Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương cảm ứng điện từ vật lý 11 THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LÊ HỒNG HÀ

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM ẢO
NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 THPT

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý
Mã số

: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Mai Văn Trinh

Nghệ An, Năm 2013
i


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình
của các thầy giáo, cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè và người thân. Với những tình
cảm chân thành và trân trọng nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Mai Văn
Trinh, người trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Vật lý, phòng Sau
đại học trường Đại học Vinh, Lãnh đạo trường THPT Nghi Xuân – Hà Tĩnh, tạo
điều kiện cho tôi trong quá trình làm luận văn.

Cuối cùng, tôi bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã
giúp đỡ, động viên, khuyến khích tôi an tâm học tập và hoàn thành luận văn này.

Nghệ An, tháng 08 năm 2013

Lê Hồng Hà

ii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
CNTT
DH
DHVL
ĐC
GV
HS
PPDH
PTDH
TC
THPT
TN
TNA
TNMP
TNSP
VL

Chữ viết đầy đủ
Công nghệ thông tin

Dạy học
Dạy học Vật lý
Đối chứng
Giáo viên
Học sinh
Phương pháp dạy học
Phương tiện dạy học
Tích cực
Trung học phổ thông
Thí nghiệm
Thí nghiệm ảo
Thí nghiệm mô phỏng
Thực nghiệm sư phạm
Vật lý

iii


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động.................................................
Hình 1.2 Sự tương tác trong hệ dạy học ....................................................
Hình 1.3: Cấu trúc của hoạt động học cùng với các yếu tố hợp thành cơ

6
8

bản...........................................................................................................
Hình 1.4: Các thủ tục tiến hành TNA........................................................
Hình 1.5...................................................................................................
Hình 1.6...................................................................................................

Hình 1.7...................................................................................................
Hình 1.8...................................................................................................
Hình 1.9...................................................................................................
Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc logic nội dung..................................................
Hình 2.2: Sơ đồ biểu đạt logic của quá trình nhận thức khao học chương

15
26
30
31
32
32
33
38

“Cảm ứng điện từ”......................................................................................
Hình 2.3...................................................................................................
Hình 2.4...................................................................................................
Hình 2.5...................................................................................................
Hình 2.6: Di chuyển nam châm hoặc vòng dây........................................
Hình 2.7: Đóng ngắt khóa K......................................................................
Hình 2.8: Thay đổi diện tích vòng dây......................................................
Hình 2.9: Khung dây quay trong từ trường..............................................
Hình 2.10: Các thí nghiệm dùng để cùng cố.............................................
Hình 2.11: Các video clip.........................................................................
Hình 2.12: Video clip thí nghiệm dòng điện Fu-cô..................................

39
40
41

41
41
42
42
42
43
43
44

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng hoạch định các hoạt động của giáo viên và học sinh.......
Bảng 1.2. So sánh phương pháp dạy học tích cực và phương pháp dạy học

12

truyền thống.........................................................................................
Bảng 1.3. Bảng so sánh các đặc điểm của thí nghiệm thực và mô phỏng bằng

19

máy vi tính..............................................................................
Bảng 3.1......................................................................................................
Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra......................
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất.............................................................
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích................................................
Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực.......................................................
Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số........................................................

25
57
59
59
60
61
62

v


DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm.................................................
Đồ thị 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm...................................................
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất lũy tích......................................................
Đồ thị 3.2. Phân phối tần suất lũy tích....................................................
Biểu đồ 3.3. Phân loại học lực của hai nhóm
............................................

vi

59
60
60
61
61


MỤC LỤC

3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm.......................................................................................58
Kết luận chương 3................................................................................................................63

PHỤ LỤC

vii


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thế kỉ XXI, thế giới bước vào thời kì khoa học công nghệ hậu công
nghiệp, thời kì kinh tế tri thức, thương mại điện tử, chính phủ điện tử… Xã hội
loài người phát triển vượt bậc bằng tư duy sáng tạo, tài năng, chất xám của
con người. Trong khi đó, Việt Nam vẫn là một nước đang phát triển với nền
kinh tế nông nghiệp. Để có thể bắt nhịp sự phát triển chung của thế giới, nhân tố
quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập
quốc tế là con người, là nguồn nhân lực. Đó là những con người năng động, sáng
tạo, biết học hỏi và áp dụng sáng tạo tinh hoa văn hóa nhân loại, biết tìm ra lối đi
riêng phù hợp hoàn cảnh cụ thể của dân tộc; đó phải là những con người sản
phẩm của nền giáo dục mới.
Trước những yêu cầu của thời đại đòi hỏi ngành giáo dục phải thực hiện đổi
mới chương trình giáo dục phổ thông một cách đồng bộ từ mục tiêu, nội dung,
phương pháp, phương tiện đến cách thức đánh giá kết quả dạy học, trong đó khâu
đột phá là đổi mới phương pháp dạy học. Nhà trường phổ thông không chỉ trang bị
cho học sinh những kiến thức, kĩ năng loài người đã tích lũy được mà còn phải bồi
dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo ra tri thức mới, cách giải quyết vấn đề mới
trong học tập.
Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã khẳng định "Đổi mới căn
bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội
hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục,

phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục là khâu then chốt" và "Giáo
dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng
nhân tài, góp phần quan trọng xây dựng đất nước, xây dựng nền văn hóa và con
người Việt Nam".
Mục tiêu phát triển giáo dục là: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được
đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân
chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn
diện, gồm: giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành,
năng lực ngoại ngữ và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất

1


lượng cao phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng
nền kinh tế tri thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt
đời cho mỗi người dân, từng bước hình thành xã hội học tập” [19].
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí
nghiệm vào trong các bài học Vật lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao
chất lượng dạy và học, góp phần tích cực trong hoạt động truyền đạt kiến thức cho
học sinh.
Qua thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ”, chúng tôi nhận thấy đây là
một chương có nội dung kiến thức phong phú, được xây dựng bằng thực nghiệm và
gắn liện với thực tiễn, nhưng tương đối trừu tượng đối với học sinh, vì vậy cũng gây
nhiều khó khăn cho cho việc dạy và học. Tuy nhiên đây là một nội dung khá quan
trọng, tạo cơ sở cho các em tiếp thu những kiến thức về dòng điện xoay chiều sau
này.
Việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và máy vi tính nói riêng vào dạy
học Vật lý là một hướng đi thích hợp và mang tính cấp thiết. Máy vi tính với những
thế mạnh về lưu trữ, xử lý và trình bày thông tin một cách linh hoạt cho phép xây
dựng những thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo. Những thí nghiệm này nếu

được sử dụng một cách linh hoạt trong quá trình dạy học sẽ làm tăng tính trực quan,
kích thích hứng thú học tập và sự chú ý ở mức độ cao đối với học sinh, giúp cho
giáo viên giảm thời gian thuyết trình, không mất nhiều thời gian vào việc biểu diễn
và thể hiện thông tin trong giờ học. Với các thí nghiệm có tính nguy hiểm đối với
con người hoặc các thí nghiệm có thời gian diễn ra rất nhanh (hay rất chậm) và các
thí nghiệm có tính trừu tượng thì việc thay thế chúng bằng những thí nghiệm mô
phỏng và thí nghiệm ảo trên máy vi tính là một cách tối ưu. Có thể thấy rằng, viếc
sử dụng máy vi tính với tư cách là một phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học
Vật lý có rất nhiều ưu điểm nổi trội, nó có thể được ứng dụng trong nhiều giai đoạn
của quá trình dạy học, từ việc xây dựng tình huống học tập, nghiên cứu giải quyết
vấn đề, xây dựng kiến thức mới đến việc củng cố và vận dụng kiến thức … Tuy
nhiên, cũng cần nhận thức rằng, máy vi tính không phải là một phương tiện dạy học
vạn năng có thể thay thế toàn bộ các phương tiện dạy học truyền thống khác. Giáo
viên phải là người có vai trò tổ chức, thiết kế quá trình dạy học, là người quyết định

2


lựa chọn phương tiện, lựa chọng thời điểm sử dụng, hình thức sử dụng và phạm vi
sử dụng máy vi tính nhằm đạt được hiệu quả cao nhất của hoạt động dạy học.
Xuất phát từ cơ sở lý luận nêu trên và với mong muốn góp phần vào việc
nghiên cứu nâng cao chất lượng, hiệu quả trong dạy và học Vật lý, tôi nghiên cứu
thử nghiệm đề tài: “Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích
cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện
từ” vật lí 11 THPT ”.
2. Mục đích nghiên cứu
Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý nhằm
kích thích hứng thú và phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của
học sinh từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu:
Quá trình dạy và học Vật lý chương trình THPT
Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý.
Hoạt động dạy học Vật lý 11 THPT hiện nay có sự hỗ trợ của thí nghiệm
mô phỏng và thí nghiệm ảo.
3.3. Phạm vi nghiên cứu:
Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học chương
“Cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng TNMP và TNA một cách hợp lý trong dạy học sẽ có thể kích
thích sự hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức cho học
sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí
nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
5.2. Nghiên cứu nội dung các kiến thức dạy học chương "Cảm ứng điện từ"
Vật lí 11 THPT.
5.3. Sưu tầm, xây dựng một số thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo hỗ trợ
dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT.

3


5.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ”
nhằm phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của học sinh.
5.6 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của đề tài, rút ra những
kết luận về hiệu quả của đề tài.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hướng phát triển của đề tài.

Nghiên cứu phân phối chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, chuẩn
kiến thức kĩ năng Vật lý 11 THPT.
6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
Tiến hành giảng dạy để đánh giá giả thuyết của đề tài
6.3. Phương pháp thống kê toán học.
7. Đóng góp của đề tài
7.1. Về lý luận
Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí
nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
7.2. Về thực tiễn
Sưu tầm được hai bộ thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT.
Thiết kế ba tiến trình sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy
học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT.
8. Cấu trúc luận văn
Mở đầu
Chương 1. Cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiêm
ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
Chương 2. Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo vào dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

4


Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG

VÀ THÍ NGHIÊM ẢO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Bản chất của hoạt động học và chức năng của hoạt động dạy
1.1.1. Bản chất của hoạt động học
Quan tâm và nghiên cứu đến đổi mới quá trình DH là phải quan tâm đến bản
thân hoạt động học. Nền GD hiện đại trên thế giới tiến vào thế kỷ 21, tiến vào nền
văn minh trí tuệ “Đặt việc học, người học vào trung tâm của nền GD”.
Mục tiêu của DH là nhằm trang bị cho HS những kiến thức phổ thông, hiện
đại phù hợp với trình độ, với đặc điểm lứa tuổi để HS có thể sử dụng kiến thức
đó một cách tốt nhất trong học tập cũng như trong cuộc sống sau này. Muốn vậy
HS phải tự lực tìm tòi, xây dựng kiến thức mới dưới sự hướng dẫn của GV. Vì
vậy không thể quan niệm sự hình thành kiến thức (hoạt động học) của HS chỉ
đơn giản là sự in vào đầu óc HS những câu chữ, xem như những cái đã có sẵn,
tồn tại độc lập đối với HS.
Theo quan điểm tâm lý học tư duy thì hoạt động học là quá trình phát triển
về thể chất về cấu trúc hành động, cùng một biểu hiện hành vi bên ngoài
giống nhau nhưng cái chất lượng của hoạt động học vấn có thể khác nhau tuỳ
thuộc vào quá trình phát triển của các cấu trúc của các hành động của chủ thể. Ở
đây hành vi được xem như biểu hiện ra bên ngoài của kết quả hoạt động, còn
cách thức để đạt tới kết quả đó được xem như cấu trúc bên trong của hoạt động
học.
Theo quan điểm hiện đại thì hoạt động học phải là quá trình hình thành và
phát triển các dạng thức và hành động xác định của người học, đó là sự thích ứng
của chủ thể với tình huống học tập thích đáng thông qua sự đồng hoá (hiểu được,
làm được) và sự điều tiết (có sự biến đổi của bản thân, tạo được cái mới với chủ
thể) nhờ đó người học phát triển năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách.
Việc học tập của mỗi HS là một hoạt động đặc thù của con người, nó có cấu
trúc bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động đến nhau: Một bên là động cơ,
mục đích, phương tiện bên kia là hoạt động, hành động, thao tác.

5


N.Lêochiep đã mô tả cấu trúc tâm lý của hoạt động (hình1.1)

Chủ thể

Đối tượng

Hoạt động

Động cơ

Hành động

Mục đích

Thao tác

Điều kiện, phương tiện

Hình 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động [10]
Có thể phân tích cấu trúc của hoạt động học như sau:
Chủ thể hoạt động là HS được xác định khi chỉ ra đối tượng tương ứng
(môn học, bài học…). Khi HS say mê hướng vào đối tượng nhằm TC hoạt động
chiếm lĩnh lấy đối tượng thì mới thực sự trở thành chủ thể của hoạt động học.
Động cơ học tập được quyết định cơ bản bởi nội dung đối tượng. Động cơ
là sự say mê TC hướng vào chiếm lĩnh đối tượng. Nhu cầu gặp đối tượng tạo nên
sự say mê TC. Sự lĩnh hội nội dung đối tượng làm phong phú, phát triển chủ thể,
càng kích thích nó hứng thú TC hơn trong tìm tòi học tập. Trong thực tế, những

động cơ ngoài đối tượng cũng có vai trò rất to lớn kích thích TTC hoạt động của
HS. Nhưng động cơ đích thực có tính cơ bản, bền vững, tạo nên sự phát triển
trong DH là động cơ đối tượng.
Hoạt động học của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động.
Hoạt động học được cụ thể thành những hành động, mỗi hành động đều phải
tiến hành nhờ các thao tác để thực hiện nhiệm vụ cụ thể.
Mỗi nhiệm vụ lại xác định rõ mục đích và những điều kiện, phương tiện
để thực hiện nhiệm vụ đó.
Như vậy hoạt động học nói chung là quá trình thích ứng của người học với

6


những tình huống thích đáng làm nảy sinh và phát triển ở người học những
dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở những người học những năng lực, thể
chất, tinh thần và nhân cách cá nhân. Nói riêng hoạt động học có chất lượng một
tri thức khoa học phải là quá trình thích ứng của người học với những tình
huống học tập thích đáng. Chính quá trình thích ứng này là hoạt động của
người học xây dựng nên tri thức mới với tư cách là phương tiện tối ưu giải
quyết tình huống mới. Đồng thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các
năng lực nhận thức, thực tiễn và nhân cách của người học [21].
1.1.2. Bản chất của hoạt động dạy học
Quá trình học tập của HS là quá trình nhận thức thế giới thông qua nhận thức
các tri thức khoa học. Việc DH của mỗi GV là hoạt động đặc thù của con người.
Trong hoạt động dạy học GV phải thực sự là chủ thể của hoạt động dạy, muốn
vậy phải TC sự say mê vào đối tượng (HS - mục tiêu, nội dung môn học, HS
và PP chuyển nội dung môn học thành tri thức, kỹ năng, kỹ xảo…ở HS) tìm
tòi suy nghĩ sáng tạo để thực hiện những nhiệm vụ DH của mình để đạt hiệu quả
tối ưu.
Theo quan điểm về hoạt động có ý thức của A.N Lêônchiepv phải xuất phát

từ nhu cầu khách quan và khả năng chủ quan, lựa chọn một đối tượng làm mục
đích của hoạt động có ý thức của con người mới thực hiện được. Vì thế GV phải
thực hiện nhiệm vụ của mình là chuyển giao nhiệm vụ khách quan thành động
cơ học tập của HS [10].
Theo A.M.Machíukin thì DH là phải làm cho người học phát triển được trí
tuệ, động cơ học tập và hứng thú nhận thức. Do vậy sự DH là sự tổ chức, định
hướng việc xây dựng, chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển nhân cách. DH
phải luôn tạo ra sự “mất cân bằng” về mặt tâm lý tạo ra xung đột xã hội- nhận thức
trong bản thân HS nhằm thiết lập sự “cân bằng” mới trong quá trình học tập [11].
Theo giáo sư Phạm Hữu Tòng: Nếu học là hành động của chủ thể HS thích ứng
với tình huống do vậy dạy phải là dạy hành động (hành động chiếm lĩnh kiến thức và
hành động vận dụng kiến thức).Trong dạy học GV cần tổ chức các tình huống học tập
đòi hỏi sự thích ứng của HS qua đó HS chiếm lĩnh được kiến thức đồng thời phát triển
trí tuệ và nhân cách của mình [21].

7


1.1.3. Hệ tương tác dạy học
Quá trình DH các tri thức thuộc môn khoa học cụ thể được hiểu là quá
trình hoạt động của GV và của HS trong sự thống nhất biện chứng của ba
thành phần trong hệ DH bao gồm GV, HS, tư liệu hoạt động DH. Có thể mô tả hệ
tương tác DH bằng sơ đồ hình 1.2.

Định hướng
Liên hệ ngược
Giáo
viên

Học

sinh
Thích ứng

Tổ chức

Tư liệu hoạt động
DH (môi trường)

Cung cấp tư
liệu tạo tình
huống

Hình 1.2. Sự tương tác trong hệ dạy học [23]
Theo sơ đồ này, hành động của GV tới HS là sự định hướng của GV đối với
sự tương tác trao đổi giữa HS với nhau qua đó còn định hướng cả sự cung cấp
những thông tin cần thiết cho tổ chức và định hướng của GV đối với hành động
học của HS.
Hành động của HS đối với tư liệu hoạt động DH là sự thích ứng của HS với
tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng trí thức cho bản
thân mình và sự tương tác đó của HS đối với tư liệu đem lại cho GV những thông
tin liên hệ ngược lại cần thiết cho sự chỉ đạo của GV đối với HS.
Tương tác trực tiếp giữa các HS với nhau và giữa HS với GV là sự trao đổi
tranh luận giữa các cá nhân HS tranh thủ sự hỗ trợ của xã hội từ phía GV và tập
thể HS trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho mình và do đó đồng thời
năng lực trí tuệ và nhân cách của họ từng bước phát triển.
1.2. Những định hướng cơ bản trong việc đổi mới phương pháp dạy học vật lí
ở trường phổ thông [3], [4]

8

1.2.1. Sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống theo tinh thần phát huy
tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh
Trong việc đổi mới PPDH, ta không phủ nhận vai trò của các PPDH
truyền thống. Ở một mức độ nào đó, ta phải xem xét các phương pháp này theo
quan điểm mới, theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS. Muốn vậy,
GV phải kích thích được óc tò mò khoa học, ham hiểu biết của HS bằng cách tạo
ra những tình huống có vấn đề. Đó thường là những câu hỏi thú vị gây hứng thú
học tập, tạo nhu cầu nhận thức và có thể nghiên cứu được đối với HS.
Hệ thống các PPDH truyền thống được phân thành các nhóm phương pháp
như nhóm các phương pháp dùng lời, nhóm các phương pháp trực quan, nhóm
các phương pháp thực hành. Trong dạy học truyền thống, GV thường hay sử dụng
kết hợp nhiều PPDH thuộc các nhóm khác nhau một cách linh hoạt.
Như vậy, đổi mới PPDH không phải là phủ định hoàn toàn các PPDH
truyền thống mà sử dụng chúng theo tinh thần mới như phát huy tính tích cực,
chủ động, sáng tạo của người học.
1.2.2. Chuyển từ phương pháp nặng về sự diễn giảng của giáo viên sang
phương pháp nặng về tổ chức cho học sinh hoạt động để tự chiếm lĩnh kiến
thức và kĩ năng
Theo PPDH truyền thống, GV là người truyền thụ kiến thức, còn HS là
người tiếp thu kiến thức. Ở đây, GV chủ yếu sử dụng phương pháp giảng giải
kết hợp minh họa, việc sử dụng thiết bị dạy học hạn chế dẫn đến tình trạng dạy
theo kiểu “thầy đọc – trò chép”. Theo phương pháp mới, GV giao cho HS đọc,
nghiền ngẫm SGK, rồi sau đó đặt câu hỏi để kiểm tra sự lĩnh hội kiến thức của
các em. Thông qua cách trả lời, trình bày, báo cáo mà HS được rèn luyện những kĩ
năng và tố chất cần thiết cho mình.
Theo quan niệm mới về dạy học, vai trò chủ yếu của GV là tổ chức, hướng
dẫn, điều khiển hoạt động học tập của HS, giúp HS đạt được mục tiêu của bài
học. GV không thuyết trình, giảng giải mọi vấn đề mà chủ động tạo điều kiện rèn
luyện óc độc lập suy nghĩ và tư duy sáng tạo cho HS.

Việc đổi mới PPDH của GV đòi hỏi HS phải đổi mới phương pháp học tập.
Đây là một tất yếu đòi hỏi người học phải nỗ lực, chủ động, sáng tạo trong các hoạt

9


động nhận thức của mình. Như vậy, trọng tâm của tiết dạy phải đặt vào hoạt động
của HS trong tiết dạy đó.
Phối hợp các hình thức tổ chức hoạt động học tập ngoài lớp học để tạo điều
kiện cho việc rèn luyện những hoạt động học tập đa dạng của HS, cần phối hợp
nhiều hình thức tổ chức học tập ngoài lớp học, trong đó chuyển dần từ dạy học
truyền thụ kiến thức sang dạy học giải quyết vấn đề như:
– Tổ chức và hướng dẫn cho HS tự học môn VL ở nhà, làm thí nghiệm
thực hành, lấy số liệu thống kê, nghiên cứu học tập, ngoại khóa...
– Tổ chức các nhóm nghiên cứu nhỏ, thi nhóm các nhà nghiên cứu trẻ. Đề
tài nghiên cứu có thể rất đa dạng như làm một thí nghiệm nào đó về VL, tìm hiểu
một ứng dụng nào đó của VL trong thực tế hoặc cấu tạo và hoạt động của một thiết
bị kĩ thuật nào đó...
1.2.3. Tăng cường học tập cá nhân, phối hợp một cách hài hòa với học tập hợp
tác
Các hình thức tổ chức học tập cá nhân, theo nhóm và theo lớp là các hình
thức vẫn được áp dụng theo PPDH truyền thống. Theo PPDH mới, hình thức học
tập cá nhân vẫn là hình thức học tập cơ bản, có hiệu quả nhưng HS phải có tinh
thần học tập một cách tự giác, chủ động. Học tập hợp tác là hình thức học tập bổ
trợ có tác dụng rèn luyện người học tinh thần hợp tác lao động, chia sẻ kinh
nghiệm, học hỏi lẫn nhau, ý thức trách nhiệm với công việc chung. Phối hợp chặt
chẽ những nỗ lực cá nhân trong tự học với việc học tập hợp tác trong nhóm. Một
trong những hình thức tăng cường hoạt động của HS trên lớp là sử dụng phiếu học
tập cho HS.
Trong học tập, không phải bất kì một nhiệm vụ học tập nào cũng có thể

được hoàn thành bởi những hoạt động thuần túy cá nhân. Có những câu hỏi,
những vấn đề được đặt ra khó và phức tạp, đòi hỏi có sự hợp tác giữa các cá nhân
mới có thể hoàn thành nhiệm vụ. Theo lí thuyết về vùng phát triển gần nhất của
Vư-gốt-sky, mỗi cá nhân có thể vươn tới những tầm hiểu biết rộng hơn nhờ sự
trao đổi với bạn bè. Thông qua sự hợp tác tìm tòi, nghiên cứu, thảo luận, tranh
luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được điều chỉnh, khẳng định hay bác
bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới.

10


Như vậy, hình thức học tập cá nhân vẫn là hình thức hoạt động chủ yếu giúp
HS phát triển các năng lực. Hoạt động nhóm suy cho cùng cũng nhằm giúp cá nhân
chủ động, tích cực tham gia vào quá trình nhận thức của mình.
1.2.4. Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học
Trong xã hội hiện đại, sự bùng nổ thông tin đòi hỏi mỗi cá nhân phải nỗ lực
học tập biết cách cập nhật thông tin. GV cần phải quan tâm đến phương pháp học
của HS, từng bước hình thành năng lực tự học để các em có thể tự bổ sung kiến
thức và học thường xuyên suốt đời, bằng cách:
– Coi trọng việc trao dồi kiến thức lẫn việc bồi dưỡng kĩ năng, đặc biệt là
những kĩ năng quá trình để đạt tới kiến thức.
– Coi trọng việc truyền thụ các phương pháp nhận thức đặc thù của bộ môn
như PPTN, phương pháp mô hình... Trong đó các thí nghiệm, mô hình VL không
chỉ là phương tiện minh họa kiến thức, mà chủ yếu đóng vai trò cung cấp thông
tin và là phương tiện giải quyết vấn đề đặt ra.
Việc tự học của HS là hoạt động rất cần thiết. Ở đây, người GV cần phải
bồi dưỡng cho HS khả năng thu thập thông tin, huấn luyện cho HS cách nắm bắt
nội dung chính của tài liệu học tập đồng thời giao bài tập về nhà cho HS, có thể
tính toán cân đối giữa nội dung học tập trên lớp và nội dung cần tìm hiểu ở nhà.
1.2.5. Coi trọng việc rèn luyện kĩ năng ngang tầm với truyền thụ kiến thức.

Đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh
Việc rèn luyện kĩ năng là một trong những yêu cầu rất quan trọng trong việc
hình thành nhân cách HS. Hiện nay, rất ít GV chú ý đến lĩnh vực này cho HS.
Trên lớp GV cố gắng truyền đạt kiến thức mà không chú ý đến rèn luyện tư duy,
rèn luyện kĩ năng cho HS. Đổi mới PPDH cũng như kiểm tra, đánh giá coi trọng
những kĩ năng, năng lực thực hành của HS. Như vậy, người GV phải bồi dưỡng
cho HS kĩ năng sống cần thiết bên cạnh truyền thụ kiến thức.
Đổi mới PPDH phải đi đôi với đổi mới đánh giá kết quả học tập của HS.
Việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS phải căn cứ vào mục tiêu của
môn học. Kiểm tra không những trình độ nắm vững kiến thức và vận dụng kiến
thức lí thuyết mà cả kĩ năng thực hành thí nghiệm, đánh giá cao khả năng vận
dụng kiến thức và kĩ năng xử lí và giải quyết sáng tạo những tình huống mới

11


hoặc ít nhiều thay đổi. Phối hợp kiểm tra bằng trắc nghiệm tự luận và trắc
nghiệm khách quan. Tạo điều kiện để HS tự đánh giá kết quả học tập của mình.
1.2.6. Tăng cường sử dụng thiết bị dạy học, chú trọng các thí nghiệm, ứng
dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lí
Trong PPDH mới đòi hỏi người GV phải tăng cường khai thác và sử dụng
thành thạo các thí nghiệm sau đây:
– Thí nghiệm cho HS làm trên lớp dưới hình thức cá nhân hay theo nhóm.
– Thí nghiệm do GV với một nhóm HS làm biểu diễn trên lớp.
– Thí nghiệm do HS làm trong phòng thí nghiệm.
Những năm gần đây, CNTT trong các nhà trường đã được quan tâm. Mục
tiêu của việc học tin học trong nhà trường, mối quan hệ giữa tin học với tư cách là
một môn học với việc ứng dụng CNTT trong dạy học đã dần dần được xác định rõ
ràng qua các cấp học. Cán bộ quản lí giáo dục và GV đã từng bước nhận thức đầy
đủ vai trò của CNTT trong dạy học. CNTT được chú trọng ở tất cả các bộ môn

để góp phần thực hiện đổi mới PPDH.
Việc sử dụng CNTT trong dạy học sẽ góp phần đổi mới PPDH trên các mặt
như thực hiện học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, tăng cường tự học trong
quá trình dạy học, sử dụng luân chuyển những hình thức dạy học đa dạng, hình
thành và sử dụng công nghệ dạy học và đổi mới kiểm tra đánh giá.
1.2.7. Đổi mới cách soạn giáo án
– Lượng hoá các mục tiêu kiến thức và kĩ năng của bài học.
– Chia bài học thành một số nội dung riêng biệt hoặc tổ chức bài học thành
một chủ đề học tập.
– Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm, các PTDH cần thiết.
– Hoạch định các hoạt động học của HS và các hoạt động dạy tương ứng của
GV trong tiết học. Ví dụ:
Bảng 1.1. Bảng hoạch định các hoạt động của giáo viên và học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
– Tạo tình huống học tập, giao nhiệm – Tiếp nhận nhiệm vụ học tập
vụ học tập cho HS.
– Tổ chức, hướng dẫn hoạt động cho – Thu thập thông tin
HS
12


+ Giảng sơ lược nội dung (nếu cần).

+ Nghe GV giảng.

+ Giới thiệu và hướng dẫn cách

+ Tìm thông tin trong SGK và các tài

tham khảo tài liệu, làm thí nghiệm,

liệu khác, làm thí nghiệm, quan sát

lấy kết quả thí nghiệm.
hiện tượng, lấy kết quả thí nghiệm.
– Tổ chức cho HS xử lí thông tin và – Xử lí thông tin và báo cáo kết quả
báo cáo kết quả
+ Tổ chức cho HS thảo luận nhóm + Tranh luận với bạn bè trong nhóm để
để nhận xét kết quả, đưa ra kết rút ra nhận xét, kết luận từ những điều
luận và hướng dẫn HS cách lập bảng, tìm hiểu được. Lập bảng, vẽ đồ thị,
vẽ đồ thị, rút ra kết luận từ đồ thị.

nhận xét kết quả.

+ Đánh giá nhận xét, kết luận của HS,
tổ chức hợp thức hoá kiến thức.

+ Báo cáo kết quả trước lớp và trả lời

– Củng cố bài.

các câu hỏi của GV.
– Ghi nhận những kết luận cuối cùng.

– Cho bài tập vận dụng.

– Làm bài tập vận dụng.

1.3. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh

1.3.1. Tính tích cực hoạt động nhận thức là gì ?
TTC nhận thức trong hoạt động là một tập hợp các hoạt động nhằm làm
chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp thu
tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập [29].
TTC, nét tính cách rất quan trọng trong nhân cách thể hiện ở năng lực làm
thay đổi thực tiễn, theo nhu cầu, mục đích của mình trong hoạt động sản xuất, học
tập, sáng tạo, đấu tranh,…
TTC cần phải được định hướng đúng đắn, phải nhằm phục vụ cho những mục
đích tốt đẹp, cao cả, thì hoạt động của con người mới có giá trị đích thực, mới đem
lại lợi ích cho bản thân và xã hội. Nét tính cách này cần được GD ngay từ bé
bằng cách tạo ra những tình huống để trẻ em tự tìm cách thỏa mãn đòi hỏi, đôi khi
người lớn có thể mách bảo, nhưng tránh lối làm thay khiến tạo dần cho trẻ tính ỷ
lại, thụ động, chờ đợi. Kết quả của mỗi lần tự làm như vậy sẽ động viên trẻ hăng
hái tự lập giải quyết các nhu cầu của mình và dần dần chủ động tham gia vào
công việc chung của gia đình, tập thể. Để duy trì liên tục TTC cần có sự theo dõi

13


và đánh giá của người lớn và tập thể, kể cả khi việc làm thành công cũng như khi
khó khăn, trở ngại.
TTC nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức. Hạt nhân cơ bản của
TTC nhận thức là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do thúc đẩy của hệ
thống nhu cầu đa dạng. Nhu cầu nhận thức cái mới, nhu cầu vươn lên một trình độ
cao hơn là nguồn gốc TTC hoạt động nhận thức của HS. TC là một biểu hiện
của ý thức khi đã có ý thức thì HS sẽ TC, chủ động và sáng tạo trong mọi tình
huống. Trong học tập TTC nhận thức của HS đặc trưng bởi khát vọng học tập,
cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức [29].
Tính “TC nhận thức” của HS theo Tiến sĩ I.F. Kharlamop (Liên Xô cũ ) có
thể được định nghĩa như sau:

Nói chung, TTC là trạng thái hoạt động của các chủ thể, nghĩa là của
người hành động. Vậy TTC nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc
trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm
vững kiến thức.
Kết quả của việc học chỉ thực sự có được khi HS tích cực và chủ động tham
gia vào quá trình DH. Cấu trúc của hoạt động học cùng với các yếu tố hợp thành
cơ bản của nó có thể biểu diễn theo sơ đồ hình 1.3.

14


Nguồn kiến thức

Hoạt động nhận thức

Lời nói sinh động
của GV;

Thái độ đối với việc
học tập: nhu cầu, kiến
thức, hướng tâm lí,
tinh thần trách
nhiệm…

Thực hiện công
tác thực hành và
làm TN; SGK;
Tài liệu khoa học;
Hoạt động thực
tiễn.

Hành động trí tuệ:
a) “Lĩnh hội” tài liệu.
b) Thông hiểu tài
liệu.
c) Ghi nhớ kiến thức.
d) Luyện
tập vận
dụng kiến thức vào
thực tiễn.
e) Ôn tập, khái quát
hoá và hệ thống hoá
tài liệu đã học.
g) Tự kiểm tra.

Kết quả của hoạt
động nhận thức
Sự chú ý có chủ định,
sự cần mẫn, tính
ham hiểu biết, lòng
say mê học tập.

Biểu tượng.
Thông hiểu.
Nắm vững sự kiện,
khái niệm.
Hình thành kĩ năng, kĩ
xảo.
Hệ thống kiến thức và
đào sâu kiến thức.

Phát hiện mức độ nắm
vững kiến thức.
Sự phát triển chung của
HS, hình thành quan
điểm và niềm tin, phát
triển năng khiếu và thiên
tư

Hình 1.3. Cấu trúc của hoạt động học cùng với các yếu tố hợp thành cơ bản.
Trong quá trình DH, khối lượng kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của HS tăng lên,
tầm hiểu biết được mở rộng, quan điểm và niềm tin chính trị được hình thành.
Khía cạnh đặc biệt quan trọng của sự phát triển là sự biến đổi về chất của bản
thân hoạt động nhận thức và tư duy nói chung. Chỉ trong quá trình học tập TC,
HS mới rèn được kĩ năng kiến thức, sự say mê học tập, và cả sự hoàn thiện
những năng lực nhận thức chung và riêng. Tất cả những cái đó dẫn tới việc
hoàn thiện nhân cách nói chung, và làm phong phú thêm những nhu cầu nhân
thức và tinh thần.
Như vậy, việc học cần dựa trên nền tảng của hoạt động nhận thức TC của
HS và đòi hỏi HS phải có thái độ và tinh thần TC như vậy.

15


1.3.2. Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh
HS là chủ thể của quá trình học tập, chỉ thực sự đạt kết quả cao nếu HS là
người có ý thức chủ động TC và sáng tạo. TTC ở đây là thái độ của HS muốn
nắm vững kiến thức, hiểu sâu sắc nội dung học tập bằng mọi cách và cố gắng để
vận dụng những hiểu biết ấy vào cuộc sống.
TTC hoạt động nhận thức của HS được biểu hiện qua các dấu hiệu sau:
- Có chú ý học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập hay không (thể
hiện ở việc hăng hái phát biểu ý kiến, ghi chép...)?
- Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao không?
- Có ghi nhớ tốt những điều đã được học không?
- Có hiểu bài học không?
- Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?
- Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không?
- Tốc độ học tập có nhanh không?
- Có hứng thú trong học tập hay chỉ vì một ngoại lực nào đó mà phải học?
- Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?
- Có sáng tạo trong học tập không?
Về mức độ TC của HS trong quá trình học tập có thể không giống nhau, có
một số dấu hiệu sau đây:
- Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài (gia
đình, bạn bè, xã hội).
- Thực hiện yêu cầu của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa?
- TC nhất thời hay thường xuyên liên tục?
- TC tăng lên hay giảm dần?
- Có kiên trì vượt khó hay không?
Ngoài những biểu hiện nói trên mà GV dễ nhận thấy còn có những biểu về
mặt xúc cảm, khó nhận thấy hơn, như thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay ngạc nhiên,
hoan hỉ hay buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học hoặc khi tìm ra lời
giải hay cho một bài tập khó…Những dấu hiệu này khó biểu hiện và khác nhau ở
từng cá thể HS, bộc lộ rõ ở HS các lớp dưới, kín đáo ở HS các lớp trên.

16


1.3.3. Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức
Tùy theo việc huy động và mức độ huy động các chức năng tâm lý mà

người ta phân ra 3 loại TTC:
- TTC tái hiện: Chủ yếu dựa vào trí nhớ và tư duy tái hiện.
- TTC tìm tòi: Đặc trưng bằng sự bình phẩm, phê phán, tìm cách độc lập giải
quyết vấn đề, TC về mặt nhận thức, óc sáng tạo, lòng khao khát hiểu biết, hứng thú
học tập.
- TTC sáng tạo: Là cấp độ cao nhất của TTC, đặc trưng bằng sự khẳng định
con đường riêng của mình, không giống như con đường mà mọi người đã thừa
nhận, đã trở thành chuẩn mực, để đạt được mục đích. Dĩ nhiên mức độ sáng tạo
của HS là có hạn nhưng đó là mầm mống để phát triển trí sáng tạo về sau này [29].
1.3.4. Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực nhận thức
Nhìn chung TTC nhận thức phụ thuộc vào những nhân tố sau đây:
* Bản thân HS
- Đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sáng tạo...).
- Năng lực (hệ thống tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, sự
trải nghiệm cuộc sống...).
Tình trạng sức khỏe.
- Trạng thái tâm lí (hứng thú, xúc cảm, chú ý, nhu cầu, động cơ, ý chí...).
- Điều kiện vật chất, tinh thần (thời gian, tiền của, không khí đạo đức).
- Môi trường tự nhiên, xã hội.
* Nhà trường:
- Chất lượng quá trình DH - GD (nội dung, PP, phương tiện, hình thức
kiểm tra đánh giá...).
- Quan hệ thầy trò.
- Không khí đạo đức nhà trường.
* Gia đình
- Quan tâm, động viên.
- Tạo điều kiện về cuộc sống
- Tạo môi trường học tập.
* Xã hội

17


- Động viên, khen thưởng.
- Xây dựng tốt quan hệ con người với con người.
1.3.5. Biện pháp chung phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học
sinh
Phát huy TTC hoạt động nhận thức của HS cần phải chú ý đến tính chất độc
đáo riêng của quá trình nhận thức ở HS và đặc điểm tâm lý ở lứa tuổi này. Các
biện pháp nâng cao TTC nhận thức của HS trong giờ lên lớp có thể tóm tắt như
sau:
- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu.
- Nội dung DH phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên
hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức phải có
tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu
nhận thức của HS.
- Phải dùng các PP đa dạng: nêu vấn đề, TN, thực hành, so sánh, tổ chức thảo
luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau.
- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với
nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất
ngờ.
- Sử dụng các phương tiện DH hiện đại.
- Sử dụng các hình thức tổ chức DH khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể,
tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng TN.
- Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới.
- Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức.
- Kích thích TTC qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS.
- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện
thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội.
- Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học

nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt.
- Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.
* Một vài đặc điểm về tính tích cực của HS
- TTC của HS có mặt tự phát và mặt tự giác:

18