Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lí: Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý lớp 10 THPT

Chia sẻ: Elfredatran Elfredatran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng một số thiết bị thí nghiệm và sử dụng trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông, nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực hoạt động thực nghiệm của học sinh.

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 một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý lớp 10 THPT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHAN TRUNG NGHĨA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015 i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHAN TRUNG NGHĨA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ 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: TS. Dƣơng Xuân Quý HÀ NỘI – 2015 ii
LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành: Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa và các phòng chức năng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu, tiến hành luận văn. Thầy giáo hướng dẫn: TS. Dương Xuân Quý đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Gia đình và toàn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Tác giả Phan Trung Nghĩa iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DHGQVĐ : Dạy học giải quyết vấn đề DHVL : Dạy học vật lí GD&ĐT : Giáo dục và Đào tạo GV : Giáo viên HĐ : Hoạt động HS : Học sinh PTDH : Phương tiện dạy học SGK : Sách giáo khoa TH : Thực hành THPT : Trung học phổ thông TN : Thí nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm VL : Vật lí iv
MỤC LỤC Lời cảm ơn .......................................................................................................... i Danh mục ch viết t t ....................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................. iii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG ......................... 5 1.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý ........................................ 5 1.1.1. Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý ........ 5 1.1.2. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề. ................................................ 10 1.1.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề .................................................................................................... 13 1.2. Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập. .................................. 17 1.2.1. Tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập .............. 17 1.2.2. Các biểu hiện của tính tích cực hoạt động. ........................................... 17 1.2.3. Các cấp độ của tính tích cực học tập ..................................................... 18 1.2.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. ............. 19 1.4. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý ................................................ 24 1.4.1. Đặc điểm của thí nghiệm Vật lý............................................................ 24 1.4.2. Vai trò của thí nghiệm Vật Lý .............................................................. 25 1.4.3. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lý ............................ 26 1.4.4. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lý. ..................... 27 1.5. Kết luận chương 1 .................................................................................... 29 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ 10 THPT ................... 30 2.1. Xây dựng các thiết bị thí nghiệm. ............................................................ 30 v
2.1.1. Thí nghiệm sự co về dạng cầu của khối chất lỏng ở trạng thái không trọng lượng ...................................................................................................... 31 2.1.2. Các thí nghiệm định tính về hiện tượng căng mặt ngoài ...................... 33 2.1.3. Các thí nghiệm định lượng xác định lực căng mặt ngoài. .................... 38 2.1.4. Các thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn. ............................................... 47 2.2. Đánh giá thực trạng việc dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý 10 THPT ............................................................................................... 50 2.2.1. Các khó khăn sai lầm của học sinh. ...................................................... 51 2.2.2. Thực trạng dạy – học phần kiến thức mặt ngoài chất lỏng. .................. 52 2.2.3. Nguyên nhân của nh ng khó khăn sai lầm. .......................................... 53 2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng có sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã xây dựng. ...................................................... 53 2.3.1. Ý tưởng sư phạm thiết kế tiến trình dạy học theo hướng giải quyết vấn đề. .................................................................................................................... 54 2.3.2. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể...................................................... 56 2.4. Kết luận chương 2 .................................................................................... 74 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................... 76 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................... 76 3.2. Đối tượng thục nghiệm sư phạm. ............................................................. 76 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. ........................................................ 76 3.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm. ............................................................. 77 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm. ................................................................ 77 3.5.1. Bước đầu đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã thiết kế ........ 77 3.5.3. Ưu điểm, nhược điểm các phương án thí nghiệm. ................................ 79 3.6. Kết luận chương 3 .................................................................................... 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 84 vi
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa (CNH, HĐH), đang chuyển từ cơ chế kế hoạch hóa tập trung sang cơ chế thị trường có sự quản lý của Nhà nước. Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ tri thức khoa học và công nghệ. Xã hội phồn vinh ở thế kỷ 21 phải là một xã hội “dựa vào tri thức”, vào tư duy sáng tạo, vào tài năng sáng chế của con người. Để có thể vươn lên được, đòi hỏi chúng ta phải đào tạo nguồn nhân lực không nh ng phải có kiến thức, mà còn phải có năng lực hoạt động thực nghiệm. Chính vì vậy mà Hôi nghị ban chấp hành Trung ương khóa VIII cũng khẳng định: “ Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng nh ng phương pháp giáo dục hiện đại, bồi dưỡng học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Do vậy, việc đổi mới phương pháp dạy và học trong nhà trường phổ thông trong đó yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học đối với môn Vật lí là điều tất yếu. Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, học sinh vừa được trang bị kiến thức, vừa được trang bị phương pháp làm việc và năng lực hoạt động thực nghiệm. Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học góp phần quan trong vào việc hoàn thiện nh ng phẩm chất và năng lực của học sinh, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học. Nhờ thí nghiệm học sinh có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lý của các hiện tượng, định luật, quá trình... được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn. Thực tế cho thấy, trong dạy học vật lý, đối với các bài giảng có sử dụng thí nghiệm, thì học sinh lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn, học sinh quan sát và đưa ra nh ng dự đoán, nh ng ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của học sinh sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển tốt hơn. Đối với dạy và học nội dung về chất lỏng trong chương trình Vật lý 10, đây là một nội dung mang tính thực tiễn cao, g n liền với các hiện tượng 1
thường gặp trong đời sống. Mặc dù các thí nghiệm phục vụ dạy học nội dung này khá đơn giản và có thể dễ dàng chế tạo từ các nguyên liệu thường gặp, tuy nhiên bộ thí nghiệm này còn chưa được trang bị đầy đủ đến các trường, gây nhiều khó khăn cho giáo viên và học sinh trong việc dạy học. Xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu bản thân, tác giả chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý lớp 10 THPT” làm luận văn thạc sĩ. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm và sử dụng trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông, nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực hoạt động thực nghiệm của học sinh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Thứ nhất: Cơ sở lý luận của đề tài. Trong phần này, đề tài sẽ hệ thống hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý cùng với các phương pháp dạy học hiện đại như dạy học giải quyết vấn đề, nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo cũng như rèn luyện kỹ năng hoạt động thực nghiệm cho học sinh. Thứ hai: Đánh giá thực trạng và phân tích các yếu tố khó khăn trong việc dạy học nội dung Chất lỏng Vật lý 10. Qua đó xây dựng một số thiết bị thí nghiệm, và soạn thảo tiến trình sử dụng bộ thí nghiệm trong dạy học các kiến thức phần chất lỏng. Thứ ba: Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế, phân tích ưu – nhược điểm của các thiết bị thí nghiệm, và đề xuất ý kiến phát triển. 4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu là việc sử dụng thí nghiệm vào dạy và học môn Vật lý ở trường THPT. Đối tượng nghiên cứu là xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí 2
nghiệm để dùng trong dạy học môn Vật lý ở trường THPT. 5. Vấn đề nghiên cứu Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau: - Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm cho các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý 10 THPT. - Soạn thảo tiến trình sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã chế tạo vào dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng, nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động, rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm cho học sinh. 6. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được các thiết bị thí nghiệm và soạn thảo được tiến trình sử dụng trong dạy học phần chất lỏng Vật lý 10 THPT đáp ứng được các yêu cầu đổi mới dạy học, thì sẽ đạt kết quả cao trong việc phát triển tính tích cực, chủ động, sáng tạo cũng như rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm của học sinh. 7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu Luận văn này chỉ xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm dễ chế tạo từ các vật liệu đơn giản để dùng trong dạy học các kiến thức về hiện tượng căng mặt ngoài, hiện tượng mao dẫn của nội dung chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông. 8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học của đề tài : Đưa ra các phương án xây dựng các thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng. - Ý nghĩa thực tiễn của đề tài : Có thể áp dụng rộng rãi cho giáo viên và học sinh sử dụng trong việc dạy học môn Vật lý ở các trường THPT, đáp ứng được yêu cầu đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học theo hướng tích cực hóa. 9. Phƣơng pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau: 3
- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Sưu tầm, đọc tài liệu, nghiên cứu các văn bản về lý luận dạy học hiện đại, đặc biệt là phương pháp sử dụng thí nghiệm, phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý - Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra - khảo sát bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia. - Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và phân tích thống kê. 10. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn dự kiến được trình bày theo 3 chương: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận về sử dụng thí nghiệm kết hợp các phương pháp dạy học hiện đại trong dạy học môn Vật lý THPT. Chƣơng 2: Xây dựng và soạn thảo tiến trình sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý 10 THPT Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm. 4
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG 1.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý 1.1.1. Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý 1.1.1.1. Chu trình sáng tạo khoa học Cơ sở lý thuyết của việc phát triển khả năng sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học là sự hiểu biết nh ng quy luật của sự sáng tạo khoa học tự nhiên. Chúng ta đã biết rằng nhiều nhà khoa học như A. Einstein, M. Planck, M. Born, V.G. Razumôpxki... đều có nh ng lời phát biểu giống nhau về quá trình sáng tạo khoa học. Trên cơ sở nh ng lời phát biểu đó, có thể trình bày quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm bốn giai đoạn chính (Hình 1): Từ sự khái quát hoá nh ng sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết); từ mô hình suy ra các hệ quả logic; từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm; nếu các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lý và kết thúc một chu trình. Nh ng hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của các thuyết và định luật vật lý. Cho đến khi xuất hiện nh ng sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ lý thuyết thì điều đó dẫn tới phải xem lại lý thuyết cũ, cần phải chỉnh lý lại hoặc phải thay đổi mô hình giả thuyết, và như thế lại b t đầu một chu trình mới, xây dựng nh ng giả thuyết mới, thiết kế nh ng thiết bị mới để kiểm tra và như vậy mà kiến thức của nhân loại ngày một phong phú thêm. 5
Mô hình, giả Các hệ quả thuyết trừu lôgíc tượng Các sự kiện Thực nghiệm xuất phát Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học 1.1.1.2. Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng một kiến thức vật lí cụ thể thì tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề được mô tả như sau:"đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết và / hoặc thực nghiệm - kiểm tra, vận dụng kết quả". - Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi. - Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm. - Khảo sát lí thuyết và / hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận lô gíc về cái cần tìm và / hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu lượm các d liệu cần thiết và xen xét, rút ra kết luận về cái cần tìm. - Kiểm tra, vận dụng kết quả: xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích / tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự cách biệt gi a kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có được từ các d liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù hợp gi a lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, 6
sửa đổi đối với thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khi chưa có sự phù hợp gi a lí thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm. 1.1.1.3. Sơ đồ tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề Theo tác giả Phạm H u Tòng, có thể khái quát tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng thực tiễn một kiến thức cụ thể bởi sơ đồ hình 1.2. 7
Hình 1.2. Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm, ứng dụng kiến thức 8
1.1.1.4. Sự khác biệt giữa nghiên cứu khoa học và dạy học Trong quá trình dạy học, muốn thành công trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh phỏng theo hoạt động của các nhà khoa học, chúng ta cần phải xem xét kỹ sự khác biệt gi a quá trình hoạt động của học sinh trong học tập và quá trình sáng tạo của các nhà khoa học. Đó là sự khác biệt rất lớn gi a học sinh và các nhà khoa học về đặc điểm tâm sinh lý cũng như điều kiện làm việc. - Về nội dung kiến thức: Nhà khoa học phải tìm ra cái mới, giải pháp mới mà trước đó loài người chưa hề biết đến, còn học sinh thì tìm lại cho bản thân kiến thức đã biết của nhân loại. Trong học tập, học sinh tự "khám phá lại" các kiến thức ðể tập làm cái công việc khám phá ðó trong hoạt ðộng thực tiễn sau này. - Về thời gian: Nhà khoa học có thời gian dài để khám phá một kiến thức, còn học sinh thì chỉ có thời gian rất ng n trên lớp. - Về phương tiện: Nhà khoa học có các thiết bị thí nghiệm, máy móc hiện đại, còn học sinh, trong điều kiện của trường phổ thông chỉ có nh ng thiết bị đơn giản . Chính vì sự khác biệt rất lớn đó cho nên trong dạy học, giáo viên phải từng bước tập dượt cho học sinh vượt qua nh ng khó khăn trong hoạt động giải quyết vấn đề. Để đạt được mục tiêu đó, người giáo viên cần phải vận dụng được lý thuyết về "vùng phát triển gần" của Vư-gôt-xki để tạo ra nh ng điều kiện thuận lợi để học sinh tình nguyện tham gia vào hoạt động nhận thức và thực hiện thành công nhiệm vụ được giao. Về mặt tâm lý, cần phải tạo được mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú tìm cái mới bằng cách xây dựng các tình huống có vấn đề, đồng thời tạo ra một môi trường sư phạm thuận lợi để học sinh tin tưởng vào khả năng 9
của mình trong việc giải quyết nhiệm vụ được giao và tình nguyện tham gia vào hoạt động nhận thức. Về nội dung và biện pháp hỗ trợ hoạt động nhận thức, giáo viên cần phải tạo mọi điều kiện để học sinh có thể giải quyết thành công nh ng nhiệm vụ được giao. Điều này là hết sức quan trọng bởi vì sự thành công của họ trong việc giải quyết vấn đề học tập có tác dụng rất lớn cho họ tự tin, hứng thú, mạnh dạn suy nghĩ để giải quyết các vấn đề tiếp theo. Muốn vậy, trước hết cần phải lựa chọn một lôgíc bài học thích hợp, phân chia bài học thành nh ng nhiệm vụ nhận thức cụ thể phù hợp với năng lực của học sinh sao cho họ có thể tự lực giải quyết được với cố g ng vừa phải. Bên cạnh đó, cần phải từng bước rèn luyện cho học sinh thực hiện một số kỹ năng cơ bản bao gồm các thao tác chân tay và các thao tác tư duy, giúp cho học sinh có khả năng quan sát, sử dụng các phương tiện học tập...Cuối cùng là phải cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý phổ biến như phương pháp thực nghiệm, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình... 1.1.2. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề. Để phát huy đầy đủ vai trò tự chủ của học sinh trong hoạt động cá nhân và thảo luận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của giáo viên trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng các hoạt động đó thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cần phải được thực hiện theo các pha như sau: - Pha thứ nhất: "Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề". Trong pha này, giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của học sinh được thử thách và học sinh ý thức được khó khăn. Lúc này vấn đề đối với học sinh xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề đó được chính thức diễn đạt. 10
- Pha thứ hai: "Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề". Sau khi đã phát biểu vấn đề, học sinh độc lập hoạt động, xoay trở để vượt qua khó khăn. Trong quá trình đó, khi cần phải có sự định hướng của giáo viên. Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, học sinh diễn đạt, trao đổi với người khác trong nhóm về cách giải quyết vấn đề của mình và kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, hoàn thiện tiếp. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, hành động của học sinh được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tình huống thứ cấp khi cần. Qua quá trình dạy học, cùng với sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, các tình huống thứ cấp sẽ giảm dần. Sự định hướng của giáo viên chuyển dần từ định hướng khái quát chương trình hoá (theo các bước tuỳ theo trình độ của học sinh) tiệm cận dần đến định hướng tìm tòi sáng tạo, nghĩa là giáo viên chỉ đưa ra cho học sinh nh ng gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng nh ng kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho học sinh khả năng tự xác định hành động thích hợp trong nh ng tình huống không phải là quen thuộc đối với họ. Để có thể thực hiện tốt vai trò định hướng của mình trong quá trình dạy học, giáo viên cần phải n m v ng quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, lô gíc hình thành các kiến thức vật lý, nh ng hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lý, nh ng phương pháp nhận thức vật lý phổ biến để hoạch định nh ng hành động, thao tác cần thiết của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kỹ năng xác định. - Pha thứ ba: "Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới". Trong pha này, dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được. Giáo viên chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới. Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng. 11
Pha thứ Tình huống có tiềm ẩn vấn đề nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa Phát biểu vấn đề - bài toán tri thức, phát biểu vấn đề Pha thứ 2: Giải quyết vấn đề: suy đoán, thực HS hành động hiện giải pháp độc lập tích cực, trao đổi Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem tìm tòi giải xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm quyết vấn đề Pha thứ 3: Trình bày, thông báo, Thảo luận, Tranh luận, bảo vệ kết quả thể chế hóa, vận dụng tri Vận dụng tri thức mới để giải thức mới quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo Hình 1.3. Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học Tổ chức dạy học theo tiến trình trên, giáo viên đã tạo điều kiện thuận lợi để học sinh phát huy sự tự chủ hành động xây dựng kiến thức đồng thời cũng phát huy được vai trò tương tác của tập thể học sinh đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh. Tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề như vậy, hoạt động của học sinh đã được định hướng phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học. Như vậy kiến thức của học sinh được xây dựng một cách hệ thống và v ng ch c, năng lực sáng tạo của học sinh từng bước được phát triển. 12
1.1.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề Ngày nay, làm việc và học tập theo nhóm là một xu thế phổ biến và tất yếu. Dạy học nhóm tại lớp có một lịch sử lâu đời và hình thức dạy học này đang được áp dụng rộng rãi, hiệu quả trên thế giới. Việc cộng tác gi a các thành viên trong nhóm và gi a các nhóm với nhau là tự giác, tự nguyện dưới sự tổ chức, điều khiển và hướng dẫn của GV. 1.1.3.1. Khái niệm hoạt động nhóm Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luận theo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đó giúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển nh ng kĩ năng trí tuệ cần thiết. Cơ sở của việc tổ chức HĐ nhóm gồm triết học, tâm lí học, xã hội học, sư phạm học. Tổ chức HĐ nhóm cần tuân thủ 5 nguyên t c: Phụ thuộc tích cực; trách nhiệm cá nhân; tương tác tích cực trực tiếp; kĩ năng xã hội; đánh giá rút kinh nghiệm. 1.1.3.2. Bản chất của quá trình dạy học nhóm Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trung tâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học. Sự tác động gi a 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môi trường HĐ nhóm, trong đó: - HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính HĐ của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV. - Nhóm là môi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hình thành giao lưu gi a các HS với nhau và gi a HS với GV làm cho các tri thức cá nhân được xã hội hoá. - GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS, giúp HS tự tìm ra tri thức. - Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV. 13
Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thực hiện nh ng biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác gi a các thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triển theo một trật tự nhất định. 1.1.3.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề - Trong pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn d t và giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Thường thì, GV sẽ đặt một câu hỏi chung (chứa đựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả lời. Khi gặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để hỏi các bạn cùng bàn, cùng tổ của mình. Như vậy, trong tình huống học tập này, các nhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với quy luật xã hội của một lớp học. Cá nhân HS phát biểu ý kiến trả lời cho câu hỏi của GV. Dưới sự hướng dẫn của GV, HS từ chỗ quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra đến chỗ sẵn sàng nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Lúc này, các nhóm nhỏ 2 – 4 em tích cực thảo luận và tranh luận hơn để tìm hướng giải quyết nhiệm vụ đặt ra. Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của mỗi HS trong nhóm được thử thách, chọn lọc và mỗi cá nhân ý thức được khó khăn. Lúc này, vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đó được chính thức diễn đạt. - Trong pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó khăn. Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tập trung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm. Lúc này các nhóm trung bình được thành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV. GV cần thể hiện rõ 14