Luận văn: Vận dụng phối hợp các phương pháp nhận thức vật lý với dạy học giải quyết vấn đề chương VII “ Chât rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ” vật lý 10 nâng cao

Bộ giáo dục và đào tạo

Tr-ờng đại học vinh
--------------

Nguyễn Thị hoài đức

Vận dụng phối hợp các ph-ơng pháp nhận thức
Vật lí với dạy học giải quyết vấn đề ch-ơng vii
chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể
vật lí 10 nâng cao

Luận văn thạc sĩ giáo dục học

Vinh - 2010


LỜI CẢM ƠN
Luận văn đƣợc hoàn thành dƣới sự giúp đỡ của Thầy giáo: Phó giáo sƣ Tiến sĩ Nguyễn Quang Lạc. Qua đây tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và
kính trọng đến ngƣời thầy hƣớng dẫn của mình – ngƣời đã đặt vấn đề, hƣớng
dẫn và tận tình giúp đỡ tác giả trong quá trình hoàn thành luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Vật lý,
Khoa Đào tạo Sau đại học Trƣờng Đại học Vinh, những ngƣời đã truyền thụ cho
tác giả những kiến thức bổ ích trong quá trình học tập, dẫn dắt tác giả trong
bƣớc đầu nghiên cứu khoa học cũng nhƣ trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tác giả cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ tác
giả hoàn thành luận văn này.
Vinh, tháng 11 năm 2010
Tác giả

0

MCLC
Trang
M U .................................................................................................................... 1
1. Lớ do chn ti ................................................................................................ 1
2. Mc ớch ca ti ............................................................................................ 2
3. i tng v phm vi nguyờn cu .................................................................... 2
4. Gi thuyt khoa hc............................................................................................ 2
5. Nhim v nghiờn cu ......................................................................................... 2
6. Phng phỏp nghiờn cu ................................................................................... 2
7. Cu trỳc lun vn................................................................................................ 3
8. úng gúp ca lun vn ....................................................................................... 4
NI DUNG
Chng 1: C s lớ lun ca vic phi hp cỏc phng phỏp nhn thc Vt lớ
vi dy hc gii quyt vn
1.1

Phng phỏp nhn thc Vt lớ .................................................................... 5

1.1.1

Phng phỏp nhn thc khoa hc ............................................................... 5

1.1.2.

Phng phỏp nhn thc Vt lớ v phng phỏp dy hc Vt lớ .................. 8

1.1.3.

Cỏc phng phỏp nhn thc thng gp trong nghiờn cu Vt lớ .............. 9

1.1.3.1. Phng phỏp tng t .................................................................................. 9
1.1.3.2. Phng phỏp gi thuyt ................................................................................ 9
1.1.3.3. Phng phỏp mụ hỡnh húa ......................................................................... 10
1.1.3.4. Phng phỏp thớ nghim tng tng ....................................................... 10
1.1.3.5. Phng phỏp thc nghim ......................................................................... 11
1.2.

Dy hc gii quyt vn trong mụn Vt lớ .............................................. 11

1.2.1.

Khái niệm dạy học gii quyt vn ........................................................ 11

1.2.2.

Vấn đề và tình huống có vấn đề trong dạy học giải quyết vấn đề .............. 12

1.2.3.

Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề .................................................... 15

1.2.4.

Các điều kiện để triển khai dạy học giải quyết vấn đề ............................... 17

1.2.5.

Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề ................................................ 17

1.2.6.

Các ph-ơng pháp h-ớng dẫn học sinh giải quyết vấn đề ........................... 20

1.2.6.1. Ph-ơng pháp h-ớng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, ph-ơng pháp đã biết ... 20
1.2.6.2 Ph-ơng pháp h-ớng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần .................................. 22
1.2.6.3 Ph-ơng pháp h-ớng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát ...................................22
1


1.2.7. Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong các loại bài học vật lý.23
1.2.7.1. B i học xây dựng tri thức mới.23
1.2.7.2. Bài học thực hành thí nghiệm vật lý .... 24
1.2.7.3. Bài học bài tập vật lý .25
1.3.

Phi hp cỏc phng phỏp nhn thc Vt Lý vi nh hng dy hc
gii quyt vn .26

1.3.1.

Kh nng vn dng cỏc phng phỏp nhn thc Vt lớ vo
dy hc Vt lớ.........................................................................................26

1.3.1.1. Phng phỏp o c .26
1.3.1.2. Phng phỏp quan sỏt ..27
1.3.1.3. Phng phỏp thc nghim.27
1.3.1.4. Phng phỏp mụ hỡnh húa28
1.3.1.5. Phng phỏp tng t...29

1.3.1.6. Phng phỏp thớ nghim tng tng(PPTNTT).29
1.3.1.7. Cỏc phng phỏp suy din lớ thuyt .30
1.3.2.

Quy trỡnh phi hp cỏc phng phỏp nhn thc Vt lớ vi dy hc gii
quyt vn ................ ..........................................................30

KT LUN CHNG 134
Chng 2: Vn dng phi hp cỏc phng phỏp nhn thc Vt lớ vi dy hc
gii quyt vn mt s bi hc chng VII Cht rn v cht lng. S
chuyn th Vt lớ lp 10 nõng
cao.........35
2.1.
Ni dung v cu trỳc chng Cht rn v cht lng. S chuyn
th35
2.2.

Vn dng phi hp cỏc phng phỏp nhn thc Vt lớ vi dy hc gii
quyt vn trong mt s bi hc 37

2.2.1. Giỏo ỏn 1. Bi 52: S n vỡ nhit ca vt rn.37
2.2.2. Giỏo ỏn 2. Bi 53: Cht lng hin tng cng b mt ca
cht lng43
2.2.3

Giỏo ỏn 3. Bi 54 : Hin tng dớnh t v khụng dớnh t. Hin tng
mao dn.52

2.2.4. Giỏo ỏn 4.

Bi tp 58

2.2.5. Giỏo ỏn 5 Bi 57 Thc hnh: Xỏc nh h s cng b mt ca cht
lng.64
2


KẾT LUẬN CHƢƠNG 2……………………………………………………....68
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm……………………………………………...69
3.1.

Mục đích thực nghiệm sƣ phạm........................................................ ..69

3.2.

Nhiệm vụ thực nghiệm..........................................................................69

3.3

Đối tƣợng thực nghiệm......................................................................... 69

3.4.

Nội dung thực nghiệm...........................................................................69

3.5.

Đánh giá kết quả thực nghiệm...............................................................70

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3………………………………………………………75

KẾT LUẬN…………………………………………………………………….76
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………...77
PHỤ LỤC……………………………………………………………Từ P1 đến P5

3


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Do sự phát triển nhanh, mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ của KHKT
nên ở trƣờng phổ thông không thể trang bị cho học sinh mọi tri thức mong
muốn. Vì vậy phải coi trọng việc dạy phƣơng pháp, dạy cách đi tới kiến thức
của loài ngƣời. Trên cơ sở đó mà tiếp tục học tập suốt đời, mọi ngƣời sống trong
một xã hội học tập. Xã hội đòi hỏi ngƣời có học vấn hiện đại không chỉ có khả
năng lấy ra từ trí nhớ các trí thức dƣới dạng có sẵn, đã lĩnh hội ở nhà trƣờng mà
phải có năng lực chiếm lĩnh, sử dụng các tri thức mới một cách độc lập. Khả
năng đánh giá các sự kiện, các tƣ tƣởng, các hiện tƣợng mới một cách thông
minh sáng suốt khi gặp trong cuộc sống, trong lao động và trong quan hệ với
mọi ngƣời.
Nội dung chƣơng trình các môn học trong nhà trƣờng phải góp phần quan
trọng để phát triển hứng thú và năng lực nhận thức của học sinh, cung cấp cho
học sinh những kĩ năng cần thiết cho việc tự học và tự giáo dục sau này.
Theo kiểu dạy học truyền thống, điều quan tâm chủ yếu của ngƣời dạy là
sự trình bày bài giảng của mình về kiến thức cần dạy cho ngƣời học sao cho đảm
bảo nội dung chính xác, sâu sắc và đầy đủ nên chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu trên.
Việc đổi mới PPDH là yêu cầu vô cùng cần thiết đối với ngành giáo dục nói
chung và mỗi giáo viên nói riêng. Việc “ Dùng phƣơng pháp nhận thức khoa học
để dạy những nội dung cơ bản của chính khoa học đó cho học sinh phổ thông”
đã đƣợc các nhà giáo dục cộng hòa liên bang Nga VG Razumopxki, A Pin- xkin
và một số nhà lý luận dạy học Việt Nam nêu ra là nhằm phát triển trí tuệ học

sinh, bồi dƣỡng năng lực tƣ duy, năng lực giải quyết vấn đề... đáp ứng đƣợc yêu
cầu mà xã hội cần. Việc dạy học có sự vận dụng phối hợp các phƣơng pháp
nhận thức vào dạy học giải quyết vấn đề sẽ giúp học sinh vừa lĩnh hội tri thức
vừa đƣợc bồi dƣỡng những kĩ năng nhất định của phƣơng pháp nhận thức,
phƣơng pháp tự học, chuẩn bị hành trang cho quá trình học tập và lao động sáng
tạo suốt đời.
Mặc dù đƣa lại hiệu quả dạy học cao và áp dụng cho nhiều loại tiết học
khác nhau nhƣ: Bài học kiến thức mới, bài tập Vật lí, bài học thực hành, bài học
ôn tập chƣơng, bài ngoại khóa...nhƣng việc vận dụng phối hợp các phƣơng pháp
nhận thức vào dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí chƣa đƣợc nhiều
giáo viên quan tâm đúng mức bởi nhiều yếu tố chủ quan và khách quan.
Chƣơng: “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ” Vật lí lớp 10 (nâng
cao) hội tụ đầy đủ các điều kiện khách quan ( nội dung tri thức khoa học, thiết
bị dạy học) để phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải
quyết vấn đề. Nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học chƣơng “Chất rắn và chất
lỏng. Sự chuyển thể ” bằng cách vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận thức
với dạy học giải quyết vấn đề nên tôi chọn đề tài này cho luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ của mình.

4


2. Mục đích của đề tài
- Tìm hiểu các phƣơng pháp nhận thức Vật lí, lí thuyết dạy học giải quyết
vấn đề và đề xuất tiến trình vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật
lí với dạy học giải quyết vấn đề để thiết kế một số bài học trong chƣơng VII “
Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 (nâng cao) nhằm góp phần
bồi dƣỡng năng lực tƣ duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
3. Đối tƣợng và phạm vi nguyên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu

- Các phƣơng pháp nhận thức khoa học Vật lí.
- Dạy học giải quyết vấn đề.
- Dạy học Vật lí theo ý tƣởng vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận
thứcVật lí với dạy học giải quyết vấn đề.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Dạy học chƣơng VII “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lí lớp
10 nâng cao theo định hƣớng của đề tài.
- Triển khai ở khối 10 trƣờng THPT Quỳnh Lƣu 1- Tỉnh Nghệ An.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải
quyết vấn đề một cách hợp lý thì sẽ bồi dƣỡng đƣợc năng lực tƣ duy, năng lực
giải quyết vấn đề, nhờ đó nâng cao chất lƣợng lĩnh hội kiến thức cho học sinh
khi dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” nói riêng, dạy học
vật lí nói chung.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận về phƣơng pháp nhận thức Vật lí.
- Nghiên cứu lí luận về dạy học giải quyết vấn đề.
- Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chƣơng VII “ Chất rắn và chất
lỏng. Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 nâng cao.
- Đề xuất tiến trình vận dụng các phƣơng pháp nhận thức với dạy học giải
quyết vấn đề trong bộ môn Vật Lý
- Vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật lí vào dạy học giải
quyết vấn đề áp dụng cho:
+ Tiết: Bài học xây dựng tri thức mới.
+ Tiết: Bài tập.
+ Tiết: Thực hành.
- Thực nghiệm sƣ phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
5

- Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến việc giải quyết các
nhiệm vụ của đề tài.
- Nghiên cứu thực tiễn:
+ Tìm hiểu thực tế sử dụng các PPDH Vật lí ở trƣờng THPT hiện nay. Đặc
biệt đối với chƣơng VII “ Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 (
nâng cao) .
+ Tiến trình vận dụng các phƣơng pháp nhận thức Vật lí trong sự phối hợp
với dạy học giải quyết vấn đề.
+ Thiết kế một số bài học ở chƣơng “ Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển
thể” theo định hƣớng của đề tài .
+ Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.
+ Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí các kết quả thực
nghiệm sƣ phạm.
+ Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo.
7. Cấu trúc luận văn
Phần 1: Mở đầu
Phần 2: Nội dung
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận của việc phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật
lí với dạy học giải quyết vấn đề
1.1. Phƣơng pháp nhận thức Vật lí
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lí.
1.3. Phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật Lý với định hƣớng dạy học giải
quyết vấn đề.
Chƣơng 2: Vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật lí với dạy
học giải quyết vấn đề ở một số bài học ở chƣơng VII “ Chất rắn và chất
lỏng. Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 nâng cao
2.1. Nội dung và cấu trúc chƣơng “ Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”.
2.2. Vận dụng phối hợp các phƣơng pháp nhận thức với dạy học giải quyết vấn
đề trong một số bài học.

- Bài 52: Sự nở vì nhiệt của vật rắn.
- Bài 53: Chất lỏng. Hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng.
- Bài 54: Hiện tƣợng dính ƣớt và không dính ƣớt. Hiện tƣợng mao dẫn.
- Bài tập.
- Bài 57: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm.
6


3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm.
3.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm.
3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm.
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm.
Phần 3: Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục.
8. Đóng góp của luận văn
- Luận văn góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của việc
phối hợp các phƣơng pháp nhận thức Vật Lý với dạy học giải quyết vấn đề trong
môn Vật lí ở trƣờng THPT.
- Xây dựng đƣợc một số bài học theo định hƣớng phối hợp các phƣơng
pháp nhận thức với dạy học giải quyết vấn đề nhằm bồi dƣỡng năng lực tƣ duy
sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

7


NỘI DUNG
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận của việc phối hợp các phƣơng pháp nhận

thức Vật lí với dạy học giải quyết vấn đề
1.1. Phƣơng pháp nhận thức Vật lí
1.1.1. Phƣơng pháp nhận thức khoa học
* Phƣơng pháp có thể hiểu theo nghĩa chung là tập hợp các biện pháp, thủ pháp,
cách thức, những con đƣờng bao gồm các thao tác thực hành hay lý thuyết để
đạt đến mục đích nào đó.
* Phƣơng pháp nhận thức khoa học là những con đƣờng những thủ pháp, những
cách thức để đạt tới chân lí khoa học để phản ánh những qui luật, những tính
chất... của thế giới khách quan ( vật chất, tinh thần).
Sơ đồ 1: Phương pháp nhận thức khoa học trong quá trình nhận thức
Thực tiễn thế
giới khách quan

Phƣơng pháp
nhận thức

Sự nhận thức
( Kiến thức về thế
giới khách quan)

* Trong nhận thức Vật lí sơ đồ về phƣơng pháp nhận thức trên đây có thể đƣợc
diễn đạt thành sơ đồ dƣới dạng chu trình ( chu trình nhận thức sáng tạo Vật lí do
Razumôpxki đề xƣớng)
Sơ đồ2: chu trình nhận thức sáng tạo của Razumôpxki

Mô hình

Sự kiện

Hệ quả

Thực nghiệm

Từ sơ đồ phƣơng pháp nhận thức khoa học và sơ đồ chu trình nhận thức sáng
tạo của Razumôpxki chúng tôi cho rằng hoạt động nhận thức Vật lí có thể biểu
diễn theo sơ đồ sau:
8


Sơ đồ 3: Tiến trình nhận thức Vật lí sáng tạo [6,10]

Vấn đề

Giả
thuyết

Hệ quả
lôgic

Thí nghiệm
kiểm tra

Tri thức
Vật lí

Thực tiễn

Dạy học nhằm bồi dƣỡng năng lực tƣ duy, năng lực giải quyết vấn đề phải
phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo của nhà Vật lí. Đây chính là cơ sở khoa
học của dạy học giải quyết vấn đề có sự vận dụng phối hợp các phƣơng pháp

nhận thức Vật lí.
* Các yêu cầu về việc bồi dƣỡng phƣơng pháp nhận thức khoa học cho học
sinh:
- Dạy phƣơng pháp khoa học không thể tách rời việc dạy nội dung khoa học. Vì
nội dung khoa học về căn bản sẽ quyết định phƣơng pháp khoa học tƣơng ứng,
nên trong chƣơng trình học ta không thể qui định việc giảng dạy phƣơng pháp
khoa học một cách tùy tiện đƣợc. Ví dụ : Phƣơng pháp thực nghiệm đƣợc sử
dụng để xây dựng hầu hết các định luật thực nghiệm về Vật lí thì dạy các định
luật này là điều kiện tốt để bồi dƣỡng phƣơng pháp thực nghiệm cho học sinh.
Thuyết động học phân tử đƣợc xây dựng chủ yếu bằng phƣơng pháp mô hình thì
dạy học nội dung thuyết này là điều kiện tốt để bồi dƣỡng cho học sinh phƣơng
pháp mô hình.
- Phƣơng pháp nhận thức khoa học là sự vận động thống nhất một cách biện
chứng giữa tính chủ quan và tính khách quan. Khác với các kiến thức khoa học
đơn thuần mang tính khách quan, các kiến thức về phƣơng pháp nhận thức khoa
học ít nhiều mang tính chủ quan và lại luôn trừu tƣợng nên việc bồi dƣỡng
phƣơng pháp nhận thức khoa học cho học sinh khác với việc truyền thụ kiến
thức khoa học đơn thuần cho các em. Kiến thức lí thuyết là sự phản ánh của
chính các thực tại khách quan diễn ra trƣớc mắt ( hoặc trong trí tƣởng tƣợng )
của học sinh nên đối với các em, nó ít nhiều có tính cụ thể. Còn phƣơng pháp
nhận thức khoa học thì dù sao cũng trừu tƣợng hơn các kiến thức khoa học. Ta
chỉ thực sự nắm đƣợc phƣơng pháp khoa học trong hoạt động tìm tòi nghiên cứu
xây dựng kiến thức lí thuyết.
9


- Cần phải có sự phân biệt giữa việc rèn luyện phƣơng pháp khoa học cho học
sinh và việc rèn luyện kĩ năng cho các em. Ví dụ việc dạy phƣơng pháp thực
nghiệm khác với việc rèn luyện kĩ năng thực hành . Muốn rèn luyện phƣơng
pháp khoa học cho các em cần phải có một sự đầu tƣ thích đáng về thời gian, về

thiết bị cũng nhƣ về công sức của giáo viên.
- Vì phƣơng pháp khoa học gắn bó mật thiết với nội dung khoa học nên mỗi
khoa học có một hệ thống phƣơng pháp đặc thù của nó. Nêu lên đƣợc những nét
đặc thù của phƣơng pháp thuộc một bộ môn khoa học không phải là một việc dễ
dàng.
* Phân loại hệ thống phƣơng pháp khoa học
Căn cứ vào mức độ phổ biến và phạm vi ứng dụng của phƣơng pháp có thể phân
loại phƣơng pháp nhận thức khoa học thành 3 nhóm:
+ Nhóm các phƣơng pháp triết học(Các phƣơng pháp chung nhất): là những
phƣơng pháp chung nhất, phổ biến nhất áp dụng cho mọi lĩnh vực nghiên cứu,
bao gồm các phƣơng pháp của lôgic biện chứng, các phƣơng pháp của lý luận
nhận thức : phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng hóa, khái quát hóa, cụ thể
hóa ... Các cặp phạm trù và ba phép biện chứng duy vật.
+ Nhóm các phƣơng pháp riêng rộng: gồm các phƣơng pháp có thể áp dụng
cho một số ngành khoa học trong một số giai đoạn của quá trình nhận thức.Ví
dụ : phƣơng pháp thực nghiệm áp dụng cho các ngành khoa học thực nghiệm
nhƣ vật lí, hóa học, sinh học, y học; Phƣơng pháp tƣơng tự , phƣơng pháp mô
hình...
+ Nhóm các phƣơng pháp riêng hẹp: là những phƣơng pháp chỉ áp dụng trong
lĩnh vực hẹp của một ngành khoa học hoặc một số ngành khoa học. Ví dụ
phƣơng pháp động lực học, phƣơng pháp giản đồ véc tơ.... trong Vật lí học.
Sự phân loại trên mang tính tƣơng đối bởi trong quá trình phát triển khoa học
các phƣơng pháp nhận thức có thể có sự phát triển theo các hƣớng khác nhau và
các phƣơng pháp nhận thức luôn có sự xâm nhập lẫn nhau, sự chuyển hóa lẫn
nhau, trong hoạt động nhận thức có sự vận dụng phối hợp các phƣơng pháp
nhận thức.
* Áp dụng sự phân loại phƣơng pháp nhận thức khoa học vào Vật lí học có thể
kể tên một số phƣơng pháp điển hình theo thứ tự về tính phổ biến nhƣ sau:
- Phƣơng pháp phân tích, phƣơng pháp tổng hợp, Phƣơng pháp phân tích- tổng
hợp(thuộc nhóm các phƣơng pháp Triết học).

- Phƣơng pháp qui nạp, phƣơng pháp suy diễn, Phƣơng pháp qui nạp- suy diễn
(các phƣơng pháp lôgic- thuộc nhóm các phƣơng pháp Triết học).
- Phƣơng pháp trừu tƣợng hóa, khái quát hóa, cụ thể hóa (các phƣơng pháp
lôgic- thuộc nhóm các phƣơng pháp Triết học).
- Phƣơng pháp thực nghiệm, quan sát, đo lƣờng...(thuộc các phƣơng pháp riêng
rộng).
10


- Phƣơng pháp lý thuyết : tƣơng tự, mô hình hóa, thí nghiệm tƣởng tƣợng, tiên
đề, giả thuyết ... (thuộc các phƣơng pháp riêng rộng).
- Phƣơng pháp động lực học, phƣơng pháp định luật bảo toàn, phƣơng pháp
phân tích quang phổ... (thuộc các phƣơng pháp riêng hẹp).
1.1.2. Phƣơng pháp nhận thức Vật lí và phƣơng pháp dạy học Vật lí
* Phƣơng pháp nhận thức Vật lí là nhƣng phƣơng pháp nhận thức khoa học
đƣợc sử dụng trong quá trình nghiên cứu Vật lí để xây dựng hệ thống kiến thức
về Vật lí học.
* Phƣơng pháp dạy học Vật lí là những hình thức và cách thức tổ chức hoạt
động của giáo viên và học sinh trong những điều kiện dạy học xác định nhằm
đạt đƣợc mục đích dạy học xác định ( lĩnh hội những kiến thức về Vật lí học,
phát triển năng lực, hình thành nhân cách cho học sinh).
Từ những năm 1970 Nguyễn Ngọc Quang đã phát hiện quy luật về sự chuyển
hóa giữa phƣơng pháp khoa học và phƣơng pháp dạy học xuất phát từ sự giống
nhau về bản chất của hai hoạt động nhận thức này. Dạy học nhằm phát triển
năng lực nhận thức phải là hoạt động hƣớng dẫn ngƣời học tự nhận thức, hƣớng
dẫn học sinh lĩnh hội tri thức theo con đƣờng của nhận thức sáng tạo, do vậy
giáo viên cần phải vận dụng các phƣơng pháp nhận thức sáng tạo để tổ chức, chỉ
đạo học sinh chiếm lĩnh tri thức.
Bảng 1: Chuyển hóa phương pháp nhận thức thành phương pháp dạy học[7,20]
Phƣơng pháp khoa học (xuất xứ)

Phƣơng pháp dạy học

1.Quan sát

1. Quan sát

2. Thực nghiệm khoa học

2. Thí nghiệm ( biểu diễn, thực tập)
Phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy
học

Phƣơng pháp thực nghiệm
3. Tƣơng tự
4. Mô hình hóa
5. Thí nghiệm tƣởng tƣợng
6. Các phƣơng pháp lôgic
7. Báo cáo khoa học, bảo vệ luận án,
bảo vệ công trình khoa học...
8. Xemina

3. Tƣơng tự
4. Mô hình hóa trong dạy học
5. Thí nghiệm tƣởng tƣợng
6. Các phƣơng pháp lôgic
7. Thuyết trình, diễn giảng...
8. Đàm thoại

9. Giải quyết vấn đề (phối hợp các 9. Giải quyết vấn đề (phối hợp các

phƣơng pháp nhận thức)
phƣơng pháp nhận thức)
10 Grap dạy học(Sơ đồ lôgic nội
10 Grap hóa( Sơ đồ hóa)
dung)
11. Phƣơng pháp toán học

11. Dạy học chƣơng trình hóa
11


12. Điều khiển học

12. Dạy học angôrít hóa

13. Tổng hợp các phƣơng pháp khoa học.

13. Công nghệ dạy học

Phƣơng pháp nhận thức vật lý và phƣơng pháp dạy học vật lý có cùng một
đối tƣợng nghiên cứu, tức là có chung mặt khách quan. Nghiên cứu của nhà vật
lý học và dạy học vật lý trong nhà trƣờng có chung đối tƣợng là những hiện
tƣợng vật lý và các quy luật khách quan chi phối chúng. Vì vậy, phƣơng pháp
nhận thức vật lý có ảnh hƣởng đến phƣơng pháp dạy học, phƣơng pháp nhận
thức vật lý thông qua xử lý sƣ phạm đƣợc biến đổi dƣới tác động của các quy
luật giáo dục học, tâm lý học, lý luận dạy học cho thích hợp với môi trƣờng và
điều kiện dạy học để chuyển thành phƣơng pháp dạy học vật lý.
1.1.3. Các phƣơng pháp nhận thức thƣờng gặp trong nghiên cứu Vật lí
Trong nghiên cứu vật lý, để giải quyết vấn đề, các nhà vật lý thƣờng sử dụng
một số phƣơng pháp sau đây:

1.1.3.1. Phƣơng pháp tƣơng tự
* Phƣơng pháp tƣơng tự là phƣơng pháp nhận thức khoa học nhờ việc sử dụng sự
tƣơng tự và phép suy luận tƣơng tự nhằm thu nhận tri thức mới. Phƣơng pháp này
cho phép đƣa ra những phỏng đoán bƣớc đầu, sẽ đƣợc nghiên cứu tiếp bằng các
phƣơng pháp khác, là một yếu tố kích thích sự ra đời của giả thuyết khoa học.
* Các giai đoạn cơ bản của phƣơng pháp tƣơng tự:
- Tập hợp những dữ kiện về đối tƣợng cần nghiên cứu và các dấu hiệu về đối
tƣợng đã biết từ đó có những hiểu biết phong phú định đem đối chiếu.
- Tiến hành phân tích những điểm giống nhau và khác nhau giữa các dấu hiệu
của hai loại hiện tƣợng, kiểm tra xem các dấu hiệu giống nhau có đồng thời là
các dấu hiệu bản chất của các đối tƣợng hay không.
- Truyền các dấu hiệu của đối tƣợng đã biết cho đối tƣợng cần nghiên cứu bằng
suy luận tƣơng tự.
- Kiểm tra tính đúng đắn của các kết luận rút ra (hoặc các hệ quả của chúng) có
tính chất giả thuyết đó ở chính đối tƣợng cần nghiên cứu. Trên cơ sở đó đề xuất
những khái niệm mới, mô hình mới, dự đoán quy luật mới của hiện tƣợng cần
nghiên cứu.
1.1.3.2. Phƣơng pháp giả thuyết
* Phƣơng pháp giả thuyết là phƣơng pháp nghiên cứu dựa trên việc đề xuất một
điều giả định (phỏng đoán) nào đó để từ đó suy ra câu trả lời cần có (là sự giải
thích hay tiên đoán sự kiện). Phƣơng pháp này cho phép nhà nghiên cứu đƣa ra
các giả thuyết khoa học từ đó có thể giải thích, tiên đoán các sự kiện và tiếp tục
sử dụng các phƣơng pháp mô hình hóa, phƣơng pháp thực nghiệm để xây dựng
tri thức mới.
* Các giai đoạn của phƣơng pháp giả thuyết:

12


- Quan sát thực tế hoặc phân tích những cơ sở lý thuyết đã có sẵn, so sánh đối

chiếu với những hiểu biết thực tế đã có về hiện tƣợng, để sơ bộ đề ra một phỏng
đoán khoa học.
- Dựa trên những cơ sở phân tích lý thuyết để chính xác hóa phỏng đoán, xây
dựng mô hình đơn giản về hiện tƣợng cho phép tính toán sơ bộ những hệ quả
của nó. Khi đó phỏng đoán khoa học sẽ trở thành một giả thuyết khoa học. Phát
biểu giả thuyết đƣợc đề xuất.
1.1.3.3. Phƣơng pháp mô hình hóa
* Phƣơng pháp mô hình hóa là phƣơng pháp nghiên cứu dựa trên mô hình lý
thuyết (mô hình trong tƣ duy) hoặc trên mô hình vật chất của đối tƣợng gốc và
nghiên cứu trên mô hình, tức là vận hành mô hình lý thuyết tiến hành thí nghiệm
trong tƣ duy hoặc thí nghiệm trên mô hình bằng các thao tác lý thuyết, thao tác
logic để rút ra câu trả lời cần có. Nó có tính chất là một điều tiên đoán về đối
tƣợng gốc (và sẽ kiểm tra, đối chiếu với thực nghiệm).
Phƣơng pháp này cho phép nhà khoa học:
- Tiên đoán những sự kiện, hiện tƣợng thực tế, các định luật của thực tế khách
quan mà tiếp đó sẽ đƣợc kiểm tra dự đoán, hợp thức hóa nhờ phƣơng pháp thực
nghiệm để xây dựng tri thức mới.
- Giải thích một cách lý thuyết những sự kiện thực tế, những định luật thực
nghiệm nhờ đó có thể khẳng định giá trị khoa học của các tri thức đó.
- Đối chiếu với các bằng chứng thực nghiệm đã đƣợc khẳng định để kiểm tra
khẳng định giá trị của giả thuyết, hoặc các giả thuyết khoa học đƣợc dùng làm
cơ sở xuất phát cho việc xây dựng và vận hành mô hình.
* Các giai đoạn của phƣơng pháp mô hình:
- Lựa chọn mô hình: thay thế đối tƣợng gốc bằng thực thể đại diện chỉ tồn tại
trong tƣ duy nghiên cứu, hoặc bằng vật đại diện tồn tại thực.Ở mô hình chỉ tồn
tại những tính chất và mối quan hệ chính của đối tƣợng đƣợc nhà nghiên cứu
quan tâm.
- Nghiên cứu trên mô hình: Vận hành mô hình để rút ra kết luận với tính cách là
một hệ quả logic.
- Xử lý kết quả : kiểm tra khả năng có thể chấp nhận đƣợc của kết quả để có thể

chuyển kết quả về đối tƣợng, hợp thức hóa kiến thức về mô hình bằng cách đối
chiếu với thực nghiệm, chỉnh lý, bổ sung kết quả, xác định giới hạn vận dụng
kiến thức cho đối tƣợng thực.
1.1.3.4. Phƣơng pháp thí nghiệm tƣởng tƣợng
* Thí nghiệm tƣởng tƣợng là một phƣơng pháp suy luận lý thuyết về hành vi của
một đối tƣợng lý tƣởng không có hoặc không thể có trong thực tế; là một dạng
làm việc với các đối tƣợng thực trong những điều kiện lý tƣởng hoặc với các mô
hình lý tƣởng của các đối tƣợng thực. Đây là phƣơng pháp quan trọng để tiếp
cận bản chất của sự vật, là cầu nối giữa thực nghiệm và lý thuyết, cần thiết để
13


hình thành một số khái niệm khoa học, xây dựng các định luật hoặc lý thuyết
tổng quát về hiện tƣợng, dựa trên sự lý tƣởng hóa, khái quát hóa, ngoại suy các
thí nghiệm hiện thực đã có từ trƣớc.
* Các giai đoạn của phƣơng pháp thí nghiệm tƣởng tƣợng:
- Phân tích những hiện tƣợng thực, thí nghiệm thực để đặt vấn đề cho những
nghiên cứu tiếp theo bằng thí nghiệm lý tƣởng.
- Xây dựng một mô hình lý tƣởng để thay thế đối tƣợng nghiên cứu trong thí
nghiệm lý tƣởng.
- Dùng các thao tác tƣ duy, các suy luận logic hoặc toán học để phân tích những
tiến trình khả dĩ của hiện tƣợng dựa theo những quy luật vận động của mô hình,
khi biến đổi một cách có chủ định các điều kiện lý tƣởng.
- Phân tích những kết luận thu đƣợc, suy luận từ những kết luận đó ra các hệ quả
mới, trong đó có việc xác định các thí nghiệm thực có thể tiến hành tiếp theo mà
từ trƣớc đến nay chƣa biết.
1.1.3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm
* Đây là phƣơng pháp bao gồm tất cả các khâu của quá trình nhận thức từ việc
đặt ra vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệm hoặc quan sát, đến khâu đề ra
giả thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết, xử lý kết quả và rút ra kết

luận về vấn đề nghiên cứu. Phƣơng pháp này có thể giúp nhà khoa học đề xuất
những tri thức mới, khái niệm mới, định luật mới và tiếp theo tri thức đó sẽ đƣợc
lý giải một cách có luận cứ khoa học dựa trên những lý thuyết đã có, cung cấp
những bằng chứng thực nghiệm mới dẫn tới sự cần thiết phải xây dựng các giả
thuyết khoa học mới hoặc những bằng chứng cần thiết cho việc đối chiếu, hợp
thức hóa, khẳng định giá trị hoặc chỉnh lý, bổ sung hay bác bỏ những kết luận đã
đƣợc đề xuất do kết quả của phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết.
* Các giai đoạn của phƣơng pháp thực nghiệm:
- Xây dựng một giả thuyết, dự đoán về diễn biến của đối tƣợng đang đƣợc
nghiên cứu ( dựa vào những cơ sở khoa học đã có ) để đƣa vào kiểm tra bằng
thực nghiệm: điều gì cần tới sự khảo sát thực nghiệm? Cần tạo ra hay quan sát
biến cố thực nghiệm nào?
- Lựa chọn điều kiện thí nghiệm để có đƣợc hiện tƣợng dƣới dạng thuần khiết:
phƣơng tiện, máy móc, thiết bị thích hợp, phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm,
phƣơng pháp quan sát đo đạc cụ thể.
- Tiến hành thí nghiệm: lắp ráp máy móc thiết bị và kiểm tra khả năng vận hành,
tiến hành thao tác thí nghiệm theo kế hoạch đã vạch ra, quan sát, đo đạc, ghi
chép các dữ liệu.
- Xử lý kết quả: xác định độ chính xác của phép đo, lập bảng, vẽ đồ thị; rút ra
kết luận về các thuộc tính, mối liên hệ, quy luật.

1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lí.
14


1.2.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề
+ “Vấn đề ” trong nghiên cứu vật lý là một câu hỏi, một bài toán chƣa có lời
giải, xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống. Đó là những hiện tƣợng
mới, quá trình mới không thể lý giải bằng các lý thuyết đã có hoặc một lý thuyết
chƣa trọn vẹn.

+ “ Giải quyết vấn đề ” là quá trình nhà nghiên cứu sử dụng các phƣơng pháp,
phƣơng tiện nghiên cứu khác nhau theo con đƣờng của chu trình sáng tạo khoa
học để tìm câu trả lời.
+ Dạy học giải quyết vấn đề là quá trình dạy học đƣợc giáo viên tổ chức phỏng
theo quá trình nhận thức sáng tạo vật lý, trong đó học sinh đóng vai trò nhà
nghiên cứu (trong các điều kiện dạy học) có sự giúp đỡ định hƣớng trực tiếp
hoặc gián tiếp của giáo viên.
1.2.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề trong dạy học giải quyết vấn đề
+ “Vấn đề” dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà ngƣời học
không thể giải quyết đƣợc chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu
sẵn có, nghĩa là không thể dùng tƣ duy tái hiện đơn thuần để giải quyết và khi
giải quyết đƣợc thì ngƣời học đã thu nhận đƣợc kiến thức, kỹ năng mới.
Vấn đề chứa đựng câu hỏi, nhƣng đó là câu hỏi về cái chƣa biết, câu hỏi mà câu
trả lời là một cái mới phải tìm tòi sáng tạo thỡ mới xây dựng đƣợc, chứ không
phải là câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại kiến thức đã có.
Ví dụ: ở chƣơng trình vật lý lớp 10 (nâng cao) bài 53 “Chất lỏng. Hiện tƣợng
căng bề mặt của chất lỏng”, khi quan sát hiện tƣợng đƣa khung dây hình chữ
nhật (có một cạnh dịch chuyển đƣợc) ra khỏi dung dịch nƣớc xà phòng thì cạnh
của khung dây di chuyển đƣợc và màng xà phòng trong khung dây bị thu hẹp
lại.Vấn đề đặt ra cho học sinh là: Tại sao cạnh của khung dây di chuyển đƣợc?
Bằng những kiến thức đó biết về các loại lực thì học sinh không thể giải thích
đƣợc nguyên nhân chuyển động của khung dây.
+ Tình huống có vấn đề là hoàn cảnh trong đó xuất hiện mâu thuẫn nhận thức,
khi học sinh tham gia giải quyết thì gặp một khó khăn, học sinh ý thức đƣợc vấn
đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi
vọng có thể giải quyết đƣợc, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề đó. Nghĩa
là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức của học sinh: đề xuất vấn đề và
giải quyết vấn đề.
a. Những dấu hiệu của tình huống có vấn đề(THCVĐ) :
- THCVĐ bao gồm cái gì chƣa biết đòi hỏi phải có sự tìm tòi sáng tạo hoạt động

tƣ duy và sự nhanh trí đáng kể.
- THCVĐ phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trƣớc những dự kiện nào
đó để làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tòi sáng tạo.
- THCVĐ phải vừa sức đối với học sinh. Nếu quá đơn giản, chứa đựng những
lời giải tƣờng minh từ kho tri thức cũ của học sinh thì không tạo ra đƣợc sự kích
15


thớch, m s to ra s th , coi thng. Ngc li, nu tỡnh hung quỏ khú, hc
sinh khụng th tỡm ra cõu tr li thỡ d dn n tõm lý bi quan, chỏn nn dn n
th .
- ng thi vi tớnh va sc, THCV phi cú tớnh mi l, tớnh khụng bỡnh
thng ca bi toỏn nhn thc nhm kớch thớch to s thc mc, s tũi mũ, s
hng thỳ v lũng khao khỏt nhn thc ca hc sinh.
b. Các kiểu tình huống có vấn đề
-Tình huống phát triển hoàn chỉnh
Hc sinh ng trc mt vn ch mi c gii quyt mt phn, mt b
phn, trong mt phm vi hp, cn phi tip tc phỏt trin, hon chnh, m rng
thờm sang nhng phm vi mi, lnh vc mi.
Quỏ trỡnh phỏt trin hon chnh s em li nhng kt qu mi ( kin thc mi,
k nng mi, phng phỏp mi) nhng trong quỏ trỡnh ú, vn cú th s dng
nhng kin thc, k nng, phng phỏp ó bit.
Vớ d: gii thớch c nguyờn nhõn lm cnh khung dõy ( vớ d trờn)
chuyn ng c phi a ra mt loi lc mi v xột ln ca lc ny
(lc cng b mt) cn lm thớ nghim,...
- Tình huống lựa chọn
Hc sinh trng thỏi cõn nhc suy tớnh khi cn la chn mt phng ỏn thớch
hp nht trong nhng iu kin xỏc nh gii quyt vn .
Khi ú, hc sinh ng trc mt vn cú mang mt s du hiu quen thuc, cú
liờn quan n mt s kin thc hay mt s phng phỏp gii quyt ó bit,

nhng cha chc chn l cú th dựng kin thc no, phng phỏp no cú hiu
qu gii quyt c vn t ra.
Vớ d: lp 10, khi nghiờn cu s tng tỏc bng va chm gia hai vt, mt
vn mi c t ra l: Liu i lng no c bo ton trong quỏ trỡnh hai
vt tng tỏc khụng? Hc sinh khụng th tr li ngay c cõu hi ny, nhng
hc sinh cm nhn c rng: õy l bi toỏn hai vt tng tỏc chuyn ng,
vy cú th ỏp dng c cỏc nh lut Niutn gii quyt. Mt khỏc hc sinh
cng suy ngh n phng ỏn thớ nghim kho sỏt chuyn ng ca cỏc vt
tỡm hiu.
Nh vy, cú hai cỏch gii quyt vn trờn. Vic la chn cỏch gii quyt
no s tu theo tỡnh hỡnh lp hc v tỡnh hỡnh thit b ca nh trng. Nh vy
cỏch gii quyt vn v kin thc cn dựng khi gii quyt vn l ó bit,
nhng i n kt qu ú thỡ hc sinh phi bit vn dng kin thc mt cỏch
sỏng to.
- Tình huống bế tắc:
Hc sinh ng trc mt vn m trc õy cha gp mt trng hp no
tng t. Vn cn gii quyt khụng cú mt du hiu no liờn quan n mt
16


kiến thức hoặc phƣơng pháp đã biết để giải quyết vấn đề. Tình huống này
thƣờng bắt gặp khi nghiên cứu một lĩnh vực mới.
Ví dụ: khi bắt đầu nghiên cứu quang hình học, học sinh cần phải tìm quy luật về
đƣờng truyền của tia sáng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trƣờng trong
suốt. Trƣớc đó, học sinh chƣa biết đến một kiến thức nào có liên quan đến hiện
tƣợng này và cũng chƣa biết cách nào để xác định đƣợc mối liên hệ định lƣợng
giữa góc tới và góc khúc xạ. Cách giải quyết vấn đề duy nhất lúc này là phải làm
thí nghiệm. Song có làm thí nghiệm cũng khó có thể thấy góc tới và góc khúc xạ
liên hệ với nhau theo một hàm số sin. Để diễn tả đƣợc quy luật về đƣờng truyền
của tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trƣờng, còn phải xây dựng kiến

thức mới là khái niệm chiết suất.
- Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ
Học sinh đứng trƣớc một hiện tƣợng xảy ra theo một chiều hƣớng trái với suy
nghĩ thông thƣờng ( có tính chất nghịch lý, hầu nhƣ khó tin đƣợc đó là sự thật ),
do đó kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của họ tìm cách lý giải, phải bổ
sung hoàn chỉnh hoặc thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình.
Ví dụ: Học sinh đã biết : một con cá sống, bỏ vào nồi nƣớc đun sôi, cá sẽ chết.
Thế nhƣng khi giáo viên biểu diễn một thí nghiệm, trong đó xảy ra một hiện
tƣợng bất ngờ là: con cá có thể sống trong một ống nghiệm có nƣớc đang sôi.
Cho một con cá nhỏ vào một ống nghiệm thủy tinh, đựng nƣớc lạnh đến gần
miệng ống. Đặt ống hơi nghiêng và hơ phần trên miệng ống lên ngọn lửa đèn
cồn cho đến khi nƣớc trên miệng ống sôi, con cá vẫn sống và bơi lội ở phần dƣới
ống nghiệm. Lƣu ý không đun sôi quá lâu và không dùng ống nghiệm bằng kim
loại.
- T×nh huèng lạ:
Trong trƣờng hợp học sinh quan sát thấy một hiện tƣợng lạ có những nét đặc
biệt lôi cuốn sự chú ý của họ mà họ chƣa thấy bao giờ. Học sinh cần phải tìm
xem nguyên nhân vì đâu. Để trả lời đƣợc câu hỏi này, cần phải xây dựng kiến
thức mới. Cũng có những trƣờng hợp học sinh không nhận thấy ngay mối liên
quan giữa hiện tƣợng xảy ra với những kiến thức đã biết hoặc thoạt mới nhìn thì
thấy nhƣ những hiện tƣợng xảy ra trái với những điều đã biết, nhƣng xét kỹ lại
thấy không có trái gì cả, chỉ vì hiện tƣợng diễn ra phức tạp khiến cho ta nhầm
lẫn.
Ví dụ: thả nhẹ nhàng một kim khâu vào một cốc nƣớc thì thấy kim nổi trên mặt
nƣớc( biết khối lƣợng riêng của kim loại làm kim khâu lớn hơn khối lƣợng riêng
của nƣớc). Tại sao? Đầu tiên, học sinh thấy hiện tƣợng rất lạ, trái với sự hiểu
biết thông thƣờng là kim bị chìm.
Việc phân loại các kiễu tình huống có vấn đề nhƣ trên chỉ có tính tƣơng đối.
Trong quá trình dạy học, ngƣời giáo viên có thể tạo thêm những kiểu tình huống
khác nữa. Một hiện tƣợng Vật lý, giáo viên có thể tạo tình huống có vấn đề theo

kiểu này hay kiểu khác, tùy theo cách chuẩn bị của học sinh, và sự gia công của
giáo viên nghĩa là đƣa học sinh đến chỗ nhận ra mâu thuẫn bằng cách nào.
17


Ví dụ: cùng một trƣờng hợp con cá bơi lội trong ống nghiệm có nƣớc đun sôi,
nếu giáo viên đƣa ngay cho học sinh cả lớp thìn thấy một con cá đang bơi lội
trong ống nghiệm có nƣớc sôi sùng sục, các em có thể reo hò vì lạ mắt, vì đó là
tình huống lạ đã xuất hiện. Nhƣng nếu giáo viên dẫn dắt dần dần bằng những
câu gợi ý để cho học sinh tin tƣởng chắc chắn ở sự hiểu biết của mình là con cá
chỉ có thể sống trong nƣớc nguội, rồi mới đƣa ra thí nghiệm con cá bơi lội trong
trong ống nghiệm có nƣớc sôi, làm cho học sinh phải nghi ngờ chính những điều
mà chỉ trƣớc đây mấy phút họ tin chắc là đúng. Nhƣ vậy giáo viên đã đƣa họ
vào tình huống bất ngờ.
Thực tế, việc tạo ra tình huống có vấn đề trong dạy học thực sự là cả một
nghệ thuật sƣ phạm mà việc vận dụng nó cần phải có sự đầu tƣ kỹ lƣỡng, gia
công nghiêm túc của ngƣời giáo viên. Cùng một nội dung dạy học, cùng một đối
tƣợng học sinh, nhƣng nếu không có sự gia công sƣ phạm thì không thể đặt học
sinh vào tình huống có vấn đề đƣợc. Nghệ thuật sƣ phạm tạo ra tình huống có
vấn đề còn đòi hỏi ngƣời giáo viên phải nắm chắc kiến thức khoa học, cần có
“vốn kinh nghiệm sống” phong phú cũng nhƣ hiểu rõ lƣợng kiến thức mà học
sinh cần chiếm lĩnh để tạo ra những tình huống phù hợp với từng đối tƣợng học
sinh. Mặt khác, giáo viên cũng phải biết cách kích thích, tạo "thế năng tâm lý tƣ
duy" cho học sinh, khuyến khích họ tham gia vào việc giải quyết vấn đề.
c) Tổ chức tình huống có vấn đề
Quá trình tổ chức tình huống có vấn đề có thể gồm các giai đoạn sau:
+ Giáo viên mô tả hoàn cảnh có thể cảm nhận đƣợc bằng một kinh
nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh giải một bài
toán, trả lời một câu hỏi, thực hiện hay giải thích một thí nghiệm đơn giản để
làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu.

+ Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tƣợng bằng
chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ vật lý.
+ Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tƣợng xảy ra trong hoàn
cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tƣợng quan sát đƣợc dựa trên những kiến
thức và phƣơng pháp đã có từ trƣớc.
+ Giáo viên giúp học sinh phát hiện ra chỗ không đầy đủ của họ trong
kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết.
1.2.3. Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề
Để phát triển năng lực tƣ duy vật lý cho học sinh, cấu trúc dạy học giải quyết
vấn đề phỏng theo tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học.
Dạy học giải quyết vấn đề gồm các giai đoạn:
- Giai đoạn một: Xây dựng tình huống có vấn đề.
Giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ tiềm ẩn có vấn đề. Dƣới sự hƣớng
dẫn của giáo viên, học sinh quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự
nguyện thực hiện nhiệm vụ. Quan niệm và giải pháp ban đầu của học sinh đƣợc
18


th thỏch. Hc sinh ý thc c khú khn, di s hng dn ca giỏo viờn vn
chớnh thc c din t.
- Giai on hai: Gii quyt vn .
Hc sinh suy ngh tỡm tũi, trao i, vn dng cỏc phng phỏp nhn thc gii
quyt vn t ra: nờu gi thuyt, suy ra h qu logic, thc hin thớ nghim
kim tra, ỏnh giỏ kt qu, ghi nhn tri thc mi.
Giỏo viờn theo dừi v nh hng khi cn thit, hp thc hoỏ kin thc.
- Giai on ba: Vn dng kin thc mi.
Hc sinh cn bit: Kin thc thu c cú ý ngha gỡ, c ng dng nh th no
trong khoa hc, k thut v i sng? Cỏc tỡnh hung mi c t ra hc
sinh vn dng tri thc va thu nhn gii quyt vn .
Sơ đồ4: Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề phỏng theo tiến trình xây dựng

bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học [11,32]
Cu trỳc ca dy hc gii quyt
vn
Giai on mt: Xõy dng

Tin trỡnh xõy dng, bo v tri
thc mi trong nghiờn cu khoa hc

Tỡnh hung cú vn tim n

tỡnh hung cú vn .
Phỏt biu vn

Giai on hai: Gii quyt

Gii quyt vn : suy oỏn,
thc hin gii phỏp

vn .
Kim tra, xỏc nhn kt qu: xem
xột s phự hp ca lý thuyt

Giai on ba: Hp thc
húa kin thc. Vn dng
kin thc mi

Trỡnh by, thụng bỏo, tho lun,
bo v, kt qu

Vn dng tri thc mi gii

quyt nhim v t ra tip theo
19


1.2.4. Các điều kiện để triển khai dạy học giải quyết vấn đề [7,92]
- Nội dung tri thức khoa học:
Nội dung tri thức khoa học phải chứa đựng yếu tố mới mẻ mà trƣớc khi giải
quyết vấn đề học sinh chƣa biết, tri thức ấy đƣợc tạo ra trong quá trình giải
quyết vấn đề không thể chỉ bằng tƣ duy tái tạo, mà phải có sự nỗ lực tƣ duy của
chủ thể vƣợt qua những “vùng phát triển gần” do giáo viên tạo ra trong điều kiện
dạy học. Vì vậy, dạy học giải quyết vấn đề có thể thực hiện cho các tiết học khác
nhau: bài học kiến thức mới, bài học bài tập vật lý, bài học thực hành vật lý, bài
học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức, bài học ngoại khoá. Tuy nhiên, để
thực hiện dạy học giải quyết vấn đề giỏo viờn cần phải sắp xếp, cấu tạo trật tự
logic các kiến thức từ vĩ mô đến vi mô theo tiến trình của nhận thức vật lý.
- Thiết bị dạy học:
Thí nghiệm vật lý- hạt nhân của hành động kiểm tra xác nhận giả thuyết, do đó
dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọng cho việc thực hiện dạy học giải
quyết vấn đề. Thiết bị dạy học phải đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và chất
lƣợng cao: khi sử dụng cần lƣu ý đến sự kết hợp giữa các thiết bị thông thƣờng
đã đƣợc và sẽ trang bị với các thiết bị hiện đại, giữa các thiết bị phải mua sắm
với các thiết bị tự tạo. Cần lƣu ý tới vai trò của công nghệ thông tin và việc ứng
dụng nó vào quá trình dạy học bộ môn.
- Trình độ khoa học và kỹ năng sƣ phạm của giáo viên quyết định thành
công của dạy học giải quyết vấn đề. Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung vật
lý kết hợp với những kỹ năng sƣ phạm cần thiết giáo viên xác định chính xác nội
dung khoa học của bài học, phát biểu thành mệnh đề gọn, rõ; từ đó xây dựng
tình huống có vấn đề, đặt học sinh trƣớc câu hỏi nhận thức hấp dẫn ở tính thiết
thực, bất ngờ, mới lạ; dẫn dắt học sinh giải quyết vấn đề bằng hệ thống câu hỏi
định hƣớng hành động nhận thức theo tiến trình của nhận thức sáng tạo vật lý.

Câu hỏi phải đạt đƣợc các yêu cầu sau:
+ Yêu cầu về logic học: Diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thoả mãn luật
đồng nhất, nghĩa là đối tƣợng câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng học sinh
không xác định rõ đối tƣợng câu hỏi dẫn đến trả lời sai.
+ Yêu cầu về nội dung khoa học: Câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đúng là dần
từng bƣớc giải quyết vấn đề đặt ra.
+ Yêu cầu về phƣơng pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện đƣợc bằng chức
năng định hƣớng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo vật lý nghĩa là
phải đảm bảo câu trả lời đúng với hy vọng của giáo viên.
+ Câu hỏi đặt ra phải vừa sức đối với học sinh.
1.2.5. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề [7,95]
Căn cứ vào sự tham gia trực tiếp của học sinh vào các hành động giải
quyết vấn đề theo chu trình sáng tạo vật lý khi thực hiện dạy học giải quyết vấn
đề, có thể phân chia các mức độ khác nhau của dạy học giải quyết vấn đề nhƣ
sau:
20


Bảng 3. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
Mức độ

Học sinh chứng kiến

Học sinh tham gia trực tiếp

Mức độ 1: Tất cả các giai đoạn Tiếp nhận câu hỏi nhận thức, trạng thái
Trình bày của chu trình nhận tâm lý nhận thức: mong muốn, niềm tin
diễn giảng thức sáng tạo vật lý
giải quyết vấn đề.
Nêu vấn đề

Mức độ 2: Quá trình tìm tòi vấn - Suy đoán giả thuyết.
Tìm tòi một đề. thí nghiệm kiểm - Suy luận logic từ giả thuyết tiên
phần
tra.
đoán hiện tƣợng mới.
- Xây dựng phƣơng 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.
- Vận dụng tri thức mới.
Mức độ 3: Quá trình tìm tòi vấn Tất cả các giai đoạn của chu trình nhận
Nghiên cứu, đề một cách trọn vẹn. thức sáng tạo vật lý.
thiết
kế
sáng tạo
* Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi áp dụng đối với các mức độ của dạy học giải
quyết vấn đề
+Mức dộ 1: Trình bày, diễn giảng nêu vấn đề
Ưu điểm:
- Không đòi hỏi nhiều thời gian, có thể áp dụng cho hầu hết các đề tài học tập.
- Gây cho HS hứng thú trong học tập.
- Rèn luyện cho HS trí nhớ, tái hiện lại quá trình giải quyết vấn đề theo
algôrit mẫu của GV.
Nhược điểm:
- Tạo thói quen cho HS tƣ tƣởng ỷ lại, cách học thụ động.
- Chƣa giúp HS có đủ điều kiện lĩnh hội đƣợc kinh nghiệm xây dựng và tiến
hành lập kế hoạch giải quyết vấn đề, chƣa hình thành và rèn luyện đƣợc kỹ năng thực
hành vật chất và trí tuệ cho học sinh.

Phạm vi áp dụng
21


- Nội dung kiến thức mới quá khó mà học sinh không đủ năng lực tham gia trực
tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình giải quyết vấn đề
- Thiết bị thí nghiệm không đáp ứng yêu cầu dạy học
- Khối lƣợng kiến thức trong tiết học lớn ,không có điều kiện về mặt thời gian để
huy động sự tham gia của học sinh vào tiến trình giải quyết vấn đề
+ Mức độ 2 :Tìm tòi nghiên cứu một phần vấn đề
Ưu điểm:
- Có khả năng giúp cho HS thu đƣợc kinh nghiệm sáng tạo, phát huy đƣợc
năng lực tƣ duy độc lập ở mức độ đáng kể, bồi dƣỡng đƣợc tiềm lực thích ứng
với nghề nghiệp tƣơng lai.
- Gây cho HS hứng thú nhận thức, tìm tòi, tránh đƣợc tƣ tƣởng ỷ lại, cách
học thụ động .
Nhược điểm:
- Đòi hỏi nhiều thời gian và không phải lúc nào cũng áp dụng đƣợc.
- Chƣa cho phép HS có điều kiện lĩnh hội đƣợc kinh nghiệm xây dựng và
tiến hành toàn bộ kế hoạch giải quyết vấn đề lớn trọn vẹn.
Phạm vi áp dụng
- Tri thức và kinh nghiệm của học sinh cho phép học sinh tham gia nêu
các giả thuyết khác nhau về vấn đề nghiên cứu, phân tích loại bỏ các giả thuyết
ngây ngô, thiếu căn cứ, thảo luận xây dựng phƣơng án thí nghiệm ...
- Thiết bị dạy học cho phép thực hiện thí nghiệm nghiên cứu khảo sát
hoặc thí nghiệm nghiên cứu minh họa hoặc thí nghiệm đồng loạt
- Nội dung kiến thức phù hợp về mặt thời gian trong giới hạn cho phép
của tiết học
+ Mức độ 3: Nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo
Ưu điểm:

- Giúp học sinh nắm tri thức và hành động trí tuệ một cách vững vàng, sâu
sắc.
- Tạo điều kiện cho học sinh phát huy đƣợc trí thông minh, sáng tạo, nâng
cao hứng thú nhận thức, hình thành đƣợc nhu cầu tham gia hoạt động tìm kiếm.
- Bồi dƣỡng đƣợc phẩm chất và tác phong làm việc của nhà nghiên cứu
khoa học.
Nhược điểm:
- Có thể dẫn đến tình trạng lạm dụng cũng nhƣ tình trạng không đảm bảo cho
mọi học sinh cùng vƣơn lên tƣơng đối đồng đều do có sự phân hoá trình độ mà
không có sự cá biệt hoá.
Phạm vi áp dụng
22


+ Áp dụng cho giờ bài tập (bài tập sáng tạo)
+ Giờ bồi dƣỡng học sinh giỏi
+ Giờ ngoại khóa
+ Giờ thực hành thí nghiệm ( không có phƣơng án thí nghiệm sẵn)
Những mức độ khác nhau trong dạy học giải quyết vấn đề có những mục đích
riêng, ƣu điểm riêng và hạn chế riêng của nó. Nhƣng trong quá trình thực tế dạy
học, ba mức độ đó nhiều khi đƣợc kết hợp, hỗ trợ, đan xen lẫn nhau.
1.2.6. Các phƣơng pháp hƣớng dẫn học sinh giải quyết vấn đề
Học sinh không thể hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học đƣợc mà cần
phải có sự giúp đỡ của giáo viên. Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc tổ
chức, kiểm tra, định hƣớng hành động của học sinh theo các giai đoạn của dạy
học giải quyết vấn đề, sao cho học sinh tự chủ xây dựng đƣợc kiến thức khoa
học của mình, đồng thời năng lực nhận thức của học sinh từng bƣớc phát triển.
Dựa theo những cách mà nhà bác học thƣờng dùng để giải quyết các vấn đề
trong nghiên cứu vật lý, có thể cú những phƣơng pháp hƣớng dẫn học sinh giải
quyết vấn đề trong học tập sau:

- Phƣơng pháp hƣớng dẫn tìm tòi quy về kiến thức đã biết.
- Phƣơng pháp hƣớng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần.
- Phƣơng pháp hƣớng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát.
1.2.6.1. Phƣơng pháp hƣớng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phƣơng pháp đã
biết:
Để giải quyết vấn đề, có thể vận dụng kiến thức đã biết nhƣng học sinh
chƣa có phƣơng pháp, quy trình hữu hiệu. Bởi vì, khi đó học sinh không thấy
ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một
quy tắc, một định luật hay một cách đã làm đã biết mà cần phải tìm tòi để tìm ra
những dấu hiệu tƣơng tự với cái đã biết. Lúc đó, cần hƣớng dẫn học sinh tìm tòi
quy về kiến thức và phƣơng pháp đã biết. Có ba trƣờng hợp phổ biến sau đây:
- Hƣớng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật
lý.
Ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hàng ngày không giống nhƣ ngôn ngữ dùng
trong các định luật, quy tắc vật lý, nên nếu không chuyển đƣợc sang ngôn ngữ
vật lý thì không thể nào áp dụng đƣợc những định luật, quy tắc đã biết.
Ví dụ: giải thích vì sao ngồi trên xe đang chạy mà hãm phanh đột ngột,
ngƣời lại ngã về phía trƣớc.
Mới nghe không thấy có định luật vật lý nào nói đến “xe đang chạy”, “ngã”,
“hãm phanh đột ngột”. Nếu phân tích kỹ nghĩa của các cụm từ này, học sinh sẽ
nhận ra những dấu hiệu quen thuộc của quán tính: “xe đang chạy” có nghĩa là
ngƣời đang chuyển động cùng xe, “hãm phanh đột ngột” có nghĩa là xe dựng lai
đột ngột, “ngƣời ngã về phía trƣớc” có nghĩa là ngƣời tiếp tục chuyển động về
23