Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh lớp 10 THPT theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương các định luật bảo toàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ

TÓNG THỊ ÁNH

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC
SINH LỚP 10 THPT THEO TIẾN TRÌNH XÂY DựNG
TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HÀ NỘI, 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ

TỐNG THỊ ÁNH

TỔ C H Ứ C H O Ạ T Đ Ộ N G N H Ậ N T H Ứ C C Ủ A H Ọ C SIN H L Ớ P 10
T H P T T H E O T IÉ N T R ÌN H X Â Y D ự N G T R I T H Ứ C K H O A H Ọ C
T R O N G D Ạ Y H Ọ C C H Ư Ơ N G “C Á C Đ ỊN H L U Ậ T B Ả O T O À N ”

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn khoa học

ThS. Nguyễn Anh Dũng

HẢ NỘI, 2015


LỜI CẢM ƠN
Sau một thòi gian nghiên cứu, chúng tôi đã hoàn thành khoá luận tốt nghiệp
với đề tài “TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH LỚP
10 THPT THEO TIẾN TRÌNH XÂY D ựN G TRI THỨC KHOA HỌC
TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN””. Tôi xin
được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và lòi cảm ơn chân thành đến ThS .Nguyễn
Anh Dũng đã hướng dẫn và chỉ bảo tôi tận tình trong suốt quá trình nghiên
cứu để hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn trường ĐHSP Hà Nội 2, ban chủ nhiệm khoa
Vật lý, tổ sư phạm vật lí và các thầy cô giáo ừong khoa đã giúp đõ tôi trong
suốt quá trình học tập tại khoa.
Đồng thòi, tôi cũng gửi lòi cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn bên tôi, giúp
đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bài khoá luận tốt
nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Tống Thị Ánh


LỜ I CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong khoá luận này là
trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi
sự giúp đỡ cho việc thực hiện khoá luận này đã được cảm ơn và các thông tin

trích dẫn trong khoá luận này đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Tống Thị Ánh


DANH MUC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắ t

Viêt đây đủ

ĐLBT

Định luật bảo toàn

GD-ĐT

Giáo dục-Đào tạo

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

ND

Nội dung

SBT

Sách bài tập

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thong


MUC LUC
•

•

Trang
PHẦN I: MỞ ĐẦU...............................................................................

1

PHẦN II: NÔI DUNG..........................................................................

6

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tỗ chức hoạt động
o

a/

a

•

•

•

•

s

nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí.......................................

6

1.1. Phát triển năng lực học tập của học sinh trong dạy học Vật lí ở
trường THPT..............................................................................................

6

1.1.1. Bản chất hoạt động của việc học tập ở trường phổ thông.......

6

1.1.1.1. Hoạt động học.......................................................................

6

1.1.1.2. Hoạt động dạy học................................................................

8

1.1.2. Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

8

1.1.3. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

9

1.1.4. Phương pháp giải quyết vấn đề của các nhà Vật lý..................

11

1.1.5. Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình
sáng tạo khoa học Vật lí...........................................................................

14

1.2. Tình huống học tập vật lí và hệ thống câu hỏi định hướng mục
đích hành động cho học sinh ữong tiến trình khoa học xây dựng một
kiến thức mói.............................................................................................

16

1.2.1. Tình huống học tập vật l í ...........................................................

16

1.2.2. Hệ thống câu hỏi định hướng cho học sinh trong tiến trình
khoa học xây dựng một kiến thức m ói...................................................

17

1.3. Thực tiễn dạy và học môn Vật lí ở các trường THPT....................

18

Kết luận chương 1.................................................................................

20

Chương 2: Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo tiến
o

•

•

o

•

•

trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương IV: “Các
đinh luât bảo toàn.................................................................................
•

•

21


2.1. Đặc điểm chung của nhóm kiến thức “Các định luật bảo toàn”

21

SGK Vật lí 10............................................................................................
2.1.1. Cấu trúc chương trình của chương các định luật bảo toàn......

21

2.1.2. Sơ đồ cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn”.......................

24

2.2. Soạn thảo tiến trình dạy học các bài thuộc chương “các định luật
bảo toàn” ...................................................................................................

25

BÀI 23: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG (Tiết 2).......

26

BÀI 24: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT...................................................

36

BÀI 27: C ơ NĂNG............................................................................

45

Kết luận chương 2 .................................................................................

54

Chương 3: Dự kiến thực nghiệm sư phạm........................................

55

Kết luân......................................................................................................

57

Tài liêu tham khảo

58

■

PHẦN I: MỞ ĐÀU
1. Lí do chon đề tài
Ngày nay, dưới ảnh hưởng của cuộc cách mạng khoa học đang phát triển
như vũ bão và tri thức mới ngày càng nhiều nên đòi hỏi ngành GD-ĐT cũng
phải đổi mới mạnh mẽ, toàn diện và đồng bộ nền giáo dục hiện nay. Trong đó
đổi mới về phương pháp dạy học có tầm quan trọng đặc biệt.
Đổi mới phương pháp dạy học nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực,
tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen và năng lực tự học, tinh thần
hợp tác, kỹ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong
học tập và trong thực tiễn; tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập cho
học sinh THPT.
Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh chính là dạy học sinh cách tìm
ra chân lí. Chú trọng hình thức năng lực tự học, sáng tạo, họp tác để đáp ứng
những nhu cầu của cuộc sống hiện tại và tương lai.
Nhưng trong dạy học yật lí hiện nay thì giáo viên chỉ sử dụng phương
pháp thuyết trình là chủ yếu: Học sinh tiếp thu một cách thụ động, ít phát triển
được tư duy sáng tạo, giáo viên chủ yếu thuyết trình giảng giải, giải thích.
Việc dạy học theo kiểu thuyết trình sẽ không phát huy được tính tích cực,
sáng tạo của học sinh.
Để khắc phục nguyên nhân này thì chúng ta cần đổi mới phương pháp
dạy học đó là giáo viên phải tổ chức, hướng dẫn cho học sinh hoạt động học
tập ưong quá trình dạy học nhằm lĩnh hội kiến thức và hình thành nhân cách.
Phương pháp dạy học phải phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để học
sinh có thể tham gia vào hoạt động sáng tạo, tìm tòi giải quyết vấn đề và tư
duy khoa học. Vì vậy, vấn đề đặt ra đó là phải nghiên cứu, vận dụng các quan
điểm lí luận dạy học hiện đại để soạn thảo và xây dựng tiến trình dạy học một

1

cách khoa học đáp ứng yêu cầu phát huy tính tích cực, phát triển năng lực
sáng tạo của học sinh.
Ở chương IV: “Các định luật bảo toàn” có nhiều hiện tượng vật lí gắn
liền với thực tế cuộc sống, gàn gũi và quen thuộc đối vói các em học sinh,
nhưng lại là những hiện tượng xảy ra nhanh và rất phức tạp, gây nhiều khó
khăn và dễ dẫn đến những quan điểm sai lầm cho học sinh khi tiếp thu kiến
thức. Các định luật bảo toàn cũng cung cấp một phương pháp giải các bài toán
cơ học rất hữu hiệu và các định luật bảo toàn góp phần giáo dục kỹ thuật tổng
hợp cho học sinh THPT thông qua việc học các ứng dụng của vật lí kỹ thuật.
Tuy là chủ đề khó đối với học sinh nhưng được vận dụng nhiều trong đời
sống và trong khoa học kỹ thuật.
Vì vậy cần phải xây dựng những kiến thức mới, những tri thức khoa học
mới để giúp học sinh có thể dễ dàng hiểu và tiếp thu kiến thức của chương
“Các định luật bảo toàn”.
Với những lí do trên, vói mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy
học Vật lí ở các trường THPT nên chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “TỔ CHỨC
HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH LỚP 10 THPT THEO TIẾN
TRÌNH XÂY D ựN G TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”” làm đề tài nghiên cứu của
mình.
2. Mục đích nghiền cứu
Vận dụng lí luận dạy học hiện đại để tổ chức hoạt động nhận thức cho
học sinh để xây dựng được các tiến trình dạy học giải quyết vấn đề trong
chương “Các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực và phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2

- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học
sinh lớp 10 THPT.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu về việc tổ chức hoạt động nhận thức
của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT
cho học sinh.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được các tiến trình dạy học phù họp với quan điểm dạy học
hiện đại thì có thể phát huy được tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo
của học sinh về kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn”.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về việc thiết kế các tiến trình
dạy học Vật lí theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh, đặc
biệt là lí luận về xây dựng tiến trình dạy học Vật lí ở THPT.
- Điều tra thực trạng dạy học các kiến thức về các định luật bảo toàn - Vật
lí 10 nhằm tìm hiểu phương pháp dạy của giáo viên, phương pháp học và các
sai lầm phổ biến của học sinh khi học các kiến thức này. Từ đó đề xuất
nguyên nhân của các sai lầm và những biện pháp khắc phục chúng.
- Xác định mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” đó là xây
dựng các tiến trình dạy học trong chương “Các định luật bảo toàn” nhằm tổ
chức hoạt động nhận thức cho học sinh lớp 10 THPT.
- Nghiên cứu mục tiêu kiến thức, kỹ năng khi dạy học về các định luật bảo
toàn - Vật lí 10 để từ đó xác định những kiến thức càn thiết khi dạy học các
kiến thức đó.
- Dự kiến thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi của tiến trình
dạy học đã soạn thảo. Đồng thời thực nghiệm sư phạm cũng nhằm sơ bộ đánh

3

giá hiệu quả của hoạt động dạy học đã dự kiến đối với việc phát huy tính tích
cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Trên cơ sở đó, tiếp thu, hoàn
thiện, bổ sung tiến trình dạy học trong giờ học về các định luật bảo toàn đã
xây dựng.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận về cơ sở lí luận dạy học hiện đại để tổ chức hoạt động
nhận thức cho học sinh.
- Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chương trình Vật lí THPT nói chung và
chương “Các định luật bảo toàn” THPT nói riêng.
- Điều tra thực trạng dạy học phần các định luật bảo toàn của giáo viên và
học sinh lóp 10 bằng cách ừao đổi với giáo viên và học sinh, khảo sát qua các
bài kiểm ữa 15 phút, 1 tiết rồi vận dụng lí luận để xây dựng các tiến trình dạy
học cụ thể.
- Dự kiến thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khoa học, khả thi,
hiệu quả và hoàn thiện các tiến trình dạy học đó.
7. Đóng góp của đề tài
7.1. Đóng góp về mặt lí luận
Xây dựng được tiến trình dạy học về các định luật bảo toàn theo tiến trình
dạy học giải quyết vấn đề.
7.2. Đóng góp về mặt thực tiễn
Dùng làm tài liệu cho các bạn sinh viên các trường theo khối sư phạm
Dùng soạn giáo án các bài ừong chương “Các định luật bảo toàn”

4


8. Cấu trúc khóa luân
Ngoài phàn : Mở đàu, Kết luận, Tài liệu tham khảo và Phụ lục, khóa luận
gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động nhận thức
của học sinh ưong dạy học yật lí.
Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học các bài học trong chương “các
định luật bảo toàn”.
Chương 3: Dự kiến thực nghiệm sư phạm.

5


PHẦN II: NÔI DUNG
•

CHƯƠNG 1
C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT
ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. Phát triển năng lực học tập của học sinh trong dạy học Vật lí ở
trường THPT.
1.1.1. Bản chất hoạt động của việc học tập ở trường phổ thông
l.l.l.l.

•

Hoat đông hoc
«

o

•

“ Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người được điều khiển

bởi mục đích tự giác là lĩnh hội những tri thức, kĩ năng, kỹ xảo mới, những
hình thức hành vi và những dạng hoạt động nhất định”.
*

Cấu trúc của hoạt động học
Theo lí thuyết hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thành phần, có

quan hệ và tác động lẫn nhau như hình 1.1:
Động cơ

*

y

Hoạt động

Mục đích

Hàn 1 động

Phương tiện +-

Thao tác

điều kiện
Hình 1.4: Cấu trúc tâm lí của hoạt động học
- Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt
động đó. Hoạt động có đối tượng cấu thành từ các hành động. Hành động
gồm các thao tác. Hành động có mục đích, điều kiện, phương tiện cụ thể.
- 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 khao khát mong ước của người học. Muốn thỏa mãn động cơ ấy

6


phải thực hiện lần lượt những hành động để đạt được những mục đích cụ thể.
Mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác, sắp xếp theo một trình tự
xác định, ứ n g với mỗi thao tác trong những điều kiện cụ thể là những phương
tiện, công cụ thích hợp.
- Động cơ học tập có thể được kích thích, hình thành từ những kích thích
bên ngoài người học, nhưng quan trọng nhất, có khả năng thường xuyên được
củng cố và phát triển, có hiệu quả bền vững là sự kích thích bên trong bằng
mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiệm 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 yêu 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 yụ 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 phần,
mỗi môn học mà ta có thể đánh giá được. Để thực hiện mỗi mục đích cụ thể,
phải thực hiện những hành động tương ứng. Nhiệm yụ bài học thường được
diễn đạt dưới dạng các “bài toán nhận thức” hay “vấn đề nhận thức” mà nếu
giải được nó thì học sinh sẽ đạt được mục đích đề ra. Trong các hành động, có
hành động vật chất và hành động trí tuệ.
- Trong khi thực hiện một hành động, ta phải sử dụng một số phương
tiện, trong những điều kiện cụ thể. Tương ứng với hành động vật chất và hành
động trí tuệ có hai loại thao tác là thao tác chân tay và thao tác trí tuệ. Trong

thao tác chân tay thì sử dụng những công cụ, phương tiện vật chất như mắt,
tay, dụng cụ thí nghiệm, máy đo,.. .đối vói loại thao tác này thì ta có thể quan
sát được các quá trình thực hiện chúng nên có thể can thiệp trực tiếp vào quá

7


trình uốn nắn, rèn luyện làm cho học sinh có kĩ năng, kĩ xảo thực hiện chúng
một cách đúng đắn, có hiệu quả. Những thao tác trí tuệ có vai trò lớn, quyết
định trong nhận thức khoa học nên việc rèn luyện cho học sinh có kĩ năng, kĩ
xảo thực hiện các thao tác tư duy trong học tập vật lí luôn luôn là vấn đề thời
sự, còn nhiều khó khăn [10].
I.I.I.2.

•

Hoạt động dạy học
•

o

•«/

■

“ Hoạt động dạy học là một quá trình hoạt động thống nhất giữa giáo
viên và học sinh, ừong đó giáo viên giữa vai trò hướng dẫn, tổ chức, điều
khiển hoạt động của học sinh, học sinh giữ vai ữò tự tổ chức, tự điều khiển
hoạt động học của mình nhằm thực hiện các nhiệm vụ dạy học”.
* Đặc điểm của hoạt động dạy học: [3]

- Hoạt động dạy học ở trường trung học góp phần quan ttọng vào việc
thực hiện mục tiêu giáo dục học
- Hoạt động dạy học ở trường trung học được tiến hành với nội dung
dạy học có tính hệ thống ngày càng cao và mức độ ngày càng sâu
- Hoạt động dạy học được tiến hành với sự tham gia tích cực của học
sinh-chủ thể nhận thức có nhiều kinh nghiệm sống, có năng lực nhận thức
phát triển hơn trước so với cùng tuổi
- Hoạt động dạy học ở trường trung học được diễn ra với sự tác động
qua lại ngày càng cao giữa vai ữò tích cực, chủ động của học sinh và vai trò
chủ đạo của giáo viên.
1.1.2. Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh
Hoạt động học là 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.
Mục đích chính của việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kỉnh nghiệm
là sử dụng chúng trong hoạt động thực tiễn. Cách tốt nhất để hiểu được chính

8


là yận dụng. Trong quá trình nhận thức yật lí, HS luôn phải thực hiện các thao
tác chân tay (như: bố trí các dụng cụ thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ đo, thực
hiện các phép đo), các thao tác tư duy (phân tích, so sánh, khái quát hóa, trừu
tượng hóa, cụ thể hóa) và các hành động nhận thức (xác định đặc tính bản
chất của sự yật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ). Để HS
có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng
nhanh thì GV luôn phải có kế hoạch rèn luyện năng lực nhận thức cho HS.
* Biểu hiên của tính tích cưc nhân thức
•

•

•

- HS say mê với việc tìm ra kiến thức mới, hay tích cực, chủ động
tham gia vào các hoạt động học tập.
- HS có hứng thú, tò mò muốn tìm lời giải cho một kiến thức khoa học.
- HS tự lực hoạt động để xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức.
- Trước một vấn đề mới được giải quyết một phàn HS có nhu càu tiếp
tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng kiến thức sang phạm vi mới, lĩnh vực mói.
- HS độc lập ừong suy nghĩ, tự mình khắc phục khó khăn và nếu cần
mới nhờ tới sự giúp đỡ của GV.
- Hiểu bài và diễn đạt hay theo cách hiểu của mình.
Chính những biểu hiện ừên đây là tiêu chí đánh giá tính tích cực nhận
thức của HS trong học tập. Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã
có để giải quyết tốt nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra.
1.1.3. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
* Khái niệm năng lực
Theo tâm lí học, “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của
cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định nhằm đảm
bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”.
Như vậy năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ
những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó,

9


chỉ phải bỏ ra ít sức lao động mà đạt hiệu quả cao. Năng lực của HS sẽ là đích
cuối cùng của dạy học, giáo dục. Bởi vậy, những yêu cầu về phát triển năng
lực của HS cần đặt đúng chỗ của nó trong mục đích dạy học.

Năng lực của mỗi người một phần dựa trên cơ sở tư chất. Nhưng chủ
yếu năng lực được hình thành, phát triển và thể hiện ữong hoạt động tích cực
của con người dưới sự tác động, rèn luyện, dạy học và giáo dục. Việc hình
thành và phát triển phẩm chất nhân cách là phương tiện có hiệu quả nhất để
phát triển năng lực.
* Khái niệm sáng tạo
Sáng tạo là một hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần
hay yật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá ưị giúp giải quyết một
khó khăn, bế tắc nhất định [10].
Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá tri mới về
yật chất, tinh thần, tìm ra cái mói, giải pháp mới, công cụ mói, vận dụng
thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới [10].
Đối với HS, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết giải
quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện được
khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân HS. HS sáng tạo cái mói
đối với chúng nhưng thường không có giá trị cho xã hội. Để có sáng tạo, chủ
thể phải tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhận thức hoặc hành động và kết quả
là đề ra được phương án giải quyết không giống bình thường mà có tính mói
mẻ đối với loài người.
Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải chỉ do
bẩm sinh mà được hình thành và phát triển trong suốt hoạt động của chủ thể.
Bởi vậy, muốn hình thành năng lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho HS
những điều kiện cần thiết để có thể thực hiện thành công vói một số kết quả
mói mẻ nhất định của hoạt động đó.

10


Vậy sản phẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách
suy luận logic hay bắt chước làm theo.

* Biểu hiện của sự sáng tạo
Trong học tập, sự sáng tạo của HS được biểu hiện qua các hành động
cụ thể như sau:
- Từ những kinh nghiệm thực tiễn, từ kiến thức đã có HS nêu được giả
thuyết. Trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm thì HS đưa ra được các phương án
thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một thí nghiệm đưa ra nhiều cách chế tạo
khác nhau. Đề xuất được những sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác
hơn, dụng cụ bền đẹp hơn.
- HS đưa ra được dự đoán kết quả của giả thuyết. Cụ thể là HS đưa ra
dự đoán kết quả của thí nghiệm, dự đoán được phương án nào chính xác nhất,
phương án nào ít mắc sai số nhất, vì sao.
- Đề xuất được những phương án dùng những dụng cụ thí nghiệm đã
chế tạo để làm thí nghiệm kiểm tra các dự đoán trên và kiểm nghiệm lại kiến
thức lí thuyết đã học.
- Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn một cách linh hoạt như giải
thích một số hiện tượng yật lí và một số ứng dụng kĩ thuật có liên quan.
Chính những biểu hiện trên đây là tiêu chí để đánh giá tính tích cực và
năng lực sáng tạo của HS.
1.1.4. Phương pháp giải quyết vấn đề của các nhà Vật lí
-

Cũng như các môn khoa học tự nhiên khác, khoa học yật lí nghiên cứu

thế giói tự nhiên nhằm phát hiện ra những đặc tính và quy luật khách quan
của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên, v ấn đề then chốt đàu tiên phải đặt
ra cho người nghiên cứu là làm thế nào để tìm ra chân lí, làm thế nào để biết
được những điều mà nhà nghiên cứu tìm ra là đúng chân lí khách quan? v ấn
đề này được V.I.Lênin diễn tả một cách khái quát như sau: “Từ trực quan sinh

11

động đến tư duy trừu tượng, và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn đó là con
đường biện chứng của sự nhận thức chân lí, của sự nhận thức thực tại khách
quan”.
- Anhxtanh viết “bằng sơ đồ, tôi hình dung những vấn đề đó như sau”:

Hình 1.2. Con đường sáng tạo khoa học vật lí theo Anhxtanh
+ Chúng ta có những dự kiện E, những dữ kiện trực tiếp của kinh
nghiệm cảm giác của chúng ta.
+ A là những tiên đề mà từ đó ta rút ra những kết luận, v ề mặt tâm lí
học, A dựa trên cơ sở của E. Nhưng không có một con đường logic nào dẫn từ
E đến A. Chỉ có mối liên hệ trực giác (tâm lí) luôn luôn được tái diễn lại.
+ Từ các tiên đề A rút ra một cách logic những khẳng định bộ phận s với
mức độ chặt chẽ cao.
+ Những khẳng định được đối chiếu với E (kiểm tra bằng thực nghiệm)
[9,trl3]
-

Còn Richard FeynMan nói về việc phát minh những định luật mới như

sau: “Trước tiên người ta dự đoán về định luật đó. Tiếp theo thì tìm kết quả
của dự đoán đó và tìm hiểu cho rõ những gì suy ra từ định luật đó nếu định
luật đó đúng. Sau đó, so sánh những kết quả tính toán với những điều quan sát
được trong thiên nhiên, với kết quả của thực nghiệm hoặc là vói kinh nghiệm

12


của chúng ta và xem kết quả của việc so sánh đó như thế nào. Nếu những

phép tính cho kết quả không phù họp với các số liệu thực nghiệm thì định luật
không đúng. Chính mầm móng của khoa học là ở trong điều xác nhận đơn
giản đó” và điều phỏng đoán này hay điều phỏng đoán khác sinh ra từ đâu là
hoàn toàn không quan trọng, chỉ quan ttọng là nó phải phù hợp vói thực
nghiệm và có thể được xác định”, “nghệ thuật phỏng đoán các định luật của tự
nhiên. Đó thực sự là một nghệ thuật”. [5, ư. 170-172]
-

V.G.Razumôpxki ừên cơ sở khái quát hóa những lòi phát biểu giống nhau

của những nhà vật lí nổi tiếng như A.Anhxtanh, M.Plăng, M.Boocnơ,
I.Kapitsa,... đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa
học dưới dạng chu trình như hình 1.3 :

Hình 1.3. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí theo V.G.Razumôpxki
-

Chu trình gồm bốn giai đoạn chính: Từ việc khái quát hóa những dữ kiện

xuất phát đi đến xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng (mô hình trừu tượng
của hiện tượng). Từ mô hình dẫn đến việc rút ra các hệ quả lí thuyết (bằng suy
luận lí thuyết hay suy luận toán học), rồi từ hệ quả lí thuyết đến kiểm tra bằng
thực nghiệm. Nếu những dữ kiện thực nghiệm không phù hợp với những dự
đoán lí thuyết thì phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại hoặc thay đổi. Nếu những
dữ kiện thực tiễn phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lí
khoa học, một định luật, một thuyết vật lí và kết thúc một chu trình. Mô hình

13

trừu tượng được xác nhận trở thành một nguồn tri thức mới, tiếp tục được
dùng để suy ra những hệ quả mói hoặc giải thích những sự kiện thực nghiệm
mới phát hiện. Và 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
nào đó 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 họp hoặc phải bỏ
đi mà xây dựng mô hình mói 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 dàn dàn, làm giàu có thêm cho kiến thức khoa học. Bằng cách đó, con
người càng tiếp cận hơn với chân lí khách quan.
1.1.5. Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình sáng
tạo khoa học Vật lí.
■

•

•

Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng sơ đồ nhận thức khoa học một kiến
thức vật lí được diễn tả như hình 1.4 :

14


VẤN ĐỀ

Hình 1.4. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lí theo chu trình sáng tạo
khoa học theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng
* Các giai đoạn sáng tạo cao trong tiến trình:

- Giai đoạn phát hiện vấn đề từ một tình huống được tạo ra. Trong giai
đoạn này học sinh phải thấy được tính chất mói của hiện tượng mà những
kiến thức, kinh nghiệm đã có không thể giải quyết được.
- Giai đoạn dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề. Trong giai đoạn này, học
sinh phải đưa ra được phương án giải quyết vấn đề dưới dạng giả định, nghĩa
là phải tìm kiếm các kiến thức lí thuyết làm công cụ.

15


-

Giai đoạn hợp thức hóa kiến thức. Trong giai đoạn này, học sinh phải

tìm kiếm các phương án kiểm ứa kiến thức vừa xây dựng, nghĩa là xem xét sự
phù hợp giữa lí thuyết và thực tiễn.
1.2. Tình huống học tập vật lí và hệ thống câu hỏi định hướng mục đích
hành động cho học sinh trong tiến trình khoa học xây dựng một kiến
thức mói
1.2.1. Tình huống học tập vật lí
“Tình huống học tập là những tác động dưới mọi hình thức của giáo viên
vào học sinh nhằm chỉ ra mục đích hành động, cung cấp những dữ liệu cần
thiết cho học sinh, tạo các điều kiện, tạo hứng thú để họ có thể dựa vào đó tự
lực hành động trong một lĩnh vực nào đó”. Tình huống phải phù hợp với logic
nhận thức của học sinh (phù họp với trình độ nhận thức, với các kinh nghiệm
và kiến thức hiện có,...). Một tình huống học tập trong dạy học vật lí có thể
gọi là “tình huống học tập yật lí” hay “tình huống yật lí”. Cụ thể:
- Tình huống học tập vật lí là một tập hợp các tác động vật thể, mô hình
hoặc tính thần do giáo viên tổ chức nhằm mục đích làm cho học sinh tiếp
nhận vấn đề vật lí, tạo được tâm lí hưng phấn và các điều kiện ở các mức độ

khác nhau nhằm giúp học sinh hành động giải quyết vấn đề.
- Vấn đề vật lí là một nhiệm vụ nhận thức (một kiến thức, kĩ năng vật lí) đặt
ra trước học sinh ưong học tập, nhưng họ không thể giải quyết chúng bằng
những kiến thức cũ, kinh nghiệm đã có và kĩ năng đã biết mà muốn thực hiện
được thì bắt buộc phải có thêm kiến thức mới, kĩ năng mới. Nghĩa là phải có
sự sáng tạo trong quá trình giải quyết vấn đề.
- Và về bản chất, tình huống vật lí là một bài toán nên phải có ít nhất một
cái chưa biết, phải có những cái đã biết và những dữ kiện đã cho, phải có
những điều kiện quy định mối liên hệ những cái đã biết và cái chưa biết. Tức
là phải có đủ những điều kiện để chủ thể có thể hành động được. [9].

16


=> Xây dựng tình huống có vấn đề trong tiết dạy giúp học sinh phát huy
tối đa được tư duy trừu tượng để suy nghĩ vấn đề mà tình huống đặt ra. Và
hình thành trong đầu học sinh những câu hỏi mang tính chất giải quyết vấn
đề. Phát huy tính logic của trong việc xây dựng kiến thức mới của học sinh.
1.2.2. Hệ thống câu hỏi định hướng cho học sinh trong tiến trình khoa
học xây dựng một kiến thức mói
Trong các tình huống vật lí, để chỉ rõ mục đích hành động cần phải có các
lệnh hoặc các câu hỏi để định hướng cho học sinh đi vào vấn đề mói một cách
dễ dàng hơn. Việc đặt các câu hỏi phải họp lí, rõ ràng là rất quan ừong đối với
học sinh vì nó chỉ rõ mục đích hành động cần phải làm, nó làm cho học sinh
phải hành động chứ không phải thực hiện các thao tác. Chính vì thế nó sẽ làm
cho học sinh phải tự suy nghĩ và tư duy để trả lời câu hỏi và bắt buộc tất cả
học sinh phải hành động, phải suy nghĩ.
- Loại câu hỏi phát hiện vấn đề: “Tại sao không giải thích được điều này?
Tại sao chưa làm được điều này? Có cách nào làm được việc này chưa?”
- Loại câu hỏi tạo tình huống có vấn đề: “Vì sao như thế? Có tác dụng gì?

Giải thích thế nào? Sẽ thế nào nếu...? Phải thế nào đ ể...? Làm thế nào để tạo
ra được.. .trong thực tế?”.
- Loại câu hỏi cơ bản, nêu vấn đề cần giải quyết: “Có thể rút ra tính chất
(mối quan hệ) đó từ điều đã biết hoặc từ điều giả định như thế nào? Làm thế
nào để có thế quan sát, đo đạc cái gì cần cho sự xác lập tính chất hoặc mối
quan hệ và từ đó rút ra kết luận như thế nào?”.
+ Khảo sát lí thuyết: “Có thể suy ra điều này từ lí thuyết (điều đã biết
hoặc từ điều giả định nào đó) như thế nào? Có thể giả sử điều đó như thế
nào?”.

17


+ Khảo sát thực nghiệm: “Có thể thiết lập thí nghiệm như thế nào? cần
phải đo đại lượng nào? Và đo như thế nào? Có những cách đo nào có thể đo
được nó?”.
-

Câu hỏi yêu càu diễn đạt chính xác, cô đọng kiến thức xây dựng được:

“Nội dung của kiến thức đã xác lập được diễn đạt một cách chính xác, cô
đọng như thế nào? Có thể định nghĩa khái niệm, đại lượng đó như thế nào?
Có thể phát biểu về mối liên hệ (định luật) đó như thế nào?
1.3.Thưc tiễn day và hoc môn Vât lí ở các trường THPT
•

t V

«

•

o

Qua quá ữình học tập ở trường phổ thông và quá trình giảng dạy thực tập
ở một số trường THPT và qua điều tra nghiên cứu, trao đổi cho thấy học sinh
ở một số trường THPT có một số đặc điểm như sau:
* Mục đích, động cơ, thái độ học tập:
- Đa số học sinh cho rằng môn học Vật lí là môn học trừu tượng, khó hiểu do
đó chưa có hứng thú để học.
- Một số thì cho rằng học vật lí là chỉ để thi đại học nên chỉ chú ý vào học
thuộc lí thuyết, sau đó cố gắng làm nhiều bài tập là đủ. Nhưng cần phải hiểu
sâu các kiến thức đó thì mới có thể áp dụng các bài tập được.
- Rất ít học sinh có hứng thú học tập thực sự vì chưa hiểu ý nghĩa thiết thực
của bộ môn.
- Nhìn chung trong các giờ học trên lớp thì học sinh còn e ngại, chưa hăng
hái, hứng thú trong giờ học vật lí. Ngại bày tỏ quan điểm, chính kiến của
mình trước vấn đề cần nghiên cứu.
- Cách thức học vật lí vốn là học theo vở ghi là chính, lười suy nghĩ tìm tòi,
không chú tâm vào bài học, chủ yếu học theo kiểu đối phó (khi kiểm tra hoặc
khi có giờ Vật lí mới học).
* Năng lực nhận thức, mức độ tích cực, tự lực trong học tập

18