BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
------------------------Hoàng Thị Phương Anh
TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC NGUYÊN LÍ, ĐỊNH LUẬT CHẤT
LƯU VÀ CÁC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CHÚNG
TRONG CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU” LỚP 10 BAN
NÂNG CAO THPT NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ
LỰC, SÁNG TẠO VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KIẾN
THỨC CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
------------------------Hoàng Thị Phương Anh
TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC NGUYÊN LÍ, ĐỊNH LUẬT CHẤT
LƯU VÀ CÁC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CHÚNG
TRONG CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU” LỚP 10 BAN
NÂNG CAO THPT NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ
LỰC, SÁNG TẠO VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KIẾN
THỨC CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Vật lí
Mã số: 601410
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS Phạm Xuân Quế
Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2011
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố
trong một công trình khoa học nào.
Tác giả
Hoàng Thị Phương Anh
Lời cảm ơn
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
• PGS-TS Phạm Xuân Quế- người đã trực tiếp khuyến khích, động viên
và tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này.
• Quý thầy cô trong khoa Vật lí, trường Đại học Sư Phạm Thành phố
Hồ Chí Minh, Phòng Khoa Học Công Nghệ và Sau Đại Học đã quan
tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và thực
hiện đề tài.
• Ban Giám Hiệu trường THPT Nguyễn Hữu Cầu, Huyện Hóc Môn, TP
Hồ Chí Minh và trường THPT Trương Định, thị xã Gò Công, tỉnh
Tiền Giang đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực
hiện đề tài.
• Gia đình, bạn bè, các thầy cô, các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ,
động viên tôi hoàn thành luận văn này.
TP Hồ Chí Minh tháng 10 năm 2011
MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cám ơn
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC
ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA VẬT LÍ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,
TỰ LỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH .............................................................5
1.1. Mục tiêu giáo dục trong thời đại ngày nay .......................................................5
1.1.1. Mục tiêu chung của giáo dục phổ thông hiện nay ......................................5
1.1.2. Mục tiêu giáo dục của môn Vật lí THPT hiện nay...................................10
1.2. Dạy học các định luật vật lí ............................................................................12
1.2.1. Chu trình sáng tạo khoa học Razumôpxky...............................................12
1.2.2. Vận dụng chu trình sáng tạo Razumôpxky trong việc dạy học các nguyên
lí, định luật vật lí.................................................................................................13
1.3. Dạy học các ứng dụng kĩ thuật của vật lí........................................................16
1.3.1. Ứng dụng kĩ thuật (ƯDKT) của vật lí ......................................................16
1.3.2. Vai trò của việc nghiên cứu các ƯDKT trong dạy học vật lí ...................16
1.3.3. Bản chất của việc nghiên cứu các ƯDKT trong dạy học vật lí ................17
1.3.4. Các loại mô hình thường được sử dụng trong dạy học các ƯDKT .........18
1.3.5. Các con đường nghiên cứu các ƯDKT của vật lí trong dạy học .............21
1.4. Tính tích cực, tự lực và sáng tạo và việc cần thiết phải phát huy tính tích cực,
tự lực, sáng tạo trong học tập .................................................................................26
1.4.1. Tính tích cực .............................................................................................26
1.4.2. Tính tự lực ................................................................................................31
1.4.3. Tính sáng tạo ............................................................................................37
1.5. Tổ chức dạy học các nguyên lí, định luật vật lí và các ƯDKT của chúng
nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo học tập của học sinh ......................44
1.5.1. Các biện pháp nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo học tập của
học sinh trong dạy học các nguyên lí, định luật vật lí ........................................44
1.5.2. Các biện pháp nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo học tập của
học sinh trong dạy học các ƯDKT của vật lí .....................................................46
1.5.3. Tổ chức dạy học các nguyên lí, định luật vật lí và các ƯDKT của vật lí ở
trường THPT hiện nay. Ưu nhược điểm ...........................................................48
KẾT LUẬN CHƯƠNG I ..........................................................................................51
Chương 2. SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC Ở
CHƯƠNG “CƠ HỌC CHẤT LƯU” NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ
LỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH .................................................................53
2.1. Giới thiệu về chương “Cơ học chất lưu” ........................................................53
2.1.1. Cấu trúc nội dung của chương..................................................................53
2.1.2. Kế hoạch dạy học của chương..................................................................54
2.2. Xây dựng tiến trình dạy học một số nguyên lí, định luật vật lí và các ƯDKT
của chúng nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh trong dạy
học chương “Cơ học chất lưu” ..............................................................................55
2.2.1. Ý đồ soạn thảo chung ...............................................................................55
2.2.2. Tiến trình dạy học theo từng bài cụ thể ....................................................56
KẾT LUẬN CHƯƠNG II .......................................................................................105
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................107
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ...................................................................107
3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm .......................................107
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................107
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm......................................................................108
3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................................................110
3.3.1. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm .............................................110
3.3.2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm sư phạm (về việc phát huy tính
tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh).........................................................121
3.3.3. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm (về việc nâng cao
chất lượng nắm vững kiến thức).......................................................................122
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3........................................................................................130
KẾT LUẬN .............................................................................................................132
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................134
PHỤ LỤC ................................................................................................................139
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CLPTGD
: chiến lược phát triển giáo dục
DCĐG
: dụng cụ đơn giản
DCTNĐG : dụng cụ thí nghiệm đơn giản
ĐC
: đối chứng
GD
: giáo dục
GV
: giáo viên
HS
: học sinh
TN
: thực ngiệm
TNSP
: thực nghiệm sư phạm
SGK
: sách giáo khoa
PHT
: phiếu học tập
PP
: phương pháp
PT
: phổ thông
THPT
: trung học phổ thông
TST
: tính sáng tạo
TTL
: tính tự lực
TTC
: tính tích cực
ƯDKT
: ứng dụng kĩ thuật
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Cấu trúc Chương “Cơ học chất lưu”.........................................................53
Bảng 2.2. Bảng phân phối chương trình chương “Cơ học chất lưu” ........................54
Bảng 2.3. Giáo án bài “Áp suất thủy tĩnh. Nguyên lí Pa-xcan” ................................75
Bảng 2.4. Giáo án bài “Sự chảy thành dòng của chất lỏng và chất khí. Định luật
Béc-nu-li” ..................................................................................................................87
Bảng 2.5. Giáo án bài “Ứng dụng định luật Béc-nu-li” ............................................97
Bảng 3.1. Bảng phân phối tần số.............................................................................123
Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất ..........................................................................124
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất tích lũy ............................................................124
Bảng 3.4. Bảng thống kê kết quả của nhóm ĐC và TN ..........................................125
Bảng 3.5. Bảng tham số đặc trưng thống kê của nhóm ĐC và TN .........................127
Bảng 3.6. Bảng hệ số t của các nhóm ĐC và TN ....................................................129
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Chu trình Razumôpxky…………………………………………………………15
Hình 2.1. Mô hình đài phun nước .............................................................................64
Hình 2.2. Minh họa về áp suất tại các điểm trên cùng mặt nằm ngang ...................79
Hình 2.3. Sơ đồ máy nén thủy lực .............................................................................81
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của nhóm ĐC và TN ......................................123
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất ................................................................124
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy của nhóm ĐC và TN ..................125
Biểu đồ 3.4. Biểu đồ xếp loại học tập .....................................................................126
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong công cuộc đổi mới và hội nhập của đất nước hiện nay đòi hỏi dạy học
không còn đơn thuần là cung cấp những kiến thức rời rạc khô cứng mà phải gắn liền
mật thiết với thực tiễn. Vật lí học là môn học có rất nhiều các kiến thức được vận
dụng trong lao động sản xuất, trong kĩ thuật công nghiệp. Một trong những đóng
góp quan trọng của các kiến thức vật lí vào ứng dụng thực tiễn đó là làm cơ sở để
chế tạo nên các máy móc, thiết bị phục vụ cho cuộc sống con người, trong đó phổ
biến nhất là các loại máy được chế tạo dựa trên ứng dụng của các định luật chất lưu
(máy bay, tàu ngầm, huyết áp kế…). Chúng tưởng chừng như rất khác nhau nhưng
đều có đặc điểm chung: đều dựa trên các nguyên lí, định luật của chất lỏng nói
riêng, hay chất lưu nói chung. Điều này cho ta thấy Vật lí không chỉ là những kiến
thức mang nặng các công thức, khái niệm trừu tượng mà rất gần gũi với đời sống.
Và nhiệm vụ của người giáo viên vật lí chính là hãy cho học sinh thấy được khía
cạnh gần gũi này của vật lí, để từ đó học sinh cảm thấy hứng thú hơn trong học tập.
Việc dạy học gắn liền với các ứng dụng kĩ thuật của các định luật, nguyên lí vật lí
trong phần Cảm ứng điện từ và một số phần khác trong chương trình vật lí phổ
thông đã được nghiên cứu bởi các nghiên cứu sinh hay học viên cao học, tuy nhiên
dạy học gắn liền với các ứng dụng kĩ thuật trong phần Cơ học chất lưu vẫn chưa
được quan tâm nghiên cứu đúng mức, trong khi đó, trong mọi lĩnh vực cuộc sống
như y tế, giao thông vận tải ..v..v.. có rất nhiều các ứng dụng kĩ thuật quan trọng
xuất phát từ các định luật, nguyên lí vật lí của Cơ học chất lưu..
Với lí do trên, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài “Tổ chức dạy học các nguyên
lí, định luật chất lưu và các ứng dụng kĩ thuật của chúng trong chương “Cơ
học chất lưu” Lớp 10 ban Nâng cao THPT nhằm phát huy tính tích cực, tự lực,
sáng tạo và nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh” với mong muốn góp
phần đặt thêm những viên gạch nhỏ bé xây nên cầu nối giữa dạy học vật lí và thực
tiễn.
2
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu việc tổ chức dạy học các nguyên lí, định luật chất lưu và các ứng dụng
kĩ thuật của chúng trong chương “Cơ học chất lưu” Lớp 10 ban Nâng cao THPT
nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo và nâng cao chất lượng kiến thức của
học sinh.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy và học vật lí của giáo viên – học sinh
trường THPT.
Đối tượng nghiên cứu: việc tổ chức dạy học các nguyên lí, định luật chất
lưu và các ứng dụng kĩ thuật của chúng trong chương “Cơ học chất lưu”.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng phối hợp hợp lí các phương pháp và phương tiện dạy học để tổ
chức dạy học các nguyên lí, định luật chất lưu và các ứng dụng kĩ thuật của chúng
trong chương “ Cơ học chất lưu” lớp 10 ban Nâng cao THPT sẽ phát huy tính tích
cực, tự lực, sáng tạo học tập và nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh.
5. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu việc tổ chức dạy học các nguyên lí, định luật chất lưu và các ứng
dụng kĩ thuật của chúng trong chương “Cơ học chất lưu” ở trường THPT Nguyễn
Hữu Cầu huyện Hóc Môn –Tp Hồ Chí Minh và trường THPT Trương Định thị xã
Gò Công, Tiền Giang theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo học tập và
nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học theo hướng phát huy tính
tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh.
Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn vận dụng các phương pháp và phương
tiện dạy học theo hướng tổ chức dạy học các nguyên lí, định luật và các ứng
dụng kĩ thuật của vật lí theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo
của học sinh.
3
Tìm hiểu thực tế dạy và học chương “Cơ học chất lưu” ở các trường THPT
hiện nay.
Nghiên cứu các nguyên lí, định luật chất lưu và các ứng dụng kĩ thuật của
chúng trong chương “Cơ học chất lưu”.
Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học một số ứng dụng kĩ thuật của vật lí
trong chương “Cơ học chất lưu” Lớp 10 ban Nâng cao THPT nhằm phát huy
tính tích cực, tự lực, sáng tạo và nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm các tiến trình dạy học đã soạn thảo để xác
định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của chúng về mặt
phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo, nâng cao chất lượng kiến thức của
học sinh. Sau đó rút kinh nghiệm để hoàn thiện các tiến trình dạy học này.
7. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lí luận
Đọc và tìm hiểu lí luận từ sách, báo, tạp chí, văn bản, nghị quyết để làm sáng
tỏ quan điểm đề tài.
Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách giáo viên và các tài liệu liên
quan đến chương “Cơ học chất lưu”.
Điều tra khảo sát
Quan sát, điều tra ý kiến của giáo viên và học sinh ở trường THPT để đưa ra
các nhận xét liên quan đến nội dung nghiên cứu.
Thực nghiệm sư phạm
Tiến hành giảng dạy ở một số trường THPT theo tiến trình đã xây dựng để
kiểm tra tính khả thi, hiệu quả và hoàn thiện các tiến trình dạy học đó.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc tổ chức dạy học các nguyên lí, định
luật vật lí và các ứng dụng kĩ thuật của vật lí nhằm phát huy tính tích cực, tự lực,
sáng tạo của học sinh.
4
Các tiến trình dạy học đã xây dựng sau khi hoàn thiện có thể sử dụng phổ biến
trong trường và có thể mở rộng cho nhiều trường khác góp phần đổi mới phương
pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học hiện nay.
9. Cấu trúc luận văn
Luận văn có cấu trúc như sau:
Mở đầu
Nội dung
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học ứng
dụng kĩ thuật của vật lí nhằm phát huy tính tích cực tự lực và sáng tạo của học sinh
Chương 2: Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức ở chương
“Cơ học chất lưu” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Trong đó:
Phần mở đầu có 4 trang
Phần nội dung có 126 trang
Phần kết luận có 2 trang
Phần phụ lục có 92 trang
Luận văn có sử dụng 54 tài liệu tham khảo
5
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY
HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA VẬT LÍ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC, TỰ LỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
1.1. Mục tiêu giáo dục trong thời đại ngày nay
1.1.1. Mục tiêu chung của giáo dục phổ thông hiện nay
1. Mục tiêu GD nhân cách tổng quát của VN được chính thức hóa trong Nghị
quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần II khóa VIII năm 1996 như sau [36]:
“Xây dựng những con người và thế hệ thiết tha với lí tưởng độc lập dân
tộc và chủ nghĩa xã hội; có ý chí kiên cường xây dựng và bảo vệ tổ quốc; giữ
gìn và phát huy các giá trị văn hóa dân tộc, tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân
loại; có tư duy sáng tạo, tính độc lập và tích cực cá nhân; có năng lực thực
hành giỏi, yêu nghề, làm chủ khoa học, kỹ thuật hiện đại; có ý thức tổ chức kỉ
luật; tác phong công nghiệp; ý thức cộng đồng và tinh thần hợp tác; có ý thức
bảo vệ mội trường; có nếp sống lành mạnh và có sức khoẻ tốt.”
2. Mục tiêu GD của nước ta còn được thể hiện rõ qua các văn kiện, văn bản,
chiến lược khác ... mà nhà nước đã đề ra:
a) Trong “chiến lược phát triển GD Việt Nam 2009-2020 “ ( Dự thảo lần thứ
mười bốn 30-12-2008) đã ghi [1]:
Mục tiêu chiến lược giai đoạn 2009-2020
Trong vòng 20 năm tới, phấn đấu xây dựng một nền giáo dục Việt Nam hiện
đại, khoa học, dân tộc, làm nền tảng cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại
hóa, phát triển bền vững đất nước, thích ứng với nền kinh tế thị trường định
hướng xã hội chủ nghĩa, hướng tới một xã hội học tập, có khả năng hội nhập
quốc tế; nền giáo dục này phải đào tạo được những con người Việt Nam có
năng lực tư duy độc lập và sáng tạo, có khả năng thích ứng, hợp tác và năng lực
giải quyết vấn đề, có kiến thức và kỹ năng nghề nghiệp, có thể lực tốt, có bản
6
lĩnh, trung thực, ý thức làm chủ và tinh thần trách nhiệm công dân, gắn bó với
lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội.
Các quan điểm chỉ đạo phát triển giáo dục
CLPTGD lần này đưa ra 6 quan điểm phát triển GD, các quan điểm nhấn mạnh
đến đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, hài hoà nhu cầu phát triển của
mỗi cá nhân trong xã hội, tạo điều kiện cho mọi cá nhân học tập, làm cho việc tới
trường trở thành nhu cầu, niềm vui, hạnh phúc của tuổi trẻ; xem cạnh tranh lành
mạnh trong GD là một trong những động lực của sự phát triển GD; nhấn mạnh tính
hiệu quả trong GD: đảm bảo chất lượng GD tốt nhất trong điều kiện nguồn lực còn
hạn hẹp.
Và giải pháp 5 của CLPTGD đã chỉ ra : “ Đổi mới PP dạy học, kiểm tra đánh
giá kết quả học tập, kiểm định và đánh giá các cơ sở GD. Thực hiện cuộc vận động
toàn ngành đổi mới PP dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo của người học, biến quá trình học tập thành quá trình tự học có
hướng dẫn và quản lý của GV.”
Có thể nói người học là tâm điểm của CLPTGD 2009 –2020.
Trong vă n bản ”lu ật giáo d ục”[ 23]
(Căn cứ vào Hiến pháp nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam năm 1992 đã
được sửa đổi, bổ sung theo Nghị quyết số 51/2001/QH10 ngày 25 tháng 12 năm
2001 của Quốc hội khóa X, kỳ họp thứ 10)
Trong chương I –những quy định chung, đã viết:
Điều 2. Mục tiêu giáo dục
Mục tiêu GD là đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức,
tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân
tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực
của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.
7
Điều 3. Tính chất, nguyên lý giáo dục
Nền GD Việt Nam là nền GD xã hội chủ nghĩa có tính nhân dân, dân tộc,
khoa học, hiện đại, lấy chủ nghĩa Mác - Lênin và tư tưởng Hồ Chí Minh làm nền
tảng.
Hoạt động GD phải được thực hiện theo nguyên lý học đi đôi với hành, GD
kết hợp với lao động sản xuất, lý luận gắn liền với thực tiễn, GD nhà trường kết hợp
với GD gia đình và GD xã hội.
Điều 5. Yêu cầu về nội dung, phương pháp giáo dục
Nội dung GD phải bảo đảm tính cơ bản, toàn diện, thiết thực, hiện đại và có
hệ thống; coi trọng giáo dục tư tưởng và ý thức công dân; kế thừa và phát huy
truyền thống tốt đẹp, bản sắc văn hóa dân tộc, tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại;
phù hợp với sự phát triển về tâm sinh lý lứa tuổi của người học.
PP GD phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của
người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say
mê học tập và ý chí vươn lên.
Trong chương II – hệ thống giáo dục quốc dân đã viết:
Điều 27. Mục tiêu của giáo dục phổ thông
Mục tiêu của GDPT là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ,
thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng
động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây
dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc
đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.
GD THPT nhằm giúp học sinh củng cố và phát triển những kết quả của GD
trung học cơ sở, hoàn thiện học vấn phổ thông và có những hiểu biết thông thường
về kỹ thuật và hướng nghiệp, có điều kiện phát huy năng lực cá nhân để lựa chọn
hướng phát triển, tiếp tục học đại học, cao đẳng, trung cấp, học nghề hoặc đi vào
cuộc sống lao động.
8
Điều 28. Yêu cầu về nội dung, phương pháp giáo dục phổ thông
Nội dung GD PT phải bảo đảm tính phổ thông, cơ bản, toàn diện, hướng
nghiệp và có hệ thống; gắn với thực tiễn cuộc sống, phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi
của học sinh, đáp ứng mục tiêu GD ở mỗi cấp học.
GD THPT phải củng cố, phát triển những nội dung đã học ở trung học cơ
sở, hoàn thành nội dung GD PT; ngoài nội dung chủ yếu nhằm bảo đảm chuẩn kiến
thức PT, cơ bản, toàn diện và hướng nghiệp cho mọi học sinh còn có nội dung nâng
cao ở một số môn học để phát triển năng lực, đáp ứng nguyện vọng của học sinh.
PP GD THPT phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của
HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự
học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS.
3. Những mục tiêu trên thống nhất với mục tiêu GD của thế giới. Nó phản
ánh yêu cầu cấp thiết của GD trong việc đào tạo thế hệ trẻ thích nghi với sự phát
triển như vũ bão của cuộc sống, đảm bảo cho họ có thể nhanh chóng hòa nhập vào
đời sống chung của nhân loại và phát triển nó. [15, tr 3-4]
Mục tiêu chung này đã được Hội đồng quốc tế về GD cho thế kỷ 21 do
UNESCO thành lập 1993 xác lập nhằm hỗ trợ các nước trong việc tìm cách thức tốt
nhất để kiến tạo lại nền GD của mình vì sự phát triển bền vững của con người.
Tháng 4.1996, Hội đồng này đã cho ra ấn phẩm “Học tập: một kho báu tiềm ẩn”
(Learning: the treasur within) trong đó đề ra phương châm học suốt đời dựa trên 4
cột trụ:
Học để biết: Học kiến thức, học cách học (biết học tập theo phương pháp
khoa học), học cách nắm vững những công cụ sử dụng kiến thức, học cách nhận xét
đánh giá.
Học để làm: nắm được các kỹ năng, biết cách sử dụng kiến thức (phá vỡ
9
bức tường ngăn giữa kiến thức trí tuệ và kiến thức thực tiễn), có khả năng đối mặt
với nhiều tình huống trong cuộc sống.
Học để cùng sống với nhau: có cách nhìn đúng đắn về thế giới, cảm nhận
sâu sắc tính phụ thuộc lẫn nhau trong cuộc sống hiện tại, hiểu được người khác
thông qua hiểu chính mình (giúp học sinh khám phá ra mình là ai và chỉ khi đó mới
biết đặt mình vào địa vị người khác cùng sống trong sự tôn trọng lẫn nhau, biết
khoan dung).
Học để làm người: GD là một hành trình nội tại dẫn đến sự xây dựng
nhân cách mỗi con người, thế kỷ 21 đòi hỏi mỗi con người năng lực tự chủ và xét
đoán cao hơn, không thể coi nhẹ bất cứ tiềm năng nào của từng cá nhân (trí nhớ, lập
luận, thể lực, kỹ năng giao lưu…), khuyến khích sự phát triển đầy đủ nhất tiềm
năng sáng tạo mỗi người với toàn bộ sự phong phú và phức tạp của nó.
4. Theo Lê Thị Thanh Thảo thì “Thích nghi và sáng tạo là hai phẩm chất
quan trọng của con người trong thời đại ngày nay và GD phải giúp cho con người
hình thành và phát huy các phẩm chất ấy.”[31]
Dạy học là dạy cả tri thức, kĩ năng và thái độ để khi ra đời có thể học tập
suốt đời, có thể thích nghi và tham gia một cách chủ động, sáng tạo vào thế giới
phong phú, luôn biến đổi và phụ thuộc lẫn nhau. GD giúp mỗi người phát hiện và
làm giàu tiềm năng sáng tạo của bản thân - năng lực nội sinh của mỗi người, đó là
vốn liếng để mỗi người trở nên giàu có, đó là quá trình phát triển của mỗi con người
và cũng là quá trình con người tự khẳng định mình, tự thể hiện mình trong cộng
đồng, trong xã hội.
Kết luận: Như vậy, mục tiêu GD PT luôn được Đảng và Nhà nước coi là
quốc sách hàng đầu, và việc đổi mới PPDH mà trọng tâm là nhằm phát huy tính tích
cực, tự lực, sáng tạo của học sinh là một trong những nhiệm vụ quan trọng để đạt
được mục tiêu đó.
10
1.1.2. Mục tiêu giáo dục của môn Vật lí THPT hiện nay
(Theo quyết định số 16/2006/QĐ-BGDĐT ngày 05/5/2006 của Bộ trưởng Bộ
Giáo dục và Đào tạo về Chương trình giáo dục phổ thông)
1. Về kiến thức
Đạt được một hệ thống kiến thức vật lí phổ thông, cơ bản và phù hợp với
những quan điểm hiện đại, bao gồm :
a) Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lí thường gặp
trong đời sống và sản xuất.
b) Các đại lượng, các định luật và nguyên lí vật lí cơ bản.
c) Những nội dung chính của một số thuyết vật lí quan trọng nhất.
d) Những ứng dụng phổ biến của vật lí trong đời sống và trong sản xuất.
e) Các PP chung của nhận thức khoa học và những PP đặc thù của vật lí,
trước hết là PP thực nghiệm và PP mô hình.
2. Về kĩ năng
a) Biết quan sát các hiện tượng và quá trình vật lí trong tự nhiên, trong đời
sống hằng ngày hoặc trong các thí nghiệm; biết điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ
các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn vật lí.
b) Sử dụng được các dụng cụ đo phổ biến của vật lí; biết lắp ráp và tiến
hành các thí nghiệm vật lí đơn giản.
c) Biết phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết
luận, đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện
11
tượng hoặc quá trình vật lí, cũng như đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự
đoán đã đề ra.
d ) Vận dụng được kiến thức để mô tả và giải thích các hiện tượng và quá
trình vật lí, giải các bài tập vật lí và giải quyết các vấn đề đơn giản trong đời sống
và sản xuất ở mức độ phổ thông.
e) Sử dụng được các thuật ngữ vật lí, các biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ
ràng, chính xác những hiểu biết, cũng như những kết quả thu được qua thu thập và
xử lí thông tin.
3. Về thái độ
a) Có hứng thú học Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với
những đóng góp của Vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà
khoa học.
b) Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính
xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập môn Vật lí, cũng như trong việc áp
dụng các hiểu biết đã đạt được.
c) Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện
điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên.
Các mục tiêu này phải được thực hiện trong suốt thời gian học sinh học tập ở
trường THPT, nó cũng phải được thực hiện trong từng giờ học, từng hoạt động dạy
học vật lí.
12
1.2. Dạy học các định luật vật lí
1.2.1. Chu trình sáng tạo khoa học Razumôpxky [32, tr 23-26],[33, tr8-28]
Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan. V.I. Lênin đã chỉ rõ quy luật
chung nhất của hoạt động nhận thức là: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu
tượng rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn, đó là con đường biện chứng của
nhận thức chân lí, của sự nhận thức hiện thực khách quan”.
Trong quá trình phát triển của vật lí học, các nhà khoa học đã sáng tạo ra nhiều
PP nhận thức có hiệu quả trong việc đi tìm chân lí. Đề cập đến quá trình sáng tạo
khoa học có thể áp dụng cho quá trình nhận thức vật lí, các nhà vật lí nổi tiếng như
A.Anhstanh, M.Plăng, M.Boocnơ, P.L.Kapitsa ... đều có những quan điểm tương
đối giống nhau, những quan điểm giống nhau đó được V.G.Razumôpxky khái quát
hoá và trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng
chu trình gồm các giai đoạn chính sau: Từ việc khái quát hoá những sự kiện xuất
phát, đi đến xây dựng mô hình giả định của hiện tượng; từ mô hình dẫn đến việc rút
ra các hệ quả lí thuyết; rồi từ hệ quả lí thuyết đến kiểm tra bằng thực nghiệm. Nếu
những sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết đó được xác
nhận là đúng đắn và trở thành chân lí khoa học, nếu những sự kiện thực nghiệm
không phù hợp với những dự đoán lí thuyết, thì phải chỉnh lí lại hoặc thay đổi.
Trong diễn biến của chu trình, những hệ quả lí thuyết ngày một nhiều, mở
rộng phạm vi ứng dụng của các kết luận đã thu được, cho đến khi xuất hiện những
sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với thực nghiệm thì điều đó dẫn đến phải
xem lại lí thuyết cũ, chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi và như thế là lại bắt đầu một chu
trình mới, xây dựng những kiến thức mới, thiết kế những máy móc mới để kiểm tra;
bằng cách đó làm kiến thức khoa học ngày một phong phú thêm.
13
V.G.Razumôpxky cho rằng: “Có thể xây dựng quá trình dạy học vật lí bao
gồm bốn giai đoạn phù hợp với chu trình sáng tạo khoa học ở trên.” Chu trình ấy
được biểu diễn bằng sơ đồ 1.1.
Mô hình (giả thuyết
trừu tượng)
Các sự kiện
Các hệ quả suy ra từ
mô hình
Kiểm tra bằng thực
nghiệm
Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học theo Razumôpxky
Chu trình sáng tạo khoa học do V.G.Razumôpxky đề ra không phải là chu
trình khép kín mà mở rộng dần.
Bằng cách đó, con người ngày càng tiếp cận hơn với chân lí khách quan. Ta
có thể mô tả quá trình nhận thức vật lí chi tiết hơn, gồm các giai đoạn điển hình sau:
Thực tiễn →Vấn đề → Giả thuyết → Hệ quả→ Định luật (Lí thuyết) → Thực
tiễn.
1.2.2. Vận dụng chu trình sáng tạo Razumôpxky trong việc dạy học các
nguyên lí, định luật vật lí [4, tr 58-59], [52], [32, tr 68-73]
Có thể vận dụng chu trình sáng tạo Razumôpxky trong việc dạy học các
nguyên lí, định luật vật lí như sau :
a) Nêu các sự kiện mở đầu (đề xuất vấn đề)
14
Sự kiện mở đầu được đặt ra với yêu cầu phải xuất phát từ cái đã biết và
nhiệm vụ cần giải quyết, từ đó làm nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về
một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hy vọng có thể tìm tòi, xây dựng được.
Ngay sau khi nêu các sự kiện mở đầu, GV cần làm bộc lộ những quan niệm
sẵn có của HS. Mục đích của việc làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS là để GV
biết được mức độ hiểu biết của HS (đúng hay sai; nông hay sâu; chính xác hay chưa
chính xác ...) về hiện tượng định nghiên cứu.
Có thể thực hiện tốt bước này bằng cách GV đặt ra những câu hỏi thuộc loại:
Vì sao? Thế nào? những câu hỏi này đòi hỏi phải được trả lời bằng những quan
niệm trước đó của HS về vấn đề đang nghiên cứu hoặc GV có thể đưa ra một số
quan niệm, trong đó có cả những quan niệm sai lẫn quan niệm đúng để HS lựa
chọn.
b) Xây dựng mô hình – giả thuyết
Để giải quyết vấn đề đặt ra, phải suy đoán được điểm xuất phát để từ đó có
thể tìm được lời giải; chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái
cần tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể
khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
Trong trường hợp nội dung kiến thức vật lí là mối liên hệ phức tạp giữa các
đại lượng mà HS khó nhận thấy, thì GV có thể định hướng, gợi ý cho HS về mối
quan hệ giữa các đại lượng, còn mối quan hệ đó tuân theo quy luật nào thì nên để
HS tự đưa ra.
c) Suy luận hệ quả lôgic
Ở giai đoạn này, tư duy lôgic theo kiểu lập luận, suy diễn và biến đổi toán
học dựa vào những kiến thức đã biết hoàn toàn chiếm ưu thế. GV chỉ cần định
hướng để HS tự rút ra các hệ quả lôgic về cái cần tìm bằng cách sử dụng những lập
15
luận, suy diễn từ những dự đoán đã nêu. Trong nhiều trường hợp, HS cần phải phối
hợp tốt giữa PP suy luận và những biến đổi toán học cần thiết.
Trước khi kiểm tra những hệ quả lôgic, GV nên định hướng cho HS trao đổi,
thảo luận và đề xuất các phương án thí nghiệm nghiệm kiểm tra hệ quả lôgic. GV
cần dự phòng một số phương án thí nghiệm để phòng khi HS không nêu ra được
phương án hoặc khi phương án của HS nêu ra chưa thật tối ưu.
d) Tiến hành thực nghiệm kiểm tra
Đây là giai đoạn xác định sự đúng đắn hay không của hệ quả lôgic, giai đoạn
này đòi hỏi HS phải có kĩ năng, kĩ xảo trong thực hành thí nghiệm. GV cần lựa chọn
và chuẩn bị những thí nghiệm kiểm tra phù hợp với các phương án đã nêu đồng thời
phải đảm bảo kết quả thí nghiệm là chính xác và thành công ngay.
Tùy vào mức độ dễ hay khó của thí nghiệm và khả năng thực hành của HS
mà GV có thể yêu cầu HS tự tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của thầy hoặc
GV và HS cùng tiến hành thí nghiệm.
Sau khi tiến hành thực nghiệm kiểm tra, sẽ xuất hiện hai khả năng:
+ Khả năng thứ nhất
•
Kết quả thực nghiệm không phù hợp với hệ quả lôgic, khi đó cần kiểm tra
xem phương án thí nghiệm có phù hợp với mô hình đề ra chưa?
•
Mô hình được xây dựng đã hợp lí chưa?
•
Việc tiến hành thực nghiệm kiểm tra đã tiến hành đúng theo phương án đề ra
chưa?
•
Nếu ba nội dung ấy chưa hợp lí thì cần điều chỉnh, bổ sung thậm chí thay đổi
hoàn toàn.
+ Khả năng thứ hai