Nghiên cứu dạy học chương sống cơ và sóng âm vật lý 12 chương trình chuẩn theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----- *** -----

NGUYỄN ÁNH NGA

NGHIÊN CỨU DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG
CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÝ 12 CHƯƠNG
TRÌNH CHUẨN THEO TINH THẦN DẠY HỌC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

VINH, 2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----- *** ----NGUYỄN ÁNH NGA

NGHIÊN CỨU DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG CƠ
VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÝ 12 CHƯƠNG TRÌNH
CHUẨN THEO TINH THẦN DẠY HỌC GIẢI
QUYẾT VẤN ĐỀ
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ
Mã số: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS NGUYỄN QUANG LẠC

Vinh, 2010


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS Nguyễn Quang
Lạc đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Hội đồng khoa học nhà trường, khoa đào
tạo Sau Đại học, các thầy cô giáo trong khoa Vật lý, bộ môn Phương pháp
giảng dạy - Khoa Vật Lý – Trường Đại học Vinh, Đại học Sài Gòn đã tạo mọi
điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với gia đình, bạn
bè và đồng nghiệp đã luôn động viên giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho tôi
trong quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010
Tác giả
Nguyễn Ánh Nga


MỤC LỤC
Mở đầu
Trang
1.
Lý do chọn đề tài...................................................................................1
2.
Mục đích nghiên cứu.............................................................................2
3.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................2
4.

Giả thuyết khoa học..............................................................................2
5.
Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................2
6.
Phương pháp nghiên cứu......................................................................3
7.
Cấu trúc luận văn...................................................................................4
8.
Đóng góp của luận văn.........................................................................4
Nội dung
Chương 1. Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề
trong môn vật lý ở trường phổ thông...................................................5
1.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề..................................................5
1.1.1. Cơ sở của DHGQVĐ.............................................................................5
1.1.2. Bản chất của DHGQV...........................................................................6
1.1.3. Vấn đề và tình huống có vấn đề............................................................8
1.1.4. Cấu trúc của DHGQVĐ.......................................................................12
1.1.5. Các mức độ của DHGQV....................................................................17
1.1.6. Các điều kiện để triển khai dạy học giaỉ quyết vấn đề.....................23
1.1.7. Vai trò của GV&HS trong DHGQVĐ.................................................26
1.2. Các phương pháp hướng dẫn HS giải quyết vấn đề trong
nhận thức Vật lý...................................................................................28
1.2.1. Con đường nhận thức vật lý................................................................28
1.2.2. Sự hình thành hệ thống kiến thức khoa học vật lý................................30
1.2.3. Tiến trình nhận thức xây dựng một kiến thức vật lý cụ thể.................32
1.2.4. Các phương pháp nhận thức sử dụng trong tiến trình
nhận thức vật lý.....................................................................................33
1.3
Chuyển hoá phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu khoa
học Vật lý thành phương pháp giải quyết vấn đề trong tìm kiếm xây

dựng kiến thức của HS..........................................................................37
1.3.1. Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết..................37
1.3.2. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần.................................................38
1.3.3. Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát..................................................39
1.4. Vận dụng DHGQVĐ trong các loại bài học Vật lý............................39
1.4.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựngtri thức mới...........39
1.4.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập vật lý....................41
1.4.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm..........43
Kết luận chương 1................................................................................45


Chương 2. Tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Sóng cơ
và sóng âm” Vật lý 12, theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.....47
2.1. Vị trí, đặc điểm của chương “Sóng cơ và sóng âm”
trong chương trình vật lý THPT............................................................47
2.1.1. Vị trí của chương “Sóng cơ và sóng âm” trong chương trình chuẩn
vật lý 12................................................................................................47
2.1.2. Những thuận lợi của chương “Sóng cơ và sóng âm” cho việc thực
hiện dạy học theo định hướng DHGQVĐ.............................................47
2.2. Mục tiêu dạy học của chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12
chương trình chuẩn................................................................................48
2.2.1. Mục tiêu dạy học của chương “Sóng cơ và sóng âm” theo chuẩn
kiến thức - kỹ năng do Bộ giáo dục & ĐT ban hành.............................48
2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu.....................................49
2.3. Nội dung cơ bản của chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 chương
trình chuẩn.............................................................................................50
2.3.1.Nội dung khoa học (xem phụ lục 1)......................................................50
2.3.2. Nội dung dạy học..................................................................................50
2.3.3. Cấu trúc của chương..............................................................................50
2.3.3.1. Grap nội dung của chương.................................................................50

2.3.3.2. Vấn đề hóa nội dung dạy học của chương..........................................52
2.4. Thực trạng dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm”
Vật lý 12 ở một số TTGDTX TP. HCM...............................................53
2.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương...........................55
2.5.1. Bài học xây dựng kiến thức mới..........................................................55
Giáo án 1. Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ...................................55
Giáo án 2. Bài 8: Giao thoa sóng (xem phụ lục 2) ...............................78
2.5.2. Bài học bài tập vật lý (xem phụ lục 3)..................................................78
Kết luận chương 2.................................................................................78
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.........................................................80
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm............................................................80
3.2. Đối tượng thực nghiệm.........................................................................80
3.3. Phương pháp tiến hành..........................................................................80
3.4. Nhiệm vụ thực nghiệm..........................................................................81
3.5. Nội dung thực nghiệm...........................................................................81
3.6. Kết quả thực nghiệm.............................................................................82
Kết luận chương 3.................................................................................88
Kết luận chung
Tài liệu tham khảo...........................................................................................91
Phụ lục
Phụ lục 1: Nội dung khoa học chương “Sóng cơ và sóng âm” ..................PL1


Phụ lục 2: Giáo án 2. Bài 8: Giao thoa sóng ..............................................PL19
Phụ lục 3: Bài tập về sóng cơ và sóng âm...................................................PL36
Phụ lục 4: Phiếu học tập 1...........................................................................PL42
Phụ lục 5: Phiếu học tập 2...........................................................................PL44
Phụ lục 6: Đề kiểm tra khảo sát chất lượng sau thực nghiệm.....................PL45
Phụ lục 7: Ảnh thực nghiệm........................................................................PL50

DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

1. DHGVQĐ
2. GD & ĐT
3. GQVĐ
4. GV
5. HS
6. SGK
7. SGV
8. THPT
9. TTGDTX

Dạy học giải quyết vấn đề
Giáo dục và đào tạo
Giải quyết vấn đề
Giáo Viên
Học sinh
Sách giáo khoa
Sách giáo viên
Trung học phổ thông
Trung Tâm Giáo Dục Thường Xuyên


1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nâng cao chất lượng dạy học trong nhà trường luôn là vấn đề cấp thiết
đặt ra cho các nhà nghiên cứu giáo dục, các nhà quản lý và mỗi giáo viên.

Trong đó đổi mới phương pháp dạy học là vấn đề cốt lõi, một trong những
định hướng đổi mới phương pháp dạy học được xem trọng là dạy học giải
quyết vấn đề. Ưu điểm nổi bật của chiến lược dạy học giải quyết vấn đề là
khắc phục được những hạn chế của chiến lược dạy học truyền thống mang
nặng tính chất giải thích minh họa và tư duy tái hiện. Dạy học giải quyết vấn
đề có khả năng to lớn trong việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nhận
thức khoa học, khả năng tư duy, năng lực độc lập giải quyết vấn đề trong học
tập và thực tiễn. Hiệu quả của dạy học giải quyết vấn đề đã khẳng định ở các
nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới.
Đất nước ta trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, hội
nhập với cộng đồng trong khu vực và thế giới. Để bắt nhịp với thời đại, thế hệ
trẻ Việt Nam phải là những người có tri thức, năng động, sáng tạo, tự tin, có
năng lực tiếp cận và giải quyết vấn đề trong mọi lĩnh vực cuộc sống. Do đó
vận dụng định hướng dạy học giải quyết vấn đề ở Trung Tâm Giáo Dục
Thường Xuyên là một lựa chọn cần thiết.
Chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 chương trình chuẩn là chương
có những kiến thức vật lý học rất gần gũi và quen thuộc với học sinh trong tự
nhiên và trong đời sống hàng ngày, có vị trí quan trọng không những về mặt
lý thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế, có nhiều cơ sở về nội dung dạy học
và thiết bị dạy học để triển khai chiến lược dạy học giải quyết vấn đề.
Xuất phát từ các vấn đề trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu dạy học
chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 chương trình chuẩn theo tinh
thần dạy học giải quyết vấn đề ”.


2

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật
lý 12 chương trình chuẩn theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề, góp phần

nâng cao chất lượng dạy học vật lý lớp 12 ở TTGDTX.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề.
- Quá trình dạy học vật lý ở TTGDTX.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lý.
- Chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 chương trình chuẩn.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Có thể triển khai dạy học một số kiến thức chương “Sóng cơ và sóng
âm” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề; từ đó bồi dưỡng tư duy sáng
tạo và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh góp phần nâng cao chất lượng
dạy học vật lý ở TTGDTX.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về triết học, tâm lý học, giáo dục
học, vấn đề phát huy tính tích cực của học sinh;
- Nghiên cứu lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề;
- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, tài
liệu tham khảo, chuẩn kiến thức kỹ năng chương “Sóng cơ và sóng âm” vật
lý 12 chương trình chuẩn;
- Tìm hiểu nội dung, cấu trúc chương “Sóng cơ và sóng âm”, xác định mục
tiêu dạy học chương theo định hướng nghiên cứu;
- Thực trạng nhận thức và vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số
TTGDTX – TP. Hồ Chí Minh;


3

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Sóng cơ và sóng
âm” theo định hướng nghiên cứu;

- Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu các bài học đã thiết
kế và thi công.
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề, tiến trình
nhận thức và các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lý.
+ Đọc và tìm hiểu qua sách, báo, tạp chí, các văn kiện, nghị quyết
của Đảng và Nhà nước, của Bộ Giáo dục – Đào tạo để nắm vững mục tiêu
chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn vật lý ở TTGDTX hiện nay.
+ Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, các tài liệu có liên quan
từ sách báo, mạng internet để giải quyết vấn đề đặt ra trong luận văn.
- Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tế dạy học ở TTGDTX, trao
đổi kinh nghiệm với giáo viên, thăm dò học sinh để tìm hiểu tình hình dạy
học vật lý hiện nay.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
+ Soạn thảo tiến trình dạy học các bài của chương “Sóng cơ và sóng
âm”
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng để đánh giá hiệu
quả sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề.
- Phương pháp thống kê toán học: sử dụng phương pháp thống kê
toán học để xử lý, đánh giá kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng
nhằm khẳng định tính khả thi của đề tài.
7. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Mở đầu
Nội dung


4

Chương 1: Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý ở TTGDTX

Chương 2: Tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Sóng cơ và sóng
âm” Vật lý 12 theo tinh thần DHGQVĐ
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận
Phụ lục
8. NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN
8.1. Ý nghĩa khoa học
Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận dạy học của việc phát triển năng
lực sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý ở TTGDTX.
8.2. Thực tiễn của đề tài
Giáo viên có thể sử dụng quy trình dạy học theo tiến trình đã đề ra
cho các bài học trong phần “Sóng cơ và sóng âm” vào thực tiễn giảng dạy để
tích cực hóa hoạt động giải quyết vấn đề, đồng thời bồi dưỡng được khả năng
tự học cũng như rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học
sinh ở TTGDTX.


5

NỘI DUNG
Chương 1
LÝ THUYẾT DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG
MÔN VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề
1.1.1. Cơ sở của DHGQVĐ
a . Cơ sở tâm lý học
Hoạt động tư duy của con người chỉ thực sự xuất hiện khi có “vấn
đề”, tức là gặp phải một trở lực khoa học. “Vấn đề” này không thể giải
quyết được bằng vốn tri thức và kĩ năng đã có. Tuy nhiên nó liên quan mật
thiết đến vốn tri thức cũ, nếu giải quyết được thì sẽ làm tăng thêm vốn hiểu

biết. Vì thế mà HS có nhu cầu muốn giải quyết vần đề đó. Hơn nữa do có
sự liên quan giữa “vấn đề” với vốn tri thức cũ nên HS hi vọng có cơ sở để
tháo gỡ nó. Nếu GV gợi để HS thấy được với sự cố gắng nhất định, họ sẽ
giải quyết được vấn đề này và sẽ nâng được tầm hiểu biết. Khi đó HS ở
trạng thái sẵn sàng tham gia một cách tích cực vào việc giải quyết vấn đề
[17].
b.Cơ sở triết học
Theo triết học duy vật biện chứng “mâu thuẫn là động lực thúc đẩy
quá trình phát triển”. Dạy học GQVĐ đã dựa trên quy luật đó. Mỗi vấn đề
được gợi ra cho HS chính là một mâu thuẫn giữa yêu cầu, nhiệm vụ nhận
thức với vốn tri thức và kinh nghiệm sẵn có của học sinh. Nếu giải quyết
được mâu thuẫn đó thì chủ thể có thêm được tri thức mới [17].
Bài toán nhận thức chứa đựng mâu thuẫn khách quan giữa trình độ
tri thức và kỹ năng đã có của HS với trình độ tri thức và kỹ năng mà họ cần
đạt tới. Điều cơ bản là phải làm cho mâu thuẫn tồn tại khách quan kia trở
thành mâu thuẫn chủ quan tồn tại ngay trong nhận thức của HS. Chỉ có tích


6

cực tham gia giải quyết mâu thuẫn đó. Khi nhận thấy được khả năng đó thì
động lực của quá trình nhận thức sẽ xuất hiện và HS sẽ không còn ở vị trí thụ
động nữa, mà họ sẽ rất tự giác và tích cực, họ trở nên chủ thể của hoạt động
[8, 37].
c .Cơ sở giáo dục học
DHGQVĐ phù hợp với nguyên tắc tự giác và tích cực vì nó khêu gợi
được hoạt động học tập và chủ thể được hướng đích, gợi động cơ trong quá
trình phát hiện và giải quyết vấn đề.
DHGQVĐ biểu hiện thống nhất giữa chức năng giáo dưỡng và giáo
dục. Điều này thể hiện ở chỗ trong DHGQVĐ, học sinh học cách khám

phá, có nghĩa là học sinh được rèn luyện cách phát hiện, tiếp cận giải
quyết một vấn đề khoa học. Đồng thời DHGQVĐ cũng góp phần bồi
dưỡng cho học sinh những đức tính cần thiết của người lao động sáng tạo
như: Tính chủ động, tự tin, kiên trì [17].
d.Cơ sở thực tiễn
Thực tiễn cuộc sống yêu cầu nhà trường phải tạo ra cho xã hội
những con người trí tuệ, chủ động, sáng tạo, kiên trì, có năng lực tiếp cận và
giải quyết vấn đề trong mọi lĩnh vực. Để thực hiện những yêu cầu trên, đòi
hỏi nhà trường phải cải tiến phương pháp dạy học. Các phương pháp dạy học
truyền thống phải chuyển hoá trở thành các phương pháp dạy học tích cực.
DHGQVĐ nhằm thực hiện chiến lược đó. DHGQVĐ tập trung vào người
học, kích thích hứng thú, nhu cầu, niềm tin nhận thức, phát huy tính tích cực
của tư duy, bồi dưỡng cho học sinh phương thức và năng lực giải quyết vấn
đề [17].
Từ những cơ sở trên cho thấy DHGQVĐ là một lựa chọn đang được
quan tâm nghiên cứu và triển khai vận dụng vào thực tiễn dạy học hiện nay.
1.1.2. Bản chất của DHGQVĐ


7

Theo V. Ô-Kôn: “Dạy học nêu vấn đề là tập hợp những hành động
như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát biểu các vấn đề,… giúp đỡ
những điều kiện cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải
quyết đó và cuối cùng chỉ đạo quá trình hệ thống hoá và củng cố kiến thức
thu nhận được” [17, 6].
Theo I. F. Kharlamop: “Dạy học nêu vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy
học bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống tìm tòi) trong giờ
học, kích thích HS nhu cầu giải quyết những vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các
em hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo

mới, phát triển tính tích cực của trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự
mình thông hiểu và lĩnh hội thông tin khoa học mới” [17, 6].
Theo Nguyễn Quang Lạc: Dạy học GQVĐ là một hình thức dạy học
trong đó học sinh được coi như “nhà khoa học trẻ” tự giác và tích cực tổ chức
các quá trình “ xây dựng tri thức mới cho bản thân”. Hoạt động đó được
diễn ra giống như “hoạt động nghiên cứu khoa học” mặc dù kết quả của nó
là tìm thấy lại những điều đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối
với HS. Người GV phải thực sự quan tâm đến cả nội dung khoa học mà HS
đã xây dựng lẫn phương pháp hoạt động của HS để đạt được điều đó, do
vậy GV phải là người thiết kế, tổ chức và chỉ đạo thi công. Đó là một hoạt
động sáng tạo và đòi hỏi tài nghệ sư phạm, lòng kiên trì, sự khoan dung và
độ lượng cao. Bởi vì GV phải chỉ đạo cho lớp trẻ non nớt không phải tái
tạo cái quen biết mà là đi xây dựng cái mới cho họ, còn đối với GV thì đó
lại là điều quá cũ [9, 38].
Như vậy: Trong DHGQVĐ giáo viên giữ vai trò là người định
hướng, tổ chức quá trình nhận thức, gợi động cơ học tập và nhu cầu tìm
hiểu tri thức mới cho học sinh. Học sinh tự lực xây dựng kiến thức mới cho


8

bản thân dưới sự giúp đỡ, định hướng của giáo viên. Hoạt động của HS diễn
ra phỏng theo tiến trình nghiên cứu khoa học.
Để vận dụng thành công DHGQVĐ trước hết chúng ta phải xác định
đây là một quan điểm dạy học chứ không phải là một phương pháp dạy
học cụ thể vì nó có khả năng thâm nhập vào tất cả các phương pháp dạy
học, nó làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn.
1.1.3. Vấn đề và tình huống có vấn đề
1.1.3.1. Vấn đề
“Vấn để là bài toán mà cách thức hình thành hay kết quả của nó chưa

được học sinh biết trước, nhưng học sinh đã nắm được những kiến thức và kỹ
năng xuất phát, để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hình
thành bài làm. Nói cách khác, đó là câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả
lời, nhưng có thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp” [4, 89].
“Vấn đề trong nghiên cứu vật lý là một câu hỏi, một bài toán chưa có
lời giải, xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống. Đó là những
hiện tượng mới, quá trình mới không thể lý giải được bằng các lý thuyết đã
có hoặc một câu hỏi tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó,
hoặc lý thuyết chưa trọn vẹn…” [11, 91].
Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khách quan và yếu tố chủ quan:
* Yếu tố khách quan: dẫn liệu xuất phát cho phép giải quyết vấn đề,
tìm ra lời giải.
* Yếu tố chủ quan: học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn để giải quyết.
Câu hỏi mà học sinh đã biết trước lới giải đáp, không phải là vấn đề,
cũng không phải là vấn đề cả với những câu hỏi mà học sinh chưa biết lới
giải đáp và câu hỏi đó không có phương tiện để tìm tòi câu hỏi.
Như vậy: “Vấn đề” bao giờ cũng chứa mâu thuẫn về nhận thức. Lúc
đầu mâu thuẫn đó còn mang tính khách quan, sau khi học sinh tiếp thu và ý


9

thức được mâu thuẫn đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan và tồn tại
trong ý nghĩ của học sinh dưới dạng bài toán hay vấn đề bài tập.
1.1.3.2. Tình huống có vấn đề
1.1.3.2.1. Khái niệm “ tình huống có vấn đề ”
“ Tình huống có vấn đề ” là tình huống mà học sinh tham gia gặp một khó
khăn, học sinh ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm
thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt
tay vào việc giải quyết vấn đề [15, 24].

Nhà giáo dục Xô Viết Rubinstein đã khẳng định: “Tư duy bắt đầu từ
tình huống có vấn đề”. Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra
hoàn cảnh để học sinh tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và
hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác
định được làm như thế nào.
Trên cơ sở đó người ta ghi nhận những dấu hiệu của tình huống có
vấn đề như sau:
- Nó bao gồm cái gì chưa biết, đòi hỏi phải có sự tìm tòi sáng tạo, có
sự tham gia hoạt động tư duy và sự nhanh trí đáng kể.
- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trước những dữ kiện
nào đó để làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tòi sáng tạo.
- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với HS. Nếu quá đơn giản,
chứa đựng những lời giải tường minh từ kho tri thức cũ của HS thì không
gây được sự kích thích mà tạo ra sự thờ ơ, coi thường. Ngược lại gây sự bất
lực và cũng tạo ra sự thờ ơ do bi quan.
- Đồng thời với tính vừa sức và tính mới lạ, tính không bình thường
của bài toán nhận thức nhằm kích thích sự hưng phấn và lòng khao khát
nhận thức của HS.
1.1.3.2.1. Các kiểu tình huống có vấn đề


10

a. Tình huống phát triển, hoàn chỉnh
HS đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một
bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục, phát triển, hoàn chỉnh,
mở rộng thêm sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới.
Phát triển, hoàn chỉnh vốn kiến thức của mình luôn luôn là niềm khao
khát của tuổi trẻ, đồng thời, như Risa Fayman nói, đó cũng là con đường
phát triển của khoa học. Quá trình phát triển, hoàn chỉnh kiến thức sẽ đem

lại những kết quả mới (kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới)
nhưng trong quá trình đó, vẫn có thể sử dụng những kiến thức, kỹ năng,
phương pháp đã biết [13, 200].
Ví dụ:
Trong chương điện xoay chiều vật lý 12. Sau khi học bài xong
“Dòng điện xoay chiều. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần” và
chuẩn bị vào bài “Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm” Giáo
viên có thể đặt vấn đế: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm là những phần tử của
mạch điện xoay chiều”. Chúng ta đã biết tác dụng của điện trở thuần đối
với dòng điện xoay chiều cũng như quan hệ giữa dòng điện và hiệu điện
thế xoay chiều trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần. Vậy tụ
điện, cuộn cảm có tác dụng gì đối với dòng điện xoay chiều? Dòng điện
xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc cuộn cảm quan hệ như thể
nào với hiệu điện thể hai đầu đoạn mạch đó? Sau khi học xong bài học
này chúng ta sẽ trả lời được các câu hỏi đó.
b. Tình huống bế tắc
HS đứng trước một vấn đề mà trước đây chưa gặp một vấn đề nào
tương tự. Vấn đề cần giải quyết không có một dấu hiệu nào liên quan đến
một kiến thức hay phương pháp đã biết. HS bắt buộc phải xây dựng kiến


11

thức mới hay phương pháp mới để giải quyết vấn đề. Tình huống này
thường gặp khi nghiên cứu một kiến thức mới.
Ví dụ:
Trong phần quang hình 11 trước khi vào bài “Phản xạ toàn phần” yêu
cầu học sinh làm bài tập sau: Chiếu ánh sáng từ thủy tinh ra không khí.
Tính góc khúc xạ trong các trường hợp góc tới bằng: a.i 1 = 00, b. i2 =300, c. i3
= 450. Học sinh áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng dễ dàng trường hợp

a,b. Còn trường hợp c, áp dụng tương tự cho kết quả sin r 3 mặc dù giả thiết
và yêu cầu câu c hoàn toàn cùng dạng với câu a và câu b. Học sinh bế tắc
không thể giải thích được tại sao lại như vậy. Giáo viên đặt vấn đề có thể
các em giải sai trường hợp câu c, (học sinh khẳng định giải đúng) chẳng
lẽ trường hợp này không có tia khúc xạ? Liệu tia sáng tới mặt phân cách
nó bị mất đi hay truyền như thế nào? Làm thế nào để trả lời những câu hỏi
này?
c. Tình huống lựa chọn
HS được đặt trước một sự lựa: hai quan điểm đối lập, một số phương
án giải quyết vấn đề; cần phải lựa chọn quan điểm đúng hay chọn phương
án tối ưu. Giải quyết vấn đề là quá trình phân tích, tổng hợp, đánh giá để tìm
câu trả lời; có thể phải thực hiện các phương án đã nêu và trong quá trình
thực hiện sẽ tìm ra câu trả lời.
Ví dụ:
Ở lớp 10, khi học bài sự rơi tự do, hầu hết HS đều cho rằng cả viên
gạch sẽ rơi nhanh hơn nửa viên gạch (vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ).
Điều này sẽ dần đến tình huống bác bỏ trong quá trình xây dựng tri thức bài
học.
d. Tình huống không phù hợp


12

HS đứng trước một hiện tượng xẩy ra theo một chiều hướng trái với
suy nghĩ thông thường (có tính chất nghịch lý, hầu như khó tin đó là sự
thực), do đó kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của họ tìm cách lý giải,
phải bổ sung hoàn chỉnh hoặc phải thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình
[13, 122].
Ví dụ:
Trong bài “Đoạn mạch R, L, C Mắc nối tiếp.

Cộng hướng điện” sau khi học sinh biết về cấu
tạo mạch RLC và uAB = uR+uL+uC biểu diễn
thí nghiệm như hình vẽ 1 với nguồn xoay chiều
UAB = 12V, f = 50Hz, R = 10Ω, L = 0,5H, C =
Hình vẽ 1

21μF.

Học sinh quan sát thí nghiệm đọc các giá trị đo trên vôn kế là: U R ≈ 10
V, UL≈157V, UAB = 12V. Các em có nhận xét gì về giá trị U R, UL, UC so với
UAB ? UAB ≠ UR+UL+UC không những thế hiệu điện thế thành phần U L, UC lớn
rất nhiều so với hiệu điện thế nguồn cung cấp U AB. Tại sao như vậy?
Làm cách nào để giải thích thí nghiệm này? Việc tạo ra tình huống có vấn
đề là cả một lĩnh vực của nghệ thuật sư phạm. Cùng một nội dung, cùng
một lớp học sinh nhưng nếu không có sự gia công sư phạm thì sẽ không thể
đặt học sinh vào tình huống có vấn đề, do đó sẽ không tạo được động lực
cho quá trình dạy học. Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề
đòi hỏi giáo viên luôn biết cách kích thích, tạo “thế năng tâm lý tư duy”
của học sinh.
1.1.4. Cấu trúc của DHGQVĐ [8], [9].
Có thể coi dạy học GQVĐ gồm ba giai đoạn: Giai đoạn tạo tình
huống có vấn đề, giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề, giai đoạn vận dụng
cũng cố tri thức, mở rộng vấn đề.


13

1.1.4.1. Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề
Đây là giai đoạn HS vào tình huống có vấn đề. Khâu đầu tiên của
giai đoạn này là làm nảy sinh tình huống có vấn đề. Nó có nhiệm vụ kích

thích thần kinh hoạt động tạo cho học sinh một trạng thái hưng phấn cao
độ, có nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc, Nội
dung hoạt động của GV là tạo cho được “vấn đề nhận thức” tức là tạo cho
được mâu thuẫn “cái đã biết và cái cần tìm” sau đó “cấy” mâu thuẫn đó và
tiến trình nhận thức của HS, tức là làm cho HS thấy được, cảm nhận được sự
tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên con đường học tập của chính họ. Tiếp
theo GV phải khơi nguồn tiềm lực ở HS để họ thấy đuợc đã có vốn liếng tri
thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ có thực lực giải quyết được mâu thuẫn đó.
Nội dung hoạt động của học sinh trong giai đoạn này là tiếp nhận “bài
toán nhận thức”, tiếp nhận “vấn đề” và chuyển sang

trạng thái sẵn sàng,

tích cực hoạt động.
* Cách tạo ra các tình huống có vấn đề.
Để tạo cho học sinh một trạng thái kích thích hưng phấn cao độ, có
nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc, GV nên tìm
cách khai thác và xây dựng các tình huống có vần đề theo các cách sau: Từ
những tri thức học sinh đã biết nhưng chưa hoàn thiện, từ những thí nghiệm,
những câu chuyện có thực,…
Ví dụ 1: Từ những tri thức học sinh đã biết nhưng chưa hoàn thiện
Khi dạy bài “Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện và cuộn cảm”
trong chương trình vật lý 12 GV đặt vấn đề như sau:
Để vào mục “Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm” Chúng ta đã
biết vai trò và tác dụng của R, C trong mạch điện xoay chiều. Vậy còn
cuộn cảm L thì sao? Làm cách nào để tìm hiểu được tác dụng của L trong


14

mạch điện xoay chiều? Cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế hai
đầu cuộn cảm dao động như thế nào?
Ví dụ 2: Từ những sự kiện đời thường
Khi dạy bài “Dòng điện xoay chiều. Mạch điện xoay chiều chỉ có
điện trở thuần”. Trước khi vào mục “Các giá trị hiệu dụng” ta đặt các vấn đề
như sau: Các giá trị hiệu điện thế và cường độ dòng điện biến thiên liên tục
theo thời gian. Nhưng trên các dụng cụ tiêu thụ dòng điện xoay chiều
thường ghi một thông số hiệu điện thế là 220V hoặc 110V. Vậy thông số này
có ý nghĩa gì? Nó được xác định như thế nào?
1.1.4.2. Giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề, hợp thức hoá kiến
thức kỹ năng
Đây là giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đây học sinh sẽ dần dần làm
quen với các phương pháp nghiên cứu của nhà vật lý học, ở mức độ tập dượt
xây dựng kiến thức để phản ánh những kiến thức thực tế.
Các bước chủ yếu của giai đoạn này như sau:
- Xây dựng giả thuyết khoa học, trong bước này cần hướng dẫn để HS
biết quan sát sự kiện (có thể qua mô hình hoặc thí nghiệm, hay quan sát với
những kiến thức họ đã có). Có hai con đường để tìm mối liên hệ đó: con
đường suy diễn và con đường quy nạp.
Trong dạy học vật lý theo kiểu giải quyết vấn đề, có thể có nhiều
dịp để cho HS tập dượt việc xây dựng những giả thuyết. Nếu cùng một hiện
tượng mà tập thể HS nêu ra được nhiều giả thiết thì tổ chức cho họ trao đổi,
phân tích và chọn lấy giả thuyết tốt nhất. Đó là giả thuyết có cơ sở khoa học
vững chắc nhất. Đối với HS, các tri thức đã học chính là cơ sở để họ lựa
chọn khi lập luận xây dựng giả thuyết.
- Khi đã có giả thuyết, GV cần chỉ đạo, hướng dẫn để HS thảo luận
các phương án đánh giá tính đúng đắn của nó. Có trường hợp không thể trực


15

tiếp kiểm chứng được giả thuyết, thì cần phải hướng dẫn HS, từ giả thuyết,
bằng suy luận toán học hoặc tư duy lôgic để suy ra hệ quả. Với hệ quả được
rút ra từ giả thuyết, cần kiểm tra hệ quả đó có phù hợp với các lý thuyết đã
có không. Bằng tư duy logic, tư duy biện chứng và tư duy toán học để xác
nhận sự phù hợp của hệ quả. Có thể thiết kế hay chế tạo, lắp ráp thí nghiệm
để kiểm chứng sự đúng đắn của hệ quả. Khi hệ quả được khẳng định là đúng
đắn thì giả thuyết khoa học cũng được xác nhận.
- Chỉnh lý giả thuyết để nó trở thành tri thức kỹ năng mới. Đến đây
cũng cần để cho HS tập luyện cách diễn đạt tư tưởng vật lý bằng ngôn
ngữ.
Để thực hiện tốt giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề cần có các biện
pháp sau đây:
- Huy động ở mức độ cao các thao tác tư duy như phân tích, tổng
hợp… kết hợp linh hoạt giữa nhận thức cảm tính và nhận thức lý tính.
- Dùng các thí nghiệm để kiểm tra kết quả, gây lòng tin cho HS.
Trong giai đoạn này, HS thường không có khả năng hoàn toàn tự lực
trong thời gian ngắn giải quyết trọn vẹn vấn đề như các nhà khoa học. Vì
vậy cần có sự hướng dẫn, giúp đỡ của GV để HS có thể giải quyết vấn đề
với mức độ tự lực cao nhất. Ban đầu HS có thể còn lúng túng trong phương
thức giải quyết vấn đề nhưng qua quá trình rèn luyện họ sẽ quen dần và ngày
càng vững vàng trong bước giải quyết vấn đề.
1.1.4.3. Giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức, kỹ năng mới
Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học giải quyết vấn đề.
Dạy học dù diễn ra theo phương pháp nào cũng đòi hòi phải trải qua giai
đoạn củng cố, ôn luyện tri thức đó.
Trong giai đoạn này cần đảm bảo các mặt sau:


16

- Tổng kết và hệ thống hóa tri thức mới đã xây dựng thông qua việc
giải quyết vấn đề.
- Hình thành phương pháp nhận thức một vấn đề khoa học cho học
sinh, củng cố niềm tin nhận thức cho họ.
- Nêu vấn đề mới có liên quan đến tri thức vừa mới xây dựng được
theo tinh thần tìm tòi nghiên cứu.
Như vậy, ở giai đoạn này vừa củng cố được kiến thức một cách vững
chắc, vừa luyện tập giải quyết vấn đề mới, từ đó tư duy sáng tạo được phát
triển.
Để củng cố và vận dụng kiến thức, kỹ năng mới cho học sinh ta có thể
sử dụng các cách sau: Dùng một bài toán cụ thể để củng cố kiến thức đã
học, giải thích một hiện tượng vật lý, xác định các thông số của thiết bị,…
Ví dụ 1: Dùng một bài toán cụ thể để củng cố kiến thức và kỹ năng
năng vận dụng kiến thức đã học.
Sau khi học xong bài “Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn
cảm” Giáo viên đưa ra bài tập sau: Có 3 trường hợp kín giống nhau có hai
đầu ra trong mỗi hộp đựng một dụng cụ là điện trở thuần, cuộn thuần cảm
hoặc tụ điện. Hãy trình bày cách xác định mỗi hộp đựng dụng cụ nào và giá
trị của các dụng cụ đó. Khi sử dụng các dụng cụ sau: Máy phát tín hiệu hình
sin, vôn kế, ampe kế, các dây nối.
Ví dụ 2: Giải thích một hiện tượng vật lý
Sau khi học xong bài “Dòng điện xoay chiều. Mạch điện xoay chiều
có điện trở thuần” trong chương trình vật lý 12 nâng cao. Giáo viên đưa ra
tình huống sau: Mạng điện chúng ta đang sử dụng hiện nay là mạng điện
xoay chiều có tần số 50Hz; là dòng điện nhấp nhảy nhưng tại sao khi sử
dụng chúng ta lại không thấy nhấp nháy? Hãy giải thích?
Ví dụ 3: Xác định các thông số của thiết bị

17

Có các dụng cụ sau:
Mày biến áp chưa biết số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp
Một cuộn dây đồng nhỏ
Một đồng hồ vạn năng
Một nguồn điện xoay chiều
Hãy xác định số vòng dây của mỗi cuộn dây trên máy biến áp mà
không cần tháo ra đếm số vòng?
1.1.5. Các mức độ của DHGQVĐ
Trong dạy học GQVĐ theo nghĩa đầy đủ, HS phải là người tìm tòi
giải quyết vấn đề, thực hiện tất cả các giai đoạn trong chu trình nhận thức
sáng tạo. Tuy nhiên, khi triển khai áp dụng dạy học nội dung Vật lý, tùy
thuộc vào nội dung bài học, trang thiết bị dạy học, thời gian dạy học, mà
HS có thể tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào các hành động giải quyết
vấn đề.
Căn cứ vào sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của học sinh vào các
hành động giải quyết vấn đề theo chu trình sáng tạo vật lý, có thể chia dạy
học giải quyết vấn đề thành ba mức độ theo bảng 1.
Bảng 1. Các mức độ của Dạy học GQVĐ [11, 94]
Mức độ

Học sinh chứng kiến

Mức độ 1:

tiếp
Tất cả các giai đoạn của Tiếp nhận câu hỏi nhận

Nêu vấn đề

chu trình nhận thức Vật thức, trạng
lý

Học sinh tham gia trực

thái tâm lý

nhận thức: mong muốn, có
niềm tin giải quyết vấn đề


18

Mức độ 2:
Tìm

tòi

Quá trình tìm tòi vấn đề, -Suy đoán giả thuyết
một thí nghiệm kiểm tra

phần

-Suy

luận logic từ giả

thuyết tiên đoán hiện tượng
mới

-Xây dựng phương án thí
nghiệm,

kiểm

tra

giả

thuyết/ hệ quả giả thuyết
-Quan sát ghi

nhận kết

quả
-Xử lý số liệu thí nghiệm
-Khái quát hoá rút ra kết
luận
-Ghi nhận tri thức mới
Mức độ 3:
Nghiên
thiết

Quá trình tìm tòi vấn đề
cứu

kế sáng

- Vận dụng tri thức mới
Tất cả các giai đoạn của

chu trình nhận thức sáng
tạo Vật lý

tạo
Mức độ 1: Trình bày nêu vấn đề
Khác với dạy học cổ truyền, ở mức độ trình bày nêu vấn đề, GV
không dành quyền hoàn toàn chủ động truyền tri thức và HS không đơn
thuần tiếp thu bài giảng, mà GV có dành thời gian để tạo những tình
huống có vấn đề nhằm gây sự chú ý, kích thích hoạt động thần kinh và dừng
ở tốc độ đủ chậm để HS nhận ra bài toán nhận thức, thậm chí có thể suy ngẫm
và đoán nhận ra phương án giải quyết… Nhưng HS chỉ có cơ hội thực hiện
các thao tác đó bằng tư duy ngôn ngữ thầm mà chưa được phép bộc lộ ý
nghĩ bằng lời nói, hành động, ngôn ngữ viết,…