Xây dựng tiến trình dạy học phát triển hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh trong dạy học chương ''Dòng điện trong các môi trường'' ở vật lí lớp 11 trung học phổ thông

1
























Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Tr−êng ®¹i häc s− ph¹m Hµ Néi

TRỊNH THỊ THUÝ







XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC PHÁT TRIỂN HÀNH ĐỘNG NHẬN THỨC TÍCH
CỰC, TỰ CHỦ, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG "DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG"
Ở VẬT LÍ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG







TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC

HÀ NỘI – 2009


2

Công trình được hoàn thành tại Tổ Phương pháp dạy học bộ môn
Vật lí - Khoa Vật lí - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.




Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Phạm Hữu Tòng




Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Văn Khải
Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái nguyên
Phản biện 2: PGS.TS. Tạ Tri Phương
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
Ph
ản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc
Trường Đại học Vinh



Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước
họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi 8 giờ 30 ngày 16
tháng 9 năm 2009.

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia, Thư viện Trường
Đại học Sư phạm Hà Nội.



3

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
1. Trịnh Thị Thúy (4/2004), "Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học
vật lí ở trường phổ thông", Tạp chí Giáo dục (82), Tr.41-43.
2. Trịnh Thị Thúy (11/2005), "Phân tích cấu trúc nội dung chương "Dòng điện trong
các môi trường" trong Sách giáo khoa Vật lí 11 Trung học phổ thông, Tạp chí
Khoa học và Đào tạo (3), Tr.14-19.
3. Trịnh Thị Thúy (2/2006), "Thí nghiệm chỉnh lưu dòng điện xoay chiề
u bằng các
điốt bán dẫn", Tạp chí Thiết bị Giáo dục (6), Tr.15-17.
4. Trịnh Thị Thúy (3/2006), "Thiết kế phương án dạy học kiến thức "Dòng điện
trong các môi trường", Tạp chí Giáo dục (134), Tr.40-44.
5. Trịnh Thị Thúy (4/2006), "Phát triển hoạt động nhận thức tích cực của học sinh
trong dạy học", Tạp chí Khoa học và Đào tạo (01), Tr.6-10.
6. Trịnh Thị Thúy (6/2007), "D
ạy học vật lí theo quan điểm mô hình hoá về nhận
thức khoa học", Tạp chí Khoa học và Đào tạo (01), Tr.6-11.
7. Trịnh Thị Thúy (12/2007), "Thiết kế tiến trình dạy học kiến thức "Dòng điện trong
chất bán dẫn" trong Sách giáo khoa Vật lí 11 Trung học phổ thông", Tạp chí Khoa
học và Đào tạo (03), Tr.6-11.


1
MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
T
T
h
h
ờ
ờ
i
i


đ
đ
ạ
ạ
i
i


n
n
g
g
à
à
y
y


n

n
a
a
y
y
,
,


k
k
h
h
i
i


t
t
ố
ố
c
c


đ
đ
ộ
ộ

p
p
h
h
á
á
t
t


t
t
r
r
i
i
ể
ể
n
n


c
c
ủ
ủ
a
a

k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


k
k
ĩ
ĩ


t
t
h
h
u

u
ậ
ậ
t
t


n
n
h
h
a
a
n
n
h
h


n
n
h
h
ư
ư


v
v
ũ

ũ


b
b
ã
ã
o
o


v
v
à
à


n
n
ề
ề
n
n


k
k
i
i
n

n
h
h


t
t
ế
ế


t
t
h
h
ị
ị


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g

g


c
c
ạ
ạ
n
n
h
h


t
t
r
r
a
a
n
n
h
h


q
q
u
u
y

y
ế
ế
t
t


l
l
i
i
ệ
ệ
t
t


t
t
r
r
o
o
n
n
g
g


b

b
ố
ố
i
i


c
c
ả
ả
n
n
h
h


h
h
ộ
ộ
i
i


n
n
h
h
ậ

ậ
p
p


v
v
ớ
ớ
i
i


c
c
ộ
ộ
n
n
g
g


đ
đ
ồ
ồ
n
n
g

g


q
q
u
u
ố
ố
c
c


t
t
ế
ế
,
,


t
t
h
h
ì
ì


v

v
i
i
ệ
ệ
c
c


b
b
ồ
ồ
i
i


d
d
ư
ư
ỡ
ỡ
n
n
g
g


c

c
h
h
o
o


t
t
h
h
ế
ế


h
h
ệ
ệ


t
t
r
r
ẻ
ẻ


t

t
í
í
n
n
h
h


n
n
ă
ă
n
n
g
g


đ
đ
ộ
ộ
n
n
g
g
,
,

t
t
ự
ự


c
c
h
h
ủ
ủ
,
,


s
s
á
á
n
n
g
g


t
t
ạ

ạ
o
o


t
t
r
r
ở
ở


t
t
h
h
à
à
n
n
h
h


y
y
ê
ê
u

u


c
c
ầ
ầ
u
u


c
c
ấ
ấ
p
p


b
b
á
á
c
c
h
h


c

c
ủ
ủ
a
a


n
n
ề
ề
n
n


g
g
i
i
á
á
o
o


d
d
ụ
ụ
c

c


ở
ở


h
h
ầ
ầ
u
u


h
h
ế
ế
t
t


c
c
á
á
c
c

q
q
u
u
ố
ố
c
c


g
g
i
i
a
a
.
.


Ở
Ở


n
n
ư
ư
ớ

ớ
c
c


t
t
a
a
,
,


Đ
Đ
ả
ả
n
n
g
g


-
-


n
n
h

h
à
à


n
n
ư
ư
ớ
ớ
c
c


đ
đ
ã
ã


t
t
h
h
ấ
ấ
y
y

r
r
õ
õ


t
t
ầ
ầ
m
m


q
q
u
u
a
a
n
n


t
t
r
r
ọ

ọ
n
n
g
g


c
c
ủ
ủ
a
a


v
v
ấ
ấ
n
n


đ
đ
ề
ề


t

t
r
r
ê
ê
n
n
,
,


đ
đ
ã
ã


đ
đ
ề
ề


r
r
a
a


c

c
h
h
i
i
ế
ế
n
n


l
l
ư
ư
ợ
ợ
c
c


c
c
ụ
ụ


t
t
h

h
ể
ể


đ
đ
ể
ể


t
t
h
h
ự
ự
c
c


h
h
i
i
ệ
ệ
n
n

m
m
ụ
ụ
c
c


t
t
i
i
ê
ê
u
u


n
n
à
à
y
y
.
.


N

N
g
g
h
h
ị
ị


q
q
u
u
y
y
ế
ế
t
t


T
T
r
r
u
u
n
n
g

g


ư
ư
ơ
ơ
n
n
g
g


2
2


-
-


k
k
h
h
ó
ó
a
a

8
8


c
c
ủ
ủ
a
a


Đ
Đ
ả
ả
n
n
g
g


c
c
ộ
ộ
n
n
g

g


s
s
ả
ả
n
n


V
V
i
i
ệ
ệ
t
t


N
N
a
a
m
m


đ

đ
ã
ã


c
c
h
h
ỉ
ỉ


r
r
õ
õ
:
:


“
“
Đ
Đ
ổ
ổ
i
i

m
m
ớ
ớ
i
i


m
m
ạ
ạ
n
n
h
h


m
m
ẽ
ẽ

phương
pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người
học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đả
m bảo
điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…"

Quán triệt phương hướng giáo dục đó, ngành giáo dục đã xây dựng chương trình giáo dục phổ thông mới,
trong đó bên cạnh việc trang bị cho học sinh kiến thức cơ bản vững chắc, còn chú ý rèn luyện cho học sinh
khả năng tích cực, tự lực, sáng tạo giải quyết các vấn đề trong học tập.
M
ột trong những biện pháp hữu hiệu để thực hiện đường lối trên là phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt
động nhận thức, thông qua hoạt động tự lực mà chiếm lĩnh tri thức, phát triển năng lực trí tuệ Bởi vậy, việc
dạy cho học sinh biết phát hiện, biết giải quyết các vấn đề gặp phải không những trong học tập mà cao hơn,
trong cuộ
c sống không chỉ có ý nghĩa ở tầm phương pháp dạy học mà phải được đặt ra như một mục tiêu giáo
dục đào tạo. Mục tiêu trên đã, đang được thực hiện ở tất cả các môn học trong chương trình phổ thông
.
Vì những lí do đó, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng tiến trình dạy học phát triển hành động
nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh trong dạy học chương "Dòng điện trong các môi trường"
ở Vật lí lớp 11 THPT.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình dạy học những kiến thức cơ bản thuộc chương "Dòng điện trong các môi trường" ở
Vật lí l
ớp 11, đáp ứng được yêu cầu phát triển hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo giải quyết vấn
đề của học sinh bằng cách lôi cuốn học sinh tham gia vào tiến trình giải quyết vấn đề, chiếm lĩnh kiến thức.
3. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học những kiến thức cơ bản thuộc chương "Dòng điện trong các môi trường" trong Vật
lí lớp 11 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Việc thiết lập được sơ đồ biểu đạt lôgíc tiến trình nhận thức khoa học đối với các kiến thức cụ thể và việc
đảm bảo được các điều kiện cần để xây dựng được tình huống vấn đề, hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề
bằng phương pháp mô hình có sự định hướng khái quát ch
ương trình hóa đối với hoạt động nhận thức của
học sinh cho phép xây dựng được tiến trình dạy học thích hợp, đáp ứng yêu cầu phát triển hành động nhận
thức tích cực, tự chủ, sáng tạo giải quyết vấn đề cho học sinh trong quá trình dạy học các kiến thức của

chương "Dòng điện trong các môi trường" trong Vật lí lớp 11 THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở
lí luận dạy học về:
+ Tổ chức các tình huống vấn đề và định hướng hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh
trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức.
+ Giải quyết vấn đề bằng phương pháp mô hình trong dạy học vật lí và sự chuyển hoá phương pháp mô
hình thành phương pháp dạy học.

2
- Phân tích nội dung kiến thức về dòng điện trong các môi trường, từ đó lập sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến
trình nhận thức khoa học đối với kiến thức cụ thể.
- Xây dựng tình huống vấn đề và giải quyết các vấn đề bằng phương pháp mô hình để nghiên cứu mô hình về
dòng điện trong 05 môi trường (kim loại, chất điện phân, chất khí, chân không và chất bán dẫn).
- Nghiên c
ứu sự định hướng hành động nhận thức của học sinh trong những tình huống đã xây dựng.
- Nghiên cứu chế tạo, cải tiến một số dụng cụ thí nghiệm phục vụ việc dạy học theo phương án dạy học
các kiến thức cụ thể đã thiết kế, đảm bảo việc thực hiện tiến trình dạy học này đạt hiệu quả.
- Thi
ết kế phương án dạy học các kiến thức về dòng điện trong các môi trường ở Vật lí lớp 11 THPT
phỏng theo sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức khoa học đáp ứng yêu cầu phát triển hoạt động học tích cực,
tự chủ, sáng tạo tìm tòi giải quyết vấn đề của học sinh.
- Đưa những phương án dạy học đã thiết kế vào thực nghiệm d
ạy học trên đối tượng học sinh lớp 11
PTTH. Trên cơ sở đó, đánh giá hiệu quả của các phương án dạy học nói trên đối với việc phát triển hoạt
động học tích cực, tự chủ, sáng tạo giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức. Qua
đó, hoàn thiện phương án dạy học đã thiết kế.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí lu
ận dạy học hiện đại nói chung và lí luận dạy học vật lí nói riêng.

- Điều tra cơ bản (trao đổi, trò chuyện với giáo viên, học sinh và sử dụng phiếu điều tra) đánh giá thực tế
việc dạy và học
- Thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức và tập huấn giáo viên; thực nghiệm sư phạm; t
hống kê toán
học.
- Thực nghiệm sư phạm: tiến hành dạy thực nghiệm theo tiến trình dạy học đã soạn

thảo;

rút

ra

nhận

xét;

sửa

đổi,

bổ

sung,

hoàn thiện tiến trình đã xây dựng.

-
Thống kê toán học: xử l
í

thông tin thu được trong thực nghiệm; đánh giá
hiệu quả của phương án thực
nghiệm đã đưa ra.

7. Những đóng góp mới của luận án
- Làm rõ cơ sở lí luận của việc dạy học phát triển hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học
sinh trong dạy học vật lí.
- Làm rõ cơ sở lí luận của việc áp dụng phương pháp mô hình trong dạy học vật lí. Đề xuất qui tắc
chuyển hoá một phương pháp khoa học thành phương pháp dạy học.
- Đề xu
ất sơ đồ tổ hợp phương pháp dạy học trong đó giải quyết vấn đề bằng phương pháp mô hình. Vận
dụng sơ đồ để nghiên cứu dòng điện trong 05 môi trường (kim loại, chất điện phân, chất khí, chân không và
chất bán dẫn) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh.
- Thiết kế được tiến trình phát triển mạch kiến thức vật lí chương "Dòng đ
iện trong các môi trường". Nội
dung sơ đồ mạch kiến thức này là cơ sở khoa học vẽ tiến trình hoạt động nhận thức khoa học cho dạy học
theo định hướng phát triển hành động nhận thức tích cực, tự chủ, tìm tòi sáng tạo của học sinh trong quá
trình dạy học chương "Dòng điện trong các môi trường".
-
Thiết kế được nội dung
kiến thức
cụ thể và các sơ đồ mô phỏng thành công tiến
trình khoa học giải
quyết vấn đề để xây dựng được các kiến thức về dòng điện trong các môi trường. Nội dung các sơ đồ này là
cơ sở khoa học cho việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh nhằm phát triển hành động nhận thức tích
cực, tự chủ, tìm tòi sáng tạo của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh vững chắc từng kiến thức cần họ
c.
- Thiết kế được tiến trình dạy học các kiến thức về dòng điện trong 05 môi trường (kim loại, chất điện phân,
chất khí, chân không và chất bán dẫn) sát hợp với nội dung khoa học của từng kiến thức cần dạy thuộc chương

3
"Dòng điện trong các môi trường" theo sơ đồ tổ hợp phương pháp dạy học trong đó giải quyết vấn đề bằng
phương pháp mô hình, đảm bảo phát triển được hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh và
thực hiện thành công mục tiêu dạy học nâng cao đã đặt ra
- Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng vào đổi mới nội dung đào tạo và bồ
i dưỡng giáo viên vật lí và thực
tiễn dạy học vật lí ở trường THPT, nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học bộ môn.
-

Chế tạo được 04 dụng cụ thí nghiệm phục vụ dạy học: thí nghiệm về dòng điện trong chất khí bị ion hoá
do tác dụng của tia tử ngoại, thí nghiệm về sự phụ thuộc của kim loại và bán dẫn vào nhiệt độ; thí nghiệm
dùng LED phát hiện dòng điện xoay chiều đã được chỉnh lưu và thí nghiệm về sự xuất hiện dòng điện trong
cặp nhiệt đ
iện.
8. Cấu trúc của luận án
Mở đầu (06 trang), tổng quan (06 trang), chương 1 (48 trang), chương 2 (49 trang), chương 3 (39 trang),
kết luận (02 trang), danh mục báo (01 trang), tài liệu tham khảo (11 trang); phụ lục (32 trang, 04 phụ lục).

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Quan niệm hiện đại về dạy học
Trong mục này trình bày quan niệm hiện đại về mối liên hệ giữa dạy và học, về sự tương tác trong hệ dạy
học và về cơ chế vận hành quá
trình dạy học.
Cơ chế vận hành quá trình dạy học cụ thể là: tạo tình huống vấn đề kiểm tra, định hướng hoạt động
học kiểm tra, thể chế
hóa kiến thức kiểm tra, đánh giá kết quả học.
Muốn vận hành được tốt, phải hiểu được bản chất sự học.
1.2. Bản chất sự học
1.2.1. Khái niệm học với nhiều quan niệm khác nhau.
1.2.2. Bản chất sự học: đó là hoạt động học - hoạt động nhận thức và là hành động chiếm lĩnh, vận dụ

ng
tri thức, là sự thích ứng của người học với những tình huống mới xác định, là hoạt động xây dựng nên tri
thức mới với tính cách là phương tiện tối ưu giải quyết tình huống mới. Do đó, trong dạy học, cần tổ chức
các tình huống vấn đề đòi hỏi

sự

thích

ứng

của

học sinh, để qua đó, học sinh chiếm lĩnh được tri thức đồng
thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình.
1.2.3. Cấu trúc của hoạt động học của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó,
trong đó hoạt động bao gồm các hành động; hành động bao gồm các thao tác và có mục đích, điều kiện,
phương tiệ
n cụ thể.
1.3. Phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh trong dạy học
Trong mục này làm rõ các khái niệm; các biểu hiện trong học tập về tính tích cực, tính tự chủ, tính sáng tạo,
trong đó đáng chú ý nhất là 4 biểu hiện của tính sáng tạo và mối liên hệ giữa chúng. Trên cơ sở đó, chỉ ra cơ sở
để phát triển hoạt động nhận thức tích cự
c, tự chủ, sáng tạo của học sinh, đó là:
- Cơ sở tâm lí học và giáo dục học với "Lí thuyết thích nghi" của J.piaget và 'Lí thuyết về vùng phát triển
gần" của L.X.Vưgôtxki, Từ hai lí thuyết trên, rút ra 4 điều cần làm (tạo ra tình huống vấn đề, trao nhiệm vụ
vừa sức và tạo điều kiện cho học sinh tích cực, tự lực vận động để vượt qua khó khăn, giải quyết vấ
n đề xây
dựng kiến thức mới, có sự tương tác với thày và bạn để trợ giúp) để phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự
chủ, sáng tạo của học sinh:

- Chu trình sáng tạo khoa học do V.G.Razumovxki đề xuất, trong đó đặc biệt có 2 giai đoạn đòi hỏi sự
sáng tạo (không thể suy ra bằng lập luận lôgic) là xây

dựng

mô

hình

giả thuyết và đề xuất thí nghiệm kiểm
tra hệ quả. Có thể phỏng theo chu trình này để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh.

4
- Nêu ra 4 biện pháp để phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh (đặt học sinh
trong tình huống vấn đề; làm nảy sinh, phát triển ở họ những phẩm chất tâm lí - năng lực mới; tổ chức được
sự làm việc hợp tác và kết hợp sự đánh giá của thày với sự tự đánh giá của học sinh).
1.4. Tiến trình dạy học vậ
t lí phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh
1.4.1. Vấn đề thiết lập sơ đồ nhận thức khoa học đối với kiến thức cần dạy
Trong mục này chỉ ra sơ đồ tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức vật lí cụ thể, đó là: đề xuất
vấn đề suy đoán giải pháp
khảo sát lí thuyết ho
ặc thực nghiệm kiểm tra, vận dụng kết quả, đồng thời đưa ra:
- 5 yêu cầu đối với hệ thống câu hỏi định hướng hành động nhận thức của học sinh
- 7 thành tố, 6 hành động thành tố trong tiến trình nhận thức khoa học (ghi nhận, tái tạo thông báo; trực
giác; suy diễn; quy nạp; tri giác, quan sát và hành động vật thể, thí nghiệm).
Trên cơ sở đó, có thể thiết lập sơ đồ bi
ểu đạt lôgíc tiến trình nhận thức khoa học xây dựng một kiến thức
vật lý cụ thể phù hợp với trình độ học sinh (hình 1.4)

1.4.3. Định hướng khái quát chương trình hóa hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học
sinh
Kiểu định hướng khái quát chương trình hóa là kiểu định hướng phối hợp các đặc điểm của định hướng tái
tạo và tìm tòi, trong đó giáo viên cũng gợi ý cho học sinh tự tìm tòi tương tự như ở định hướng tìm tòi,
nhưng chú ý giúp cho học sinh ý thức được đường lối khái quát c
ủa việc tìm tòi giải quyết vấn đê và sự định
hướng được chương trình hóa theo các yêu cầu từ cao đến thấp: từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ đến riêng biệt,
chi tiết, bộ phận; từ tìm tòi đến tái tạo, sao cho thực hiện được một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất,
vừa sức học sinh.
1.4.4. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề và vai trò của thí nghiệ
m vật lí trong tổ chức
hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh
- Về các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề và quan hệ giữa
các pha trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề với tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên
cứu khoa học, theo GS. Phạm Hữu Tòng được mô tả bằng sơ đồ hình 1.5






1.4.2. Tổ chức tình huống vấn đề
trong dạy học
Trong mục này trình bày nội dung

các khái niệm tình huống vấn đề, tình
huống vấn đề cơ bản, các kiểu tình
huống vấn đề. Đáng chú ý là các đi
ề
u
kiện cần của việc tạo ra tình hu
ố
ng
vấn đề và định hướng tìm tòi giải
quyết vấn đề.

Hình 1.4. Dạng khái quát của sơ đồ
mô phỏng tiến trình khoa học GQVĐ,
đề suất một kiến thức cụ thể




Vấn đề (đòi hỏi tìm kiếm)
xây dựng kiến thức)
Điều kiện cần sử dụng để đi tìm
câu trả lời cho vấn đề đặt ra
KẾT LUẬN, NHẬN ĐỊNH
Giải quyết bài toán
nhờ suy luận/
nhờ thí nghiệm và quan sát/
nhờ phỏng đoán/giả thuyết

5

- V vai trũ ca thớ nghim vt lớ trong t chc hot ng nhn thc tớch cc, t ch, sỏng to ca hc
sinh:
Thớ nghim vt lớ c s dng nhiu giai on ca quỏ trỡnh dy hc, cú tỏc dng nhiu mt, c bit l
h tr hot ng sỏng to ca hc sinh.
1.4.5. Dy hc sinh gii quyt vn trong h
c tp vt lớ bng phng phỏp mụ hỡnh
Gii quyt vn trong hc tp vt lớ tt nht l dựng phng phỏp nhn thc ca chớnh b mụn vt lớ.
Trong chng trỡnh vt lớ ban hnh nm 2005 ó ghi rừ: cn bi dng cho hc sinh hai phng phỏp
nhn thc ph bin trong vt lớ l phng phỏp thc nghim v phng phỏp mụ hỡnh.
ó cú nhiu cụng trỡnh nghiờn cu v phng phỏp thc nghim. Lun ỏn ny xem xột vic chuyn hoỏ
phng phỏp mụ hỡnh thnh ph
ng phỏp dy hc.
V phng phỏp mụ hỡnh trong nghiờn cu vt lớ, lun ỏn gii thiu khỏi nim, tớnh cht ca mụ hỡnh
(trong ú c bit chỳ ý n tớnh qui lut riờng ca mụ hỡnh) v cỏc loi mụ hỡnh dựng trong vt lớ hc (trong
ú c bit chỳ ý n loi mụ hỡnh biu tng).
Vic dy hc sinh gii quyt vn trong hc tp vt lớ bng phng phỏp mụ hỡnh, thc cht l s
chuyn hoỏ phng phỏp khoa hc thnh phng phỏp d
y hc, lm cho mt phng phỏp khoa hc tr
thnh phự hp vi trỡnh hc sinh khin h cú th s dng c gii quyt cỏc vn hc tp.
Vn dng t tng ca Nguyn Ngc Quang v Thỏi Duy Tuyờn, lun ỏn ó xõy dng 6 qui tc chuyn
hoỏ phng phỏp khoa hc thnh phng phỏp dy hc:

1. To tỡnh hung vn to nhu cu hng thỳ, thu hỳt hc sinh h
ng hỏi tham gia gii quyt vn .
2. Phõn mt nhim v nghiờn cu ln thnh nhng nhim v nh nm trong vựng phỏt trin gn ca hc
sinh sao cho hc sinh c gng thỡ cú th thc hin c.
3. m bo cho hc sinh c tri qua cỏc giai on chớnh ca phng phỏp khoa hc.
4. To nhng iu kin cn thit v trang thit b cú th th
c hin cỏc thớ nghim ngay ti lp hc.
5. Phi hp vi cỏc phng phỏp dy hc khỏc nh m thoi gi m, tho lun nhúm, dy hc gii quyt
vn ng viờn, giỳp hc sinh kp thi gii quyt khú khn, duy trỡ tớch cc.
6. Chn ti cú th lp li nhiu ln trong mt nm hc nhm hỡnh thnh cho hc sinh thúi quen lm
vic khoa h
c.
Lun ỏn cng ó xut s mt t hp phng phỏp dy hc trong ú gii vn bng phng phỏp
mụ hỡnh (hỡnh 1.6).



P
ha thứ nhất:
Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa
tri thức, phát biểu vấn đề
P
ha thứ ba:
Tranh luận; thể chế hóa;
vận dụng tri thức mới
P
ha thứ hai:
Học sinh hành động độc lập tự chủ,
trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề
(1) Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

(3) Giải quyết vấn đề: suy đoán, thực hiện giải pháp
(2) Phát biểu vấn đề - Bài toán
(4) Kiểm tra xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của LT và
TN
hi
(5) Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả
(6) Vận dụng tri thức mới, giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo
Hỡnh1.5.S cỏc pha ca tin trỡnh DH phng theo tin trỡnh xõy dng, bo v tri thc mi trong nghiờn cu KH

6









thuận lợi và cả những khó khăn của giáo viên khi dạy và của học sinh khi học.
Một trong những kết quả điều tra là tuy học sinh được học 05 mô hình về dòng điện trong các môi trường
nhưng vẫn chưa thực sự hiểu vai trò của các mô hình, mối quan hệ giữa mô hình và thực tế nên kiến thức còn
hời hợt, thiếu sâu sắc.
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC CHƯƠNG "DÒNG ĐIỆN TRONG
CÁC MÔI TRƯỜNG"
2.1. Phân tích cấu trúc nội dung các kiến thức chương "Dòng điện
trong các môi trường"
Về phân tích nội dung một số kiến thức khoa học phần "Dòng điện trong các môi trường", luận án làm rõ các
khái niệm về dòng điện; hạt tải điện trong các môi trường; thuyết vùng năng lượng; sự phân biệt kim loại,
bán dẫn và điện môi.

Đưa ra sơ đồ cấu trúc nội dung và sơ đồ phát triển mạch kiến th
ức chương "Dòng điện trong các môi
trường":




















1.5. Cơ sở thực tiễn của đề tài
Phần này trình bày nội dung
các kiến thức cơ bản được nghiên
cứu trong chương "Dòng điện
trong các môi trường" trong Vật lí
lớp 11 THPT, nh
ấ

n mạnh đ
ế
n tính
trừu tượng của các ki
ế
n thức v
ề

Giai đoạn 5. TN kiểm tra hệ quả
Giai đoạn 1. Sự kiện khởi đầu: một số tính chất của đối tượng gốc
Giai đoạn 2. Tạo THVĐ, nêu CH: mô hình nào có th
ể
giải thích được
tính chất trên của đối tượng gốc
Giai đoạn 3. Xây dựng mô hình giả định
Giai đoạn 4. Thao tác trên mô hình, suy ra hệ quả có th
ể
ki
ể
m tra được
bằng TN
Phù hợp với dự đoán lí thuyết
Không phù hợp với dự đoán lí thuyết
(sửa đổi lại mô hình giả định
)
Giai đoạn 6. Hợp thức hoá. Mô hình xác nhận
Giai đoạn 7. Vận dụng mô hình, xác định giới hạn áp dụng của mô
hình xác lập
Trong quá trình thực hiện các giai đoạn trên, khi HS gặp khó khăn, GV đưa
ra những CH gợi mở, định hướng HS GQVĐ theo một chương trình hợp lí,

đ
ồ
ng thời t
ổ
chức thảo luận ở t
ổ
, ở lớp đ
ể
HS cùng nhau suy nghĩ, hoàn chỉnh
lập luận.
Hình 1.6. Sơ đồ các giai đoạn của tổ hợp phương pháp dạy học
trong đó giải quyết vấn đề bằng phương pháp mô hình

7

Ứng dụng
của dòng điện
trong các môi trường
Ứng dụng
của dòng điện
trong

kim loại
(24)
Mối liên hệ
giữa I và U
trong các
môi trường
I


0 U
Đồ thị V-A
(
19
)

I


0 U
Đồ thị V-A
(23)
I


0 U
Đồ thị V-A
(
21
)

I

0 U
Đồ thị V-A
(22)
I

0 U
Đồ thị V-A
(20)
Ứng dụng
của dòng điện
trong
chất điện phân
(25)
Ứng dụng
của dòng điện
trong
chất khí
(26)
Ứn
g
dôn
g

của dòng điện
trong
chân không
(27)
Ứng dụng

của dòng điện
trong
chất bán dẫn
(28)
DÒNG ĐIỆN
TRONG CHẤT
BÁN DẪN

DÒNG ĐIỆN
TRONG
KIM LOẠI
DÒNG ĐIỆN
TRONG
CHẤT KHÍ
DÒNG ĐIỆN
TRONG
CHÂN KHÔNG
DÒNG ĐIỆN
TRONG CHẤT
ĐIỆN PHÂN

DÒNG ĐIỆN
TRONG
CÁC MÔI TRƯỜNG
Bản chất
dòng điện
trong
kim loại
(
2

)

Bản chất
dòng điện
trong các
môi trường
(5)
Điện trở suất
của
kim loại
(3)
Điện trở suất
của các
môi trường
(6)
Hạt
tải điện
trong
kim loại
(1)
Hạt
tải điện
trong
các
môi trường
(4)
B¶n chÊt
dòng điện
trong chất
điện phân

(8)
Điện trở suất
của

chất điện phâ
n

(9)
Hạt
tải điện
trong
chất
điện
phân
(7)
Bản chất
dòng điện
trong
chất khí
(
11
)

Điện trở suất
của
chất khí
(12)
Hạt
tải điện
trong

chất khí
(10)
Bản chất
dòng điện
trong
chân không
(
14
)
Điện trở suất
của
chân không
(15)
Hạt
tải điện
trong
chân
không
(13)
Bản chất
dòng điện
trong chất
bán dẫn
(
17
)
Điện trở suất
của
chất bán dẫn
(18)

Hạt
tải điện
trong
chất
bán dẫn
(16)

Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc nội dung kiến thức chương "Dòng điện trong các môi trường"

8

2.2. Thiết kế tiến trình các kiến thức chương "Dòng điện trong các môi trường"
Phần này lần lượt trình bày các bản thiết kế tiến trình nhận thức khoa học xây dựng các kiến thức về dòng
điện trong mỗi môi trường cụ thể, gồm:
- Thiết kế sơ đồ tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức.
- Tiến trình dạy học các kiến thức đ
ó, theo 7 giai đoạn của tổ hợp phương pháp dạy học, trong đó giải
quyết vấn đề bằng phương pháp mô hình (sơ đồ hình 1.6).
Trong thiết kế tiến trình dạy học đã xây dựng hệ thống câu hỏi theo kiểu định hướng khái quát chương
trình hoá để hướng dẫn, giúp đỡ học sinh khi gặp khó khăn. Học sinh vừa theo dõi sự hướng dẫn của giáo
viên, vừa ghi phiếu học tập.
Luận án đã thiết kế 05 tiến trình dạy học kiến thức về dòng điện trong các môi trường, đó là:
- Tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong kim loại" (2 tiết).
- Tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong chất điện phân" (2 tiết).
- Tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong chất khí" (1 tiết).

1- Dòng điện trong kim loại:
từ nghiên cứu thực nghiệm về tính dẫn điện chung của kim loại
và cấu trúc tinh thể kim loại, xây dựng mô hình giả định: dòng điện trong kim lo¹i là dòng các
electron tự do dịch chuyển có hướng dưới tác dụng của điện trường. Bằng suy luận lí thuyết,
suy ra: I tỉ lệ thuận với U. Thực nghiệm xác nhận dự đoán là đúng. Mô hình được xác nhận.
2- Từ mô hình dòng điện trong kim loại, đưa ra Mô hình khái quát giả định về dòng điện
trong các môi trường dẫn điện:
dòng chuyển dời có hướng của các hạt tải điện.
4- Dòng điện
trong chất khí
- Dựa trên mô

hình chung về dòng
điện trong các môi
trường dẫn điện và
hiện tượng chất khí
bị đốt nóng trở
thành dẫn điện, đưa
ra mô hình về dòng
điện trong chất khí:
dòng dịch chuyển
có hướng của các
ion dương và các
ion âm, electron
(sinh ra do khí bị
ion hóa) trong điện
trường.
- Hệ quả: dùng tác
nhân ion hóa khác
như tia tử ngoại, có
dòng điện.
- Mô hình được
khẳng đị
nh.
- Vận
dụng mô
hình: I
tăng theo
U có giai

I

0 U
Đồ thị V-A

đoạn bão hòa.
- Kiểm tra bằng
thực nghiệm: đúng
như dự đoán.
6- Dòng điện trong
chất bán dẫn
-Dựa trên mô hình
chung về dòng điện
trong các môi trường
dẫn điện và Si không
dẫn điện. Khả năng
dẫn điện của Si tăng
khi nhiệt độ tăng, đưa
ra mô hình về dòng
điện trong chất bán
dẫn: dòng của các
electron và lỗ trống
dưới tác dụng của
điện trường.
-Hệ quả: có thể
thay đổi mật độ hạt
tả
i điện tùy theo tạp
chất được pha, có bán
dẫn loại n và bán dẫn
loại p. Lớp tiếp xúc p-

n chỉ dẫn điện theo
một chiều.
-Kiểm tra bằng
thực nghiệm: Điốt
b
án dẫn chỉ dẫn điện
theo một chiều.
Đường đặc
trưng Vôn-
Ămpe
-Vận dụng


I


0 U
Đồ thị V-A
Chỉnh lưu dòng
xoay chiều bằng các
điốt bán dẫn
3- Dòng điện
trong chất điện
p
hân
- Dựa trên mô
hình chung về
dòng điện trong
các môi trường
dẫn điện và thuyế

t

điện li đã biết
ở

hóa học, đưa r
a

mô hình về dòng
điện trong chấ
t

điện phân: dòng
dịch chuyển có
hướng của các io
n

dương và các io
n

âm trong điệ
n

trường.
- Hệ quả: điệ
n

p
hân CuSO
4

có C
u

bám vào anôt.
- Kiểm tra bằng
thực nghiệm: đúng
như dự đoán.
- Mô hình được
khẳng định.
- Vận dụng mô
hình, suy ra định
luật Farađây:
It
n
A
km =

- TN kiểm tra:
khẳng định d
ự

đoán.
5- Dòng điện trong
chân không
- Dựa trên mô hình
chung về dòng điện
trong các môi trường
dẫn điện và hiện tượng
nung nóng ây tóc kim
loại (catốt K) trong

bình chân không làm
xuất hiện các electron
(hiện tượng phát xạ
nhiệt electron), đưa ra
mô hình về dòng điện
trong chân không:
dòng dịch chuyển có
hướng của các electron
bứt ra từ catốt bị nung
nóng dưới tác dụng của
điện trường.
- Hệ quả:
 I
A
càng
lớn khi
U
AK
càng
lớn.
 I bão hòa

I
t
2
>t
1

t
1

0 U
Đồ thị V-A
khi U
AK
đủ lớn
 I bão hòa càng lớn
khi U
AK
càng lớn.
- Kiểm tra bằng thực
nghiệm: đúng như dự
đoán.
- Mô hình được
khẳng định.



Hình 2.5. Sơ đồ phát triển mạch các kiến thức chương "Dòng điện trong các môi trường"

9
- Tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong chân không" (1tiết).
- Tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong chất bán dẫn" (2 tiết).
Trong phần tóm tắt, luận án xin được trình bày tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong chất
điện phân" mà học sinh có thể tích cực, tự lực, sáng tạo tham gia vào tất cả các giai đoạn của tiến trình d
ạy
học.
2.2.1. Sơ đồ tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức về "Dòng điện trong chất điện
phân" (hình 2.7).

2.2.2. Tiến trình dạy học kiến thức về "Dòng điện trong chất điện phân" diễn ra dưới dạng giáo viên tổ
chức cho học sinh suy nghĩ, trao đổi lần l
ượt trả lời các câu hỏi định hướng dưới đây:
1
Sự kiện khởi đầu: một số tính chất của chất điện phân (vật gốc)
Quan sát giáo viên làm thiư nghiệm và trả lời các câu hỏi sau:
CH1: Vì sao dung dịch NaCl và nước nguyên chất khác nhau về tính dẫn điện?
2
Tình huống vấn đề, nêu câu hỏi:

CH2: Tại sao nước nguyên chất không chứa các hạt tải điện, nhưng khi hòa tan NaCl vào nước thì trong
dung dịch NaCl lại có chứa các hạt tải điện? Mô hình nào có thể giải thích được hiện tượng này?
3
Xây dựng mô hình giả định:
CH3: Trong hoá học, NaCl có cấu trúc liên kết như thế nào? khi hòa tan một muối như NaCl vào nước
thì có hiện tượng gì xảy ra đối với NaCl? (phân tử NaCl có còn là một liên kết vững chắc giữa Na và Cl
nữa không?)

Hình 2.7. Sơ đồ tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức
về bản chất dòng điện trong chất điện phân
6 Mô hình xác nhận:
- Các phân tử chất điện phân có cấu liên kết ion. Trong dung dịch (nước), chất điện phân bị
phân li thành các ion dương và ion âm, là những hạt tải điện trong chất điện phân.
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng các ion dương và ion âm chuyển dời theo hai hướng
ngược chiều nhau dưới tác dụng của điện trường.
7 Vận dụng mô hình:
Dự đoán định luật Farađây về hiện tượng điện phân. Kết quả TN phù hợp với dự đoán.
4 Hệ quả suy ra từ mô hình:
Các ion mang theo điện tích (tuỳ theo hoá trị) và khối lượng nên khi điện phân dung dịch
CuSO
4
với anôt bằng Cu: cường độ dòng điện càng lớn, số hạt mang điện chuyển qua càng nhiều,
khối lượng Cu bám vào catôt càng nhiều.
2

THVĐ, câu hỏi cơ bản:
Vì sao dung dịch NaCl

dẫn điện? Hạt tải điện trong dung dịch
này là loại hạt nào? Mô hình nào có thể giải thích được các hiện

tượng trên?
Đưa ra mô hình giả định về dòng điện trong chất điện phân từ đó cho phép giải thích các
hiện tượng trên
1 Sự kiện khởi đầu: một số tính chất của chất điện phân (vật gốc)
- Nước cất không dẫn điện.
- Tinh thể NaCl không dẫn điện.
- Dung dịch NaCl

dẫn điện.
3 Mô hình giả định:
Các phân tử NaCl có cấu liên kết ion; theo thuyết điện li, khi hòa tan NaCl vào trong nước,
N
aCl

bị phân li thành ion dương Na
+
và ion âm Cl
-
, là hạt tải điện.
NaCl là chất điện phân. Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion dương và âm.Dưới tác dụng
của điện trường, các ion dương và âm chuyển động có hướng, tạo thành dòng điện

5 TN kiểm tra:
1- TN1: đúng như dự đoán
2- TN2: điện phân dung dịch H
2
SO
4

C Cu

A
V
E,r
CuSO
4
/H
2
SO
4


C Cu
A
V
E,r
N
aC
l

10
35.4
CH4: Hạt tải điện trong chất điện phân có thể là loại hạt nào? Chúng chuyển động thế nào dưới tác
dụng của điện trường?
4
Hệ quả suy ra từ mô hình:
CH5: CuSO
4
cũng là một muối và là chất điện phân. Chúng ta hãy dự đoán xem có hiện tượng gì nếu đổ
dung dịch CuSO
4

vào bình điện phân có catôt bằng C, anôt bằng Cu?
5
Thí nghiệm kiểm tra:
CH6: Làm thế nào để biết dự đoán của chúng ta có đúng với thực tế không? Hãy vẽ sơ đồ bố trí cách
làm và cho biết kết quả quan sát được ở catôt?
6
Mô hình xác nhận:
CH7: Dựa vào kết quả thí nghiệm thu được,có kết luận chung gì về mô hình dòng điện trong chất điện
phân đã xây dựng ở trên?
7
Vận dụng mô hình:
CH8: Vận dụng mô hình trên, có thể dự đoán khối lượng kim loại đồng bám vào catôt phụ thuộc như thế
nào với lượng điện tích đã chuyển qua dung dịch chất điện phân hay với cường độ dòng điện và
thời gian dòng điện chạy qua dung dịch chất điện phân ?
CH9: Vận dụng mô hình trên, có thể dự đoán khối lượng kim loại thoát ra
ở catôt phụ thuộc như thế nào
vào khối lượng mol A và hóa trị n của kim loại ? (biết số phân tử trong 1 mol là số Avôgađrô N
A
=
6,023.10
26
).
CH10: Nếu gọi
A
eNF = là số Farađây. Hãy xác định giá trị của F?
2.3. Những thí nghiệm mới phục vụ giảng dạy chương "Dòng điện trong các môi trường"
2.3.1. Thí nghiệm dùng tia tử ngoại để ion hoá chất khí
Thí nghiệm ion hoá chất khí hầu như không làm được ở trường phổ thông. Chúng tôi đã sử dụng đèn phát
tia tử ngoại để phát hiện tiền giả (money detecting lamp) rất dễ kiếm trên thị trường để làm nguồn phát tia tử
ngo

ại ion hoá chất khí.
2.3.2. Thí nghiệm so sánh độ dẫn điện của kim loại và bán dẫn theo nhiệt
độ
Thí nghiệm bố trí như sơ đồ hình 2.10.
Các điện trở kim loại R
kl
và điện trở bán dẫn R
bd
cần nghiên cứu được nhúng
chìm trong dầu nhờn D đựng trong một bình thuỷ tinh C được nung nóng bằng
bình đun nước điện B (que khuấy QK nối với trục của một động cơ điện nhỏ có
tác dụng làm cho nhiệt độ phân bố đều trong khối dầu nhờn). Nhiệt kế hiện số NK
đo nhiệt độ dầu nhờn. Giá trị của các điện trở được đ
o bằng hai đồng hồ đo
điện đa năng hiện số (Multimeter).
2.3.3. Thí nghiệm dùng LED để phát hiện dòng điện xoay chiều
đã được chỉnh lưu bằng điốt bán dẫn
Thí nghiệm chỉnh lưu một nửa chu kì được bố trí như hình 2.12: dùng điốt
bán dẫn e. Khi đó chỉ một LED đỏ bật sáng rồi tắt, sáng tối xen kẽ.
Thí nghiệm chỉnh lưu hai n
ửa chu kì được bố trí như hình 2.13: dùng một mạch cầu điốt bán dẫn f. Khi
đó chỉ một LED đỏ hầu như bật sáng liên tục.



NK

QK

R

kl
R
bd


C
D
B


Hình 2.10. Sơ đồ thí
nghiệm so sánh độ dẫn
điện của kim loại và bán
dẫn theo nhiệt độ

a
1
a
4


b
4


b
2


b

1





b
2
a
2






d
4




c
4

f
d

a
1 a
a
3




b
1
b
3



c

e

b
2
a
2

d



Hình 2.13. Sơ
đ

ồ
thí nghiệm phát hiện
dòng
đi
ện xoay chiều đ
ã
đư
ợcchỉnh l
ưu
Hình 2.12. Sơ
đ
ồ
thí nghiệm phát hiện
dòng
đi
ện xoay chiều đ
ã
đư
ợcchỉnh l
ưu

11





2.3.4. Thí nghiệm về sự xuất hiện dòng điện trong cặp
Cặp nhiệt điện được tạo bởi thanh
Cromen và Alumen (hình 2.14) được nối

với nhau bằng hai mối hàn AA’ và B’B.
Đồng hồ đo điện đa năng hiện số
(Multimeter) M dùng làm điện kế để phát
hiện dòng điện

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
- Kiểm tra tính đúng đắn của các giải pháp đề ra trong giả thuyết.
- Kết quả hoạt động của học sinh theo các bài học đã thiết kế.
- Tính khả thi và hiệu quả của sơ đồ tổ hợp phương pháp dạy học trong đó giải quyết vấn đề bằng phương
pháp mô hình.
- Chất lượng kiến thứ
c của học sinh.
3.2. Đối tượng thực nghiệm
Học sinh lớp 11 thuộc 3 trường THPT trên địa bàn thành phố Hà Nội: trường Trần Nhân Tông, trường
Trần Quốc Tuấn và trường Nguyễn Bỉnh Khiêm.
3.3. Phương pháp thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm được triển khai hai vòng.
Hình thức thực nghiệm sư phạm song song được chọn ở từng vòng thực nghiệm, vòng 1 (năm học 2005-2006)
và vòng 2 (2006-2007).
3.4. Phân tích kết qu
ả thực nghiệm
3.4.1. Phân tích diễn biến các bài học thực nghiệm khi dạy các kiến thức cụ thể
Trong phần này tường thuật diễn biến hoạt động của giáo viên và học sinh trong 05 tiến trình dạy học về
dòng điện trong 05 môi trường (kim loại, chất điện phân, chất khí, chân không và chất bán dẫn) ở lớp thực
nghiệm.
Trong mỗi bài, sau khi trình bày diễn biến bài học có phân tích kết quả hoạt động c
ủa học sinh.
3.4.2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm
a. Về những hiệu quả tích cực đối với hoạt động nhận thức của học sinh khi dạy học giải quyết vấn đề

bằng phương pháp mô hình
Việc giải quyết vấn đề bằng phương pháp mô hình đã đem lại nhiều hiệu quả tích cực đối với hoạt động nhận
thức c
ủa học sinh. Cụ thể:
1 Mô hình về dòng điện trong các môi trường là những mô hình lí tưởng rất trừu tượng. Trong khi ở các
lớp đối chứng, nhiều học sinh không hiểu được mối liên hệ giữa các mô hình với hiện tượng thực tế mà chỉ
học thuộc mô hình một cách máy móc, thì ở các lớp thực nghiệm, đa số học sinh đều hiểu được điều đó.
M
Cromen

AA’ Alumen B’B



Hình 2.14. Sơ đồ thí
nghiệm về cặp nhiệt điện

12
Ví dụ: ở "Dòng điện trong chất điện phân", học sinh các lớp thực nghiệm hiểu được vì sao trong hiện
tượng điện phân, khối lượng kim loại bám vào catôt lại tỉ lệ nghịch với hóa trị của các ion.
2 Áp dụng phương pháp mô hình, dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh ở lớp thực nghiệm nhiều lần dự
đoán được hiện tượng mới hoặc gi
ải thích được các hiện tượng trước đây chưa biết nguyên nhân. Điều đó làm cho
học sinh tự tin, bạo dạn, ngày càng tham gia tích cực hơn vào các hoạt động tự lực, sáng tạo, cả về số lượng và
chất lượng.
3 Học sinh ở lớp thực nghiệm hiểu rõ rằng, mỗi mô hình chỉ có giá trị xác định, nghĩa là chỉ mô phỏng
được thực tiễn trong một giới hạn nào đ
ó.
Ví dụ: mô hình chung về sự dẫn điện trong các môi trường là các hạt tải điện chuyển dời có hướng. Tuy
nhiên, với mỗi môi trường cụ thể lại có một loại hạt tải điện có qui luật hoạt động khác nhau, gây ra những

hiện tượng khác nhau.
b. Về các kết quả học sinh tham gia giải quyết vấn đề trong các giai đoạn của phương pháp mô hình, qua
việc xây dựng các kiến thứ
c
Qua việc xây dựng các kiến thức, quan sát lớp học, phân tích băng ghi hình, khảo sát bài ghi trong phiếu
học tập của học sinh cho thấy học sinh sau khi làm quen với các giai đoạn của phương pháp mô hình ở bài
đầu, trong các bài sau đã tự tin và tham gia tích cực xây dựng kiến thức hơn. Có thể thấy:
1 Ở bài "Dòng điện trong chất điện phân", kết quả tham gia cao hơn tất cả các bài khác. Nguyên nhân là
vì mô hình tương đối đơn giản về kế
t cấu và về qui luật hoạt động. Điều này chứng tỏ việc nghiên cứu dòng
điện trong chất điện phân được sắp xếp lên
trước là hoàn toàn đúng đắn.
2 Với các mô hình có kết cấu càng phức tạp thì việc tham gia của học sinh càng có nhiều khó khăn hơn.
Đặc biệt là do học sinh chưa nắm được qui luật hoạt động của các loại hạt tải điện bở
i chúng đều là những hạt
vi mô không quan sát được trực tiếp mà phải dùng tưởng tượng để nhận thức. Vì vậy, trong dạy học, không
phải bất cứ mô hình nào cũng có thể trao cho học sinh hoạt động tích cực, tự lực xây dựng kiến thức mà phải có
sự lựa chọn thích hợp. Ví dụ như, học sinh khó có thể đề xuất mô hình về chất bán dẫn cũng như dự đoán các
hệ qu
ả.
c. Về hệ thống các câu hỏi đề ra theo kiểu định hướng khái quát chương trình hóa
Mặc dù trong các giai đoạn của quá trình xây dựng mỗi mô hình có nhiều khó khăn, nhưng hệ thống các câu
hỏi đề ra theo kiểu định hướng khái quát chương trình hóa đã tỏ ra thích hợp, có hiệu quả, giúp học sinh vượt
qua được những khó khăn. Sau lần thực nghiệm vòng 1, chúng tôi có điều chỉnh các câu hỏi định hướng, thu
hẹp hơn ph
ạm vi tìm tòi của học sinh nên các em thành công nhiều hơn. Ví dụ như trong giai đoạn suy ra hệ
quả ở mô hình dòng điện trong kim loại và giai đoạn vận dụng dòng mô hình dòng điện trong chất điện phân để
dự đoán định luật Farađây trong bài dòng điện trong chất điện phân.
d. Về khả năng ứng dụng của phương pháp mô hình trong dạy học
Tuy phương pháp mô hình được sử dụng khá hiệ

u quả trong các bài dạy thực nghiệm, nhưng không thể
mở rộng cho tất cả các kiến thức khác trong chương vì qui luật hoạt động của mô hình quá phức tạp. Học
sinh không đủ điều kiện để suy từ mô hình ra các ứng dụng thực tiễn. Ví dụ: mô hình kim loại siêu dẫn, mô
hình dòng điện trong khí kém, tia âm cực, ống phóng điện tử, tranzito. Vì vậy, các kiến thức này phải dùng
các phương pháp khác.
3.4.3. Phân tích định lượng kế
t quả thực nghiệm
Thông qua xử lí phân tích bài kiểm tra (bao gồm một số kiến thức cơ bản mà học sinh phải nắm vững và
vận dụng được) bằng phương pháp kiểm định, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh ở ba mức
độ: hiểu các kiến thức đã học (mức độ 1); vận dụng được kiến thức vào các tình huống tương t
ự (mức độ 2)
và vận dụng sáng tạo các kiến thức vào các tình huống mới (mức độ 3).

13
Kết quả bài kiểm tra lớp thực nghiệm và đối chứng cuối đợt thực nghiệm sư phạm được thu thập qua
bảng 3.4
Điểm
Lớp Sĩ số
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tỉ lệ %
khá giỏi
Điểm TB
X
TN
vòng 1
124 4 5 12 13 35 26 24 5 72.5 7.17
TN
vòng 2
132 3 4 11 12 34 33 25 10 77.3 7.64
ĐC

vòng 1
130 2 6 14 26 27 22 21 12 42.3 6.15
ĐC
vòng 2
135 1 3 5 15 28 25 22 20 16 42.9 6.02
Bảng 3.4. Bảng kết quả bài kiểm tra
lớp thực nghiệm và đối chứng cuối đợt thực nghiệm sư phạm
Kiểm tra mức ý nghĩa của sự khác nhau của
X
: điểm trung bình của các lớp thực nghiệm cao hơn các
lớp đối chứng là có ý nghĩa, đã có tác động tích cực của phương pháp dạy học mới.










KẾT LUẬN CHUNG
1- Việc phát triển tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh trong dạy học đã trở thành một mục tiêu
quan trọng của nền giáo dục phổ thông ở nước ta cũng như trên toàn thế giới. Đã có rất nhiều biện pháp, cách
thức được đề ra để giải quyết vấn đề này.
Với đề tài luận án, chúng tôi đã chọn cách thức sau mà chúng tôi cho rằng có nhiều triển vọng nhất là:
1 Xây dựng sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng từng đơn vị kiến thức.
2 Xây dựng được hệ thống tình huống vấn đề thích hợp.
3 Áp dụng phương pháp nhận thức vật lí để giải quyết vấn đề, đặc biệt là phương pháp mô hình.
4 Sử dụng kiểu định hướng khái quát chương trình hóa đối với hoạt động nhận thức của học sinh.

Chúng tôi
đã trình bày cơ sở lí luận của đề tài và đã chứng tỏ về mặt lí luận rằng cách thức trên phù hợp
với quá trình nhận thức khoa học nói chung và vật lí học nói riêng; phù hợp với qui luật phát triển tâm lí của
học sinh THPT. Nhờ thế mà chúng kích thích được tính tích cực, tự lực của học sinh, lôi cuốn học sinh vào
hoạt động tìm tòi sáng tạo.
Kiểu định hướng khái quát chương trình hóa đối với hoạt động nhậ
n thức của học sinh vừa giúp đỡ học sinh
vượt qua được khó khăn, trở ngại, vừa đảm bảo được hoạt động tích cực, tự chủ , sáng tạo của họ.
Sự áp dụng tổ hợp các phương pháp dạy học đó không những đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức, mà
còn phát huy được năng lực sáng tạo của học sinh.
0
20
40
60
80
100
120
12345678910
TN2
§C2
Kiểm tra ý nghĩa sự khác nhau của kết quả dạy học bằng đườn
g
lũy tích: đường lũy tích của các lớp thực nghiệm nằm bên phải so với
đường lũy tích của các lớp đ
ố
i chứng, chứng tỏ k
ế
t quả học tập củ
a
học qua bài kiểm tra ở lớp thực nghiệm cao hơn so với lớp đối chứng.

ω%
x
i
Đồ thị 3.4. Đồ thị đường phân bố tần xuất luỹ tích lớp đối chứng và thực nghiệm vòng 2

14
Luận án đặc biệt chú ý đến việc xây dựng 6 qui tắc chuyển hoá phương pháp khoa học thành phương
pháp dạy học và đề xuất sơ đồ một tổ hợp phương pháp dạy học trong đó sử dụng phương pháp mô hình để
giải quyết vấn đề vì phương pháp này phù hợp với việc xây dựng các kiến thức về dòng điện trong các môi
trường cụ thể trong chương "Dòng điện trong các môi trườ
ng" và đã được sử dụng trong tất cả các kiến thức
đưa vào dạy thực nghiệm.
2- Tổ hợp các phương pháp dạy học trên đã được vận dụng để soạn thảo tiến trình dạy học xây dựng 05 kiến
thức về dòng điện trong các môi trường (kim loại, chất điện phân, chất khí, chân không và chất bán dẫn) trong đó
phương pháp mô hình được sử dụng ở nhiều m
ức độ khác nhau trong các kiến thức, từ đơn giản đến phức tạp.
3- Đã cải tiến và thiết kế, chế tạo mới được 04 thí nghiệm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng
phát triển hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh.
4- Kết quả thực nghiệm chứng tỏ giả thuyết khoa học nêu ra là đúng đắn. Tổ h
ợp các phương pháp dạy học
là khả thi, chất lượng kiến thức của học sinh vững vàng, tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh tăng lên rõ
rệt qua các bài học. Học sinh sử dụng phương pháp mô hình ngày càng thành thạo, có hiệu quả hơn.
Do điều kiện thời gian có hạn, nên đề tài mới chỉ tổ chức thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của nó được
với số lượ
ng học sinh có hạn. Để những kết luận của đề tài mang tính khái quát cao hơn, đề tài sẽ tiếp tục
triển khai thực nghiệm trên diện rộng hơn và trên nhiều đối tượng học sinh khác nhau./.