Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề khi dạy chương “Sóng ánh sáng” Vật lý 12 nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT chuyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu vận dụng quan điểm của dạy học hiện đại vào dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT khi dạy học chương “sóng ánh sáng” vật lý 12 nâng cao. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề khi dạy chương “Sóng ánh sáng” Vật lý 12 nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT chuyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN MẠNH SĨ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ KHI DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT CHUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN MẠNH SĨ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ KHI DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT CHUYÊN Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Bộ môn Vật lý Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TÔ VĂN BÌNH THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2015 Học viên Nguyễn Mạnh Sĩ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN i http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám hiệu; Phòng đào tạo Sau đại học; Ban Chủ nhiệm và quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên. Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô giáo tổ Vật lí, trường THPT Chuyên Thái Nguyên, Phường Quang trung, TP. Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình chu đáo của PGS-TS: Tô Văn Bình trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn.Cuối cùng, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Thái nguyên, tháng 08 năm 2015 Tác giả Nguyễn Mạnh Sĩ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN ii http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ vi MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 3 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 3 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................ 3 5. Giả thuyết khoa học .................................................................................................. 3 6. Giới hạn đề tài ........................................................................................................... 4 7. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 4 8. Những đóng góp của luận văn .................................................................................. 4 9. Cấu trúc luận văn ...................................................................................................... 4 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH...... 5 1.1. Quan điểm dạy học hiện đại .................................................................................. 5 1.2. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ........................................... 6 1.2.1. Khái niệm về dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ..................................... 6 1.2.2. Cơ sở khoa học của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ........................... 7 1.2.3. Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề ........................................................... 9 1.3. Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học Vật lý .......................... 16 1.3.1. Năng lực ........................................................................................................ 16 1.3.2. Sáng tạo ......................................................................................................... 18 1.3.3. Năng lực sáng tạo của học sinh ..................................................................... 19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iii http://www.lrc.tnu.edu.vn
1.4. Thực trạng dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trường THPT chuyên TN. ................................................................................... 27 1.4.1. Chức năng, nhiệm vụ của trường THPT chuyên ........................................... 27 1.4.2. Đặc điểm của học sinh trường chuyên .......................................................... 28 1.4.3. Thực trạng dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trường THPT chuyên .................................................................................... 28 1.4.4. Người học sinh phải làm gì để học tốt môn vật lý ........................................ 29 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................... 31 Chương 2: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG GIẢNG DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 NC ............................................................................................. 32 2.1. Vị trí, vai trò chương Sóng ánh sáng (Vật lý 12 NC) .......................................... 32 2.1.1 Vị trí, vai trò ................................................................................................... 32 2.1.2. Nhiệm vụ ....................................................................................................... 33 2.2. Chuẩn kiến thức, kỹ năng .................................................................................... 34 2.2.1. Chuẩn kiến thức ............................................................................................. 34 2.2.2. Chuẩn kỹ năng ............................................................................................... 34 2.3. Một số kiến thức quan trọng bổ xung .................................................................. 35 2.4. Tìm hiểu thực tế dạy học chương "Sóng ánh sáng"- Sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao ở các trường THPT trên địa bàn thành phố Thái nguyên tỉnh Thái Nguyên ... 38 2.4.1. Mục đích của việc điều tra............................................................................. 38 2.4.2. Phương pháp điều tra ..................................................................................... 39 2.4.3. Kết quả điều tra ............................................................................................. 39 2.4.4. Một số hạn chế chung của HS ....................................................................... 40 2.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số giáo án trong chương "Sóng ánh sáng" Vật lý 12 nâng cao nhằm phát huy năng lực sáng tạo cho học sinh trường chuyên ... 41 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ........................................................................................... 75 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................... 76 3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................................... 76 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .............................................................. 76 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ............................................................. 76 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ..................................................... 76 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 76 3.2.2. Phương pháp TNSP ....................................................................................... 77 3.3. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................... 78 3.3.1. Căn cứ để đánh giá ........................................................................................ 78 3.3.2. Cách đánh giá xếp loại .................................................................................. 79 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.......................................................................... 79 3.5. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................. 79 3.5.1. Yêu cầu chung về xử lý kết quả TNSP.......................................................... 79 3.5.2. Phân tích và xử lí các kết quả của TNSP....................................................... 81 3.5.3. Kết quả về mặt định tính ............................................................................... 81 3.5.4. Kết quả định lượng (Kết quả qua bài kiểm tra của HS) ................................ 81 3.5.4. Đánh giá chung về TNSP .............................................................................. 85 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ........................................................................................... 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 87 1. Kết luận ................................................................................................................... 87 2. Kiến nghị................................................................................................................. 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 88 PHẦN PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nguyên nghĩa ĐH Đại học ĐL Định luật GD Giáo dục GV Giáo viên HĐ Hoạt động HS Học sinh NC Nâng cao NLST Năng lực sáng tạo PH và GQVĐ Phát hiện và giải quyết vấn đề PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm VL Vật lí Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Khung phân phối chương trình theo chương môn VL 12 NC ....................32 Bảng 2.2: Phân phối chương trình theo tiết chương “Sóng ánh sáng” - VL 12 NC ....33 Bảng 3.1: Phân loại bài kiểm tra theo thang điểm .......................................................79 Bảng 3.2. Số liệu học sinh các nhóm thực nghiệm và đối chứng ................................81 Bảng 3.3: Số lượng HS tham gia vào các hoạt động học tập ......................................81 Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra ..........................................................................................82 Bảng 3.5: Xếp loại học tập...........................................................................................82 Bảng 3.6. Phân phối tần suất .......................................................................................83 Bảng 3.7: Phân phối tần suất luỹ tích .........................................................................84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH Sơ đồ 1.1: Chu trình nhận thức sáng tạo vật lý ............................................................. 8 Sơ đồ 1.2: Tiến trình nhận thức Vật lí sáng tạo ............................................................ 8 Sơ đồ 2.1. Kiến thức Vật lý cơ bản trong chương ...................................................... 35 Sơ đồ 2.2: Tiến trình xây dựng kiến thức bài “Tán sắc ánh sáng” ............................. 43 Sơ đồ 2.3: Tiến trình xây dựng kiến thức phần nhiễu xạ ánh sáng ............................ 51 Sơ đồ 2.4: Tiến trình xây dựng kiến thức phần giao thoa ánh sáng ........................... 52 Sơ đồ 2.5. Tiến trình xây dựng kiến thức tiết học “Bài tập giao thoa ánh sáng ” ...... 64 H.2.1. Hình ảnh vân giao thoa quan sát được trên màn khi dùng ánh sáng trắng ...... 37 H.2.2. Hệ thống vân của ánh sáng tím, ánh sáng đỏ và ánh sáng trắng...................... 37 H.2.3. giao thoa ánh sáng trên bong bóng xà phòng .................................................. 38 H 2.4: Tia sáng đi qua bản mặt có bề dày thay đổi ..................................................... 38 H 2.5: Hình ảnh giao thoa AS trên lông công; vỏ bào ngư; ngọc mắt mèo................ 38 H.2.6. Hình ảnh sự tán sắc ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính ................................ 45 H.2.7: Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc ...................................................................... 46 Biểu đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại học tập ......................................................................... 82 Biểu đồ 3.2. Đồ thị phân phối tần suất ....................................................................... 83 Đồ thị 3.3. Đồ thị phân phối tần suất luỹ tích ............................................................. 84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN vi http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, những tiến bộ của khoa học kỹ thuật và sự bùng nổ của tri thức đã tác động sâu sắc đến sự phát triển của xã hội và đòi hỏi người lao động mới không những phải có trình độ văn hoá, trình độ nghề nghiệp nhất định mà còn phải có tính tự lực, năng động và sáng tạo để giải quyết tốt các vấn đề phức tạp trong công việc cũng như trong cuộc sống nhiều cơ hội nhưng cũng đầy thách thức hiện nay. Kiến thức bậc THPT là kiến thức nền tảng cơ sở quan trọng cho HS tiếp tục phát triển lên bậc học cao hơn. Do đó yêu cầu người GV phải đổi mới PPDH theo hướng tích cực, hiện đại giúp HS tiếp thu tốt kiến thức theo yêu cầu mà bậc học đề ra. Nghi ̣ quyế t trung ương 4 khóa VII đã chỉ rõ nhiê ̣m vu ̣ quan tro ̣ng của ngành giáo du ̣c và đào ta ̣o là: “Phải khuyế n khích tự học, phải áp dụng những phương pháp dạy học hiê ̣n đại để bồ i dưỡng cho sinh viên những năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyế t vấ n đề …” [7]. Nghi ̣ quyế t Trung ương 2 khóa VIII tiế p tu ̣c khẳ ng đinh: ̣ “Đổ i mới phương pháp giáo dục, khắ c phục lố i truyề n thụ một chiề u, rèn luyê ̣n nế p tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiế n và phương tiê ̣n hiê ̣n đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điề u kiê ̣n và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhấ t là sinh viên Cao đẳ ng, Đại học.” [8] Đinh ̣ hướng trên đươ ̣c pháp chế hóa ta ̣i điề u 5.2, Luâ ̣t Giáo du ̣c năm 2005: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồ i dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên.” [9] Để đa ̣t đươ ̣c mu ̣c tiêu giáo du ̣c, yêu cầ u về nô ̣i dung và PPDH trong Luâ ̣t Giáo du ̣c và các Nghi ̣ quyế t của Trung ương Đảng, Bô ̣ giáo du ̣c và đào ta ̣o đã triển khai trong toàn quố c việc đổ i mới toàn diện giáo du ̣c, đặc biệt là đổ i mới PP dạy và ho ̣c. Phong trào đổ i mới PPDH đã đươ ̣c đẩ y ma ̣nh ở tấ t cả các cấ p ho ̣c nói chung, ở bâ ̣c THPT nói riêng. Có nhiề u PPDH theo xu hướng mới đã đươ ̣c vâ ̣n du ̣ng như: da ̣y ho ̣c PH và GQVĐ, da ̣y ho ̣c tiǹ h huố ng, da ̣y ho ̣c hơ ̣p tác, da ̣y ho ̣c khám phá, da ̣y ho ̣c phân hóa…nhằ m phát huy tính tích cực, chủ đô ̣ng, sáng ta ̣o của người ho ̣c.Trong các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 1 http://www.lrc.tnu.edu.vn
PPDH tić h cực kể trên thì PP da ̣y ho ̣c PH và GQVĐ tỏ ra có hiê ̣u quả và được áp dụng nhiều. Với PP này, dựa vào kiế n thức đã có HS làm viê ̣c với nô ̣i dung mới mô ̣t cách tự nhiên như là mô ̣t nhu cầ u chứ không phải ép buô ̣c. Hơn nữa HS còn như đươ ̣c tự mình “phát minh” ra kiế n thức mới cho mình. Môn VL là một trong những môn khoa học TN vì vậy có nhiều điều kiện phát triển khả năng tự lực, sáng tạo, làm chủ kiến thức cho HS. Mặt khác hiện nay các trường THPT đã được trang bị nhiều thiết bị thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại, đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu đổi mới dạy học. Trong thời gian qua đã có nhiều GV nghiên cứu lĩnh vực này như:Đặng Thị Hưng với đề tài:Vận dụng quan điểm dạy học giải quyết vấn đề khi dạy học chương "dòng điện không đổi" vật lí 11 NC - THPT, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực cho học sinh. Trương Hùng Phác với đề tài: Định hướng tìm tòi giải quyết vấn đề khi dạy bài tập định lượng chương các “định luật bảo toàn” -VL 10 - cơ bản nhằm phát huy tính tích cực của HS miền núi. Vũ Hồng Quang với đề tài: Tạo tình huống có vấn đề và hướng dẫn HS giải quyết tình huống có vấn đề khi dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều”- VL12. Lê Khoa với đề tài: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề một số kiến thức chương “Những định luật cơ bản của dòng điện không đổi” Vật lý lớp 11 ở trường THPT miền núi......... Các đề tài này cho thấy việc vận dụng các PPDH tích cực trong dạy học ở bậc học phổ thông là rất đa dạng và phong phú.Tuy nhiên các đề tài trên chủ yếu tập trung áp dụng cho đối tượng là HS đại trà ở khu vực trung du và miền núi. Là một GV đã dạy học nhiều năm ở Trường THPT chuyên tỉnh Thái nguyên, qua điều tra tìm hiểu, tôi thấy rằng: Các em HS thuộc khối chuyên tự nhiên như Toán - Lý - Hóa - Sinh - Tin là những HS có nền tảng kiến thức cơ sở tốt, khả năng tự lực cao so với các HS thuộc các trường THPT đại trà. Theo thống kê về kết quả thi ĐH của nhà trường thấy rằng: số HS đỗ vào các lớp cử nhân tài năng, kỹ sư chất lượng cao của một số trường như ĐH Bách khoa, ĐH xây dựng, ĐH ngoại thương là khá nhiều.Các em chính là những nhân tài, nguồn nhân lực chất lượng cao của đất nước ta. Việc trang bị cho các em kiến thức bậc THPT vững vàng, tính tự lực khả năng tư duy sáng tạo cao là yêu cầu rất cấp thiết trong giai đoạn hiện nay.Mặt khác, chương “sóng ánh sáng” là chương có nhiều kiến thức tổng hợp, ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật và đời sống. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 2 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Vì vậy tôi lựa chọn đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề khi dạy chương “sóng ánh sáng” vật lý 12 nâng cao” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT chuyên". 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu vận dụng quan điểm của dạy học hiện đại vào dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm phát triển NLST cho học sinh THPT khi dạy học chương “sóng ánh sáng” VL12 NC. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy và học của GV và HS khối chuyên tự nhiên của trường THPT Chuyên Thái nguyên và một số lớp mũi nhọn của các trường THPT thuộc thành phố Thái nguyên. - Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương “sóng ánh sáng” VL12 NC của GV và HS trường chuyên 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 1. Nghiên cứu lí luận về dạy học hiện đại và phương pháp dạy học PH và GQVĐ. 2. Nghiên cứu vấn đề phát triển NLST của học sinh THPT. 3. Nghiên cứu đặc điểm HS một số lớp 12 mũi nhọn thuộc các trường THPT và HS THPT chuyên. 4. Nghiên cứu nội dung, đặc điểm và cấu trúc chương “sóng ánh sáng” Vật lý 12 nâng cao 5. Điều tra thực trạng dạy học Vật lý ở một số trường THPT và trường THPT chuyên trên địa bàn tỉnh thái nguyên (Tập trung chủ yếu vào HS khối 12). 6. Thiết kế phương án dạy học PH và GQVĐ một số bài của chương“sóng ánh sáng” VL12 NC nhằm phát triển NLST của học sinh THPT. 7. Tổ chức thực nghiệm sư phạm. (TNSP) 5. Giả thuyết khoa học Nếu GV vận dụng phương pháp dạy học PH và GQVĐ phù hợp với quan điểm dạy học hiện đại và đặc điểm dạy học môn VL khi thiết kế tiến trình dạy học thì có thể phát triển NLST cho học sinh THPT. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 3 http://www.lrc.tnu.edu.vn
6. Giới hạn đề tài Nghiên cứu các hình thức tổ chức dạy học vận dụng phương pháp dạy học PH và GQVĐ trong dạy học VL chương “sóng ánh sáng” VL12 NC nhằm phát triển NLST cho HS khối chuyên tự nhiên trường chuyên TN và một số lớp mũi nhọn thuộc các trường THPT khác. 7. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận về PPDH - Nghiên cứu thực tiễn giáo dục ở bậc THPT - Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT 8. Những đóng góp của luận văn - Hệ thống hóa cơ sở lí luận về việc vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề cũng như vấn đề phát triển NLST của HS. - Các giáo án chương “sóng ánh sáng” VL12 NC thiết kế theo hướng của đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV bậc THPT khi giảng dạy ở trường THPT chuyên và các lớp mũi nhọn. 9. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn gồm có ba chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh THPT Chương 2. Vận dụng phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” VL12 NC Chương 3. Thực nghiệm sư phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 4 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1.1. Quan điểm dạy học hiện đại Các quan điểm về lí luận dạy học hiện đại đều khẳng định, bản chất của các phương pháp dạy học tiên tiến mà chúng ta đang tiếp cận là sự thay đổi vai trò của GV và HS trong hoạt động dạy và học, trong đó HS là chủ thể chứ không phải là khách thể, GV là người tổ chức, dẫn dắt, cố vấn và tổng hợp ý kiến để giờ học diễn ra đúng hướng, đạt mục tiêu. Thay vì chỉ tập trung ngồi nghe GV thuyết trình, HS sẽ được tăng cường tính tự chủ và tự lập, phát triển khả năng tư duy, kỹ năng trình bày, hùng biện, chia sẻ, hợp tác, tổng hợp tài liệu… GV là người nêu ra vấn đề, còn việc giải quyết vấn đề đó như thế nào là việc của HS, chính HS tự mình tìm cách giải quyết vấn đề và qua đó rút ra cho mình những tri thức mình cần, chứ không phải thụ động tiếp thu những kiến thức mà GV áp đặt. Trong hoạt động dạy - học mới, thời lượng sẽ dành nhiều hơn cho thảo luận, làm việc nhóm và tự đọc sách nghiên cứu tài liệu. Trong giờ học, HS sẽ chủ động phát biểu, trao đổi, góp ý, họ cũng có cơ hội đưa ra chính kiến của mình về vấn đề được nêu ra, được bộc lộ quan điểm, được tranh luận, bảo vệ cho quan điểm của bản thân... Tuy nhiên, PP dạy học này không hạ thấp yêu cầu đối với người GV, ngược lại, người GV vẫn nhất thiết phải là người “cầm cân nảy mực”, sáng suốt trong việc điều khiển, định hướng cho lớp học cũng như các cuộc thảo luận, đồng thời trong cả kiểm tra và đánh giá. Người GV không những phải đáp ứng về kiến thức mà còn về phương pháp lãnh đạo, tổ chức, điều hành…Tóm lại, người GV cần phải toàn diện hơn, năng động hơn sáng tạo hơn. Quá trình dạy - học là quá trình nhận thức, nó không chỉ coi trọng nội dung kiến thức mà còn phải chú trọng phương pháp dạy của GV và cách thức học của HS. Do đó, đổi mới nội dung luôn kết hợp chặt chẽ với đổi mới PP, phù hợp với sự đổi mới mục tiêu, nhiệm vụ dạy học trong từng giai đoạn phát triển của xã hôi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 5 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hoạt động dạy - học là một quá trình tác động qua lại giữa việc giảng dạy của GV và hoạt động nhận thức của HS, quá trình này là thống nhất và không tách rời. Chính vì vậy, việc đổi mới dạy học cần tiến hành đồng thời trên các mặt: quan niệm nhận thức, nội dung tri thức và PP dạy - học của cả GV và HS. Theo luật giáo dục Việt nam năm 2005 thì: “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 học tập cho HS” Tóm lại, các quan điểm trong lí luận dạy học hiện đại đều thống nhất ở một điểm là: cần từng bước biến quá trình đào tạo thành tự đào tạo, chuyển đổi dần vai trò, lấy người GV là trung tâm sang việc lấy HS làm trung tâm. Công cuộc đổi mới giáo dục, cải tiến nội dung chương trình, SGK... chỉ thực sự thành công khi mà, các quan niệm, nhận thức và những PP dạy học được đổi mới theo định hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS. 1.2. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 1.2.1. Khái niệm về dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề Trên thế giới và ở Việt Nam có nhiều quan điểm cũng như tên gọi khác nhau đối với dạy học PH và GQVĐ; như dạy học nêu vấn đề, dạy học nhận biết và giải quyết vấn đề,… Mục tiêu cơ bản của dạy học PH và GQVĐ là nhằm rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề nảy sinh trong quá trình học tập. Dạy học PH và GQVĐ không phải là một phương pháp dạy học cụ thể mà là một quan điểm dạy học. Sau đây là một số cách định nghĩa về dạy học PH và GQVĐ: Theo V.A Gruchetxki dạy học PH và GQVĐ đòi hỏi phải có nhiều thời gian nhưng “thời gian bị mất đi trong những giai đoạn đầu của việc áp dụng phương pháp nêu vấn đề sẽ được đền bù khi mà tư duy độc lập của HS được phát triển đến mức đầy đủ. Còn theo V.Ôkôn có thể hiểu dạy học PH và GQVĐ dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề, chú ý giúp đỡ những điều cần thiết để HS giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu được. Dạy học Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 6 http://www.lrc.tnu.edu.vn
PH và GQVĐ có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của HS, giúp HS chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời bảo đảm sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập. Dạy học PH và GQVĐ vận dụng cơ chế kích thích động cơ - tổ chức hoạt động cho HS và nâng vai trò chủ thể của HS trong hoạt động lên rất cao. Cơ chế đó được xây dựng từ các quan điểm triết học và tâm lý học về hoạt động nhận thức như sau: GV đặt ra cho HS bài toán nhận thức. Đó là bài toán có chứa đựng một hoặc một loạt mâu thuẫn nhận thức, tức là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới. Muốn giải quyết các mâu thuẫn nhận thức này, HS phải biết cách vận dụng và biến đổi tri thức đã biết. Nếu HS chỉ biết tái hiện tri thức cũ thì không thể giải quyết được các mâu thuẫn đó. Như vậy dạy học PH và GQVĐ là một hình thức dạy học, trong đó HS được coi là các nhà “Khoa học trẻ” tự giác và tích cực tổ chức quá trình “xây dựng tri thức mới cho bản thân”. Hoạt động đó diễn ra giống như hoạt động “Nghiên cứu khoa học” mặc dù kết quả của nó là tìm thấy những điều đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối với HS. Người GV phải thực sự quan tâm đến nội dung khoa học mà học sinh đã xây dựng được lẫn PP hoạt động của HS để đạt được điều đó. Dạy học PH và GQVĐ không phải là một PP dạy học cụ thể đơn nhất mà nó là một quan điểm dạy học, tức là một tập hợp nhiều PPDH liên kết chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, trong đó PP xây dựng bài toán Ơrixtie (tạo tình huống có vấn đề) giữ vai trò trung tâm chủ đạo, gắn bó với các PPDH khác thành hệ thống toàn vẹn. Dạy học PH và GQVĐ cũng không chỉ hạn chế ở phạm trù PPDH,việc áp dụng, tiếp cận đòi hỏi phải có cải tạo cả nội dung cách tổ chức dạy học trong mối liên hệ thống nhất. Riêng trong phạm vi PPDH nó có khả năng kết hợp với hầu hết những PPDH khác, làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn. Vì vậy dạy học PH và GQVĐ cần được coi như tên gọi để chỉ cơ sở của các PPDH có khả năng kích thích HS tham gia vào hoạt động nhận thức một cách tích cực tự giác và liên tục dưới sự chỉ đạo của GV. 1.2.2. Cơ sở khoa học của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề - Cơ sở triết học: Theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng quá trình nhận thức diễn ra theo công thức nhận thức luận nổi tiếng của Lê-nin “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức thực hiện khách quan”. Vận dụng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 7 http://www.lrc.tnu.edu.vn
công thức này, trên cơ sở chu trình sáng tạo khoa học do Anhstanh đề xuất, V-G Razumôpxki đưa ra sơ đồ chu trình nhận thức sáng tạo VL như sau: Mô hình giả thuyết trìu tượng Các hệ quả logic Các sự kiện xuất phát Thực nghiệm Sơ đồ 1.1: Chu trình nhận thức sáng tạo vật lý Theo Razumôpxki mỗi chu trình được bắt đầu bằng việc lựa chọn các nhóm sự kiện từ quan sát. Người nghiên cứu đề ra giả thuyết (mô hình) về bản chất của chúng. Giả thuyết này cho phép suy luận để tiên đoán những sự kiện khác chưa biết. Tính chất đúng đắn của giả thuyết được kiểm tra bằng TN. Nếu hệ quả lí thuyết của mô hình xuất phát được TN chứng minh thì mô hình nêu ra được công nhận là phản ánh đúng tính chất của hiện tượng nghiên cứu. Nếu kết quả TN phủ định giả thuyết thì mô hình nêu ra cần phải thay đổi. Từ sơ đồ trên, M.Bunseman và Razumôpxki nêu ra những giai đoạn phát triển của quá trình nhận thức khoa học như sau: Thực tiễn  Giả thuyết  Định luật  Hệ quả  Lý thuyết  Thực tiễn Vận dụng chu trình sáng tạo của Razumôpxki và tham khảo sơ đồ của Buseman tôi cho rằng hoạt động nhận thức Vật lí có thể biểu diễn theo sơ đồ sau: Vấn Giả Hệ quả Thí nghiệm Tri thức đề thuyết lôgic kiểm tra Vật lí Thực tiễn Sơ đồ 1.2: Tiến trình nhận thức Vật lí sáng tạo Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 8 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Dạy học nhằm bồi dưỡng khả năng phát hiện vấn đề, NL giải quyết vấn đề phải phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo của nhà VL. - Cơ sở tâm lí học: Theo các nhà tâm lí học: con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi nảy sinh nhu cầu, khi đứng trước một khó khăn về nhận thức cần khắc phục,một tình huống có vấn đề, hay nói như X.L. Rubin Stein: “Tư duy sáng tạo luôn luôn bắt đầu từ một tình huống có vấn đề” - Cơ sở giáo dục học: Dạy học PH và GQVĐ phù hợp với nguyên tắc tích cực tự giác và tự lực vì nó khơi gợi cho hoạt động học tập mà chủ thể được định hướng trong quá trình PH và GQVĐ. Dạy học PH và GQVĐ cũng biểu hiện sự thống nhất giữa kiến tạo tri thức, phát triển NL trí tuệ và bồi dưỡng phẩm chất.Những tri thức mới (đối với HS) được kiến tạo nhờ quá trình PH và GQVĐ. Tác dụng phát triển NL trí tuệ của PPDH này là ở chỗ HS học được cách khám phá tức rèn luyện cho họ cách thức phát hiện,tiếp cận và giải quyết vấn đề một cách khoa học. Đồng thời dạy học PH và GQVĐ cũng góp phần bồi dưỡng cho người học những đức tính cần thiết của con người lao động hiện đại như tính chủ động sáng tạo, tích cực, tính kiên trì vượt khó, tính kế hoạch và thói quen tự kiểm tra đánh giá …….. 1.2.3. Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề Có thể coi dạy học PH và GQVĐ gồm ba giai đoạn: Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề, giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề, giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức. 1.2.3.1. Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề Đây là giai đoạn đặt HS vào tình huống có vấn đề. Khâu đầu tiên của giai đoạn này là làm nảy sinh tình huống có vấn đề. Nó có nhiệm vụ kích thích thần kinh hoạt động tạo cho HS một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc. Nội dung hoạt động của GV là tạo cho được “Vấn đề nhận thức” tức là tạo cho được mâu thuẫn khách quan giữa “cái đã biết và cái cần tìm” sau đó “Cấy” mâu thuẫn khách quan vào trong tiến trình nhận thức của HS, tức là làm cho HS thấy được, cảm nhận được sự tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên con đường học tập của chính họ. Tiếp theo GV phải khơi nguồn tiềm lực ở HS để họ thấy họ đã có vốn liếng tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết được mâu thuẫn đó. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 9 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Nội dung hoạt động của HS trong giai đoạn này là tiếp nhận “Bài toán nhận thức”, tiếp nhận “Vấn đề” và chuyển sang trạng thái sẵn sàng tích cực hoạt động. Các biện pháp tạo tình huống có vấn đề. - Tồn tại một vấn đề: Tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức, kỹ năng, đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng mới. *Ví dụ: khi dạy bài “Định luật I Newton” đưa ra tình huống người đang đạp xe trên đường ngang co chân lên thì không còn lực tác dụng của chân người tác dụng vào xe nhưng vẫn thấy xe chuyển động tại sao vậy ? - Gợi nhu cầu nhận thức: trong tình huống có vấn đề HS cảm thấy cần thiết có nhu cầu giải quyết vấn đề. *Ví dụ: Khi dạy bài ma sát làm TN kéo vật trên mặt phẳng ngang HS thấy rằng rõ ràng lực kế chỉ khác không nghĩa là có lực kéo vật nhưng vật vẫn đứng yên tại sao vậy ? - Gợi niềm tin có thể nhận thức được: Nếu một tình huống cảm thấy nó vượt quá xa so với khả năng của mình thì họ cũng không sẵn sàng giải quyết vấn đề. Cần làm cho HS thấy rõ tuy họ chưa có ngay lời giải đáp nhưng họ đã có một số kiến thức, kỹ năng liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hy vọng họ sẽ giải quyết được vấn đề đó. Việc tạo ra tình huống có vấn đề là cả một lĩnh vực của nghệ thuật sư phạm. Cùng một nội dung, cùng một lớp HS nhưng nếu không có sự gia công sư phạm thì sẽ không thể đặt HS vào tình huống có vấn đề, do đó sẽ không tạo được động lực cho quá trình dạy học. Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề đòi hỏi GV luôn biết cách kích thích tạo “Thế năng tâm lý tư duy”của HS. Căn cứ vào mức độ tìm tòi trong hành động của HS do câu hỏi định hướng đưa lại, có thể phân loại ba kiểu định hướng theo thứ tự từ thấp đến cao. + Định hướng tái tạo cụ thể: câu hỏi của GV nhằm vào việc tái tạo ở HS từng hành động, thao tác cụ thể trước đó HS đã biết. Đây là mức độ thấp nhất của sự tìm tòi. Kiểu định hướng này đảm bảo được hiệu quả rèn luyện kỹ năng và đào tạo cơ sở cần thiết cho HS có thể thích ứng được với sự định hướng tìm tòi trong dạy học. Các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 10 http://www.lrc.tnu.edu.vn