Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban Cơ bản

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:162

Thêm vào BST

Báo xấu

111
lượt xem 29
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 tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban Cơ bản vận dụng lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực sáng tạo của học sinh để xây dựng được các tiến trình dạy học trong chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí lớp 10 THPT ban Cơ bản.

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 tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban Cơ bản

,, BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH    VÕ THỊ TUYẾT MAI TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TỰ LỰC – SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” LỚP 10 THPT BAN CƠ BẢN Chuyên ngành: Lý 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 – NĂM 2008
LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn: Thầy hướng dẫn, TS. Nguyễn Mạnh Hùng – người đã trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng dẫn tôi thực hiện hoàn thành đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách nhiệm. Quý thầy cô trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, khoa Vật Lí, thư viện , phòng Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, quý thầy cô trong thư viện Khoa Học Tổng Hợp Thành Phố Hồ Chí Minh đã khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài . Ban Giám Hiệu, quý thầy cô trong bộ môn Vật lí trường THPT Vĩnh Hưng . Quý thầy cô bộ môn Vật lí các trường THPT Tân Hưng, THPT Mộc Hóa, THPT Tân Thạnh, Thạnh Hóa đã giúp đỡ cho tôi hoàn thành đề tài. Tác giả Võ Thị Tuyết Mai
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV : Giáo viên HS : Học sinh SGK : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta nhận thấy rằng cách dạy chủ yếu của đa số giáo viên từ nhiều năm nay là: thuyết trình có kết hợp đàm thoại. Thầy chủ quan truyền đạt, trò thụ động ghi nhớ. Phương pháp dạy học truyền thống này tuy đã đạt được những thành tựu quan trọng và có vị trí trong một thời kì nhất định. Nhưng hiện nay đã có ý kiến thống nhất về việc dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng chưa đáp ứng nhu cầu phát triển tư duy, năng lực sáng tạo và khả năng thích ứng của học sinh với nhịp điệu phát triển nhanh của cuộc sống. Mà mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay đã được xác định rõ tại Hội nghị ban chấp hành Trung Ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ 2 (khoá 8). Một trong những mục tiêu đó là đào tạo thế hệ trẻ có phẩm chất và năng lực sau: “Có ý thức cộng đồng và phát huy tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại. Có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức và kỷ luật ”. Và ở điều 24 về nội dung và phuơng pháp giáo dục phổ thông khẳng định “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, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”. Còn trong phương hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đã có sự thống nhất về việc cần thiết phải thực hiện nguyên tắc dạy học trong hoạt động và bằng hoạt động. Và theo nguyên tắc này thì giáo viên phải tổ chức, hướng dẫn cho học sinh hoạt động học tập trong quá trình dạy học nhằm lĩnh hội kiến thức và hình thành nhân cách. Đặc biệt là hình thành năng lực tự học và năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học.
Chính những điều nói trên cho thấy việc cần thiết phải đổi mới nội dung và phương pháp dạy học, trong đó có dạy học vật lí đã trở thành vấn đề cấp thiết. Do đó, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài “Tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban cơ bản” nhằm góp phần vào công cuộc đổi mới dạy học vật lí trong trường phổ thông trong giai đoạn hiện nay. 2. Tổng quan về các nghiên cứu có liên quan đến đề tài Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứu nói về việc dạy học nhằm phát triển năng lực tự học và sáng tạo của học sinh như các đề tài nghiên cứu sau: đề tài “Tổ chức hoạt động học tập tự lực cho học sinh trong dạy học chương “Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng” vật lí 10 THPT” của tác giả Nguyễn Thục Uyên; đề tài “Tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh chiếm lĩnh kiến thức khi giảng dạy một số bài học của chương từ trường lớp 11 THPT” của tác giả Trần Thị Thanh Trúc; đề tài “Tổ chức hoạt động học tập của học sinh khi giảng dạy một số bài học của phần “Tĩnh học” lớp 10 THPT của tác giả Hoàng Thị Huyền Trang; đề tài “Tổ chức hoạt động học tập vật lí cho học sinh PTTH theo quan điểm nhận thức luận hiện đại và vận dụng vào chương “Định luật bảo toàn động lượng” của tác giả Bùi Thị Thanh Loan; đề tài “Nghiên cứu, tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tích cực, tự lực , chiếm lĩnh kiến thức trong quá trình học chương “Từ trường” lớp 11” của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Diễm; đề tài “Phát huy tính tích cực, tự lực của sinh viên trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” thuộc chương trình vật lí cao đẳng sư phạm thông qua việc thiết kế và sử dụng website hỗ trợ dạy học” của tác giả Huỳnh Thị Kim Thoa; đề tài “Phát huy tính tích cực, tự lự và sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” lớp 12 THPT của tác giả Thái Văn Vinh. Chúng ta nhận thấy rằng để rèn luyện năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh thì cần phải tổ chức và tạo điều kiện cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Cụ thể, trong dạy học vật lí là tổ chức cho học sinh tự lực giải
quyết các vấn đề của vật lí học theo cách nghiên cứu của các nhà khoa học. Việc nghiên cứu về cơ sở lí luận cũng đã được bàn luận nhiều nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với việc dạy từng kiến thức cụ thể của chương trình mới, cho từng đối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ. Ví dụ như: chưa có đề tài nghiên cứu về việc tổ chức hoạt động học tập để rèn luyện năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh khi dạy chương “các định luật bảo toàn” ở chương trình vật lí 10 THPT ban cơ bản (đây là chương trình mới) đối với đối tượng học sinh vùng sâu, vùng xa như học sinh các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Do đó, tôi tiếp tục hướng nghiên cứu tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí và vận dụng cụ thể vào chương “các định luật bảo toàn” của chương trình mới, của lớp 10 thuộc ban cơ bản, đối với đối tượng học sinh của các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An là các huyện còn khó khăn nhiều về kinh tế, điều kiện cơ sở vật chất của trường học còn nhiều thiếu thốn. Còn về phía học sinh thì cũng có cả những học sinh yếu, kém, lười học nhưng cũng có học sinh cần cù, chăm chỉ, thông minh, học giỏi. 3. Mục tiêu nghiên cứu Vận dụng lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực -sáng tạo của học sinh để xây dựng được các tiến trình dạy học trong chương “ các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản nhằm đạt mục tiêu phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 4. Giả thuyết nghiên cứu Nếu xây dựng được các tiến trình dạy học phù hợp với quan điểm lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực - sáng tạo thì có thể phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về việc thiết kế các tiến trình dạy học vật lí theo hướng tổ chức hoạt động học tập tự lực- sáng tạo của học sinh.
- Xây dựng các tiến trình dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình và sau đó rút kinh nghiệm để hoàn thiện chúng. 6. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tư liệu về cơ sở lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực - sáng tạo của học sinh. - Nghiên cứu tư liệu về nội dung, con đường hình thành kiến thức, mục đích, yêu cầu giảng dạy chương “các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản. - Quan sát, điều tra về thực trạng dạy học phần các định luật bảo toàn ở các trường THPT thuộc các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. - Dựa trên thực trạng đã biết rồi vận dụng lí luận để xây dựng các tiến trình dạy học cụ thể. - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi và hoàn thiện các tiến trình dạy học đó. 7. Đối tượng nghiên cứu Quá trình tổ chức hoạt động học tập cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT. 8. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban cơ bản cho học sinh THPT ở các huyện Đồng Tháp Mười của Tỉnh Long An.
Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TỰ LỰC- SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1. Dạy học vật lí theo hướng phát triển hoạt động học tập tự lực – sáng tạo cho học sinh 1.1.1. Năng lực tự học và năng lực sáng tạo 1.1.1.1. Năng lực “Năng lực là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo nhiều đặc điểm tâm lí tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó”. “Năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặt dù bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao”. Tâm lí học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách. Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển năng lực là một vấn đề phức tạp, tuân theo quy luật chung của sự phát triển nhân cách. Mà nhân cách được hình thành và phát triển trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu giữa con người với con người. 1.1.1.2. Tự học và năng lực tự học Theo tác giả Nguyễn Cảnh Toàn:Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp,...) và có khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ) cùng các phẩm chất của cá nhân như: động cơ, tình cảm, nhân sinh quan (trung thực, khách quan, không ngại khó, có ý chí, kiên trì, nhẫn nại, ý chí muốn thi đỗ, lòng say mê khoa học, biết biến khó khăn thành thuận lợi,... ) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến nó thành sở hữu của mình. Tự học là nội lực của người học, là nhân tố quyết định sự phát triển bản thân người học, có tự học mới phát triển được tư duy độc lập, từ chỗ có tư duy độc lập mới có tư duy phê phán, có khả năng phát hiện vấn đề và nhờ đó mới có tư
duy sáng tạo. “Cốt lõi của học là tự học. Hễ có học là có tự học vì không ai có thể học hộ người khác được” . Mặt dù có những cách phân loại các dạng hoạt động tự học khác nhau nhưng nhìn chung lại , ta có thể phân ra hai dạng hoạt động tự học là tự học có sự hướng dẫn của thầy và tự học hoàn toàn. Trong phạm vi của đề tài tôi đề cập chủ yếu đến hoạt động tự học có sự hướng dẫn của thầy. Trong tự học có sự hướng dẫn của thầy, giáo viên phải dạy cho học sinh cách tìm lấy kiến thức và làm chủ kiến thức. Nói về tự học có sự hướng dẫn của thầy thì tác giả Nguyễn Cảnh Toàn cho rằng học giáp mặt có khơi được khả năng tự học hay không là tùy ở nhận thức của thầy và trò, nếu nhận thức đúng về vai trò trung tâm của học, nhất là tự học thì sẽ sáng tạo ra được những cơ chế khác cơ chế hiện hành để khơi khả năng tự học ra như giảm bớt thuyết giảng của thầy, tăng cường các công tác đòi hỏi độc lập tư duy, độc lập nghiên cứu của trò. Khi vận dụng đối với trẻ em còn nhỏ thì người lớn phải giúp các em học phải ý thức làm sao để các em không vi phạm phương châm “học viên phải huy động hết mọi nguồn lực có trong tay và trong tầm tay trước khi sử dụng sự hỗ trợ từ bên ngoài.” Nếu xem nội lực là nhân tố quyết định sự phát triển của bản thân người học thì năng lực tự học (việc học) được xem là có ý nghĩa quyết định, việc học (tự học) được lấy làm trung tâm.Trò là chủ thể, trung tâm, tự mình chiếm lĩnh tri thức, chân lí bằng hành động của mình, sự phát triển từ bên trong.Thầy là tác nhân, hướng dẫn, tổ chức, đạo diễn cho trò tự học. Người thầy giỏi là người dạy cho trò biết tự học. Người học giỏi là người biết tự sáng tạo suốt đời. Song, tự học không có nghĩa là học một mình, đơn thân độc mã, mà học trong sự hợp tác với các bạn, trong môi trường xã hội, dưới sự hướng dẫn của thầy. Sẽ kém hiệu lực nếu không phát huy được năng lực tự học của người học.Vấn đề đặt ra là không thể nhấn mạnh một chiều nội lực hay ngoại lực mà là kết hợp mật thiết chặt chẽ nội và ngoại lực, nhằm tiến tới một trình độ cao của chất lượng phát triển là cộng hưởng nội lực và ngoại lực với nhau...để đặt mục tiêu đào tạo con người lao động tự chủ, năng động và
sáng tạo, có năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự học. [48, tr.151-152]. 1.1.1.3. Sáng tạo, năng lực sáng tạo và những đặc trưng của năng lực sáng tạo * Sáng tạo “Sáng tạo là 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, có giá trị”. Cụ thể hơn “sáng tạo là hoạt động tạo ra những cái mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã hội. Những cái mới này phải mang lại lợi ích và hiệu quả cho con người.Trong dạy học người ta phân biệt hai cấp độ của sáng tạo là sáng tạo cái mới chỉ đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại.Trong quá trình học tập vật lí của học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là sáng tạo khoa học tự nhiên chủ yếu là cấp độ thứ 1. Nó thể hiện dưới nhiều hình thức như: sáng tạo xây dựng các kiến thức vật lí (các khái niệm, định luật,...),sáng tạo vận dụng các kiến thức vật lí như giải các bài tập vật lí, lập các mô hình vật lí, các thiết bị ứng dụng các nguyên lí vật lí..., sáng tạo để cải tiến những cái cũ...”[26, tr.4]. * Năng lực sáng tạo “Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới.” Nói cách khác “năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể tạo ra những cái mới đáp ứng những đòi hỏi của cuộc sống mà bằng những kinh nghiệm và những cái đã biết không đủ để đáp ứng được”, “năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng giải quyết vấn đề mà thực tiễn cuộc sống đặt ra”. * Những đặc trưng của năng lực sáng tạo Theo I.Ia.Lecne thì năng lực sáng tạo thường thể hiện qua các đặc trưng sau: - Trong rất nhiều trường hợp, quá trình sáng tạo hầu như bao giờ cũng đòi hỏi phải có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới. Sự liên hệ giữa tình huống mới và tri thức cũ càng xa thì mức độ sáng tạo càng cao.
- Nhìn thấy những vấn đề mới trong các điều kiện quen biết “đúng quy cách”. - Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết. - Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu.Thực chất của năng lực này là bao quát nhanh chóng, các bộ phận, các yếu tố của đối tượng trong mối tương quan giữa chúng với nhau. - Kĩ năng nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán.Thực chất kĩ năng này là hướng tâm lí chấp nhận những lời giải khác nhau, là khả năng xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn lẫn nhau. - Kĩ năng kết hợp những phương thức giải đã biết thành một phương thức mới. - Kĩ năng sáng tạo một phương thức giải độc đáo tuy đã biết những phương thức khác. [26, tr.5], [32, tr. 17 - 22]. Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng thì ngoài các đặc trưng đã nêu năng lực sáng tạo còn có thêm các đặc trưng nữa là: - Biết kiểm tra, đánh giá hiệu quả cách giải quyết vấn đề của bản thân và của những người khác. “- Biết điều chỉnh các phương án giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng và phù hợp với điều kiện thực tiễn. - Tự chủ, tin tưởng vào khả năng giải quyết các vấn đề của bản thân. Không nản chí trước một vấn đề khó mà tìm mọi cách để tìm ra một phương án tốt nhất. Không thể lĩnh hội sáng tạo nhờ thu nhập thông tin truyền miệng hay xem biểu diễn phương thức hành động. Đối với quy trình sáng tạo không thể lập được thuật toán, không thể xây dựng hệ thống hành động nào để học sinh xem, chỉ có cách cho họ xem sản phẩm, xem bản thân kết quả hành động. Để sáng tạo, học sinh bắt buộc phải hoạt động. “Vai trò của trực giác và tưởng tượng trong sáng tạo là rất quan trọng. Khi nói về đặc điểm của trực giác thì phần lớn các nhà khoa học cho rằng nó cho ta một kết quả mới về nguyên tắc trong nháy mắt, không cần có sự tuần tự”.
1.1.2. Phát triển năng lực học tập tự lực và sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT 1.1.2.1. Cơ sở tâm lí và giáo dục Thành tựu quan trọng nhất của tâm lí học phát triển, dùng làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược dạy học mới, phương pháp dạy học mới hiện nay là hai lí thuyết phát triển nhận thức của Jean piaget và Lep Vưgôtski. Lí thuyết của piaget nhấn mạnh rằng: “học sinh giữ vai trò rất tích cực trong việc thích nghi với môi trường”, “thiết lập lại trạng thái cân bằng giữa chủ thể và môi trường.Chính sự thích nghi với môi trường là hoạt động thực tiễn của học sinh”. Ông đã xác định có ba thời kỳ phát triển trí khôn ở trẻ em. Trong đó, trẻ em ở lứa tuổi 14, 15 đã có khả năng tư duy logic (thao tác hình thành), trẻ em ở lứa tuổi này có khả năng kết hợp các mệnh đề giả thiết với diễn dịch và kiểm tra chúng bằng thực nghiệm thì “lý đương nhiên nhà trường có trách nhiệm phát triển và định hướng những năng lực như vậy để từ đấy rút ra một sự giáo dục và một sự giảng dạy các khoa học vật lí nhấn mạnh vào việc tìm tòi và khám phá hơn là sự lặp lại”. “Piaget đã đi vào quá trình phát triển trí tuệ với phương pháp tiếp cận duy vật biện chứng, tạo nên một cơ sở khoa học khá chắc chắn cho tâm lí học phát triển: tri thức nảy sinh từ hành động”. Vấn đề dạy học và sự phát triển trí tuệ trong lứa tuổi học sinh đã được Vưgôtski giải quyết một cách độc đáo và có hiệu quả dựa trên lí luận về “vùng phát triển gần” do ông đề xuất. Vưgôtski cho rằng sự phát triển nhận thức có nguồn gốc xã hội, chủ yều thông qua sử dụng ngôn ngữ, đặc biệt trong bối cảnh tương tác với những người khác. Theo ông, có ích nhất hai trình độ phát triển của trẻ em là “ trình độ phát triển hiện thời và vùng phát triển gần”. “Vùng phát triển gần” là “chỗ trẻ em có khả năng thực hiện với sự giúp đỡ của người lớn”. Nói cách khác “vùng phát triển gần” là “khoảng nằm giữa trình độ phát triển hiện tại được xác định bằng trình độ độc lập giải quyết vấn đề và trình độ gần nhất mà các em có thể đạt được với sự giúp đỡ của người lớn hay bạn hữu khi giải quyết vấn đề ”. Chỗ tốt nhất cho sự phát triển nhận thức là vùng phát triển gần .
Lý thuyết hoạt động được Vưgôtsti khởi xướng và A.N.Lêônchiep phát triển. Theo lý thuyết này, bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự sinh thành ra mình, tạo dựng và phát triển ý thức và 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. Theo quan điểm này, “ dạy học là liên tiếp tổ chức cho học sinh tự lực hoạt động để giải quyết vần đề, qua đó mà chiếm lĩnh kiến thức”. Nhà giáo dục học I.Ia.Lecne, dựa trên các thành tựu tâm lí học hiện đại và đã khẳng định “bất cứ lúc nào và bất cứ ở nơi đâu, năng lực sáng tạo đều nảy sinh và phát triển trong quá trình giải quyết các vấn đề”. Như vậy, để phát triển năng lực học tập tự lực và sáng tạo của học sinh trong dạy học là tổ chức và tạo điều kiện cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn.Trong dạy học vật lí là tổ chức và tạo điều kiện cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của vật lí học. Nhưng phải dạy học sinh giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí như thế nào? Đã có nhiều nghiên cứu và thống nhất về câu trả lời là phải tổ chức cho học sinh học tập theo phương pháp giải quyết vấn đề của vật lí học. 1.1.2.2. Phương pháp giải quyết vấn đề của các nhà vật lí Cũng như các môn khoa học tự nhiên khác, khoa học vật lí nghiên cứu thế giới tự nhiên nhằm phát hiện ra những đặc tính và quy luật khách quan của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên.Vấn đề then chốt đầu tiên phải đặt ra cho người nghiên cứu là làm thế nào để tìm ra chân lí, làm thế nào để biết được những điều mà nhà nghiên cứu tìm ra là đúng chân lí khách quan? Vấn đề này được V.I.Lênin diễn tả một cách khái quát như sau: “từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lí, của sự nhận thức thực tại khách quan”.
Anhstanh viết “bằng sơ đồ,tôi hình dung những vấn đề đó như sau: A S S`` S` E: những dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm tính. Hình 1.1. Con đường sáng tạo khoa học vật lí theo Anhstanh -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 những kết luận. Về mặt tâm lí, A dựa trên cơ sở của E. Nhưng không có một con đường logic nào dẫn từ E đến A. Chỉ có một mối liên hệ trực giác (tâm lí) luôn luôn được tái diễn lại. - 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 ). [26,tr. 13 ] Còn Richard FeynMan nói về việc phát minh những định luật mới như sau:“trước tiên người ta dự đoán về định luật đó. Tiếp theo thì tìm kết quả của dự đoán đó và tìm hiểu cho rõ những gì suy ra từ định luật đó nếu định luật đó đúng. Sau đó, so sánh những kết quả tính toán với những điều quan sát được trong thiên nhiên, với kết quả của thực nghiệm hoặc là với các kinh nghiệm của chúng ta, và xem kết quả của việc so sánh như thế nào. Nếu những phép tính cho kết quả không phù hợp với các số liệu thực nghiệm thì định luật không đúng. Chính mầm móng của khoa học là ở trong điều xác nhận đơn giản đó” [17, tr.170 - 172] và “điều
phỏng đoán này hay điều phỏng đoán khác sinh ra từ đâu là hoàn toàn không quan trọng, chỉ quan trọng là nó phải phù hợp với thực nghiệm và có thể được xác định”, “nghệ thuật phỏng đoán các định luật của tự nhiên. Đó thực sự là một nghệ thuật.” V.G.Razumôpxki trên cơ sở khái quát hóa những lời phát biểu giống nhau của những nhà vật lí nổi tiếng như A.Anhstanh, M.Plăng, M.Boocnơ, I.Kapitsa,... đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình như hình 1.2: Mô hình giả thuyết Các hệ quả logic. trừu tượng. Những sự kiện khởi Thực nghiệm. đầu. Hình 1.2. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí theo V.G.Razumôpxki Chu trình gồm bốn giai đoạn chính:từ việc khái quát hóa những dữ kiện xuất phát đi đến xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng (mô hình trừu tượng của hiện tượng). Từ mô hình dẫn đến việc rút ra các hệ quả lí thuyết (bằng suy luận lí thuyết hay suy luận toán học), rồi từ hệ quả lí thuyết đến kiểm tra bằng thực nghiệm. Nếu những dữ kiện thực nghiệm không phù hợp với những dự đoán lí thuyết thì phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại hoặc thay đổi. Nếu những dự kiện thực tiễn phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lí khoa học, một định luật, một thuyết vật lí và kết thúc một chu trình. Mô hình trừu tượng được xác nhận trở thành nguồn tri thức mới, tiếp tục được dùng để suy ra những hệ quả mới hoặc giải thích những sự kiện thực nghiệm mới phát hiện. Và mỗi mô hình, mỗi lí thuyết chỉ phản ánh một số mặt của thực tế cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ đến một lúc nào đó gặp những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với hệ quả suy từ mô hình đó, nghĩa là không giải thích được những sự kiện thực nghiệm mới.
Đến lúc đó phải bổ sung, chỉnh lí mô hình cũ cho phù hợp hoặc phải bỏ đi mà xây dựng mô hình mới bắt đầu một chu trình mới của quá trình nhận thức. Như vậy, chu trình nhận thức khoa học không khép kín mà được mở rộng dần dần, làm giàu có thêm cho kiến thức khoa học. Bằng cách đó, con người ngày càng tiếp cận hơn với chân lí khách quan. Tóm lại: * Vật lí học là một khoa học mô hình hóa. Con đường sáng tạo ra các mô hình lí thuyết là một nghệ thuật và không có sự lặp lại trong lịch sử. Chúng rất đa dạng. Trong đó vai trò của thí nghiệm vật lí là không thể thay thế và ngày càng có chức năng sáng tạo hơn. * Các mô hình kiến thức là một công cụ lí thuyết cho phép biểu diễn, giải thích, tiên đoán các tình huống. Chúng là hệ thống tất cả các kí hiệu mà chúng ta có thể sáng tạo ra để biểu diễn thế giới thực. Nếu là một mô hình vật lí thì đó là hệ thống những tín hiệu như các hình vẽ, những đồ thị, những kí hiệu toán học, những mệnh đề tạo nên từ những từ.....và được nhà nghiên cứu xây dựng nên. * Không thể đồng nhất giữa thực tế khách quan với mô hình biểu diễn nó. * Một mô hình hợp thức là mô hình được xây dựng sau nhiều lần tác động qua lại giữa lí thuyết và thực nghiệm, trong đó có những giai đoạn cơ bản: -Suy đoán: một tình huống được đặt ra để phân tích rồi xuất phát từ các cơ sở dự kiện ban đầu để xây dựng (dự đoán) một mô hình giả thuyết nhằm giải quyết tình huống thực tiễn nào đó trong phạm vi tác dụng của nó. -Tiên đoán:từ mô hình giả thuyết, phải dự đoán các thí nghiệm cho phép thử và tiên đoán các sự kiện. Điểm xuất phát của các dự đoán là các dữ kiện thu thập được. Có hai loại dữ kiện cơ bản:là các dữ kiện của thực tiễn thu thập được qua quan sát,thực nghiệm và các dữ kiện thu thập từ các mô hình trừu tượng đã có (từ các kiến thức lí thuyết đã được xây dựng) -Xác nhận: mô hình được xác nhận từ những đáp số thực nghiệm có được. Sự so sánh các giá trị tính được trong mô hình với các giá trị đo được trong thí nghiệm cho ta đánh giá chủ yếu về tính hợp thức hóa của mô hình. Khi một mô hình giả
thuyết bị bác bỏ có thể có ba hướng giải quyết: xét lại các điều kiện của thí nghiệm, xét lại mô hình lí thuyết ban đầu, xét lại cấu trúc của mô hình giả thuyết bị loại bỏ, đặc biệt xem lại nó có thích nghi với phạm vi thực nghiệm mà nó phải được đối chiếu không. -Qui nạp: cần phân tích các sai khác giữa mô hình đã được xác nhận và mô hình giả thuyết, tiến hành những thay đổi cần thiết ở mô hình giả thuyết ban đầu hoặc thay các mô hình lí thuyết ban đầu. Khái quát hóa mô hình cho một loạt các đối tượng cùng loại. 1.1.2.3. Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình sáng tạo khoa học vật lí Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng sơ đồ nhận thức khoa học một kiến thức vật lí được diễn tả như hình 1.3:
DỮ LIỆU (những tri thức đã có và những dữ kiện thu thập được) VẤN ĐỀ PHƯƠNG ÁN VÀ DỮ MÔ HÌNH GIẢ LIỆU THỰC NGHIỆM THUYẾT KẾT LUẬN KHÁI HỆ QUẢ LOGIC QUÁT QUY NẠP KIỂM CHỨNG KIẾN THỨC ĐƯỢC XÁC LẬP VẬN DỤNG DỮ LIỆU (những tri thức đã có và những dữ kiện thu được) VẤN ĐỀ Hình 1.3. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình sáng tạo khoa học theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng
Các giai đoạn sáng tạo cao trong tiến trình: -Giai đoạn phát hiện vấn đề từ một tình huống được tạo ra. Trong giai đoạn này, học sinh phải thấy được tính chất mới của hiện tượng mà những kiến thức, kinh nghiệm đã có không thể giải quyết được. - Giai đoạn dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề . Trong giai đoạn này, học sinh phải đưa ra được phương án giải quyết vấn đề dưới dạng giả định, nghĩa là phải tìm kiếm các kiến thức lí thuyết làm công cụ. - Giai đoạn hợp thức hóa kiến thức .Trong giai đoạn này, học sinh phải tìm kiếm các phương án kiểm tra kiến thức vừa xây dựng, nghĩa là xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực tiễn. 1.1.2.4. Bản chất của hoạt động dạy học vật lí * Đặc điểm của hoạt động học. Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm “Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học”. Hoạt động nào cũng có đối tượng. Thông thường, các hoạt động khác có đối tượng là một khách thể, hoạt động hướng vào làm biến đổi đối tượng. Nhưng hoạt động học lại làm biến đổi chính chủ thể là người học. Nhờ có hoạt động học mà xảy ra sự biến đổi bản thân của học sinh, sản phẩm hoạt động học là những biến đổi của chính bản thân chủ thể trong quá trình thực hiện hoạt động. Học trong hoạt động, học bằng hoạt động học. Những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà người học tái tạo lại không có gì mới đối với nhân loại, nhưng những biến đổi trong bản thân người học, sự hình thành những phẩm chất và năng lực ở người học thực sự là những thành tựu mới, chúng giúp cho người học sau này sáng tạo ra được những giá trị mới. * Cấu trúc của hoạt động học. Theo lí thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thành phần, có quan hệ và tác động lẫn nhau như hình 1.4:
Động cơ Hoạt động Mục đích Hành động Phương tiện Thao tác điều kiện Hình 1.4: Cấu trúc tâm lí của hoạt động Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó. Hoạt động có đối tượng cấu thành từ các hành động. Hành động gồm các thao tác. Hành động có mục đích, điều kiện, phương tiện cụ thể. Động cơ học tập kích thích sự tự giác, tích cực, thúc đẩy sự hình thành và duy trì, phát triển hoạt động học, đưa đến kết quả cuối cùng là thỏa mãn được lòng khao khát mong ước của người học.Muốn thỏa mãn động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động để đạt được những mục đích cụ thể. Mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác, sắp xếp theo một trình tự xác định.Ứng với mỗi thao tác trong những điều kiện cụ thể là những phương tiện, công cụ thích hợp. Động cơ học tập có thể được kích thích, hình thành từ những kích thích bên ngoài người học, nhưng quan trọng nhất, có khả năng thường xuyên được củng cố và phát triển,có hiệu quả bền vững là sự kích thích bên trong bằng mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiệm vụ mới phải giải quyết và khả năng hạn chế hiện có của học sinh, cần có một sự cố gắng vươn lên tìm kiếm một giải pháp mới, xây dựng một kiến thức mới “động cơ tự hoàn thiện bản thân mình”. Việc thường xuyên tham gia vào việc giải quyết những mâu thuẫn này sẽ tạo ra thói quen, lòng ham thích hoạt động, hoạt động tự giác và tích cực, hoạt động càng có kết quả thì động cơ càng được củng cố.