1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
VŨ THỊ HƯỜNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC
CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG
TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hà Nội, 2014
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÝ
VŨ THỊ HƯỜNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC
CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG
TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Người hướng dẫn khoa học:
Th.S NGUYỄN ANH DŨNG
Hà Nội, 2014
3
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong tổ phương pháp giảng dạy
Vật lí, các thầy cô trong khoa Vật lí đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
tới thầy giáo Th.S Nguyễn Anh Dũng đã tận tình hướng dẫn em trong suốt
thời gian vừa qua.
Em xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vật lí trường
THPT Giao Thủy (Nam Định) đã giúp đỡ em trong quá trình em thực tập sư
phạm ở trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2014
Sinh viên
Vũ Thị Hường
4
LỜI CAM ĐOAN
Khóa luận tốt nghiệp với đề tài nghiên cứu “Tổ chức hoạt động nhận
thức của học sinh theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học
chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)” được hoàn thành do sự cố gắng
của bản thân, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Anh Dũng.
Tôi xin cam đoan đề tài này là kết quả nghiên cứu của tôi và không
trùng với kết quả nghiên cứu của tác giả nào khác.
Hà Nội, tháng 5 năm 2014
Sinh viên
Vũ Thị Hường
5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BCH TW: Ban chấp hành Trung ương
ĐHQG: Đại học Quốc gia
ĐHSP: Đại học Sư phạm
GV: Giáo viên
HS: Học sinh
NXB: Nhà xuất bản
SGK: Sách giáo khoa
SGV: Sách giáo viên
THCS: Trung học cơ sở
THPT: Trung học phổ thông
TT: Trạng thái
6
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT
ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI
THỨC KHOA HỌC 6
1.1. Bản chất của hoạt động dạy và học 6
1.1.1. Hoạt động dạy 6
1.1.2. Hoạt động học 7
1.2. Các dạng hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập vật lí ở trường
THPT 7
1.2.1. Cá nhân học sinh tự nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giáo viên 7
1.2.2. Học sinh đối thoại với giáo viên 7
1.2.3. Học sinh thảo luận nhóm 8
1.2.4. Thảo luận chung cả lớp 8
1.2.5. Học tập cá nhân ở nhà 8
1.3. Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 9
1.3.1. Định nghĩa 9
1.3.2. Quy trình lập sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 10
1.4 . Tình huống học tập trong dạy học vật lí 10
1.4.1. Khái niệm 10
1.4.2. Tổ chức tình huống học tập trong dạy học 11
1.5. Định hướng hoạt động tích cực của học sinh trong dạy học vật lí 13
1.5.1. Ba kiểu định hướng hoạt động trong dạy học 13
1.5.2. Các bước xây dựng tiến trình định hướng hoạt động nhận thức tích
cực 14
1.5.3. Quy trình tổ chức tình huống học tập, định hướng hành động nhận
thức theo tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 14
7
1.6. Thực trạng của việc tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí ở
trường THPT hiện nay và việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh
trong dạy học vật lí 15
1.6.1. Cơ sở vật chất phục vụ dạy học 15
1.6.2. Tình hình học tập của học sinh 15
1.6.3. Tình hình giảng dạy của giáo viên 16
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 17
CHƯƠNG 2. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VẬT LÍ
CỦA HỌC SINH LỚP 10 THPT (NÂNG CAO) THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG
TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” 18
2.1. Nội dung cơ bản chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao) 18
2.2. Cấu trúc chương “Chất khí” 19
2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Chất khí” Vật lí
10 (Nâng cao) 19
2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt” 19
2.3.2. Tiến trình dạy học bài “Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Định luật Gay Luy-xác” 30
2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép” . 39
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 46
CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 47
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 47
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm 47
3.3. Phương pháp thực nghiệm 47
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm 47
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 49
KẾT LUẬN CHUNG 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO 51
PHỤ LỤC 1 53
PHỤ LỤC 2 54
PHỤ LỤC 3 56
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục đã và đang
diễn ra sôi động trên toàn thế giới. Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa
của đất nước đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc và toàn
diện để có thể đào tạo cho đất nước những con người có đủ trình độ kiến thức,
năng lực, phẩm chất đạo đức tốt, hoạt động có hiệu quả trong hoàn cảnh mới.
Chính vì vậy, trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước hiện nay, đổi
mới nền giáo dục là một trong những vấn đề hàng đầu.
Trong quá trình dạy học, hoạt động chính của giáo viên (GV) là định
hướng, tổ chức hoạt động học tập cho học sinh (HS), hoạt động chính của HS
là tích cực, chủ động, tự lực tìm tòi tri thức. Tuy nhiên, chất lượng thu nhận
được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, sự phát triển nhận thức phụ thuộc vào mức độ
tích cực của HS trong quá trình học tập.
Nghị quyết Hội nghị lần thứ II BCH TW Đảng Cộng sản khóa VIII đã
chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp giáo dục – đào tạo khắc phục lối truyền thụ
một chiều, rèn luyện nếp sống 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…”. Văn kiện đại hội Đảng lần thứ X của BCH TW Đảng khóa IX tiếp tục
khẳng định “…ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học.
Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy học…phát huy khả năng
sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh…”[1].
Việc đổi mới phương pháp dạy học của GV ở các trường phổ thông đã
được triển khai và thực hiện từ lâu, song do nhiều yếu tố tác động nên hiện
tượng GV dạy học chỉ tập trung vào việc thông báo, cung cấp kiến thức một
cách định sẵn, chưa chú ý đến việc phát triển tính tích cực nhận thức của HS
vẫn còn xảy ra. Cách dạy này làm cho HS tiếp thu bài một cách thụ động,
2
không hứng thú, tự giác. Kiến thức thu được chỉ là ghi nhớ, bắt chước, khi
cần là tái hiện một cách máy móc, không phát triển được năng lực nhận thức
mà còn làm cho HS có tính ỷ lại, không cố gắng trong học tập. Do vậy sẽ ảnh
hưởng đến chất lượng dạy học nói riêng và chất lượng giáo dục nói chung.
Nhưng nếu hoạt động nhận thức của HS được tổ chức dưới sự định
hướng của GV một cách phù hợp thì không những HS tích cực, tự giác đề
xuất và giải quyết vấn đề mà còn biết phân tích so sánh và rút ra kết luận
chính xác, vận dụng được kiến thức vào cuộc sống. Khi đó, không những HS
thu được kết quả cao trong học tập mà GV còn thực hiện tốt việc dạy học và
đáp ứng được mục tiêu dạy học đề ra. Như vậy, có thể nói tổ chức hoạt động
nhận thức có vai trò quan trọng trong việc tiếp thu kiến thức, hình thành kĩ
năng, kĩ xảo, phát huy tư duy, năng lực sáng tạo trong học tập của HS.
Trong những năm qua, định hướng đổi mới này đã thực hiện ở tất cả các
cấp học, bậc học, các môn học và được cụ thể hóa bằng việc đổi mới chương
trình, nội dung sách giáo khoa (SGK) cũng như việc áp dụng phương pháp
dạy học tích cực. Là môn học mang tính ứng dụng cao vì thế dạy học bộ môn
Vật lí ở trường phổ thông càng nên tuân thủ những yêu cầu trên. Đã có một số
luận văn, khóa luận nghiên cứu về vấn đề này, điển hình như khóa luận: “Tích
cực hóa hoạt động học tập của học sinh lớp 10 – THPT trong quá trình dạy
học chương X: Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng” của Nguyễn
Thị Hồng Hiệp (2005), “Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy
học chương X (SGK vật lí 10) Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng”
của Bùi Thị Chung Hiếu (2004)…Tuy nhiên, các khóa luận này nghiên cứu
chương trình vật lí THPT theo chương trình SGK cũ. Do chương trình phân
ban, cải cách, thay đổi SGK nên đã có những thay đổi trong chương trình học
của HS.
3
Xuất phát từ những vấn đề trên, cùng với mong muốn góp phần nhỏ bé
công sức của mình giúp HS học tập, phát huy được tính tích cực, sáng tạo
trong quá trình nhận thức và trau dồi kinh nghiệm cho bản thân, tôi đã lựa
chọn đề tài: “Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo tiến trình xây
dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình khoa học xây dựng tri thức trong dạy học chương
“Chất khí” nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Vật lí ở trường THPT.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học
chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao).
Một số nội dung kiến thức chương “Chất khí”.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng tốt cơ sở lí luận dạy học theo hướng tổ chức hoạt động
nhận thức của học sinh thì sẽ soạn thảo được tiến trình xây dựng tri thức khoa
học chương “Chất khí”, giúp HS nắm vững kiến thức, đồng thời bồi dưỡng
cho học sinh kĩ năng cơ bản trong nhận thức Vật lí, góp phần nâng cao hiệu
quả dạy học, đáp ứng yêu cầu của chiến lược dạy học mới.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức của học
sinh theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất
khí” Vật lí 10 (Nâng cao).
Phân tích mục tiêu, yêu cầu, nội dung, cấu trúc lôgic của nội dung
chương “Chất khí”.
Soạn thảo tiến trình giảng dạy một số bài thuộc chương “Chất khí”.
Điều tra thực trạng dạy học vật lí ở một số lớp 10 trường THPT Giao
Thủy (Nam Định) và biện pháp nhằm tăng cường hoạt động nhận thức của HS
trong dạy học vật lí.
4
Xử lý dữ liệu để trên cơ sở đó đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm và
hoàn thành các tiến trình dạy học đã đề ra.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu lí luận
Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, các tài liệu có liên quan để xác
định kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà học sinh cần phải nắm vững.
Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học sáng tạo, tiến trình nhận thức và
các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lí.
Đọc và tìm hiểu từ sách, báo, tạp chí, các văn kiện, nghị quyết của Đảng
và Nhà nước, của Bộ Giáo dục – đào tạo để nắm vững mục tiêu chung trong
giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn Vật lí ở trường phổ thông hiện nay.
6.2. Phương pháp điều tra, khảo sát
Quan sát, điều tra khảo sát ý kiến của GV và HS trong việc dạy học vật lí
nói chung, chương “Chất khí” nói riêng để đánh giá thực tiễn giảng dạy vật lí
ở trường phổ thông.
6.3. Thực nghiệm sư phạm
Tiến hành giảng dạy các tiến trình dạy học đã soạn thảo ở trường phổ thông.
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý, đánh giá kết quả giữa
lớp thực nghiệm và lớp đối chứng nhằm khẳng định tính khả thi của đề tài.
Kế hoạch thực nghiệm tại trường THPT Giao Thủy (Nam Định).
7. Đóng góp của đề tài
7.1. Đóng góp về mặt khoa học
Đề tài nghiên cứu việc giảng dạy các nội dung kiến thức thuộc chương
VI “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao) theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học
nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh.
5
7.2. Đóng góp về mặt thực tiễn
- Góp phần khẳng định tính ưu việt trong giảng dạy đúng theo tiến trình
xây dựng tri thức khoa học.
- Làm tài liệu tham khảo về phương pháp giảng dạy trong dạy học vật lí
ở trường phổ thông.
8. Bố cục của luận văn
Ngoài phần mở đầu, phần phụ lục và tài liệu tham khảo, khóa luận gồm
ba chương:
Chương 1. Cở sở lí luận của đề tài.
Chương 2. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức vật lí của học sinh lớp
10 THPT (Nâng cao) theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học
chương “Chất khí”.
Chương 3. Dự kiến thực nghiệm sư phạm.
6
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC
HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH
XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC
1.1. Bản chất của hoạt động dạy và học
1.1.1. Hoạt động dạy
Thực tiễn giáo dục và đào tạo đã chứng tỏ rằng, dạy học là con đường
thuận lợi nhất giúp cho người học trong khoảng thời gian ngắn nhất có thể
chiếm lĩnh một khối lượng tri thức, kĩ năng có chất lượng và hiệu quả nhất.
Bởi lẽ, hoạt động dạy của GV là hoạt động lãnh đạo, tổ chức, điều khiển hoạt
động nhận thức – học tập của HS, giúp HS tìm tòi, khám phá tri thức, qua đó
thực hiện có hiệu quả chức năng học của bản thân [6, tr135]. Hệ thống tri
thức, kĩ năng, kĩ xảo tương ứng được HS nắm vững trên cơ sở tiến hành hàng
loạt những thao tác trí tuệ (phân tích, tổng hợp, so sánh…), đặc biệt là thao
tác tư duy khoa học, độc lập sáng tạo trong nhận thức.
Như vậy, GV là chủ thể của hoạt động dạy. Chức năng của GV trong
hoạt động này không phải là sáng tạo ra tri thức mới, cũng không phải là tái
tạo tri thức cũ, mà nhiệm vụ chủ yếu là tổ chức hoạt động nhận thức ở người
học. Tuy nhiên, GV phải sử dụng tri thức đó như là những phương tiện để tổ
chức và điều khiển người học “sản xuất” những tri thức ấy lần hai. Hoạt động
dạy thích hợp phải đáp ứng các yêu cầu:
- Giúp HS chiếm lĩnh kiến thức cơ bản theo hướng cố gắng bắt kịp sự
phát triển không ngừng của hệ thống kiến thức khoa học vật lí.
- Góp phần hình thành ở người học năng lực sáng tạo thông qua việc dạy
hệ thống kiến thức vật lí, bồi dưỡng cho họ năng lực tự học, tự nghiên cứu…
- Cùng với việc dạy kiến thức là giáo dục tư tưởng, ý chí, thế giới quan
khoa học và những phẩm chất quan trọng của nhân cách.
- Giáo dục kĩ thuật tổng hợp theo hướng tiếp cận với khoa học công nghệ.
7
Với tính đặc thù và tầm quan trọng của mình, vật lí học có ảnh hưởng rất
lớn đến sự phát triển khả năng trí tuệ, các phương pháp nhận thức khoa học
nói chung và vật lí nói riêng, đồng thời bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng
tạo cho HS.
1.1.2. Hoạt động học
Hoạt động học của HS là hoạt động tự giác, tích cực, chủ động, tự tổ
chức, tự điều khiển hoạt động nhận thức – học tập của mình nhằm thu nhận,
xử lí và biến đổi thông tin bên ngoài thành tri thức của bản thân, qua đó người
học thể hiện mình, biến đổi mình, tự làm phong phú những giá trị của mình
[6, tr135].
Đối tượng của hoạt động dạy học là tri thức, kĩ năng, kĩ xảo cần chiếm
lĩnh. Như vậy, nhiệm vụ chính của GV là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học
của HS để thông qua hoạt động đó HS lĩnh hội được nền văn hóa xã hội, tạo
ra sự phát triển những phẩm chất tâm lí, hình thành nhân cách của họ.
Muốn tổ chức tốt hoạt động học tập vật lí mà thực chất là hoạt động nhận
thức vật lí của HS, GV cần nắm được những quy luật chung của quá trình
nhận thức khoa học, lôgic hình thành các kiến thức vật lí, những hành động
thường gặp trong quá trình nhận thức, những phương pháp nhận thức vật lí
phổ biến để hoạch định những hành động cần thiết.
1.2. Các dạng hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập vật lí ở
trường THPT
1.2.1. Cá nhân học sinh tự nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giáo viên
Mỗi cá nhân HS là chủ thể của hoạt động học, GV là chủ thể của hoạt
động dạy, là người tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo mọi hoạt động của HS sao cho
HS tự lực, say mê nghiên cứu, khám phá ra những hiểu biết mới, tự chiếm
lĩnh những kiến thức mới cho bản thân mình.
8
1.2.2. Học sinh đối thoại với giáo viên
Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập việc đối thoại giữa GV và
HS là hoạt động cần thiết diễn ra trong mọi tiết học. Thông qua đối thoại GV
thu được thông tin từ những câu hỏi của HS từ đó phát hiện ra những sai lầm
trong suy nghĩ, lập luận và thiếu hụt kiến thức để có biện pháp kịp thời giúp
đỡ HS nhằm đạt được kết quả như mong muốn.
1.2.3. Học sinh thảo luận nhóm
Hoạt động trong nhóm học tập là một hình thức kết hợp giữa dạy học
toàn lớp và cá thể hóa. HS làm việc cùng nhau, tương tác và ràng buộc lẫn
nhau. Hoạt động thảo luận là hoạt động tự do trong không khí học tập cởi mở.
Các thành viên thảo luận góp ý kiến xây dựng giúp đỡ lẫn nhau, hình thành ở
các em sự hứng thú với nhiệm vụ học tập được giao và giải quyết nhiệm vụ
được giao.
1.2.4. Thảo luận chung cả lớp
Hoạt động thảo luận chung cả lớp là sự mở rộng hoạt động thảo luận
nhóm ở quy mô rộng hơn.
- Cả lớp cùng thảo luận giải quyết một vấn đề hoàn toàn mới.
- Thảo luận những kết quả thu được của việc thảo luận từng nhóm.
Trong dạy học căn cứ vào vấn đề học tập cụ thể mà GV tổ chức thảo luận
theo hình thức thích hợp sao cho tất cả HS đều tham gia góp ý kiến nhằm giải
quyết vấn đề. Qua đó không chỉ rèn luyện ngôn ngữ, cách trình bày, khẳng
định kiến thức khách quan của HS mà còn giúp HS tự đánh giá hoạt động học
tập của mình.
1.2.5. Học tập cá nhân ở nhà
Đây là hoạt động học tập tự giác, độc lập, tự lực của từng cá nhân. HS
được giao nhiệm vụ học tập cụ thể sau mỗi tiết học, tự lập kế hoạch tiến hành
thực hiện nhiệm vụ sao cho phù hợp với điều kiện riêng của mình và hoàn
thành yêu cầu được giao.
9
1.3. Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
1.3.1. Định nghĩa
Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức có thể hiểu là tiến trình khoa học
giải quyết vấn đề, đề xuất kiến thức, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng một số kiến
thức cụ thể.
Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức:
Hình 1.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức.
Tiến trình được diễn ra ở các hoạt động dạy học sau:
Phát hiện vấn đề: Từ tình huống có tiềm ẩn vấn đề, GV giao nhiệm vụ,
HS quan tâm đến nhiệm vụ, sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ, mâu thuẫn với nhận
thức xuất hiện, vấn đề được phát hiện, được phát biểu.
Giải quyết vấn đề: Sau khi vấn đề được phát biểu, GV định hướng hành
động nhận thức phù hợp với tiến trình nhận thức, HS hành động độc lập, trao
đổi, tìm tòi giải pháp và thực hiện giải quyết vấn đề, đề xuất kết luận, nhận định.
Tình huống có tiềm ẩn vấn đề
Vấn đề
Điều kiện làm cơ sở cho việc tìm kiếm, chứng minh lời giải
Kết luận, nhận định
Kết quả suy luận
Kết quả quan sát, thí
nghiệm
10
Vận dụng kiểm tra: Tiếp theo, HS dùng kiến thức mới (kết luận, nhận
định) vận dụng, kiểm tra, thể chế hóa (giải thích, tiên đoán, đối chứng).
1.3.2. Quy trình lập sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức có thể gồm các bước sau:
Bước 1: Nghiên cứu chương trình nội dung tài liệu giáo khoa về kiến
thức cần xây dựng.
Bước 2: Xác định những nội dung chính của tiến trình khoa học xây
dựng kiến thức, bằng việc trả lời các câu hỏi sau:
1) Kiến thức cần xây dựng là gì, được diễn đạt như thế nào?
2) Kiến thức đó là câu trả lời rút ra từ việc giải bài toán cụ thể nào?
3) Kiến thức đó trả lời cho câu hỏi vấn đề trong tình huống nào?
4) Kiến thức đó vận dụng, kiểm tra bởi những điều kiện nào?
Bước 3: Lập sơ đồ (biểu đạt lôgic) của tiến trình khoa học xây dựng kiến
thức theo tuần tự sau:
Có thể giải trình như sau: Từ tình huống có tiềm ẩn vấn đề > vấn đề:
Câu hỏi định hướng nội dung kiến thức > giải pháp xác lập kiến thức (giải
bài toán nào) > kiến thức > vận dụng, kiểm tra (hợp thức hóa kiến thức).
1.4. Tình huống học tập trong dạy học vật lí
1.4.1. Khái niệm
Khái niệm vấn đề trong dạy học dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm
vụ nhận thức mà người học không thể giải quyết được bằng kiến thức, kinh
nghiệm đã có, theo một khuôn mẫu sẵn có, nghĩa là không thể dùng tư duy tái
hiện đơn thuần để giải quyết và khi giải quyết được thì người học đã thu được
kiến thức, kĩ năng mới [13].
3
2
1
4
11
Khi HS phải tự lực giải quyết vấn đề học tập, sẽ gặp những khó khăn cản
trở, khó khăn này thúc đẩy hoạt động tìm tòi của HS. Để giải quyết được vấn
đề, HS không chỉ đơn giản tái hiện những điều đã lĩnh hội được dưới hình
thức kinh nghiệm, mà bắt buộc phải biến đổi nội dung hoặc phương pháp sử
dụng những điều đã lĩnh hội được, nghĩa là phải tìm tòi sáng tạo.
Tình huống có vấn đề trong dạy học là tình huống mà khi HS tham gia
thì gặp một số khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn
đề đó và cảm thấy với khả năng của mình có thể giải quyết được, do đó bắt
tay vào việc giải quyết vấn đề. Tình huống đó kích thích hoạt động nhận thức
tích cực của HS qua việc đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề [13].
1.4.2. Tổ chức tình huống học tập trong dạy học
1.4.2.1. Phân loại
- Tình huống phát triển, hoàn chỉnh: Đó là tình huống mà HS đứng trước
một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm
vi hẹp, cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh mở rộng thêm sang phạm vi
mới, lĩnh vực mới.
- Tình huống lựa chọn: HS đứng trước một vấn đề có mang một số dấu
hiệu quen thuộc, có liên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp
giải quyết đã biết, nhưng chưa chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào,
phương pháp nào. HS phải lựa chọn, thậm chí còn phải thử xem phương pháp
nào, kiến thức nào có thể giải quyết vấn đề đặt ra.
- Tình huống bế tắc: HS đứng trước một vấn đề hoàn toàn mới. Không có
một kiến thức, một phương pháp nào đã biết có thể giải quyết được vấn đề.
Đây là tình huống thường gặp khi nghiên cứu một lĩnh vực kiến thức mới.
- Tình huống “tại sao ?”: Trong nhiều trường hợp HS quan sát thấy một
hiện tượng vật lí nào đó xảy ra trái với những suy nghĩ thông thường hoặc trái
với những kiến thức mà HS đã biết, hoặc chưa bao giờ gặp nên không thể giải
12
thích được. Bắt buộc HS phải đi tìm nguyên nhân vì sao lại có sự trái ngược
đó. Để trả lời cho câu hỏi này, cần phải xây dựng kiến thức mới.
1.4.2.2. Những yêu cầu về tổ chức tình huống có vấn đề trong dạy học
Tổ chức tình huống học tập là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn
đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần
phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào.
Có thể tổ chức tình huống có vấn đề với những điều kiện sau:
1) GV có dụng ý tìm cách cho HS giải quyết một vấn đề, tương ứng với
việc xây dựng một tri thức khoa học đầy đủ.
2) GV phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề đặt
ra là HS chiếm lĩnh tri thức cụ thể là gì?
3) GV soạn thảo được một nhiệm vụ để giao cho HS sẵn sàng đảm nhận
nhiệm vụ đó.
4) Trên cơ sở vấn đề cần giải quyết, kết quả mong đợi, những khó khăn
trở lực HS trong điều kiện cụ thể, GV dự đoán, giúp đỡ HS khi cần một cách
hợp lý, phù hợp với tiến trình khoa học giải quyết vấn đề.
1.4.2.3. Một số biện pháp tổ chức tình huống có vấn đề
1) Lựa chọn hiện tượng tạo tình huống phù hợp với nội dung kiến thức.
GV cần phải lựa chọn hiện tượng phù hợp với từng nội dung kiến thức,
phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để tổ chức tình huống có vấn đề
nhằm thu hút sự chú ý, gây hứng thú học tập và khởi động tư duy HS.
2) Lựa chọn cách tổ chức tình huống có vấn đề phù hợp với điều kiện
phương tiện vật chất, mục tiêu rèn luyện kĩ năng, phát triển năng lực.
Cùng một hiện tượng vật lí, có thể tổ chức tình huống học tập bằng
những cách khác nhau, không chỉ phù hợp với điều kiện, khả năng thực tiễn
mà còn giúp HS tự ý thức vấn đề trong những hoàn cảnh khác nhau, bằng
13
những cách khác nhau: Quan sát thí nghiệm, xem một đoạn phim, nghe và kể
hiện tượng hay giải một bài toán…
3) Thiết kế bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề phù hợp với
tiến trình nhận thức khoa học với từng kiến thức và toàn bài.
Một bài học có nhiều kiến thức, GV sẽ tổ chức chuỗi tình huống có vấn
đề phù hợp với tiến trình khoa học xây dựng từng kiến thức đó và gắn kết các
kiến thức đó với nhau thành một bài học hoàn chỉnh.
4)Thực hiện lựa chọn tình huống có vấn đề.
Việc lựa chọn tình huống có vấn đề có thể thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Nghiên cứu những sự kiện, tình huống có liên quan đến kiến thức.
Bước 2: Xác định những khả năng, điều kiện tạo lập lại sự kiện, tình huống.
Bước 3: Xác định vai trò của sự kiện, tình huống trong tiến trình khoa
học xây dựng kiến thức.
Bước 4: Lựa chọn sự kiện tình huống và cách tạo lập chúng trong tiến
trình khoa học xây dựng kiến thức đó.
1.5. Định hướng hoạt động tích cực của học sinh trong dạy học vật lí
1.5.1. Ba kiểu định hướng hoạt động trong dạy học
- Định hướng tái tạo: GV hướng HS vào việc huy động, áp dụng kiến
thức, cách thức hoạt động đã biết hoặc GV chỉ ra một cách tường minh. HS
tái tạo kiến thức trong tình huống quen thuộc.
- Định hướng tìm tòi: GV chỉ đưa ra những gợi ý sao cho HS có thể tự
tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động
thích hợp. HS tự xác định hành động thích hợp trong tình huống không phải là
quen thuộc.
- Định hướng khái quát chương trình hóa: Đó là kiểu định hướng phối
hợp các đặc điểm của định hướng tái tạo và định hướng tìm tòi. GV gợi ý để
HS tự tìm tòi, định hướng được chương trình theo yêu cầu từ thấp tới cao, từ
14
tổng quát đến riêng biệt, chi tiết, tìm tòi đến sáng tạo, đảm bảo thực hiện một
cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất vừa sức học sinh.
1.5.2. Các bước xây dựng tiến trình định hướng hoạt động nhận thức tích cực
Bước 1: Lựa chọn tình huống học tập sẽ tổ chức để HS tự lực giải quyết
vấn đề, tương ứng với việc xây dựng kiến thức cần dạy, soạn thảo nhiệm vụ
có tiềm ẩn vấn đề.
Bước 2: Xác định kết quả mong muốn và những trở lực khi HS tham gia
giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức.
Bước 3: Xây dựng những định hướng nhằm xác định nhiệm vụ nhận
thức, dạng hành động nhận thức thích hợp của học sinh.
Bước 4: Dự kiến tiến trình định hướng hành động nhận thức giúp học
sinh hoàn thành nhiệm vụ phù hợp với tiến trình khoa học giải quyết vấn đề.
1.5.3. Quy trình tổ chức tình huống học tập, định hướng hành động nhận
thức theo tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
Việc định hướng hành động nhận thức của HS theo tiến trình xây dựng
tri thức khoa học thực chất là tổ chức tình huống học tập để HS tham gia tích
cực, tự lực, sáng tạo vào quá trình phát hiện vấn đề, giải quyết vấn đề, vận
dụng kiểm tra kiến thức.
+ Định hướng phát hiện vấn đề.
Bước 1: Tạo tình huống có tiềm ẩn vấn đề.
Bước 2: Phát hiện và nêu vấn đề.
Tại bước 1, 2 định hướng kích thích học sinh có nhu cầu kiến thức để
giải quyết vấn đề, định hướng nội dung kiến thức cần tìm kiếm.
+ Định hướng giải quyết vấn đề.
Bước 3: Đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp để giải quyết vấn đề
tìm tòi, xác lập kiến thức cần xây dựng, vận dụng.
Bước 4: Xác nhận kết quả, đề xuất kiến thức, nhận định.
15
Tại bước 3, 4: Định hướng để học sinh hành động tự lực, tích cực vào
việc tìm kiếm và thực hiện giải pháp nhằm xác định kiến thức cần xây dựng.
+ Định hướng vận dụng kiểm tra kiến thức.
Bước 5: Diễn đạt kiến thức.
Bước 6: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết nhiệm vụ mới đặt ra.
1.6. Thực trạng của việc tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí
ở trường THPT hiện nay và việc tổ chức hoạt động nhận thức của học
sinh trong dạy học vật lí
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát tại trường
THPT Giao Thủy (Nam Định). Quá trình điều tra nhằm mục đích tìm hiểu
thực tế việc tổ chức các hoạt động của việc dạy học vật lí ở trường THPT
Giao Thủy theo chương trình hiện hành.
1.6.1. Cơ sở vật chất phục vụ dạy học
Huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định là vùng có nền kinh tế đang phát triển,
điều kiện kinh tế xã hội ở mức khá.
Trường THPT Giao Thủy là trường THPT đã đạt chuẩn quốc gia và đang
xây dựng mô hình trường THPT chất lượng cao nên cơ sở vật chất được trang
bị khá đầy đủ. HS được tạo điều kiện đầy đủ để học tập và phát triển toàn diện.
1.6.2. Tình hình học tập của học sinh
Qua quá trình thực tập tại trường THPT Giao Thủy và qua điều tra,
nghiên cứu trao đổi, tôi nhận thấy tình hình học tập HS ở một số lớp 10 như sau:
- Về mức độ tích cực nhận thức trong giờ học: HS chú ý nghe giảng, tuy
nhiên thỉnh thoảng mới phát biểu xây dựng bài hoặc không dám phát biểu.
- Đa số HS chỉ học theo nội dung trong vở ghi hoặc theo SGK, ít đọc
thêm các sách tham khảo. Thời gian tự học cho môn vật lí thường rất ít, các
em chỉ học khi hôm sau có giờ vật lí.
16
- Đối với các khái niệm, định luật vật lí, HS chỉ cố gắng nhớ cách phát
biểu nội dung hoặc nhớ công thức mà chưa vận dụng để giải thích các hiện
tượng trong thực tế, đặc biệt là không quan tâm quá trình dẫn đến định luật đó
như thế nào.
1.6.3. Tình hình giảng dạy của giáo viên
Phương pháp dạy học phần lớn sử dụng phương pháp dạy học cũ, nặng
về lí thuyết giảng giải một chiều, hầu hết GV là người giữ vai trò trung tâm
khi tổ chức hoạt động học tập. Đa số các giờ làm thực hành đều được biến
thành giờ chữa bài tập. Điều này làm cho HS không hiểu rõ bản chất của các
sự vật, hiện tượng được nghiên cứu, tiếp thu kiến thức một cách thụ động,
máy móc, không có mối liên hệ giữa lí thuyết và thực tế.
Thực trạng dạy và học vật lí còn nhiều hạn chế, để nâng cao chất lượng
dạy và học cần từng bước thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, tăng
cường hoạt động nhận thức cho HS với nhiều biện pháp linh hoạt, thích hợp
trong từng điều kiện cụ thể.
17
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Lí luận dạy học trình bày trong chương cho phép vận dụng để tổ chức
tình huống học tập và định hướng hành động nhận thức của học sinh theo tiến
trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học các bài thuộc chương “Chất
khí” Vật lí 10 (Nâng cao) theo hướng:
- Tổ chức tiến trình dạy học một hệ tương tác biện chứng giữa giáo
viên, học sinh và tư liệu, phát huy vai trò chủ thể của học sinh trong hoạt
động học.
- Xây dựng tình huống học tập chứa đựng vấn đề, tạo ra vùng phát triển
gần, nhằm đưa học sinh vào trạng thái tích cực hoạt động nhận thức, tự khám
phá kiến thức, hoàn thiện bản thân.
- Thực hiện định hướng hành động của học sinh phù hợp với trình độ
vốn có, khả năng phát triển của tiến trình nhận thức trong sự tương tác xã hội,
lớp học. Sự định hướng có thể được chuẩn bị theo hướng khái quát chương
trình hóa nhằm đưa học sinh vào hành động tự chủ, tích cực tìm tòi xây dựng,
chiếm lĩnh tri thức mới.
- Tiến trình dạy học một kiến thức vật lí cụ thể cần được tổ chức theo các
pha tương ứng với các pha của tiến trình xây dựng tri thức vật lí trong nghiên
cứu khoa học phù hợp với trình độ của học sinh.
- Những quan điểm, định hướng trên được thể hiện trong việc thiết kế sơ
đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức, diễn đạt mục tiêu dạy học cụ thể,
tổ chức tình huống học tập, định hướng hành động nhận thức tích cực và đưa
ra tiến trình của bài học.
18
CHƯƠNG 2
TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VẬT LÍ
CỦA HỌC SINH LỚP 10 THPT (NÂNG CAO) THEO TIẾN TRÌNH
XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CHẤT KHÍ”
2.1. Nội dung cơ bản chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)
Chương “Chất khí” là chương đầu tiên của phần Nhiệt học trong chương
trình Vật lí 10 (Nâng cao). Chương này nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về
mặt hiện tượng và cơ chế.
Nội dung cơ bản của chương gồm:
- Khái niệm sơ cấp về thuyết động học phân tử chất khí, về lượng chất,
mol, hằng số Avôgađrô, khái niệm (vĩ mô) về khí lí tưởng và nhiệt độ tuyệt đối.
- Thí nghiệm dẫn đến 2 định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
+ Nội dung của ba định luật về chất khí. Vận dụng từng định luật để
giải các bài tập trong SGK.
+ Nội dung của phương trình trạng thái, phương trình Clapêrôn-
Menđêlêép. Vận dụng hai phương trình này để giải các bài tập có trong SGK.
Biết dùng đúng đơn vị trong các phương trình, biết vẽ đường biểu diễn một số
quá trình vật lí trên đồ thị pOV, VOT, pOT.
+ Phương trình trạng thái là kết quả tổng hợp hai trong ba định luật về
chất khí, từ phương trình này có thể suy ra định luật thứ ba.
Đổi mới phương pháp dạy học, ngoài việc đổi mới đồng bộ nhiều mặt,
nhiều khâu: Từ chương trình SGK, sách hướng dẫn, cơ sở vật chất…thì việc
đổi mới cách soạn bài của GV đóng vai trò rất quan trọng.