Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh

Chia sẻ: Dilysstran Dilysstran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:114

Thêm vào BST

Báo xấu

78
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí; Nghiên cứu các nguyên tắc và quy trình xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lí. (Cho một học phần, một nhóm bài, một bài cụ thể); Nghiên cứu cách thức sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ LI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH CÓ GẮN VỚI THỰC TẾ CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÍ) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 2015
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận đƣợc sự ủng hộ, giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, các cán bộ phụ trách và bạn bè, những ngƣời thân của tôi. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Trƣờng Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy, giúp đỡ tôi trƣởng thành trong quá trình học tập tại trƣờng, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn; GS. TS Nguyễn Huy Sinh, ngƣời thầy đáng kính đã hết lòng giúp đỡ, hƣớng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và quá trình thực hiện đề tài; Ban giám hiệu, các đồng nghiệp của tôi tại trƣờng PTTH Ba Vì, nơi tôi công tác đã động viên giúp đỡ và chỉ bảo cho tôi rất nhiều trong thời gian thực nghiệm sƣ phạm tại trƣờng. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Hà Nội, tháng 8 năm 2015 Tác giả Đỗ Thị Li i
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1 BTĐT Bài tập định tính 2 GV Giáo viên 3 HS Học sinh 4 THPT Trung học phổ thông ii
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... i DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................ ii MỤC LỤC .......................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................. vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐÒ THỊ, SƠ ĐỒ ............................................. vii MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ, BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH ........................................................................... 7 1.1. Lịch sử nghiên cứu đề tài ..............................................................................7 1.2. Các khái niệm cơ bản ....................................................................................7 1.2.1. Bài tập vật lí ...............................................................................................7 1.2.2. Bài tập định tính .........................................................................................8 1.2.3. Thực tế, thực tiễn trong dạy học vật lí .......................................................8 1.2.4. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật lí ....................9 1.3. Cơ sở lý luận về bài tập nói chung, bài tập định tính nói riêng trong dạy học vật lí. ............................................................................................................16 1.3.1. Những quan niệm chung về bài tập vật lí ................................................16 1.3.2. Vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí ..........................22 1.4. Các nguyên tắc chung, quy trình xây dựng và sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí. ............................................................................................23 1.4.1 Nguyên tắc xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lí. ....................23 1.4.2. Quy trình xây dựng bài tập định tính. ......................................................24 1.4.3. Sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí.........................................25 1.5.1. Phương pháp điều tra tại cơ sở công tác. ................................................32 1.5.2. Kết quả điều tra ........................................................................................33 iii
CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH CHƢƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 GẮN VỚI THỰC TẾ ........................ 37 2.1. Vị trí và vai trò của chƣơng “Động học chất điểm” vật lí 10 .....................37 2.1.1. Vị trí..........................................................................................................37 2.1.2. Vai trò .......................................................................................................37 2.2. Cấu trúc chi tiết và chuẩn kiến thức kĩ năng cần đạt của chƣơng “Động học chất điểm” vật lí 10 ............................................................................................39 2.3. Cơ sở và quy trình xây dựng hệ thống bài tập định tính chƣơng “Động học chất điểm” vật lí 10 theo hƣớng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh ..................................................................................................41 2.3.1. Cơ sở để biên soạn bài tập định tính .......................................................41 2.3.2. Quy trình xây dựng bài tập định tính .......................................................42 2.4. Biên soạn hệ thống và cách giải bài tập định tính chƣơng “Động học chất điểm” vật lí 10 theo hƣớng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. .......................................................................................................43 2.4.1. Mục đích và yêu cầu của hệ thống bài tập định tính ...............................43 2.4.2. Hệ thống BTĐT và hướng dẫn giải ..........................................................44 2.5. Sử dụng bài tập định tính chƣơng “Động học chất điểm” vật lí lớp 10 theo hƣớng gắn với thực tế. ........................................................................................69 2.5.1. Những điểm cần lưu ý ..............................................................................69 2.5.2. Thiết kế giáo án có sử dụng BTĐT trong hệ thống BTĐT đã biên soạn. 71 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .................................................................................. 75 CHƢƠNG 3....................................................................................................... 76 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................................ 76 3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ...............................76 3.1.1. Mục đích ...................................................................................................76 3.1.2. Nhiệm vụ ...................................................................................................76 3.1.3. Đối tượng thực nghiệm.............................................................................77 3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...........................................................77 iv
3.3. Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm .................................................................77 3.4. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ..................................77 3.4.1. Phân tích và đánh giá kết quả định tính ..................................................77 3.4.2. Phân tích và đánh giá kết quả định lượng ...............................................78 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................... 83 1. Về lý luận .......................................................................................................83 2. Về nghiên cứu ứng dụng ................................................................................83 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 85 PHỤ LỤC .......................................................................................................... 87 v
DANH MỤC CÁC BẢNG 1. Bảng 1.1: Số liệu điều tra mức độ sử dụng BTĐT trong các giai đoạn của quá trình dạy học ............................................................................................... 86 2. Bảng 1.2: Số liệu điều tra mức độ nhận thức của giáo viên sử dụng BTĐT trong các giai đoạn của quá trình dạy học ......................................................... 86 3. Bảng 1.3: Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của cá nhân học sinh .................. 87 4. Bảng 1.4: Tổng điểm đánh giá tính sáng tạo của cá nhân học sinh .............. 87 5. Bảng 1.5: Bảng tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của nhóm học sinh ............. 87 6. Bảng 2.1. Kiến thức trọng tâm của chƣơng “Động học chất điểm” ............ 89 7. Bảng 3.1. Thống kê điểm số kết quả bài kiểm tra 45 phút ........................... 77 8. Bảng 3.2. Kết quả xử lí để tính các tham số ................................................. 78 9. Bảng 3.3. Tổng hợp các tham số .................................................................. 78 10. Bảng 3.4. Tần suất và tần suất tích lũy hội tụ lùi ........................................ 78 vi
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1: Năng lực yêu cầu trong chƣơng trình giáo dục của Australia ......... 11 Sơ đồ 1.2: Các thành phần năng lực trong chƣơng trình giáo dục của Đức ..... 12 Sơ đồ 1.3: So sánh sự tƣơng thích các thành phần năng lực của Đức với các trụ cột giáo dục của UNESCO ................................................................................ 13 Sơ đồ 1.4: Phân loại bài tập vật lí dựa trên một số tiêu chí cụ thể .................... 17 Sơ đồ 2.1: Nội dung chƣơng “Động học chất điểm” lớp 10 THPT .................. 38 Đồ thị 3.1: Các đƣờng tần suất tích luỹ hội tụ lùi ............................................. 79 vii
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Sự phát triển của nền văn minh nhân loại đã vƣơn cao sau ba làn sóng nông nghiệp hóa, công nghiệp hóa và công nghệ thông tin. Theo một số dự báo khoa học, làn sóng thứ tƣ của sự phát triển thế giới chính là tăng cƣờng tính sáng tạo, phát triển nguồn nhân lực sáng tạo. Do vậy, mục tiêu, nhiệm vụ cuối cùng của giáo dục là phải “đi tắt, đón đầu” sự phát triển, phải tạo ra đƣợc những ngƣời “dùng đƣợc ngay”, không phải mất thời gian để đào tạo lại. Điều này đƣợc cụ thể trong luật giáo dục, ban hành năm 2005 . Trƣớc sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật trên thế giới và những yêu cầu hội nhập Quốc tế. Đòi hỏi nền giáo dục Việt Nam cần phải đào tạo ra những ngƣời lao động thích ứng đƣợc với yêu cầu của thời đại, có tri thức khoa học công nghệ tiên tiến, có kiến thức chuyên môn sâu, đồng thời có năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc, khả năng giải quyết những vấn đề phức hợp trong những tình huống thay đổi, khả năng học tập suốt đời, sử dụng ngoại ngữ trong giao tiếp và làm việc, có tính tự lực và trách nhiệm cao. Chiến lƣợc phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn 2011 - 2020 đã nêu rõ: “Đến năm 2020, nền giáo dục nƣớc ta đƣợc đổi mới căn bản và toàn diện theo hƣớng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lƣợng giáo dục đƣợc nâng cao một cách toàn diện gồm: giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lƣợng cao phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc và xây dựng nền kinh tế tri thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt đời cho mỗi ngƣời dân, từng bƣớc hình thành xã hội học tập”. Chƣơng trình đổi mới giáo dục trên phạm vi toàn quốc trong những năm vừa qua đã và đang đƣợc cả xã hội quan tâm sâu sắc. Một trong những nhiệm vụ cơ bản của đội ngũ nhà giáo là không ngừng cải tiến nội dung và phƣơng 1
pháp giảng dạy nhằm giáo dục học sinh lĩnh hội kiến thức một cách chủ động, sáng tạo. Chính vì thế mà ngƣời giáo viên trực tiếp giảng dạy phải biết thiết kế các nội dung, các hoạt động lên lớp một cách hợp lý, cụ thể phù hợp với từng đối tƣợng học sinh nhằm khơi dậy niềm say mê sáng tạo và khả năng khám phá thế giới xung quanh. Môn Vật lí cùng các môn học khác đều nhằm vào mục tiêu phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh. Với vị trí và chức năng của môn học, môn Vật lí cần phải có những chuyển biến mạnh mẽ, đổi mới phƣơng pháp giảng dạy nhằm đáp ứng mục tiêu đề ra. Hiện nay trong giảng dạy bài tập môn Vật lí, hầu hết các thầy cô giáo đều tập trung vào các dạng bài tập tính toán và sử dụng các phƣơng trình mà ít quan tâm đến vấn đề sử dụng các khái niệm, định lý, định luật để giải thích bản chất vật lí của các hiện tƣợng xảy ra trong tự nhiên và trong đời sống; vấn đề này chứa đựng trong các dạng Bài tập định tính. Bên cạnh việc giải các bài tập tính toán về mặt định lƣợng thì việc vận dụng kiến thức định tính để giải thích các hiện tƣợng thực tế đóng vai trò quan trọng để nâng cao nhận thức và phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong học tập từ đó các em giải quyết tốt các vấn đề của thực tiễn. Do vậy, việc đƣa BTĐT có gắn với thực tế vào giảng dạy là hết sức cần thiết. Việc tăng cƣờng sử dụng BTĐT trong các giờ học Vật lí đang là bƣớc đi đúng hƣớng, có cơ sở khoa học và đang có những thuận lợi nhất định. Kiến thức Vật lí rất đa dạng, bản chất hiện tƣợng vật lí trong các sự vật hiện tƣợng xung quanh cuộc sống rất phong phú muôn hình muôn vẻ. Với mong muốn đƣợc góp phần nhỏ bé của mình vào việc đổi mới phƣơng pháp dạy học Vật lí, nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học Vật lí, tăng cƣờng khả năng vận dụng kiến thức vào đời sống, đồng thời phát huy tính sáng tạo cho học sinh, trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi chỉ đề cập tới một khía cạnh nhỏ: “Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh” 2
2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng BTĐT có gắn với thực tế chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh trong học tập. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập nói chung và bài tập định tính nói riêng trong dạy học Vật lí. 3.1.1. Những quan niệm chung về bài tập Vật lí gồm: - Tác dụng của bài tập trong dạy học Vật lí - Phân loại bài tập Vật lí - Phƣơng pháp giải bài tập Vật lí - Các yêu cầu khi xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí 3.1.2. Nghiên cứu vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí 3.1.3. Nghiên cứu các nguyên tắc và quy trình xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lí. (Cho một học phần, một nhóm bài, một bài cụ thể) 3.1.4. Nghiên cứu cách thức sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí. 3.2. Khảo sát thực trạng việc xây dựng và sử dụng BTĐT gắn liền với thực tế, năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật lí. 3.2.1. Khảo sát thực trạng về cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính của giáo viên khi dạy chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10. 3.2.2. Khảo sát tác dụng của bài tập định tính có gắn với thực tế nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh khi học chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10. 3.3. Đề xuất cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính chương “Động học chất điểm” lớp 10 theo hướng gắn với thực tế. 3.4. Biên soạn hệ thống bài tập định tính chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10 theo hướng gắn với thực tế. 4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập định tính chƣơng “Động học chất điểm” vật lí lớp 10. 3
- Đối tƣợng nghiên cứu: + Nội dung chƣơng: “Động học chất điểm” Vật lí 10, hệ thống BTĐT + Cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính của giáo viên khi dạy chƣơng: “Động học chất điểm” Vật lí 10 + Năng lực sáng tạo của học sinh khi học chƣơng: “Động học chất điểm” Vật lí 10 với các bài tập định tính. 5. Vấn đề nghiên cứu (câu hỏi nghiên cứu) Đề tài tập trung vào hai vấn đề cơ bản sau: - Phƣơng thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính theo hƣớng gắn với thực tế chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 . - Xây dựng nội dung và biên soạn bài tập định tính theo hƣớng gắn với thực tế chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 để đƣa vào thực nghiệm sƣ phạm. 6. Giả thuyết khoa học Dựa trên các nguyên tắc, quy trình xây dựng và sử dụng bài tập định tính, năng lực sáng tạo, kiến thức chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 chúng tôi có thể xây dựng và sử dụng hệ thống BTĐT gắn với thực tế cuộc sống phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. 7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu - Khảo sát thực trạng về việc xây dựng và sử dụng bài tập định tính của các giáo viên dạy chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10, tại một số trƣờng THPT trên địa bàn huyện Ba Vì - Hà Nội trong năm học 2014 - 2015. - Khảo sát năng lực sáng tạo của học sinh lớp 10A1, 10A3 trƣờng PTTH Ba Vì - Ba Vì - Hà Nội trƣớc và sau khi học “Động học chất điểm” Vật lí 10 trong năm học 2014 - 2015 . 8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa lý luận: Làm sáng tỏ thêm một số nguyên tắc, quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính theo hƣớng gắn với thực tế chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10. Từ đó phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. 4
Làm sáng tỏ thêm việc biên soạn và sử dụng bài tập định tính theo hƣớng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh, có thể mở rộng cho các nội dung khác. - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể đƣợc áp dụng cho một số trƣờng THPT và có thể phát huy trên diện rộng, giúp các giáo viên biên soạn và cải thiện hệ thống bài tập định tính chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 tốt hơn, phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. 9. Phƣơng pháp nghiên cứu 9.1. Nghiên cứu lý luận Tập hợp và sử dụng tƣ liệu 9.2. Nghiên cứu thực tiễn Quan sát, điều tra - khảo sát, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia. 9.3. Thực nghiệm sư phạm - Tiến hành giảng dạy song song nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng ở trƣờng PTTH Ba Vì - Ba Vì - Hà Nội theo phƣơng án đã xây dựng. - Trên cơ sở phân tích định tính và định lƣợng kết quả trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài nghiên cứu. 10. Các luận cứ khoa học 10.1. Luận cứ lý thuyết - Vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí đã đƣợc thể hiện trong nhiều giáo trình về phƣơng pháp dạy học vật lí. - Các quy luật tâm lý về sáng tạo nói chung, sáng tạo trong học tập nói riêng đƣợc viết trong các tài liệu về tâm lý học. 10.2. Luận cứ thực tế - Kết quả thống kê phiếu điều tra cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính của giáo viên khi dạy chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 . 5
- Kết quả thống kê phiếu điều tra kết quả học tập và năng lực sáng tạo của học sinh giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng - So sánh kết quả bài kiểm tra giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. 11. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn gồm ba chƣơng: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn các vấn đề về bài tập vật lí, bài tập định tính nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. * Cơ sở lý luận chung: Bài tập, bài tập định tính trong dạy học vật lí; năng lực sáng tạo . * Điều tra, khảo sát thực tiễn: Xây dựng và sử dụng bài tập định tính chƣơng “Động học chất điểm” Vật lí 10 của giáo viên, năng lực sáng tạo của học sinh . Chương 2: Phương thức xây dựng, sử dụng, dạy học bài tập định tính chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 theo hướng gắn với thực tế phát huy năng lực sáng tạo của học sinh. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Sử dụng hệ thống bài tập định tính đã xây dựng vào thực nghiệm sƣ phạm và khảo sát tính hiệu quả của đề tài. Phụ lục Tài liệu tham khảo. 6
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ, BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1.1. Lịch sử nghiên cứu đề tài Bài tập định tính vật lí xuất hiện trên các sách báo nhiều năm trƣớc đây. Ngƣời ta đã từng đƣa ra nhiều tên gọi khác nhau về loại bài tập này nhƣ: “Câu hỏi thực hành”, “Câu hỏi để lĩnh hội”, “Bài tập logic”, “Bài tập định tính”, “Câu hỏi kiểm tra”, Tuyển tập câu hỏi định tính vật lí, Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy học vật lí… Sự đa dạng trong cách gọi tên nhƣ vậy phần nào cho thấy chúng có ƣu điểm về phƣơng pháp ở nhiều mặt, vì mỗi một tên gọi đều phản ánh ƣu điểm theo một khía cạnh nào đó. Nhờ đƣa đƣợc lý thuyết vừa học lại gần với đời sống xung quanh, các bài tập này làm tăng thêm ở học sinh hứng thú với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát của học sinh. Vì phƣơng pháp giải loại bài tập này bao gồm việc xây dựng tƣ duy logic dựa trên các định luật vật lí nên chúng là phƣơng tiện rất tốt để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 1.2. Các khái niệm cơ bản 1.2.1. Bài tập vật lí Xét một cách tổng quát thì “Bài tập vật lí” là hệ thống thông tin xác định bởi hai tập hợp có quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại lẫn nhau bao gồm: Những điều kiện ban đầu (giả thiết, cái cho trƣớc) và những yêu cầu đặt ra (cái phải tìm). Bài tập vật lí có thể đƣợc diễn đạt dƣới dạng các câu hỏi hay các yêu cầu, nhiệm vụ cụ thể (ví dụ: Đề xuất phƣơng án thí nghiệm, tính toán để tìm trị số của đại lƣợng, vẽ đồ thị…). Bài tập vật lí có thể đƣợc sử dụng trong mọi khâu của quá trình dạy học và phục vụ đa dạng các mục đích dạy học. Nội dung của bài tập vật lí là các vấn đề mà bản thân ngƣời giáo viên đã biết còn với học trò là đi tìm câu trả lời dựa trên các kiến thức đã biết. Vì vậy mà bài 7
tập vật lí mang đậm yếu tố khám phá, hiệu quả của bải giảng phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bài tập mà giáo viên sử dụng trong quá trình dạy học . 1.2.2. Bài tập định tính “Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải thực hiện những phép tính phức tạp hay chỉ phải làm những phép tính đơn giản, có thể nhẩm đƣợc. Muốn giải đƣợc những bài tập định tính, học sinh phải thực hiện những phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất (nội hàm) của các khái niệm, định luật vật lí và nhận biết đƣợc những biểu hiện của chúng trong các trƣờng hợp cụ thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện tƣợng xảy ra trong điều kiện xác định”. Bài tập có nội dung thực tế: Là bài tập có đề cập đến những vấn đề có liên quan trực tiếp tới đối tƣợng có trong đời sống, kĩ thuật. Dĩ nhiên những vấn đề đó đã đƣợc thu hẹp và đơn giản hóa đi nhiều so với thực tế. Trong các bài tập có nội dung thực tế, những bài tập mang nội dung kĩ thuật có tác dụng lớn về mặt giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Nội dung của các bài tập này phải thỏa mãn các yêu cầu: + Nguyên tắc hoạt động của các đối tƣợng kĩ thuật nói đến trong bài tập phải gắn bó mật thiết với những khái niệm và định luật vật lý đã học. + Đối tƣợng kĩ thuật này phải có ứng dụng khá rộng rãi trong thực tiễn sản xuất của nƣớc ta hoặc địa phƣơng nơi trƣờng đóng. + Số liệu trong bài tập phải phù hợp với thực tế sản xuất. + Kết quả của bài tập phải có tác dụng thực tế, tức là phải đáp ứng một vấn đề thực tiễn nào đó. 1.2.3. Thực tế, thực tiễn trong dạy học vật lí Trong luận văn này, khái niệm “thực tế” đƣợc hiểu là những gì đang tồn tại, đang diễn ra trong tự nhiên, về mặt có quan hệ đến đời sống con ngƣời (bao gồm cả các hoạt động vật chất của con ngƣời). “Thực tiễn” là hoạt động của con ngƣời nói chung. Trong dạy học vật lí giáo viên cần rèn luyện cho học sinh thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào 8
thực tiễn, tức là học sinh sử dụng kiến thức vật lí để định hƣớng hay điều chỉnh hoạt động vật chất của mình (các hoạt động có liên quan tới kiến thức vật lí). 1.2.4. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật lí 1.2.4.1. Khái niệm năng lực. Khái niệm năng lực (competency) có nguồn gốc tiếng La tinh “competentia” có nghĩa là “gặp gỡ”. Ngày nay, năng lực đƣợc hiểu dƣới nhiều cách tiếp cận khác nhau. Theo cách tiếp cận truyền thống (tiếp cận hành vi - behavioural approach) thì năng lực là khả năng đơn lẻ của cá nhân, đƣợc hình thành dựa trên sự lắp ghép các mảng kiến thức và kĩ năng cụ thể. Theo từ điển tiếng Việt “năng lực” đƣợc hiểu là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó” hoặc “là phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho con ngƣời khả năng hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lƣợng cao”. Trong những năm gần đây, năng lực đƣợc nhìn nhận bằng cách tiếp cận tích hợp. Theo tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trƣng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” . Theo từ điển tâm lý học (Vũ Dũng, 2000): “Năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định”. Trong tài liệu tập huấn việc dạy học và kiểm tra, đánh giá theo theo định hƣớng phát triển năng lực của học sinh do Bộ giáo dục và Đào tạo phát hành năm 2014 thì “Năng lực đƣợc quan niệm là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh 9
nhất định. Năng lực thể hiện sự vận dụng tổng hợp nhiều yếu tố (phẩm chất của ngƣời lao động, kiến thức và kỹ năng) đƣợc thể hiện thông qua các hoạt động của cá nhân nhằm thực hiện một loại công việc nào đó. Năng lực bao gồm các yếu tố cơ bản mà mọi ngƣời lao động, mọi công dân đều cần phải có, đó là các năng lực chung, cốt lõi”. Định hƣớng chƣơng trình giáo dục phổ thông (GDPT) sau năm 2015 đã xác định một số năng lực những năng lực cốt lõi mà học sinh Việt Nam cần phải có nhƣ: - Năng lực làm chủ và phát triển bản thân, bao gồm: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; năng lực sáng tạo; năng lực quản lí bản thân. - Năng lực xã hội, bao gồm: Năng lực giao tiếp; năng lực hợp tác. - Năng lực công cụ, bao gồm: Năng lực tính toán; năng lực sử dụng ngôn ngữ; năng lực ứng dụng công nghệ thông tin (ITC) Nhƣ vậy, năng lực là một thuộc tính tâm lý phức hợp, gắn liền với kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, tinh thần vƣợt khó, đạo đức. Đồng thời nó chứa linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết tốt các nhiệm vụ trong nhiều tình huống khác nhau, trong lĩnh vực khác nhau. Tổng hợp lại, có thể đƣa ra khái nhiệm năng lực nhƣ sau: Năng lực là khả năng thực hiện tốt, trách nhiệm một nhiệm vụ, một hoạt động nào đó trong những tình huống khác nhau. Dựa trên sự hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm và tinh thần vượt khó. 1.2.4.2. Sự hình thành và phát triển năng lực Hình thành và phát triển năng lực là một quá trình phức tạp. Bản thân quá trình hình thành năng lực là một quá trình mang tính chất chỉnh thể và trọn vẹn nhƣng rất phức tạp của sự phát triển nhân cách trong hoạt động và bằng hoạt động ấy. Tâm lí học hiện đại cho rằng: Con ngƣời mới sinh ra chƣa có năng lực, chƣa có nhân cách. Chính qua quá trình sống, học tập, lao động, giao lƣu. Con ngƣời tiếp thu đƣợc tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm…đã hình thành và phát triển nhân cách cũng nhƣ năng lực cá thể. Sự hình thành và phát triển năng lực của con ngƣời chịu tác động của nhiều yếu tố: 10
+ Yếu tố sinh học: Di truyền tạo ra những điều kiện ban đầu để con ngƣời có thể hoạt động có kết quả trong một lĩnh vực nhất định. Tuy nhiên, sự thành công của một cá nhân trong một lĩnh vực nào đó phần lớn phụ thuộc vào hoàn cảnh thực tiễn, vào lao động học tập và rèn luyện cũng nhƣ sự tích lũy kinh nghiệm của cá nhân. + Yếu tố môi trường xã hội: Mỗi con ngƣời đều hoạt động trong một môi trƣờng xã hội nhất định, môi trƣờng góp phần tạo nên động cơ, mục đích, phƣơng tiện, hành động và đặc biệt là cho hoạt động giao lƣu của mỗi cá nhân đối với xã hội mà nhờ đó mỗi cá nhân thu đƣợc những kinh nghiệm trong xã hội loài ngƣời và biến nó thành của mình. + Vai trò của giáo dục, dạy học: Giáo dục, dạy học đóng vai trò chủ đạo, quyết định đến việc hình thành và phát triển năng lực của con ngƣời. Bởi vì giáo dục có nội dung, chƣơng trình, mục đích, phƣơng hƣớng, biện pháp, con đƣờng để đi đến mục đích đó. + Yếu tố hoạt động của chủ thể: Hoạt động của cá nhân đóng vai trò quyết định trực tiếp đến sự hình thành và phát triển năng lực [7, tr. 13-15]. 1.2.4.3. Năng lực cần hình thành cho học sinh trung học phổ thông Ở một số nƣớc trên thế giới, việc phát triển năng lực cho học sinh đã đƣợc đề cập trong chƣơng trình giáo dục phổ thông. Australia [11], năng lực đƣợc yêu cầu trong chƣơng trình giáo dục gồm: Đọc hiểu Giao tiếp Năng lực Làm toán Ứng dụng công nghệ thông tin Giải quyết vấn đề Sơ đồ 1: Năng lực yêu cầu trong chƣơng trình giáo dục của Australia. 11
Chƣơng trình giáo dục Đức thống nhất với bốn năng lực thành phần [3, tr. 28]. Năng lực chuyên môn Năng lực Năng lực phƣơng pháp cá thể Năng lực xã hội Sơ đồ 2: Các thành phần năng lực trong chƣơng trình giáo dục của Đức - Năng lực chuyên môn: Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng nhƣ đánh giá kết quả một cách độc lập, có phƣơng pháp và chính xác về mặt chuyên môn. Bao gồm cả khả năng tƣ duy logic, phân tích, tổng hợp và trừu tƣợng, khả năng nhận biết các mối quan hệ hệ thống và quá trình. - Năng lực phương pháp: Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hƣớng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Trung tâm của năng lực phƣơng pháp là những phƣơng thức nhận thức, xử lý, đánh giá, truyền thụ, trình bày tri thức. Nó đƣợc tiếp cận qua việc học phƣơng pháp luận - giải quyết vấn đề. - Năng lực xã hội: Là khả năng đạt đƣợc mục đích trong những tình huống xã hội, tự chịu trách nhiệm, tự tổ chức, có khả năng thực hiện các hành động xã hội, khả năng cộng tác, giải quyết xung đột. - Năng lực cá thể: Khả năng xác định, suy nghĩ và đánh giá đƣợc những cơ hội phát triển cũng nhƣ những giới hạn của mình, phát triển đƣợc năng khiếu cá nhân cũng nhƣ xây dựng kế hoạch cho cuộc sống riêng và hiện thực 12