- động cơ và phẩm chất ý chí cho con người tiếp cận giải quyết vấn đề một cách tự lập, linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo và với tốc độ nhanh. Như vậy, chính năng lực sáng tạo quy định sự nảy sinh và diễn biến của hoạt động sáng tạo. Đối với học sinh, năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của họ. Do đó, không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó. 1.2.2.2. Những biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập [25] - Năng lực chuyển tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện, hoàn cảnh mới. - Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết. - Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu. - Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống, khả năng đưa ra các giả thuyết hay các dự đoán khác nhau khi phải lý giải một hiện tượng. - Năng lực xác nhận bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết. - Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới các góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn, tìm ra các giải pháp lạ. 1.2.3. Tư duy sáng tạo [9] Tư duy sáng tạo được hiểu là kiểu tư duy đặc trưng bởi sự sản sinh ra sản phẩm mới, ý tưởng mới, phương án giải quyết mới. Trong giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo giúp con người có thể đặt vấn đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn. Cơ sở của tư duy sáng tạo là phép phân kỳ trong tư duy, đó là hoạt động suy nghĩ để cá nhân tìm ra nhiều phương pháp, nhiều cách giải quyết khác nhau, qua đó lựa chọn cách giải quyết tối ưu, hợp lí và hiệu quả nhất. Trong cuộc sống, mọi thứ luôn vận động biến đổi, do đó không có cách giải quyết đồng nhất, duy nhất cho mọi vấn đề. Chính vì vậy, con người luôn phải tư duy sáng tạo để thích nghi với mọi tình huống.
Giữa tư duy sáng tạo và trí tuệ có mối liên hệ với nhau bởi vì chúng đều là hoạt động trí tuệ nói chung của con người, con người muốn đạt tới một trình độ sáng tạo nhất thiết phải có một trình độ trí tuệ nhất định. Tuy nhiên ta không thể đồng nhất chúng, tư duy sáng tạo thể hiện mức độ cao hơn, do đó nó bổ sung và hoàn thiện cho năng lực trí tuệ của con người. Tuy vậy không có nghĩa là con người có khả năng trí tuệ càng cao thì tư duy sáng tạo cũng sẽ cao tương ứng. Người có khả năng trí tuệ nhưng không sáng tạo thì dễ đi vào đường mòn, mò mẫm. Như thế điều quan trọng cần phải lưu ý là không chỉ phát triển khả năng trí tuệ nói chung mà cần chú ý đặc biệt đến tư duy sáng tạo của con người. Chính việc quan tâm đến phát triển năng lực sáng tạo sẽ làm cho cá nhân phát triển và xã hội vận động theo hướng tích cực hơn. 1.2.4. Các cấp độ của sáng tạo [9] Có thể phân chia sáng tạo thành nhiều cấp độ khác nhau tùy theo từng tiêu chí. Có thể dựa trên giá trị của sản phẩm để phân chia sáng tạo thành 2 cấp độ:  Cấp độ 1: Những sản phẩm tạo ra chưa có giá trị xã hội hay ý nghĩa xã hội. Nói cách khác nó chưa mang đến cho xã hội cái độc đáo nhưng nó lại có ý nghĩa đối với cá nhân tạo ra nó và có ý nghĩa rất đáng kể đối với nhân cách tạo ra nó, đặc biệt là sự phát triển trí tuệ. Tất cả sản phẩm sáng tạo của học sinh luôn có giá trị đối với chính bản thân chúng. Nếu những sản phẩm sáng tạo này được đánh giá một cách đúng mức sẽ động viên, kích thích trẻ tạo ra những cái mới có ý nghĩa ở mức độ cao hơn.  Cấp độ 2: những sản phẩm tạo ra mang giá trị độc đáo, có ý nghĩa xã hội. Những sản phẩm này có thể là những phát minh, sáng kiến, hoặc những sản phẩm, ý tưởng trước đây chưa hề có. Trong quá trình học tập vật lý của học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là ở cấp độ thứ nhất, thể hiện dưới hình thức sáng tạo trong quá trình xây dựng kiến thức vật lý, sáng tạo vận dụng kiến thức vật lý. 1.2.5. Các điều kiện để nuôi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo [9] 1.2.5.1. Các điều kiện khách quan  Não và các giác quan Não và các giác quan hoạt động bình thường là cơ sở quan trọng để phát triển sáng tạo của con người. Nếu không có não thì không thể có sự phát triển sáng tạo. Tuy vậy, chỉ khi nào não được kích hoạt thực sự thì sáng tạo mới thật sự được “vận động”. Sự kích hoạt này phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện khác và chính bản thân chủ thể.  Môi trường
Môi trường xã hội không chỉ qui định về nội dung mà cả phương thức phát triển sáng tạo của con người. Chính môi trường xã hội là nguồn gốc của sự phát triển sáng tạo ở dạng tiềm năng và thúc đẩy sự phát triển sáng tạo diễn ra trong sự tương tác với chính nó. Rất nhiều trường hợp con người phải sáng tạo xuất phát từ như cầu của thực tiễn, của môi trường và rồi môi trường sẽ kiểm tra hiệu quả thực sự và tính thiết thực của sáng tạo.  Giáo dục Làm thế nào có thể sáng tạo nếu không được chuẩn bị và rèn luyện. Nếu không có giáo dục chắc chắn khó có thể sáng tạo một cách thiết thực và hiệu quả. Chính giáo dục đóng vai trò chủ đạo để phát triển sáng tạo. Giáo dục cái mới sẽ không bao giờ đủ nhưng giáo dục cách sáng tạo để đạt đến cái mới, tìm cái mới là yêu cầu tối cần thiết, là trang bị công cụ tối ưu cho con người có khả năng sáng tạo.  Hoạt động thực tiễn Khả năng sáng tạo của con người thường xuất phát từ thực tiễn, từ hoạt động thực tế. Thực tiễn cuộc sống luôn đặt ra cho con người mọi vấn đề phức tạp, đa dạng và mới mẻ. Con người phải khắc phục mọi khó khăn để giải quyết nhiệm vụ. Hoạt động thực tiễn khác nhau thì kết quả phát triển năng lực sáng tạo của con người cũng khác nhau. Sự phát triển sáng tạo phải dựa vào bản thân hoạt động tích cực của chính con người, không thể có sự chia sớt sáng tạo từ người này sang người khác. 1.2.5.2. Các điều kiện chủ quan  Sự tự tin Sự thành công của sáng tạo phải được bắt nguồn từ niềm tin kiên định. Con người phải tin vào trí tuệ và năng lực của mình, tin vào cái đã nhận, cái mới khám phá và tự tin xác lập kết quả tư duy của sáng tạo. Sự tự tin sẽ kích thích, khơi gợi cho con người sáng tạo.  Nhu cầu khám phá, biết “nghi ngờ khoa học” Chính sự hoài nghi sẽ kích thích con người tìm ra câu trả lời cho vấn đề và đó là sự mở đầu cho quá trình sáng tạo. Tính “nghi ngờ khoa học” dưới góc nhìn sáng tạo được thể hiện rõ qua các câu hỏi: “Cách làm này hay phương án này đã tối ưu chưa? Còn cách giải quyết nào nữa không?”.  Cảm xúc Cảm xúc đóng vai trò quan trọng trong sáng tạo của con người. Tâm lí thoải mái, hứng thú sẽ tạo nên động cơ và hướng đạo cho quá trình sáng tạo của con người đạt đến một kết quả nhất định. Tính ì tâm lý là hoạt động tâm lý của con người, cố gắng giữ lại những trạng thái, khuynh hướng thay đổi tâm lý đã và đang trải qua, chống lại việc chuyển sang trạng thái, khuynh hướng
thay đổi tâm lý mới. Tính ì tâm lý thường có hại trong sáng tạo và đổi mới, do vậy cần có các biện pháp khắc phục chúng. Để khắc phục tính ì tâm lý, biện pháp tốt nhất là nên suy nghĩ và hành động theo những quy luật khách quan, tránh duy ý chí và nên xem xét vấn đề một cách toàn diện, dưới nhiều góc độ. 1.2.6. Định hướng rèn luyện khả năng sáng tạo cho học sinh [11],[22] 1.2.6.1. Rèn luyện khả năng phỏng đoán, suy đoán Khả năng phỏng đoán, suy đoán giúp cho việc nhận thức vấn đề sẽ nhanh chóng hơn, hiệu quả hơn. Ngoài ra, việc rèn luyện khả năng phỏng đoán, suy đoán giúp nâng cao tính logic của tư duy, đặc biệt là khả năng nhìn nhận vấn đề đa chiều một cách hiệu quả hơn. Đây chính là cơ sở quan trọng, là nền tảng để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 1.2.6.2. Rèn luyện khả năng lưu loát của ý tưởng Khả năng lưu loát của ý tưởng sẽ được thực hiện một cách hiệu quả thông qua hành động tư duy phân kì để tìm những lời giải mang tính chất phương án Sự lưu loát của ý tưởng cho phép chủ thể sẽ luôn luôn có khả năng đáp ứng về sự sáng tạo và điều này sẽ tạo ra những sản phẩm một cách liên tục. Sự lưu loát của ý tưởng sẽ thôi thúc học sinh nhìn nhận vấn đề một cách logic, nắm bắt mấu chốt vấn đề, phát kiến ý tưởng cũng như đi đến việc chọn phương án tối ưu với những ý tưởng đã có. 1.2.6.3. Rèn luyện khả năng phản biện theo hướng cải tiến liên tục Bản chất của sáng tạo là luôn luôn sáng tạo. Chính vì vậy, việc cải tiến liên tục một sản phẩm nào đó dựa trên hành động phản biện là yêu cầu cấp thiết. Nếu hành động phản biện được thực hiện theo xu hướng tích cực để chấp nhận cái tốt hơn thì sản phẩm mới của sự sáng tạo sẽ xuất hiện. Điều này có thể thực hiện thông qua việc trò chuyện, giao bài tập hay thảo luận trên lớp 1.2.7. Giáo dục sáng tạo cho học sinh [1],[5],[9] Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo. Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc nhóm, rèn luyện kỹ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động tới tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh. Như vậy giáo dục để có thể phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là một trong những mục tiêu giáo dục toàn diện. Đây là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn, phức tạp khi có quan niệm cho rằng sáng tạo và năng lực sáng tạo không thể thay đổi được do bị mặc định. Quan niệm này đã không thể thuyết phục khi những nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng hoạt động sáng tạo có thể
được kích thích, điều khiển, năng lực sáng tạo có thể được phát triển nếu như tìm được những phương pháp, biện pháp hợp lí. Bởi vì: Mỗi một cá nhân bình thường đều có tiềm năng sáng tạo nhất định, sự khác nhau giữa các cá nhân chỉ là mức độ mà thôi. Điều này có nghĩa là có những cá nhân có khả năng sáng tạo ở mức độ cao, một số cá nhân có khả năng sáng tạo ở mức độ yếu. Tuy vậy, ai trong chúng ta cũng có tiềm năng sáng tạo dù nhiều hay ít. Trách nhiệm quan trọng của giáo dục là tìm những biện pháp đặc biệt để nâng cao và phát triển năng lực sáng tạo theo hướng củng cố và nâng cao ở những người mà khả năng sáng tạo khá và hoàn thiện, phát huy ở một số người mà khả năng sáng tạo hiện thời còn hạn chế. Điều nay sẽ tránh đi hiện tượng bỏ phí một số người có tiềm lực sáng tạo nhưng chưa có cơ hội bộc lộ, phát huy. Những công trình thực nghiệm đã đưa đến một kết luận rằng có thể có khả năng phát triển một cách có chủ định năng lực sáng tạo ở con người nói chung và đặc biệt là học sinh thông qua những tác động đặc biệt hay việc dạy học có định hướng. Hoạt động sư phạm có thể thông qua hoạt động chuyên biệt hay hoạt động lồng ghép và cả việc tổ chức các hoạt động ngoại khóa, thực nghiệm, thí nghiệm để tác động toàn diện và đồng bộ đến học sinh nhằm thúc đẩy năng lực sáng tạo nhưng cần chú ý tính vừa sức. Có thể nói rằng giáo dục sáng tạo mang trong mình một nhiệm vụ cao cả vì nó tạo điều kiện cho mỗi cá nhân có thể củng cố và phát triển năng lực sáng tạo của mình. Trong nhà trường, để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh cần thực hiện hai nhiệm vụ sau: - Tìm ra những biện pháp thích hợp ở từng môn học, từng chương, từng bài để định hướng cho học sinh nhận ra những phương pháp suy luận sáng tạo, nhận ra những kỹ thuật sáng tạo để dần dần bồi dưỡng năng lực sáng tạo của mình trong cuộc sống Lưu ý rằng con đường sáng tạo là nghệ thuật, ta không thể dạy cho học sinh cách sáng tạo, không thể có sự chia sớt năng lực sáng tạo từ người này sang người khác. Năng lực sáng tạo được phát huy hiệu quả nhất chỉ khi chủ thể trực tiếp tham gia vào hoạt động sáng tạo. Như vậy, dạy học sáng tạo là quá trình tổ chức cho học sinh tham gia vào hoạt động, đặc biệt là hoạt động tìm tòi, sáng tạo. Và chỉ có qua hoạt động đó, năng lực sáng tạo của học sinh mới được phát triển. Nó là kết quả lâu dài của hoạt động tìm tòi, sáng tạo. - Ngoài ra trong quá trình dạy học, cần loại bỏ những chướng ngại, những vật cản làm ngăn trở hoạt động sáng tạo của học sinh (sự lười biếng, sự sợ hãi, tính ỳ tâm lí…)  Các mức độ rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học vật lý  Mức độ 1: vận dụng cái đã biết, đã làm vào các tình huống tương tự.  Mức độ 2: vận dụng cái đã biết vào tình huống có một số yếu tố mới.  Mức độ 3: đề xuất vấn đề khác hẳn với cái đã biết, đã làm.
Ba mức độ trên có mức độ sáng tạo tăng dần. Trong đó, mức độ 1 là mức độ cơ bản, tối thiểu cần thiết phải rèn luyện để học sinh có thể hoạt động sáng tạo, phù hợp cho tất cả mọi đối tượng học sinh, đặc biệt là những học sinh yếu kém. Mức độ 3 là mức độ cao nhất của việc rèn luyện năng lực sáng tạo dành cho đối tượng học sinh khá giỏi. Tùy theo nội dung bài học, trình độ của học sinh, điều kiện cơ sở vật chất mà giáo viên rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh ở các mức độ khác nhau. Trong khuôn khổ luận văn, tôi xin đề xuất một biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh đó là tổ chức hoạt động tìm tòi, sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới. Ngoài ra, theo quan điểm của các nhà giáo dục học, quá trình xây dựng kiến thức mới cho học sinh là quá trình tổ chức cho học sinh sáng tạo lại những kiến thức theo cách mà các nhà khoa học đã làm. Tuy nhiên có vô số cách mà các nhà khoa học đã làm để xây dựng nên hệ thống kiến thức nói chung và kiến thức vật lý nói riêng. Con đường chung nhất để tìm tòi và xây dựng một kiến thức mới được gọi là tiến trình nhận thức khoa học. Như vậy, rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học vật lý là tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới theo tiến trình nhận thức khoa học vật lý. 1.3. Tiến trình nhận thức khoa học vật lý Vật lý học là một khoa học mô hình hóa, xây dựng các kiến thức mới là việc sáng tạo ra các mô hình lý thuyết. Phương pháp sáng tạo của các nhà vật lý được gọi là chu trình sáng tạo khoa học. Như vậy, tiến trình nhận thức khoa học vật lý được tổ chức theo chu trình sáng tạo khoa học 1.3.1. Chu trình sáng tạo khoa học [25],[26] Chu trình sáng tạo khoa học có thể được mô tả một cách chung như sau: từ những sự kiện được thu thập bằng kinh nghiệm của cảm giác để xây dựng nên lý thuyết khoa học nhằm giải thích và tiên đoán sự vận động của thực tiễn. Đó là một quá trình đòi hỏi nhà khoa học phải liên tục sáng tạo để đưa ra những dữ kiện mới, phát minh mới. Einstein mô tả chu trình sáng tạo bằng sơ đồ sau:
A S S’ S’’ E: Những dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm tính Chúng ta có những dữ kiện E, những dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm giác của chúng ta. A là những tiên đề mà từ đó ta rút ra kết luận. Về mặt tâm lý, A dựa trên cơ sở của E nhưng không có con đường logic nào dẫn từ E đến A. Đó là sự phỏng đoán đầy tính nghệ thuật và sáng tạo Từ các tiên đề A rút ra một cách logic những khẳng định bộ phận S với mức độ chặt chẽ cao. Những khẳng định được đối chiếu với E (kiểm tra bằng thực nghiệm). V.G.Razumôpxki cũng rút ra một quá trình sáng tạo khoa học gồm 4 giai đoạn: Mô hình giả thuyết Các hệ quả trừu tượng (2) logic (1) (3) Các sự kiện xuất (4) Thực nghiệm phát - (1) khái quát hóa những sự kiện để đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giải thuyết). - (2) từ mô hình giả thuyết suy ra các hệ quả logic. - (3) từ các hệ quả logic, xây dựng những phương án kiểm tra bằng thực nghiệm. - (4) so sánh kết quả thực nghiệm với hệ quả dự đoán. Nếu phù hợp thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học và kết thúc quá trình. Nếu không phù hợp thì phải xây dựng lại mô hình giả thuyết mới. Lý thuyết khoa học sau khi được xác nhận được mở rộng phạm vi ứng dụng, khi xuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với lý thuyết đã có thì phải chỉnh sửa, bổ sung lý thuyết cũ hay xây dựng lý thuyết mới.
Như vậy, nếu tổ chức quá trình nhận thức vật lý theo chu trình sáng tạo khoa học sẽ giúp học sinh trên con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào cần phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới. Việc tập trung vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo của học sinh có hiệu quả hơn, rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú. Trong nhiều trường hợp, giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học trong quá trình đi tìm và phát hiện chân lý. 1.3.2. Tiến trình nhận thức khoa học 1.3.2.1. Các khái niệm [26] Nhận thức là quá trình hình thành tri thức trong bộ óc con người về hiện thực khách quan. Con người chỉ nhận thức thế giới khách quan thông qua quá trình hoạt động của mình. Theo chủ nghĩa Mác, lý luận nhận thức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:  Thừa nhận thế giới vật chất tồn tại khách quan, độc lập với con người và thừa nhận năng lực nhận thức thế giới của con người.  Quá trình nhận thức diễn ra theo con đường: “từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn”. Cơ sở chủ yếu và trực tiếp nhất của nhận thức là thực tiễn. Như vậy, nhận thức là quá trình tích cực, biện chứng và sáng tạo. Khách thể chỉ nhận thức một bộ phận của hiện thực và không hoàn toàn đồng nhất với hiện thực khách quan. Nhận thức khoa học là một trình độ cao của nhận thức. Nó có đặc điểm là được hình thành một cách tự giác, mang tính trừu tượng và khái quát cao. Nó phải ánh những quy luật, cái bản chất mà không dừng lại ở bề ngoài. Nó chặt chẽ, logic cao, phải sử dụng những ngôn ngữ chuyên môn, những phương tiện và những phương pháp nghiên cứu đặc biệt. Tri thức khoa học phải có tính hệ thống và tính căn cứ. 1.3.2.2. Mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tại [13],[26] Nhận thức khoa học là đi thiết lập mối quan hệ thực tại cần hiểu biết với lý thuyết và công cụ để thấu hiểu nó. Trong hoạt động nhận thức không phải lúc nào thực tại cũng có trước, lý thuyết có sau. Thực tại tồn tại khách quan, độc lập còn lý thuyết là do con người sáng tạo ra, được thực hiện thông qua ngôn ngữ hoặc hệ thống các ký hiệu để giải thích và tiên đoán sự vận động của thực tiễn. Như vậy, thực tại và thực tiễn có mối quan hệ biện chứng với giải thích và tiên đoán. Đây là mối quan hệ bình đẳng. Giữa thực tại và lý thuyết không phải là sự mô tả tuyệt đối mà mọi cố gắng của nhà khoa học là làm cho khoảng cách này càng ngày thu hẹp. Không một lý thuyết nào có thể phù hợp hoàn toàn với sự vận động của thực tiễn.
Giải thích THỰC TẠI LÝ THUYẾT Tiên đoán Hệ thống ngôn ngữ, những dấu hiệu để mô tả một khía cạnh của thực tiễn được gọi là các khái niệm, định luật, định lý… Những định luật, định lý trong cùng một lĩnh vực cấu thành một thể hài hòa và được diễn tả bằng mô hình. Như vậy, các lý thuyết khoa học được xem như những mô hình được xây dựng nên để biểu đạt thực tế khách quan. Đó là một hệ gắn bó, cấu trúc bởi các khái niệm. Các khái niệm này liên hệ với nhau bởi một tập hợp các quy tắc tổ chức được gọi là các định lý, định luật… Giá trị của một lý thuyết khoa học thể hiện ở mức độ chính xác của lý thuyết với thực tại khách quan thông qua thực nghiệm khoa học. Mà thực tại luôn luôn vận động do đó lý thuyết cũng phải luôn được bổ sung, phát triển, khái quát hóa liên tục. Một lý thuyết khoa học sẽ bị lật đổ nếu không còn phù hợp với thực tại. Chúng ta không bao giờ có thể chứng minh được một lý thuyết đúng mà do chưa có đủ bằng chứng để bác bỏ nó. Như vậy có thể xem học tập cũng là một hoạt động nhận thức khoa học, tức là cũng đi thiết lập mối quan hệ giữa thực tại và hiểu biết (lý thuyết), do đó quá trình học tập các kiến thức cụ thể cũng cần phải tôn trọng mối quan hệ biện chứng giữa sự vật, hiện tượng (một phần của thực tại) và kiến thức (công cụ để hiểu biết sự vật, hiện tượng tương ứng). Dạy học không chỉ trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cần thiết mà còn phát triển cho học sinh tư duy khoa học, giúp cho học sinh chuẩn bị đầy đủ và tốt nhất để hoạt động độc lập, chủ động và sáng tạo trước các vấn đề khoa học hay cuộc sống đặt ra. Nói cách khác, dạy học không chỉ dừng lại ở mục đích giúp học sinh sử dụng được lý thuyết mà còn quan tâm đến việc xây dựng và sáng tạo lý thuyết, cải tạo thực tại khách quan. Như vậy, việc tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học là cần thiết và đáp ứng được mục tiêu rèn luyện tư duy khoa học và phát triển năng lực sáng tạo ở học sinh. 1.3.2.3. Các phương pháp nhận thức khoa học [15],[23],[35]  Các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lý Phương pháp tương tự: dựa trên sự tương tự nào đó của đối tượng, tình huống đang xét với một đối tượng, tình huống đã biết để đưa ra sự phỏng đoán về một dấu hiệu, tính chất, mối liên hệ nào đó của đối tượng đang xét. Phương pháp giả thuyết (phương pháp tiên đề): dựa trên việc đề xuất một điều giả định (phỏng đoán) nào đó để suy ra câu trả lời cần có
Phương pháp thực nghiệm: dựa trên việc thiết kế phương án thí nghiệm khả thi (xây dựng mô hình vật chất của đối tượng gốc) và tiến hành quan sát, thí nghiệm (thao tác vật chất) để thu được thông tin (dữ liệu thực nghiệm) và rút ra câu trả lời cần có, nó là kết luận về một tính chất, mối liên hệ, định luật thực nghiệm… Phương pháp mô hình: dựa trên việc xây dựng mô hình lý thuyết (mô hình trong tư duy) của đối tượng gốc và nghiên cứu trong mô hình, tức là vận hành mô hình lý thuyết (tiến hành thí nghiệm trong tư duy bằng các thao tác lý thuyết, thao tác logic) để rút ra câu trả lời cần có. Nó có tính chất là một sự phỏng đoán về đối tượng gốc. Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng: dựa trên việc hình dung một phương án thí nghiệm tưởng tượng (một phương án thí nghiệm mà hiện tại chưa có điều kiện thực hiện) và tiến hành thí nghiệm trong tư duy, tức là suy luận lý thuyết, thực hiện các thao tác lý thuyết (thao tác logic) để rút ra câu trả lời là sự đề xuất một khái niệm, một định luật hay một giả thuyết nào đó.  Vai trò và vị trí của các phương pháp nhận thức trong tiến trình nhận thức khoa học  Phương pháp tương tự: cho phép đưa ra những phỏng đoán bước đầu, là một yếu tố kích thích sự ra đời các giả thuyết khoa học.  Phương pháp giả thuyết: giúp đề ra các giả thuyết khoa học, từ đó có thể giải thích, tiên đoán các sự kiện giúp xây dựng kiến thức mới.  Phương pháp thực nghiệm: - Giúp đề xuất tri thức mới, khái niệm mới, định luật mới. - Cung cấp bằng chứng thực nghiệm cần thiết để bác bỏ, chỉnh sửa hay hợp thức hóa giả thuyết khoa học. - Cung cấp bằng chứng thực nghiệm mới để xây dựng các giả thuyết khoa học mới.  Phương pháp mô hình: giúp thu được các kết kuận với tư cách là các mô hình hệ quả logic của thuyết hoặc giả thuyết khoa học. Nó cho phép: - Tiên đoán những sự kiện, hiện tượng thực tế, các định luật của thực tế khách quan. - Giải thích một cách lý thuyết những sự kiện, những định luật thực nghiệm, nhờ đó có thể khẳng định giá trị khoa học của các tri thức mới đó. - Đối chiếu với các bằng chứng thực nghiệm để kiểm tra, khẳng định giá trị của các lý thuyết.  Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng: là phương pháp quan trọng để tiếp cận bản chất sự vật, là cầu nối giữa thực nghiệm và lý thuyết, cần thiết để hình thành một số khái niệm khoa học, xây dựng các định luật hoặc thuyết tổng quát của hiện tượng dựa trên sự lý tưởng hóa, khái quát hóa thí nghiệm thực. 1.3.3. Tiến trình nhận thức khoa học vật lý [14],[15]