PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục diễn ra rất sôi
động trên thế giới và ở nước ta. Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất
nước ta đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung,
phương pháp và phương tiện dạy học. Trên cơ sở tiếp thu những thành tựu mới
của khoa học giáo dục trên thế
giới và phát huy những thành tựu đã đạt được của
nền giáo dục nước nhà, các giải pháp đề ra phải vừa theo kịp sự phát triển chung
của khoa học giáo dục trên thế giới và vừa phù hợp với điều kiện cụ thể của nước
ta sao cho khả thi và hiệu quả.
Cuốn sách này được viết dựa trên những công trình nghiên cứu và những
bài giảng của các tác giả trong những năm gầ
n đây ở Khoa Vật lí- Trường Đại
học Sư phạm Hà nội. Các tác giả đã cố gắng quán triệt mục tiêu của giáo dục
trong giai đoạn mới như đã được chỉ rõ trong Nghị quyết Trung ương lần 2 khoá
VIII: một mặt phải đảm bảo cho thế hệ trẻ tiếp thu được những tinh hoa của nền
văn hoá nhân loại; mặt khác phải phát huy tính năng động cá nhân, bồi d
ưỡng
năng lực sáng tạo. Quan điểm xuyên suốt các phương pháp dạy học là dạy học
bằng hoạt động, thông qua hoạt động. Học sinh bằng hoạt động tích cực, tự lực
của mình mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kĩ năng, phát triển năng lực sáng
tạo, bồi dưỡng tình cảm, thái độ. Vai trò của giáo viên trong dạy học là tổ chức,
hướng dẫn giúp đỡ học sinh th
ực hiện tốt các hoạt động học tập. Với cách dạy
học mới này, việc dạy học không còn là truyền thụ kiến thức một chiều như trước
đây, mà đòi hỏi người giáo viên phải học tập và rèn luyện công phu để có được
một kĩ thuật dạy học mới. Các tác giả đã cố gắng đưa ra những qui trình làm việc
cơ bản của người giáo viên v
ật lí đảm bảo cho công tác dạy học đạt được mục

tiêu do chương trình giáo dục đề ra và cũng gợi mở những hướng sáng tạo để
nâng cao chất lượng dạy học trong điều kiện cụ thể.
Giáo trình này được dùng chủ yếu cho việc đào tạo các cử nhân sư phạm
ngành vật lí. Một số chương được trình bày sâu, mang tính chất chuyên khảo, có
thể dùng làm tài liệu tham khảo cho việc đào t
ạo thạc sĩ, tiến sĩ.


Vì cuốn sách đề cập đến nhiều vấn đề mới mẻ, mới bước đầu được áp dụng
trong dạy học vật lí ở nước ta nên khó tránh khỏi những chỗ thiếu sót. Các tác giả
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các bạn đọc đồng nghiệp để lần xuất
bản sau cuốn sách được hoàn thiện hơn, phục vụ kịp thời sự nghiệ
p đổi mới giáo
dục.
Hà nội, mùa xuân 2002
Các tác giả

MỞ ĐẦU


1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY
HỌC VẬT LÍ
Phương pháp dạy học vật lí là một ngành của khoa học giáo dục, nghiên
cứu quá trình dạy học môn vật lí. Việc xác định những đặc điểm, bản chất, qui
luật vận động của quá trình đó sẽ giúp người giáo viên vật lí có thể điều khiển
được diễn biến của nó nhằm đạt
được mục đích của việc dạy học môn vật lí.
Trong quá trình dạy học, có hai loại nhân vật hoạt động đồng thời: giáo
viên dạy, học sinh học. Giữa hai loại nhân vật này có nhiều mối quan hệ như
quan hệ giữa giáo viên và cá nhân mỗi học sinh, quan hệ giữa giáo viên với tập
thể học sinh trong lớp, giữa học sinh với nhau. Hoạt động của hai loại nhân vật
này đều nhằm chung một m
ục đích cuối cùng là làm cho mỗi cá nhân lĩnh hội
được nội dung môn học bao gồm cả kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, những năng lực và
phẩm chất đạo đức có liên quan đến môn học.
Trong quá trình dạy học, muốn biến nội dung môn học thành vốn liếng của
cá nhân học sinh thì phải xét sự vận động của nội dung dạy học trong mối liên hệ
với mục đ
ích dạy học và phương pháp dạy học:
Mục đích
→
Nội dung
→
Phương pháp
Mục đích dạy học là phẩm chất nhân cách mà xã hội đòi hỏi. Nội dung dạy

học ở đây là môn vật lí học. Phương pháp dạy học ở đây là cách thức hoạt động
và phối hợp hành động của giáo viên và học sinh để đạt được mục đích đề ra. Ba
thành phần này tác động lẫn nhau, qui định lẫn nhau, trong đó mục đích dạy học
giữ vai trò chủ
đạo.
Sự phân tích đặc điểm của quá trình dạy học như trên dẫn đến việc xác
định nhiệm vụ của môn phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông như sau:
a) Căn cứ vào nhiệm vụ chung của trường phổ thông và đặc điểm của môn
vật lí, xác định những nhiệm vụ của việc dạy học vật lí và đề ra đường lối thự
c
hiện những nhiệm vụ ấy.
b) Xác định nội dung và trình tự sắp xếp các vấn đề rút ra từ khoa học vật
lí đưa vào môn vật lí ở trường phổ thông sao cho đáp ứng được yêu cầu đào tạo
con người mới và phù hợp với lứa tuổi, với trình độ học sinh ở từng cấp học.


c) Nghiên cứu những phương pháp dạy học vật lí (cách thức hoạt động và
ứng xử của giáo viên, cách thức hoạt động của học sinh và mối quan hệ giữa các
hoạt động đó) nhằm đạt được mục đích dạy học vật lí.
d) Vận dụng lí luận chung ở trên để xác định tiến trình dạy học các đề tài
cụ thể của giáo trình vật lí ở trường phổ thông.
Nói tóm lại, môn phương pháp dạy học vật lí nghiên cứu giải quyết ba vấn
đề cơ bản:
• Dạy học vật lí để làm gì?
• Dạy học những gì trong môn vật lí?
• Dạy học vật lí như thế nào ở trường phổ thông?
2. MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ
VÀ CÁC MÔN KHOA HỌC KHÁC
Trong dạy học vật lí, ta phải xử lí nhiều mối quan hệ thuộc nhiều lĩ
nh vực

nên môn phương pháp dạy học vật lí phải sử dụng những thành tựu của các môn
khoa học khác để giải quyết những vấn đề có liên quan của bản thân nó.
2.1. TRIẾT HỌC DUY VẬT BIỆN CHỨNG
Triết học duy vật biện chứng nghiên cứu những qui luật chung nhất của sự
phát triển tự nhiên, xã hội và tư duy con người. Nó là cơ sở phương pháp luận
cho mọi khoa học, trong
đó có phương pháp dạy học vật lí. Nó chỉ cho ta con
đường đúng đắn để nhận thức chân lí khách quan (nhận thức luận), hiểu được giá
trị của phương pháp nhận thức vật lí, giúp hình thành thế giới quan duy vật biện
chứng ở thế hệ trẻ. Nó cung cấp cho phương pháp dạy học vật lí phương pháp
nghiên cứu đúng đắn: xem xét những hiện tượng giáo dục nói chung và dạy học
vật lí nói riêng trong quá trình phát tri
ển và trong mối quan hệ phụ thuộc lẫn
nhau, tuân theo qui luật mâu thuẫn thống nhất, qui luật lượng biến đổi dẫn đến
chất đổi.


2.2. VẬT LÍ HỌC


Dĩ nhiên, phương pháp dạy học vật lí có liên hệ chặt chẽ với khoa học vật
lí. Phương pháp dạy học vật lí phải lựa chọn trong kho tàng vô cùng phong phú
của vật lí học những kiến thức cơ bản nhất, cần thiết nhất và sắp xếp thành hệ
thống hợp lí để đưa vào trường phổ thông. Những kiến thức đó cũng phải thuận
tiện để có thể rèn luyện cho học sinh cả những phương pháp nghiên cứu điển
hình được các nhà vật lí học sử dụng rộng rãi. Mặc dù vật lí học đưa vào trường
phổ thông đã là một dạng biến đổi của khoa học vật lí cho phù hợp với trình độ
học sinh, mục đích dạy học và điều kiện của nhà trường, nhưng phải luôn luôn
đảm bảo tính chính xác, phản ánh được nh
ững thành tựu mới nhất của vật lí học

trong từng lĩnh vực.
Vật lí học phát triển nhanh như vũ bão. Ngày càng có nhiều sự kiện mới
được phát hiện dẫn đến việc xây dựng những khái niện mới, những định luật mới,
lí thuyết mới. Đã có nhiều trường hợp các nhà khoa học phát hiện ra một lí thuyết
cũ đã sai lầm, không giải thích được một số
hiện tượng thực tế mới, phải xây
dựng lí thuyết mới thay thế. Trong quá trình đó, nội dung của môn vật lí ở trường
phổ thông phải được thay đổi kịp thời.
2.3. GIÁO DỤC HỌC
Quá trình dạy học môn vật lí là một bộ phận của quá trình giáo dục nói
chung, tuân theo những qui luật chung của giáo dục. Dạy học vật lí không phải
đơn thuần là truyền thụ cho học sinh những kiến thứ
c vật lí mà thông qua dạy học
môn vật lí phải góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, nhân cách toàn diện
cho học sinh. Bởi vậy, phương pháp dạy học vật lí phải vận dụng những kết quả
nghiên cứu của giáo dục học vào việc xác định mục đích, nhiệm vụ môn vật lí
trong toàn hệ thống giáo dục, xác định những hình thức và cách thức hoạt động
của giáo viện và học sinh trong giờ họ
c vật lí phù hợp với phương pháp chung
hình thành nhân cách học sinh.
2.4. TÂM LÍ HỌC
Theo quan điểm hiện đại, dạy học thực chất là hình thành và phát triển
nhân cách học sinh. Muốn làm tốt điều đó thì nhất thiết phải hiểu biểu những đặc
điểm tâm lí của học sinh và những qui luật của sự phát triển nhân cách, trong đó


có năng lực trí tuệ. Nói cách khác, cần phải biết tâm lí học lứa tuổi, tâm lí học
dạy học và giáo dục (nghiên cứu những biến đổi của nhân cách dưới tác động của
hoạt động sư phạm), qui luật của sự phát triển hoạt động nhận thức. Thực tế ngày
càng chứng tỏ rằng: những thành tựu mới của tâm lí học trở thành nguồn gốc, là

cơ sở của những phương pháp dạy học mới hữu hiệu.
2.5. TOÁN HỌC
Vật lí học là một khoa học chính xác. Đa số các khái niệm, định luật vật lí
được diễn đạt bằng những công thức toán học. Đặc biệt là việc biến đổi những
công thức toán học đó có thể dẫn tới dự đoán được những diễn biến của hiện
tượng vậ
t lí hoặc những hiện tượng, những đặc tính mới của thế giới vật chất. Có
thể nói: toán học là một công cụ không thể thiếu được trong nghiên cứu vật lí
học. Sự thiếu hiểu biết về toán học nhiều khi gây ra những khó khăn lớn trong
học tập vật lí không thể vượt qua được. Sự chuẩn bị cho học sinh không đầy đủ
về vốn kiến thức toán h
ọc là một trong những nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng
đến chất lượng học tập vật lí.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ
Với tư cách là một ngành của khoa học giáo dục, phương pháp dạy học vật
lí sử dụng những phương pháp chung của khoa học giáo dục vận dụng vào
phương pháp dạy học vật lí.
Cơ sở phương pháp luận chung của mọi khoa học là tri
ết học duy vật biện
chứng. Nó cung cấp cho ta những quan điểm cơ bản về con đường nhận thức thế
giới, nhận thức chân lý. Những tư tưởng của triết học duy vật biện chứng cần
được quán triệt trong phương pháp nghiên cứu phương pháp dạy học vật lí là:
- Xem xét những quá trình và hiện tượng trong mối quan hệ nhiều mặt và
tác động qua lại giữa chúng.
- Xem xét những quá trình và hi
ện tượng trong sự vận động và phát triển,
chỉ ra những bước chuyển hoá từ sự biến đổi về lượng sang sự biến đổi về chất.
- Phát hiện những mâu thuẫn nội tại và sự đấu tranh giữa các mặt đối lập
để tìm ra những động lực phát triển.

- Coi thực tiễn là nguồn gốc nhận thức và là tiêu chuẩn của chân lí.
Những phương pháp nghiên cứu cụ thể của phương pháp dạy học vật lí
gồm:
a) Nghiên cứu lí luận
Trong nghiên cứu lý luận, người ta dựa vào những tài liệu đã có, những lí
thuyết đã được khẳng định, những thành tựu của nhân loại trên nhiều lĩnh vực
khác nhau, những văn kiện chỉ đạo c
ủa Đảng và Nhà nước để xem xét vấn đề và
tìm ra giải pháp hợp lí, có sức thuyết phục, xây dựng một lí thuyết hoàn toàn mới
bổ sung, cụ thể hoá lí thuyết cũ.
b) Quan sát sư phạm
Quan sát có mục đích diễn biến thực của các hiện tượng sư phạm, hiện
tượng giáo dục để thu thập những tài liệu, dấu hiệu, số liệu cụ thể đặc trưng cho
quá trình diễ
n biến của hiện tượng mà ta dự định khảo sát. Trước khi quan sát,
cần xác định rõ mục đích, đối tượng, nội dung, và cả tiêu chí đánh giá, đo lường
các kết quả quan sát.
Trong khi quan sát thực tiễn sư phạm, cũng có khi tình cờ người ta phát
hiện ra những sự kiện, hiện tượng sư phạm mới ngoài dự kiến đòi hỏi phải nghiên
cứu.
c) Tổng kết kinh nghiệm
Tổ
ng kết kinh nghiệm thực chất là đánh giá và khái quát hoá những kinh
nghiệm đã thu thập được trong hoạt động thực tiễn, từ đó phát hiện ra những vấn
đề cần khẳng định để đưa ra áp dụng rộng rãi hoặc cần tiếp tục nghiên cứu hay
loại bỏ. Đặc biệt quan trọng là: việc tổng kết kinh nghiệm nhiều khi dẫn đến
khám phá ra những mối liên hệ có tính qui luật củ
a những hiện tượng giáo dục.
Tổng kết kinh nghiệm cần phải có lí luận để soi sáng, giải thích tính chất

hợp lí, phù hợp với những qui luật đã được khẳng định thì mới tránh khỏi tính
chất ngẫu nhiên, lộn xộn, hời hợt của kết luận.
d) Thực nghiệm sư phạm
Trong thực nghiệm sư phạm, người ta chủ động gây những tác động vào
quá trình dạy h
ọc và giáo dục để xem xét kết quả của những tác động đó. Những


tác động đó xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế, điều chỉnh, thay đổi
được, ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu nhiên khác. Thực nghiệm sư phạm
thường được dùng để kiển tra (khẳng định hoặc bác bỏ) tính đúng đắn của một
giả thuyết được rút ra từ nghiên cứu lí luận.
Thực nghiệm sư phạm là một phương pháp nghiên cứu rất có hiệu lực,
song việc thực hiện nó rất công phu và có nhiều khó khăn. Nguyên nhân của
những khó khăn đó vì nhà sư phạm thực hiện một tác động lên những con người
cụ thể, kết quả thu được có thể không giống nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố
tâm lí. Đối với mỗi học sinh cụ thể cũng khó có thể cô lập được các yếu tố không
tác động khác, để chỉ xem xét ảnh hưởng của yếu tố tác động. Như vậy, những
kết quả thực nghiệm thường chỉ có ý nghĩa xác suất, phải xử lí bằng phương pháp
thống kê. Nhưng muốn sử dụng phương pháp thống kê lại cần phải đo lường
được, lượng hoá được các dấu hiệu. Đó cũng là một việc rất khó khăn.
Thông thường, nhữ
ng phương pháp nghiên cứu trên được kết hợp với
nhau, làm cho các kết quả thu được vừa có sức thuyết phục về mặt lí luận, vừa có
ý nghĩa thực tiễn. Thí dụ như: qua nghiên cứu lí luận kết hợp với quan sát, tổng
kết kinh nghiệm, người ta đề xuất ra một giả thuyết, rồi dùng thực nghiệm sư
phạm để kiểm tra giả thuyết đó. Sau đó, lại dùng lí lu
ận để lí giải kết luận và khái
quát lên một trình độ cao hơn, tổng quát hơn.

Chương 1
MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. MỤC TIÊU CHUNG CỦA GIÁO DỤC PHỔ THÔNG
Mục tiêu giáo dục ở mỗi quốc gia do nhà nước đề ra, căn cứ vào yêu cầu
phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội của đất nước hiện nay và trong tương lai. Như
vậy, mục tiêu này sẽ thay đổi theo mỗi giai đoạn phát triển của đất nước, bởi vì
nền giáo dục ở bất kì nước nào cũng phải nhằm đào tạo thế hệ tr
ẻ trở thành
những người có đủ khả năng tham gia một cách tích cực và có hiệu quả vào công
cuộc xây dựng và bảo vệ đất nước trong giai đoạn sắp tới.

Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IV của Đảng cộng sản Việt Nam, bàn về
cải cách giáo dục đã nêu rõ: “Mục tiêu của cải cách giáo dục là đào tạo có chất
lượng tốt những người lao
động mới; trên cơ sở đó, đào tạo và bồi dưỡng với qui
mô ngày càng lớn đội ngũ công nhân kĩ thuật và cán bộ quản lí, cán bộ khoa học,
kĩ thuật và nghiệp vụ”. Đại hội cũng chỉ ra nội dung của chất lượng là: “Đào tạo
có chất lượng những người lao động mới có ý thức và đạo đức xã hội chủ nghĩa,
có trình độ văn hoá phổ thông và hiể
u biết kĩ thuật, có óc thẩm mĩ, có sức khoẻ
tốt”. Hiện nay, đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá
đất nước, hoà nhập với cộng đồng khu vực Đông Nam Á và thế giới. Trước tình
hình mới đó, Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam lần
2, khoá VIII đã chỉ rõ mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn mới là: “Nhiệm vụ

và mục tiệu cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người và thế hệ
thiết tha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức
trong sáng, có ý chí kiên cường xây dựng và bảo vệ tổ quốc công nghiệp hoá,
hiện đại hoá đất nước; giữ gìn và phát huy các giá trị văn hoá dân tộc, có năng
lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại; phát huy tiềm năng của dân tộ
c và con
người Việt Nam, có ý thức cộng đồng và phát huy tích cực của cá nhân, làm chủ


tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành
giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật, có sức khoẻ, là những
người thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa “hồng” vừa “chuyên” như lời dặn
của Bác Hồ”.
Như vậy, mục tiêu giáo dục của ta trong một thời gian dài vẫn giữ vững
quan điểm giáo dụ
c toàn diện, chú trọng cả bốn mặt trí, đức, thể, mĩ nhằm đào

tạo ra những người lao động mới có khả năng xây dựng và bảo vệ Tổ quốc xã hội
chủ nghĩa. Tuy nhiên, trong giai đoạn này, đất nước ta mở cửa hoà nhập với cộng
đồng quốc tế rộng lớn, trong cơ chế thị trường cạnh tranh quyết liệt, mục tiêu của
giáo dụ
c đã cụ thể hoá thêm một số điểm cho phù hợp với yêu cầu của tình hình
mới. Thí dụ như:
a) Coi trong giáo dục đạo đức, tư tưởng, coi đó là nền tảng nhân cách của
con người mới.
b) Bên cạnh việc bồi dưỡng năng lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại,
phải chú trọng giữ gìn và phát huy các giá trị văn hoá dân tộc.
c) Một mặt phải học để nắm vững và làm ch
ủ tri thức khoa học và công
nghệ hiện đại mà nhân loại đã tích luỹ được; mặt khác lại phải có tư duy sáng tạo,
phát huy tiềm năng của dân tộc và con người Việt Nam, tìm ra những cách làm
mới phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của đất nước để đưa đất nước tiến lên.
d) Người lao động mới vừa phải có ý thức cộng đồng, tinh thần tập thể vì
sự nghi
ệp chung mà hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, vừa phải phát huy tính tích cực cá
nhân, năng động, chủ động, đem hết tài năng, trí tuệ, sức lực của mình cống hiến
cho sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
1.2. NHIỆM VỤ CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ
THÔNG
Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủ yếu
thông qua việc dạy học các môn học. Mỗi môn học do các đặc điểm của mình có
thể thực hiện các nhiệm vụ chung đó bằng những cách khác nhau hoặc có thuận
lợi hơn trong việc thực hiện một số nhiệm vụ. Căn cứ vào mục tiêu nhiệm vụ


chung và đặc điểm riêng của môn học, ta xác định nhiệm vụ cụ thể của việc dạy
học vật lí ở trường phổ thông .

1.2.1. Đặc điểm của môn vật lí ở trường phổ thông
a) Vật lí học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất,
cho nên những kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên, nhất
là của hoá học và sinh học.
b) Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm. Phương
pháp của nó chủ yếu là phương pháp thực nghiệm. Đó là phương pháp nhận thức
có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lí khách quan. Phương pháp thực nghiệm
có xuất xứ từ vật lí học nhưng ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều
ngành khoa học tự nhiên khác.
c) V
ật lí học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nên
nhiều kiến thức vật lí có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học,
tạo điều kiện phát triển thế giới quan khoa học ở học sinh.
d) Vật lí học là cơ sở lí thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị dùng
trong đời số
ng và sản xuất.
e) Vật lí học là một khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kĩ năng quan
sát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm, vừa phải có tư duy
lôgic chặc chẽ, biện chứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lí.
1.2.2. Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông
a) Trang bị cho học sinh những kiến thức phổ thông, cơ
bản, hiện đại, có
hệ thống, bao gồm:
- Các khái niệm vật lí.
- Các định luật vật lí cơ bản.
- Nội dung chính của các thuyết vật lí.
- Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và trong sản xuất.
- Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lí.
b) Phát triển tư duy khoa học ở học sinh: rèn luyện những thao tác, hành
động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằ

m chiếm lĩnh kiến thức vật lí, vận dụng
sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này.


c) Trên cơ sở kiến thức vật lí vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho học
sinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, thái độ đối với
lao động, đối với cộng đồng và những đức tính khác của người lao động.
d) Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh, làm
cho học sinh nắm được những nguyên lí cơ bản về cấu tạo và hoạt động của các
máy móc được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân. Có kỹ năng sử dụng
những dụng cụ vật lí, đặc biệt là những dụng cụ đo lường, kĩ năng lắp ráp thiết bị
để thực hiện các thí nghiệm vật lí, vẽ biểu đồ, xử lí các số liệu đo đạc để rút ra
kết luận. Những ki
ến thức, kĩ năng đó giúp cho học sinh sau này có thể nhanh
chóng thích ứng được với hoạt động lao động sản xuất trong giai đoạn công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Những nhiệm vụ trên không tách rời nhau mà luôn luôn gắn liền với nhau,
hỗ trợ lẫn nhau, góp phần đào tạo ra những con người phát triển hài hoà, toàn
diện. Thí dụ như: kiến thức mà học sinh thu nhận được chỉ có thể sâu s
ắc, vững
chắc khi họ có trình độ tư duy phát triển. Muốn có kiến thức vững chắc, học sinh
không phải chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máy móc mà phải tích cực
tự lực hoạt động, tham gia vào quá trình xây dựng và vận dụng kiến thức. Ngược
lại, học sinh chỉ có thể phát triển trí thông minh, sáng tạo khi có một vốn kiến
thức vững chắc, thường xuyên vận dụng chúng
để giải quyết những nhiệm vụ
mới, vừa củng cố vừa mở rộng và phát hiện ra những chỗ chưa hoàn chỉnh của
chúng để tiếp tục sáng tạo ra những kiến thức mới, bổ sung hoàn chỉnh thêm vốn
kiến thức của mình.
Thế giới quan khoa học chỉ có thể được hình thành và phát triển trên cơ sở

vốn kiến thức khoa học của mỗi cá nhân. Th
ế giới quan là kết quả của sự khái
quát hoá cao những hiểu biết của con người về những đặc tính và qui luật vận
động của thế giới vật chất. Sự khái quát ấy chỉ có thể trở thành niềm tin sâu sắc
khi ta thực sự tin ở những qui luật cụ thể của vật lí học, của khoa học mà ta
nghiên cứu. Ngược lại, cũng nhờ có thế giới quan khoa học mà nhi
ều nhà khoa
học kiên trì, dũng cảm đi sâu tìm kiếm những định luật vật lí dù gặp phải một số
hiện tượng mà trước đây ta chưa biết nguyên nhân, nhờ thế mà đạt được những


thành công rực rỡ. Mặt khác, không có trình độ tư duy phát triển thì khó có thể
thực hiện sự khái quát hoá cao, do đó khó có thể có thế giới quan khoa học vững
chắc.
Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm, trong đó có sự
kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lí thuyết để đạt được
sự thống nhất giữa lí luận và thực tiễ
n. Bởi vậy, việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo
thực hành thí nghiệm sẽ hỗ trợ rất tốt cho việc phát hiện những đặc tính, qui luật
của tự nhiên cũng như kiểm tra tính đúng đắn của các kiến thức lí thuyết. Những
ứng dụng trong kĩ thuật của vật lí không những phục vụ cho nhu cầu đời sống và
sản xuất mà còn phục vụ cho chính công việ
c nghiên cứu vật lí học, nâng cao khả
năng hoạt động của chính người nghiên cứu, học tập vật lí.
1.3. ĐƯỜNG LỐI CHUNG THỰC HIỆN NHIỆM VỤ DẠY HỌC VẬT
LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
Như ta đã thấy, nhiệm vụ dạy học vật lí rất phức tạp và nặng nề. Tất cả
những nhiệm vụ ấy được thực hiện thông qua việ
c dạy học những kiến thức vật
lí, trong quá trình học sinh học tập vật lí. Sự phát triển tư duy khoa học, năng lực

sáng tạo, sự hình thành thế giới quan duy vật biện chứng, những phẩm chất đạo
đức, nắm được kĩ năng, kĩ xảo hoạt động thực tiễn sản xuất… đều là kết quả
đồng thời với sự nhận thức các ki
ến thức vật lí của bản thân học sinh. Bởi vậy,
muốn thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học vật lí, phải xác định đúng con đường
nhận thức vật lí và tổ chức hoạt động của học sinh để chiếm lĩnh kiến thức vật lí.
1.3.1. Con đường nhận thức vật lí
Cũng như các môn khoa học tự nhiên khác, khoa học vật lí nghiên cứu thế
gi
ới tự nhiên nhằm phát hiện ra những đặc tính và qui luật khách quan của các sự
vật hiện tượng trong tự nhiên. Vấn đề then chốt đầu tiên phải đặt ra cho người
nghiên cứu là: làm thế nào để tìm ra chân lí, làm thế nào để biết rằng những điều
mà nhà nghiên cứu tìm ra là đúng chân lí khách quan? V.I. Lênin đã khái quát
hoá những thành tựu của rất nhiều nhà khoa học trên con đường đi tìm chân lí,
nhiều khi phải trải qua những cuộc đấu tranh gian khổ, quy
ết liệt và đã chỉ ra:


“Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, rồi từ tư duy trừu tượng trở về
thực tiễn, đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lí, của sự nhận thức
hiện thực khách quan”. V.G. Razumôpxki trên cơ sở khái quát hoá những lời phát
biểu giống nhau của những nhà vật lí nổi tiếng như A.Anhstanh, M. Plăng,
M.Boocnơ, P.l. Kapitsa… đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng
tạo khoa học dưới dạng chu trình như sau (Hình 1): Từ sự khái quát những sự
kiện xuất phát đi đến xây dựng mô hình trừu tượng giả định (có tính chất như
một giả thuyết); từ mô hình dẫn đến việc rút ra hệ quả lí thuyết (bằng suy luận
lôgic hay suy luận toán học); kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả đó.

Hình 1. Chu trình sáng tạo khoa học theo Razumôpxki
Nếu những k

ết quả thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì mô hình
giả thuyết đó được xác nhận là đúng đắn và trở thành chân lí. Nếu những sự kiện
thực nghiệm không phù hợp với những dự đoán lí thuyết thì phải xem lại lí
thuyết, chỉnh lí lại hoặc thay đổi. Mô hình trừu tượng được xác nhận trở thành
nguồn tri thức mới, tiếp tục được dùng để
suy ra những hệ quả mới hoặc để giải
thích những sự kiện thực nghiệm mới phát hiện.
Bởi vì, mỗi mô hình, mỗi lí thuyết chỉ phản ánh một số mặt của thực tế,
cho nên khi mở rộng phạm vi ứng dụng của mô hình sẽ đến một lúc, ta gặp
những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với hệ quả suy từ mô hình đó,
nghĩa là không giải thích được những sự kiện thực nghiệm mới; đến lúc đó, phải
bổ sung, chỉnh lí mô hình cũ cho phù hợp hoặc phải bỏ đi mà xây dựng mô hình
Mô hình giả định
t
r
ừu tư
ợ
n
g

Các hệ quả
lôgic

Những sự kiện
kh
ởi đầu


Thí nghiệm
kiểm tra

mới, bắt đầu một chu trình mới của quá trình nhận thức. Như vậy, chu trình nhận
thức khoa học không khép kín mà được mở rộng dần dần, làm giàu thêm cho
kiến thức khoa học. Bằng cách đó, con người ngày càng tiếp cận hơn với chân lí
khách quan. Ta có thể mô tả quá trình nhận thức vật lí chi tiết hơn, gồm các giai
đoạn điển hình sau:
Thực tiễn
→ Vấn đề → Giả thuyết → Hệ quả → Định luật →
Lí thuyết
→ Thực tiễn.
Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn bộ quá trình nhận thức vật lí. Đối
với mỗi nhà vật lí, trong một công trình nghiên cứu cụ thể của mình, có thể chỉ
tham gia vào một số giai đoạn. Thí dụ như: Farađây dựa trên khảo sát thực
nghiệm, đề xuất giả thuyết về sự tồn tại của điện trường, từ trường. Về sau,
Macxoen phát triển tư
tưởng đó và xây dựng thành lí thuyết vể trường điện từ và
dự đoán về sự lan truyền của sóng điện từ. Cuối cùng, phải đợi đến Hecdơ mới
kiểm tra được bằng thực nghiệm dự đoán của Macxoen. Đến đây, giả thuyết về
sự tồn tại của trường điện từ mới được công nhận là chân lí khách quan.
Nh
ư vậy, con đường đi tìm chân lí xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở
lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lí. Những tính chất và qui luật vận động của
thế giới vật chất tồn tại khách quan, không phụ thuộc vào ý muốn của con người.
Những kiến thức khoa học mà con người xây dựng nên để phản ánh, mô tả những
tính chất, những qui luật đó của tự
nhiên lại là những sáng tạo tự do của con
người. A.Anhstanh viết: “ Khoa học hoàn toàn không phải là sự sưu tập các định
luật, sự tổng hợp các hiện tượng không liên hệ với nhau. Nó là một sự sáng tạo
của trí tuệ con người bằng những tư tưởng và những khái niệm được phát minh

một cách tự do”. Trong lịch sử vật lí học, đã có nhiều trường hợp, cùng một hiện
tượng, sự
vật nhưng nhiều nhà khoa học lại xây dựng những khái niệm và định
luật khác nhau để phản ánh sự vận động của nó. Dần dần, theo thời gian, được
thử thách trong thực tế, một số trong các định luật, khái niệm đó tỏ ra vẫn đúng
đắn, một số khác lại bị bác bỏ hoàn toàn hoặc phải sửa đổi, bổ sung cho phù hợp
với những sự kiện thự
c tế mới phát hiện. A. Anhstanh viết: “Đối với một nhà vật
lí đầu thế kỷ 19, hiện thực của thế giới bên ngoài của chúng ta được tạo ra từ các


hạt với các lực đơn giản tác dụng giữa chúng chỉ phụ thuộc khoảng cách. Ông ta
cố gắng giữ hết sức lâu niềm tin tưởng rằng ông có thể thành công trong việc giải
thích tất cả các sự kiện trong tự nhiên bằng những khái niệm cơ bản này về hiện
thực. Những khó khăn liên quan đến sự lệch của kim nam châm, tới cấu tạo của
ête cho chúng ta ý nghĩ về một hiện thực tinh tế hơn: phát minh quan trọng về
điện từ trường xuất hiện. Phải có trí tưởng tượng khoa học táo bạo để nhận thức
rằng: không phải tính chất của các vật mà tính chất của cái gì đó nằm giữa chúng,
nghĩa là trường, mới có thể là quan trọng đối với việc sắp xếp và hiểu biết các sự
kiện.
Sự phát triển sau này của khoa họ
c vừa phá vỡ những quan niệm cũ của cơ
học Niutơn, vừa tạo ra những khái niệm mới. Thời gian tuyệt đối và hệ toạ độ
quán tính đã bị thuyết tương đối từ bỏ”.
Ngày nay, người ta đã chứng minh rằng: cơ học cổ điển của Niu tơn là một
trường hợp đặc biệt của cơ học tương đối khi v
ận tốc chuyển động của các vật
thể rất nhỏ so với vận tốc ánh sáng. Điều đó chứng tỏ: cơ học Niutơn vẫn phản
ánh đúng thực tiễn trong đó các vật có vận tốc nhỏ, còn khi các vật chuyển động
với vận tốc cỡ vận tốc ánh sáng thì phải áp dụng những qui luật của cơ học tương

đối tinh tế h
ơn.
Như vậy, một vấn đề cơ bản được đặt ra trong quá trình nhận thức vật lí là:
phải luôn luôn đối chiếu những khái niệm, định luật, những mô hình vật lí là
những sản phẩm do trí tuệ con người sáng tạo ra với thực tiễn khách quan để hiểu
rõ chúng dùng để phản ánh, mô tả, biểu đạt đặc tính gì, quan hệ nào của thực tế
khách quan và giới hạn phản ánh của nó đến
đâu. Kết quả của quá trình nghiên
cứu, học tập, nhận thức vật lí, ngoài việc nắm được các định luật cụ thể chi phối
các hiện tượng cụ thể của tự nhiên để vận dụng chúng cải tạo tự nhiên, phục vụ
lợi ích của con người, còn phải làm cho học sinh tin tưởng vững chắc rằng: mọi
hiện tượng trong tự nhiên đều diễn ra theo qui luật củ
a tự nhiên có tính chất
khách quan, có hệ thống chặt chẽ mà con người hoàn toàn có thể nhận thức được
ngày càng sâu sắc, tinh tế, chính xác hơn.
1.3.2. Hoạt động nhận thức vật lí của học sinh


1. Dạy học và phát triển
Dạy học là một dạng hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại
cho thế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài người đã tích luỹ được, biến
chúng thành vốn liếng kinh nghiệm và phẩm chất, năng lực của cá nhân người
học. Hoạt động dạy học bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua
lại vớ
i nhau: hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh. Hai
hoạt động này đều có chung một mục đích cuối cùng là làm cho học sinh lĩnh hội
được nội dung học, đồng thời phát triển được nhân cách, năng lực của mình. Quá
trình dạy học xảy ra rất phức tạp và đa dạng, trong đó sự phối hợp hoạt động giữa
giáo viên và học sinh có ý nghĩa quyết định.
Trong d

ạy học cổ truyền trước đây, giáo viên là người quyết định, điều
khiển toàn bộ các hoạt động của quá trình dạy học, từ đặt vấn đề mở đầu, giải
quyết vấn đề, đánh giá và kết luận; còn học sinh thì thụ động tiếp thu, ghi nhớ,
nhắc lại, làm theo mẫu. Chiến lược dạy học này xuất phát từ quan niệm về nhiệm
vụ
của giáo dục chỉ là một sự truyền đạt đơn giản những kiến thức, kinh nghiệm
xã hội như những sản phẩm hoàn chỉnh, đã được thử thách. “Từ đó dẫn người
giáo viên ngấm ngầm hay công khai coi đứa trẻ hoặc như một người lớn thu nhỏ
cần dạy dỗ, giáo dục, làm cho nó giống với mẫu người lớn nhanh chừng nào hay
chừng ấy, ho
ặc như một kẻ hứng chịu tội lỗi của tổ tiên là… chứa trong mình
một chất liệu chống đối, cho nên cần phải uốn nắn hơn là tạo dựng”. (J.Piaget).
Nhà trường mới không chỉ chú trọng đến việc truyền thụ kiến thức mà còn
chú trọng đến phát triển toàn diện nhân cách học sinh. Trong lịch sử giáo dục,
kinh nghiệm về giáo viên truyền thụ kiến thức đã có nhiề
u, nhưng về phát triển
nhân cách, phát triển năng lực thì còn mới mẻ. Trong sự phát triển đa dạng của
nhân cách thì phát triển năng lực nhận thức là cơ sở, có ảnh hưởng lớn đến việc
phát triển những năng lực khác. Thành tựu quan trọng nhất của tâm lí học phát
triển, dùng làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược dạy học mới, phương pháp
dạy học mớ
i hiện nay là hai lí thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896-
1980) và Lép Vưgôtski (1896- 1934).


Lí thuyết của Piaget nhấn mạnh rằng: học sinh giữ một vai trò rất tích cực
trong việc thích nghi với môi trường. Sự thích nghi bắt đầu từ lúc ra đời như là
kết quả của sự phát triển tự nhiên về mặt sinh học và kinh nghiệm với thế giới.
Thoạt đầu, trẻ em dựa vào các cấu trúc sinh học vốn có của cơ thể thực hiện các
hoạt động tự phát của toàn bộ cơ thể, tạo nên sự cân bằng qua cơ chế đồng hoá và

điều ứng để thích nghi với môi trường, hoàn cảnh và suy rộng ra là với các tác
động bên ngoài từ xã hội vào bản thân đứa trẻ. Trong học thuyết của Piaget, khái
niệm cân bằng là khái niệm công cụ quan trọng nhất. Khái niệm này kéo theo
khái niệm đồng hoá, điều ứng, thích nghi. Piaget viết: “Cuộc sống là sự sáng tạo
không ngừng các dạng thức ngày càng phức t
ạp và sự cân bằng ngày càng tăng
của các dạng thức này với môi trường”. Phát triển tâm lí tựu trung lại là sự phát
triển trí tuệ cùng với tình cảm, xúc cảm, bao gồm quá trình nảy sinh, hình thành
và phát triển qua các giai đoạn cảm giác- vận động, tiền thao tác, thao tác cụ thể,
thao tác hình thức (tượng trưng), qua quá trình nội tâm hoá, xuất tâm và đều
nhằm tạo lập các cấu trúc tâm lí ở các trình độ khác nhau, cùng nhằm vào mục
đích là đồng hoá, điều ứng, thích nghi và cân b
ằng. Piaget cho rằng: sự phát triển
là do con người tạo ra bằng cách là đưa qúa trình cân bằng từ thấp lên cao, đạt
đến đỉnh cao là các cấu trúc lôgic- toán, có khi ông gọi là cân bằng nhận thức.
Cân bằng tâm lí không phải chỉ là cân bằng nhận thức được tạo ra theo cơ chế
thao tác với đỉnh cao là thao tác tượng trưng, thao tác khái niệm mà còn là, hay
chủ yếu là cân bằng được tạo ra theo cơ chế hoạt động: quá trình cân bằng được
tạo ra bởi hành động th
ực tiễn gắn bó, bao gồm hành động trí tuệ. Cân bằng
không phải chỉ để con người sống còn mà chính là để tạo lập ra cuộc sống, sáng
tạo ra các giá trị mới. Như vậy, Piaget đã đi vào quá trình phát triển trí tuệ với
phương pháp tiếp cận duy vật biện chứng, tạo nên một cơ sở khoa học khá chắc
chắn cho tâm lí học phát triển: tri thức nảy sinh từ hành động.
Vấn đề d
ạy học và sự phát triển trí tuệ trong lứa tuổi học sinh đã được
Vưgôtski giải quyết một cách độc đáo và có hiệu quả dựa trên lí luận về “vùng
phát triển gần” do ông đề xuất. Vưgôtski cho rằng: sự phát triển nhận thức có
nguồn gốc xã hội, chủ yếu thông qua sử dụng ngôn ngữ, đặc biệt trong bối cảnh

tương tác với những người khác. Điều đó có nghĩa là: xã hội tạo ra cơ sở cho sự
phát triển nhận thức. Theo Vưgôtski, chỗ tốt nhất cho sự phát triển nhận thức là
vùng phát triển gần. Vùng đó là khoảng nằm giữa trình độ phát triển hiện tại
được xác định bằng trình độ độc lập giải quyết vấn đề và trình độ gần nhất mà
các em có thể đạt được với sự giúp đỡ của người lớn hay bạn hữu khi giải quyết
vấn đề. Nói cách khác, vùng phát triển gần là khoảng trống giữa nơi mà một
người đang đứng khi giải quyết vấn đề và nơi mà người đó cần phải đến với sự
giúp đỡ của người khác. Lấy thí dụ về học lái xe. Giả sử rằng: người học lái đ
ã
nắm được kĩ năng cơ bản điều khiển cho xe chuyển động thẳng, bây giờ cần phải
học lái vòng. Ta biết rằng: người học chưa thể độc lập tự lực lái vòng, nhưng đã
có hiểu biết để có thể nắm được kĩ năng với sự giúp đỡ của người dạy lái. Người
học lúc đó ở trong vùng phát triển gần và có kh
ả năng tận dụng sự giúp đỡ dưới
dạng giải thích, biểu diễn, hướng dẫn của người dạy.
Đối với giáo viên, điều nói trên có nghĩa là: sự phát triển nhận thức xảy ra
tốt nhất khi học sinh phải đi qua vùng phát triển gần thông qua việc lập luận,
tranh luận với bạn hữu hoặc người lớn tuổi. Để nắm được một công việ
c, đầu tiên
học sinh có thể hiểu một phần của công việc đó, nhưng nhờ có giải thích, biểu
diễn, hướng dẫn của người khác, học sinh hiểu toàn bộ công việc. Một khi học
sinh đã đạt được sự hiểu biết toàn bộ công việc, họ sẽ phải vượt qua vùng phát
triển gần và có thể độc lập thực hiện công việc đó.
Học thuyết về
vùng phát triển gần dẫn đến một kết luận quan trọng khác:
chỉ có sự dạy học đi trước sự phát triển mới là dạy học tốt. Sự dạy học được tổ
chức đúng đắn sẽ dẫn đến sự phát triển trí tuệ của trẻ em, làm cho một loạt quá
trình phát triển đó sống động lên, mà có lẽ nói chung, không diễn ra ngoài dạy
học. Các quá trình dạy học t

ạo ra vùng phát triển gần, các quá trình phát triển đi
sau các quá trình dạy học.
2. Bản chất của hoạt động học vật lí
a) Đặc điểm của hoạt động học


Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu
những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời
phát triển những phẩm chất năng lực của người học.
Việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm nhằm sử dụng chúng
trong hoạt động thực tiễn của mình. Cách tốt nhất để hiểu là làm. Cách tốt nhất
để nắm vững được (hiểu và sử dụng được) những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm
là người học tái tạo ra chúng. Như vậy, người học không phải là tiếp thu một
cách thụ động, dưới dạng đã đúc kết một cách cô đọng, chuyển trực tiếp từ giáo
viên, từ sách vở, tài liệu vào óc mình mà phải thông qua hoạt động tự lực c
ủa bản
thân mà tái tạo lại chúng, chiếm lĩnh chúng.
Thông thường, một hoạt động có đối tượng là một khách thể, tác động vào
đối tượng làm biến đổi đối tượng. Chẳng hạn như nghiên cứu tính chất của
chuyển động rơi của một vật trong những điều kiện khác nhau (trong không khí,
trong nước, trong chân không) thay đổi hình dạng của vật. Trong khi đó, hoạt
động học lại làm biến đổ
i chính chủ thể là người học. Nhờ có hoạt động học mà
xảy ra sự biến đổi trong bản thân học sinh, sản phẩm của hoạt động học là những
biến đổi trong chính bản thân chủ thể trong quá trình thực hiện hoạt động. Học
trong hoạt động, học bằng hoạt động. Những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà
người học tái tạo lại không có gì mới đối v
ới nhân loại, nhưng những biến đổi
trong bản thân người học, sự hình thành phẩm chất và năng lực ở người học thực
sự là những thành tựu mới, chúng sẽ giúp cho người học sau này sáng tạo ra được

những giá trị mới. Trong học tập vật lí, những định luật vật lí, kĩ năng sử dụng
các máy đo, kinh nghiệm tiến hành các thí nghiệm vật lí đều là những đ
iều đã
biết, học sinh tái tạo lại chúng để biến chúng thành vốn liếng của bản thân mình,
chứ không đem lại điều gì mới mẻ cho kho tàng kiến thức vật lí. Nhưng với bản
thân học sinh, thông qua hoạt động tái tạo kiến thức đó mà trưởng thành lên. Ví
dụ như: trước khi học, học sinh chưa biết nguyên nhân của lực ma sát. Dưới sự
hướng dẫn của giáo viên, họ
c sinh tác động vào vật chuyển động, thay đổi độ ráp
giữa mặt tiếp xúc của vật chuyển động với mặt bàn trên đó vật chuyển động. Kết
quả là: học sinh phát hiện ra nguyên nhân xuất hiện lực ma sát là do sự gồ ghề


của mặt tiếp xúc, khi vật chuyển động thì những chỗ gồ ghề mắc vào nhau, cản
trở chuyển động, nghĩa là sinh ra ma sát. Kiến thức đó về ma sát trong mọi sách
đều viết rõ, học sinh có thể dễ dàng tìm thấy. Điều quan trọng là: sau khi tái tạo
được kiến thức đó về ma sát thì học sinh có khả năng mới là không cần đọc trong
sách, không cần giáo viên chỉ dẫn, có thể tự mình tìm ra nguyên nhân khác của
ma sát (bản chất của các mặt tiếp xúc) hoặc nguyên nhân của các hiện tượng khác
mà họ sẽ gặp trong hoạt động thực tiễn, ngay cả khi chưa được học. Đó mới
chính là lợi ích lớn lao của việc học tập vật lí.
b) Cấu trúc của hoạt động học
Theo lí thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thành phần
có quan hệ và tác động lẫn nhau (Hình 2).
M
ột bên là động cơ, mục đích, điều kiện, phương tiện, bên kia là hoạt
động, hành động, thao tác. Động cơ học tập kích thích sự tự giác, tích cực, thúc
đẩy sự hình thành và duy trì, phát triển hoạt động học, đưa đến kết quả cuối cùng
là thỏa
mãn được lòng khát khao mong ước của

người học. Muốn thoả mãn động cơ ấy,
phải thực hiện lần lượt những hành độ
ng
để đạt được những mục đích cụ thể. Cuối
cùng, mỗi hành động được thực hiện
bằng nhiều thao tác sắp xếp theo một
trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác
trong những điều kiện cụ thể là những
phương tiện, công cụ thích hợp.

Động cơ Hoạt động

Mục đích Hành động

Phương tiệ
n Thao tác
Điều kiện
Hình 2. Cấu trúc tâm lí của hoạt động
Động cơ học tập có thể được kích thích, hình thành từ những kích thích
bên ngoài người học như: nhu cầu của xã hội đòi hỏi phải hoạt động có hiệu qủa
trong một lĩnh vực nào đó của đời sống xã hội, sự tôn vinh của xã hội đối với
người có học, đem lại vinh dự cho gia đ
ình, cho đất nước. Nhưng quan trọng
nhất, có khả năng thường xuyên được củng cố và phát triển, có hiện quả bền
vững là sự kích thích bên trong bằng mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiện


vụ mới phải giải quyết và khả năng hạn chế hiện có của học sinh, cần có một sự
cố gắng vươn lên tìm kiếm một giải pháp mới, xây dựng một kiến thức mới: động
cơ tự hoàn thiện bản thân mình. Việc thường xuyên tham gia vào việc giải quyết

những mâu thuẫn này sẽ tạo ra thói quen, lòng ham thích hoạt động, hoạt động tự
giác và tích cực, hoạt động càng có kết quả thì động cơ càng được củng cố.
Mục đích của hoạt động học được thể hiện ở nhiệm vụ cụ thể của mỗi môn
học, mỗi phần của môn học và cụ thể nhất là ở mỗi bài học; đó là mục tiêu cụ thể
mà học sinh phải đạt được sau mỗi bài học, mỗi chương, mỗi ph
ần, mỗi môn học
mà ta có thể đánh giá được. Ta đã biết việc học tập vật lí có nhiều nhiệm vụ. Có
nhiệm vụ có thể hoàn thành một cách rõ rệt, có thể kiểm tra, đáng giá ngay được
kết quả thực hiện sau bài học, thí dụ như: nội dung kiến thức, kĩ năng cần nắm
được. Có những nhiệm vụ phải trải qua nhiều bài học mới có thể thực hi
ện được,
mỗi bài học, thậm chí mỗi chương chỉ góp một phần. Thí dụ như: khi học bài
"định luật thứ ba của Niutơn", học sinh nắm được mối quan hệ giữa lực và phản
lực, đặc điểm của những lực tương tác, có kĩ năng làm thí nghiệm để khảo sát
những lực đó. Cũng qua bài học này, học sinh phải thực hiện nhữ
ng phép suy
luận phức tạp, suy ra những hệ quả lí thuyết và tìm phương án kiểm tra lại hệ quả
bằng thực nghiệm, có nghĩa là phát triển được năng lực nhận thức, tiến tới có thể
tự lực tìm tòi, nghiên cứu các mối quan hệ khác. Điều này chưa thể đánh giá ngay
được, vì học sinh đang nằm trong vùng phát triển gần. Định luật về mối quan hệ
giữa lực tác d
ụng và phản lực là một cơ sở của một qui luật tổng quát của thiên
nhiên, là cơ sở của thế giới quan duy vật biện chứng, đó là qui luật mâu thuẫn
thống nhất (thống nhất và đấu tranh giữa các mặt đối lập). Nhưng một mình định
luật này chưa đủ để tạo ra thế giới quan, tạo ra niềm tin ở tính phổ biến khách
quan của qui luật triế
t học này.
Để thực hiện mỗi mục đích cụ thể, phải thực hiện những hành động tương
ứng. Có thể thực hiện một hành động, nhưng thông thường phải phối hợp nhiều
hành động mới đạt được một mục đích. Nhiệm vụ bài học thường được diễn đạt

dưới dạng các “bài toán nhận thức” hay “vấn đề nhận thứ
c” mà nếu giải quyết
được nó thì học sinh sẽ đạt được mục đích đề ra. Thí dụ như: để nắm được nội


dung định luật thứ ba của Niutơn, học sinh ít nhất phải thực hiện các hành động
sau đây để tự mình tái tạo ra định luật đó:
- Xây dựng một giả thuyết về mối quan hệ giữa lực và phản lực.
- Tìm một hệ quả suy ra từ giả thuyết (bằng suy luận lôgic hay suy luận
toán học).
- Lập phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
- Tiến hành thí nghi
ệm kiểm tra dự đoán.
- Kết luận.
- Vận dụng vào thực tiễn.
Trong các hành động, có hành động vật chất và hành động trí tuệ. Bằng
hành động vật chất, người ta tác dụng trực tiếp lên đối tượng để nhận biết những
đặc tính bên ngoài của nó hoặc làm bộc lộ những đặc tính bên trong của nó. Thí
dụ như: muốn biết qui luật sự rơi của các vật thì đầu tiên ph
ải quan sát sự rơi của
các vật trong tự nhiên. Sự quan sát tự nhiên đó cho thấy: các vật rơi rất khác
nhau. Cần phải tác động vào tự nhiên, làm thay đổi các điều kiện rơi (rơi trong
không khí, trong nước, trong chân không, vật rơi phẳng, vật được vo viên nhỏ
lại…). Những hành động vật chất đó chỉ cho những thông tin riêng lẻ, rời rạc về
tự nhiên. Phải trải qua những phân tích, so sánh, suy luận diễn ra trong óc, ngh
ĩa
là thông qua hành động trí tuệ mới rút ra được kết luận về qui luật chung sự rơi
của các vật khác nhau: ở cùng một nơi trên mặt trái đất, mọi vật rơi tự do với
cùng một gia tốc.
Muốn đạt được một mục đích, phải thực hiện một hay một số hành động.

Trong khi thực hiện một hành động, ta phải sử dụng một số phương ti
ện, trong
những điều kiện cụ thể. Khi sử dụng những phương tiện, điều kiện đó là ta đã
thực hiện những thao tác. Tương ứng với hành động vật chất và hành động trí
tuệ, có hai loại thao tác: thao tác chân tay và thao tác trí tuệ. Trong thao tác chân
tay, ta sử dụng những công cụ, phương tiện vật chất như mắt, tay, dụng cụ thí
nghiệm, máy đo… Thao tác trí tuệ hoàn toàn diễn ra trong óc, sử dụ
ng những
khái niệm, những phương pháp suy luận mà ta đã xây dựng lên. Chẳng hạn như:
để rút ra qui luật sự rơi của các vật (mục đích hành động), ta phải sử dụng các


khái niệm “rơi tự do, gia tốc” và thực hiện một loạt thao tác như phân tích, so
sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá…
Đối với những thao tác chân tay, ta có thể quan sát được qúa trình thực
hiện chúng, cho nên có thể can thiệp trực tiếp vào quá trình đó để uốn nắn, rèn
luyện, làm cho học sinh có kĩ năng, kĩ xảo thực hiện chúng một cách đúng đắn,
có hiệu quả. Còn thao tác trí tuệ diễn ra trong óc, ta chỉ biết được kết quả khi họ
c
sinh thông báo ý nghĩ của họ. Nhưng thao tác trí tuệ lại có vai trò to lớn, quyết
định trong nhận thức khoa học. Bởi vậy, việc rèn luyện cho học sinh có kĩ năng,
kĩ xảo thực hiện các thao tác tư duy trong khi học tập vật lí luôn luôn là vấn đề
thời sự, còn nhiều khó khăn.
Để thực hiện được một nhiệm vụ đề ra, đạt được một mục đích mong
muốn, có khi phả
i thực hiện liên tiếp hoặc đồng thời nhiều hành động, nhiều thao
tác, khó có thể phân biệt rạch ròi một kết quả là do thực hiện một thao tác hay
một hành động cụ thể nào.
c) Những hành động phổ biến trong hoạt động nhận thức vật lí
Hiện tượng vật lí rất phức tạp và đa dạng. Trong lịch sử, các nhà vật lí đã

sáng tạo ra rất nhiều cách làm để đạ
t được mục đích mong muốn, rất nhiều hành
động đã được áp dụng. Có thể mỗi một phát minh mới của vật lí học là do kết quả
của rất nhiều hành động ở những mức độ khó khăn, phức tạp khác nhau, nhiều
thao tác có mức độ tinh vi, thành thạo ngày càng cao, khó có thể liệt kê đầy đủ và
phân loại chính xác. Dưới đây, chỉ nêu ra những hành động được dùng phổ biến
trong quá trình nhận th
ức vật lí của học sinh ở trường phổ thông:
1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng.
2. Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản.
3. Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng.
4.Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng.
5. Bố trí một thí nghi
ệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện
xác định.
6. Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng.
7. Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật, hiện tượng.


8. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.
9. Mô hình hoá những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái
niệm, những mô hình lí tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy.
10. Đo một đại lượng vật lí.
11. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lí, biểu diễn bằng công
cụ toán học.
12. Dự đoán diễn biến của m
ột hiện tượng trong những điều kiện thực tế
xác định.
13. Giải thích một hiện tượng thực tế.
14. Xây dựng một giả thuyết.

15. Từ giả thuyết, suy ra một hệ quả.
16. Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết (hệ quả).
17. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định
lu
ật vật lí.
18. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động.
19. Đánh giá kết quả hành động.
20.Tìm phương pháp chung để giải quyết một loại vấn đề.
d) Những thao tác phổ biến cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lí
1.Thao tác vật chất
- Nhận biết bằng các giác quan.
- Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làm di
chuyển, làm bi
ến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát, đặt vào một điện áp…
- Sử dụng các dụng cụ đo.
- Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị).
- Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm.
- Thay đổi các điều kiện thí nghiệm.
2. Thao tác tư duy
- Phân tích.
- Tổng hợp.
- So sánh.