Ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương “các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong Văn kiện Đại hội Đảng lần thứ X của Ban chấp hành Trung Ương Đảng khoá
IX đã khẳng định: “… ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học. Đổi
mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học …phát huy khả năn g sáng tạo và
độc lập suy nghĩ của học sinh …”
Vài thập kỉ gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt là công
nghệ thông tin đã tác động mạnh mẽ đến việc đổi mới nội dung, phương pháp, phương
thức dạy học. Nhận thức được vai trò quan t rọng của công nghệ thông tin trong dạy học
hiện nay, Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ 10 đã nêu định hướng phát triển
Giáo dục – Đào tạo 2006 - 2010: “Phát triển mạnh và kết hợp chặt giữa hoạt động khoa
học và công nghệ với giáo dục và đào tạo đ ể thực sự phát huy vai trò quốc sách hàng
đầu, tạo động lực đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển kinh tế tri
thức…” .
Chỉ thị 27/2008/CT-BGD&ĐT ngày 12 tháng 8 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Giáo
dục và Đào tạo về nhiệm vụ của toàn ngành trong năm học 2008 – 2009 đã nêu: ‘‘Năm
học 2008-2009 là năm đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học...’’.
Hiện nay, công nghệ thông tin, MVT đã thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của đời
sống xã hội. Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học Vật lý ở trường phổ thông nói
riêng, khả năng ứng dụng của MVT là rất to lớn. MVT mở ra những triển vọng to lớn cho
việc đổi mới phương pháp dạy học.
Việc đẩy mạnh sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học đòi hỏi giáo viên phải
biết soạn bài giảng điện tử để phục vụ việc giảng dạy trên lớp bằng một số phần mềm có
chức năng trình chiếu. Bên cạnh việc sử dụng các phần mềm có chức năng trình chiếu
như PowerPoint, Violet..v...v... còn đòi hỏi giáo viên phải biết sử dụng kết hợp thêm một
số phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng các hiện tượng vật lí, các thí nghiệm ảo mà trong
điều kiện bình thường không thể làm thực nghiệm được.
Việc sử dụng MVT trong dạy học vật lý có thể nói cho tới thời điểm này đã được
thực hiện rộng rãi ở các trường THPT nhưng dùng MVT để hỗ trợ cho các phương pháp
dạy học tích cực như dạy học giải quyết vấn đề thì còn rất ít.
1

Sử dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề thông qua quá trình gợi ý, dẫn dắt
tổ chức của giáo viên mà học sinh vừa nắm được tri thức mới vừa nắm được phương pháp
chiếm lĩnh tri thức mới, phát triển tư duy tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học
sinh, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Ngoài ra, với đặc điểm kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn”, Vật lý 10
nâng cao, rất cần các thí nghiệm minh họa, kiểm chứng, các mô hình phục vụ cho hoạt
động nhận thức của học sinh. Với điều kiện trang thiết bị dạy học vật lý hiện nay ở các
trường phổ thông, đặc biệt là các trường phổ thông vùng sâu, vùng xa trên địa bàn tỉnh
Đồng Tháp, việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm hỗ trợ gặp khó kh ăn do thiếu thốn, do
dụng cụ thí nghiệm bị hư hỏng...Hơn nữa, ngay cả khi có đầy đủ dụng cụ thí nghiệm để
thực hiện, thì ứng dụng MVT vào dạy học GQV Đ các bài học trong chương này vẫn có
những ưu điểm riêng.
Với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông
chúng tôi chọn đề tài:
Ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương “Các định luật
bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng dạy học GQVĐ với sự hỗ trợ của MVT vào dạy học chương “Các định
luật bảo toàn” Vật lý 10 nâng cao THPT nhằm phát triển tư duy cho học sinh, từ đó nâng
cao chất lượng dạy học chương này.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng:
- Phần mềm trình chiếu Powerpoint và một số phần mềm khác
- Chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên chương các định luật bảo toàn Vật lí 10
nâng cao.
- Dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT và việc vận dụng nó trong dạy học
Vật lí ở THPT.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:

Đề tài chỉ nghiên cứu chương “ Các định luật bảo toàn” trong chương trình vật lý
lớp 10 nâng cao THPT và tiến hành thực ngh iệm ở trường THPT Tân Thành.
2


4. Giả thuyết khoa học
Nếu ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề một cách hợp lí thì sẽ phát
triển được tư duy vật lý cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học chương “Các
định luật bảo toàn ” nói riêng và dạy học vật lý 10 nói chung.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh
trong dạy học vật lý.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề.
- Nghiên cứu sách giáo khoa, sách thiết bị dạy học ở trường THPT.
- Nghiên cứu ứng dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học vật l ý trung
học phổ thông.
- Thiết kế một số bài giảng chương “Các định luật bảo toàn” theo dạy học GQVĐ .
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phần mềm
Powerpoint khi dạy học nêu vấn đề chương “ Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao ở
trường THPT Tân Thành tỉnh Đồng Tháp.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
- Nghiên cứu hệ thống luật Giáo dục, các văn kiện của Đảng, các tạp chí Tin học và Nhà
trường, các tạp chí Giáo dục, các tài liệu về lí luận dạy học, phương pháp dạy học vật
lý,...
- Nghiên cứu tài liệu từ Internet.
- Nghiên cứu nội dung, chương trình vật lí lớp 10 nâng cao.
6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
- Điều tra cơ bản tiến trình dạy học vật lý trong nhà trường THPT.
- Sử dụng MVT trong dạy học giải quyết vấn đề để soạn thảo một số bài học cụ thể.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thiết khoa học của đề tài.
6.3. Phương pháp thống kê toán học:
Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học nhằm đánh giá việc ứng
dụng công nghệ thông tin trong dạy học giải quyết vấn đề áp dụng cho chương “Các định
luật bảo toàn”.
3


7.Đóng góp của đề tài
- Luận văn góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ
của MVT.
- Một số ý tưởng về dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT khi dạy học chương
“Các định luật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT.
- Một số dấu hiệu nhận biết bài học có thể sử dụng MVT vào các giai đoạn của dạy học
GQVĐ.
- Soạn thảo ba bài dạy học (4 tiết) thuộc chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nâng
cao THPT.
- Cơ sở dữ liệu dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nâng cao THPT.
- Đánh giá khả năng ứng dụng MVT trong dạy học gải quyết vấn đề đối với việc dạy học
Vật lí ở một số trường trên địa bàn tỉn h Đồng Tháp.
8. Dự kiến cấu trúc luận văn:
Chương 1: Dạy học Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT nhằm phát triển tư duy
trong dạy học vật lý.
Chương 2: Vận dụng dạy học Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT vào tiến
trình dạy học chương “Các định lu ật bảo toàn” vật lý 10 nâng cao THPT
Chương 3: THực nghiệm sư phạm
Kết luận chung
Tài liệu tham khảo

4

CHƯƠNG 1
DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MVT NHẰM
PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1. Bồi dưỡng tư du y cho học sinh trong dạy học vật lý với sự hỗ trợ của MVT
1.1.1. Tư duy trong dạy học vật lý
“Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức
tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ định tí nh và
định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các
thuyết và vận dụng sáng tạo những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn” [17]
Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên diễn ra rất phức tạp, nhưng những định luật
chi phối chúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng thường bị nhiều yếu tố tác động nối tiếp
nhau hoặc chồng chéo lên nhau ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng. Cho nên,
muốn nhận thức đầy đủ những đặc tính, bản chất và quy luật vận động của hiện tượng tự
nhiên thì việc đầu tiên ta phải phân tích các hiện tượng phức tạp thành những bộ phận,
những giai đoạn mà chúng chỉ bị chi phối, phụ thuộc bởi một số ít nguyên nhân, yếu tố,
tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố. Có như vậy, thì việc xác lập được mối quan hệ,
đặc tính, bản chất của các hiện tượng, đại lượng vật lý sẽ dễ dàng hơn về mặt định tính
cũng như định lượng .
Quá trình tư duy vật lý có thể chia thành 4 giai đoạn:
Tập hợp các sự kiện từ đó xây dựng mô hình của các sự kiện ấy.
Đề xuất giả thuyết hay xây dựng mô hình của các sự kiện.
Từ mô hình suy luận lôgic chặt chẽ hoặc dùng các công cụ của toán học để
suy ra các hệ quả.
Dùng thực nghiệm để kiểm tra lại hệ quả.[12]
Quá trình nghiên cứu vật lý của HS có rất nhiều phương pháp nhận thức, nhiều
hình thức tư duy và sử dụng các dụng cụ thiết bị khác nhau, nhưng ta có thể hiểu tư duy
vật lý dưới hai góc độ sau:
* Tư duy lý thuyết

Tư duy lý thuyết là hình thức của tư duy lôgic và các thao tác tư duy.

5


Tư duy lôgic: là loại tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của lôgic học một cách
chặt chẽ, chính xác, không phải sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra các mâu
thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan.
Các thao tác tư duy: Quá trình tư duy bao gồm các thao tác trí tuệ hay còn gọi là
các thao tác tư duy, ta có các thao tác tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng
hóa, khái quát hóa. v. v…
Phân tích: là dùng trí óc tách đối tượng tư duy thành những thuộc tính, những bộ
phận, các mối liên hệ, quan hệ để nhận thức đối tượng được chặt chẽ, sâu sắc hơn. Thế
giới khách quan luôn tồn tại xung quanh ta nó là tổng thể các sự vật, hiện tượng đan xen
nguyên vẹn với nhau mà mỗi sự vật, hiện tượng bao gồm nhiều bộ phận, giai đoạn riêng
biệt với các dấu hiệu và thuộc tính khác nhau. Các bộ phận của từng sự vật đều có mối
liên hệ nhất định với nhau. Vì vậy, để nhận thức một cách trọn vẹn sự vật thì cần phải
phân tích nghiên cứu các mối quan hệ đó.
Tổng hợp: là một thao tác tư duy mà HS dùng trí óc để tổng hợp những bộ phận
vừa phân tích thành một chỉnh thể hoàn chỉnh, quá trình tổng hợp diễn ra ngược với quá
trình phân tích. Thao tác tư duy tổng hợp sẽ giúp HS nhận thức sự vật, hiện tượng vật lý
một cách tổng quát hơn.
Phân tích và tổng hợp: là hai thao tác tư duy gắn bó mật thiết không thể tách rời
nhau, có phân tích thì sẽ có tổng hợp, không có phân tích thì không có tổng hợp, phân tích
là cơ sở của tổng hợp, tổng hợp diễn ra trên cơ sở của phân tích.
So sánh: là thao tác suy nghĩ, lập luận để xác định sự giống nhau và khác nhau của
sự vật, hiện tượng sau khi đã phân tích. Từ đó, giúp HS nắm rõ bản chất của sự vật, hiện
tượng , có so sánh thì quá trình nhận thức vật lý của HS mới tiến bộ. Phân tích, tổng hợp
thường đi kèm với so sánh sau khi phân tích sự vật nhờ có so sánh mới thấy được sự khác
biệt của các bộ phận tiếp theo dùng thao tác tổng hợp liên kết tất cả chúng lại thành một

chỉnh thể thống nhất.
Trừu tượng hóa: là thao tác tư duy trong đó HS dùng đầu óc để vạch ra và loại bỏ
những dấu hiệu, những bộ phận, thuộc tính không cần thiết về một phương diện nào đó
của sự vật, hiện tượng. Chỉ giữ lại những yếu tố, thuộc tính cho tư duy mà thôi.

6


Khái quát hóa: là thao tác trí tuệ trong đó HS bao quát nhiều đối tượng khác nhau
thành một nhóm, một loại… trên cơ sở đó chúng có những bản chất thuộc tính giống
nhau, mối quan hệ có tính thống nhất, quy luật. Kết quả khái quát hóa cho HS cái nhìn
tổng quát về sự vật, hiện tượng vật lý.
* Tư duy thực hành
Là tổ hợp của rất nhiều hành động tư duy, quá trình nhận thức vật lý các thao tác
và hành động tư duy được vận dụng một cách linh hoạt, đan xen và hỗ trợ lẫn nhau không
thể tách rời. Tư duy thực hành luôn luôn được chỉ đạo, điều khiển bởi các thao tác trí tuệ
của HS.
Tư duy thực hành được định hướng bởi tư duy lý thuyết.
1.1.2. Mối quan hệ tư duy vật lý với việc bồi dưỡng năng lực nhận thức cho học sinh
Trong dạy học vật lý, GV cần tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thức cho HS phù hợp
với con đường biện chứng của quá trình nhận thức vật lý. Trong đó mối quan hệ giữa tư
duy vật lý và quá trình nhận thức vật lý là rất quan trọng rồi từ đó bồi dưỡng năng lực
nhận thức. Để quá trình nhận thức vật lý của HS được thành công thì HS cần phải thành
thạo các phương pháp nhận thức vật lý do GV hướng dẫn và hình thành.
Phương pháp nhận thức vật lý là những phương pháp khoa học được sử dụng trong
quá trình nghiên cứu vật lý để xây dựng hệ thống kiến thức vật lý. Việc định hướng hoạt
động nhận thức của HS trong học tập theo con đường của nhận thức khoa học với việc áp
dụng lý thuyết gần đúng “Vùng phát triển” của Vưgốtxki có thể bồi dưỡng cho HS trực
giác khoa học.
Tư duy vật lý và phương pháp nhận thức có mối quan hệ mật thiết, không thể tách

rời và hỗ trợ lẫn nhau. Khi sử dụng phương pháp nhận thức th ì phải cần một loạt thao tác
tư duy để thực hiện, việc hình thành, rèn luyện các thao tác tư duy là góp phần phát triển
và bồi dưỡng năng lực nhận thức cho HS.
Hệ thống các phương pháp nhận thức vật lý được phân loại gồm các nhóm:
Nhóm phương pháp triết học
Phương pháp phân tích
Phương pháp tổng hợp
Phương pháp phân tích - tổng hợp
7


Phương pháp quy nạp
Phương pháp suy diễn
Phương pháp quy nạp – suy diễn
Phương pháp trừu tượng hóa, phương pháp khái quát hóa, phương pháp cụ thể
hóa
Nhóm phương pháp riêng rộng
Phương pháp thực nghiệm vật lý, quan sát, thí nghiệm, đo lường…
Phương pháp lý thuyết: Phương pháp tương tự, phương pháp mô hình, phương
pháp thí nghiệm tưởng tượng .
Nhóm phương pháp riêng hẹp
Phương pháp động lực học, phương pháp định luật bảo toàn
Phương pháp giản đồ véctơ, phân tích quang phổ.
Trong đó phương pháp thực nghiệm vật lý có mối quan hệ đặc biệt với tư duy vật
lý được thể hiện qua bảng dưới đây:[14]
Trong đó, trong nhóm các phương pháp riêng rộng, phương pháp thực nghiệm vật
lý có mối quan hệ đặc biệt với tư duy vật lý được thể hiện qua bảng dưới đây:[14]
Bảng 1.1. Các thao tác trí tuệ và thực hành trong hoạt động nhận thức khoa học
bằng phương pháp thực nghiệm. [14]
Hành động

Thao tác
Thực hành

Tư duy

Quan sát, đo đạc, ghi
Đề xuất vấn đề

chép số li ệu theo bảng Phân tích, so sánh, tổng
tính, tính toán và xử lý hợp, khái quát hóa
số liệu
Phân tích, so sánh,
đối chiếu,

Hình thành giả thuyết

trừu tượng hóa,
khái quát hóa
Phân tích, so sánh, đối

Suy ra hệ quả logic

chiếu cụ thể hóa(suy
8


diễn lôgic và toán học)
Xây

dựng

phương án

Phân tích, so sánh, đối

Vẽ đồ thị thí nghiệm

chiếu cụ thể

thí nghiệm
Lựa chọn dụng cụ, lắp
Tiến

hành

thí

nghiệm kiểm tra

Tiến hành
thí nghiệm

ráp dụng cụ thí nghiệm,
tiến hành thí nghiệm,
quan sát, đo đạc ghi
chép.

Xử lý kết quả

Lập bảng, vẽ đồ thị,
tính toán, đánh giá sai số
Trừu tượng hóa, khái

Rút ra kết luận

quát hóa
Quan

Vận dụng

sát

trong

tình

huống mới, thí nghiệm Cụ thể hóa
mới

Qua sự phân tích ở trên, có thể thấy rằng, sự quan hệ giữa tư duy vật lý và năng lực
nhận thức của học sinh là rất mật thiết, gắn bó biện chứng với nhau. Phần tiếp theo của
luận văn sẽ trình bày cụ thể về các biện pháp bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh trong
dạy học vật lý.
1.1.3. Bồi dưỡng tư duy vật lý ch o học sinh trong dạy học vật lý
Trong quá trình dạy học vật lý nhiệm vụ bồi dưỡng và phát triển tư duy vật lý cho
HS là nhiệm vụ quan trọng. GV có thể tổ chức, điều khiển miễn sao là HS lĩnh hội kiến
thức vật lý một cách tốt nhất. GV có thể dùng một số biện pháp sau để bồi dưỡng và phát
triển tư duy vật lý cho HS:
Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của HS

Tư duy là quá trình tâm lý diễn ra trong đầu HS Tư duy chỉ có hiệu quả khi HS tự
giác mang hết sức mình để thực hiện và tư duy chỉ bắt đầu khi trong đầu HS xuất hiện
một câu hỏi mà chưa có lời giải đáp ngay, khi HS gặp mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu,
nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức hay khả năng
9


hiểu biết hiện có không đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới,
tìm giải pháp mới. Lúc đó, HS vừa ở trạng thái tâm lý hơi căng thẳng vừa hứng thú, khao
khát vượt qua được khó khăn, giải quyết được mâu thuẫn để đạt được một trình độ cao
hơn trên con đường nhận thức. [17]
GV có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài như: Khen
thưởng, sự ngưỡng mộ c ủa bạn bè, gia đình, chỉ ra một tương lai tốt đẹp …Ngoài ra cũng
có thể tạo hứng thú ngay trong quá trình học tập bằng cách đặt HS vào các tình huống học
tập: Tình huống phát triển, tình huống lựa chọn, tình huống bế tắc, tình huống ngạc nhiên
bất ngờ, tình huống lạ…
Vì theo X.L. Rubinstein “Quá trình tư duy bắt đầu từ sự phân tích tình huống có
vấn đề”. [18]
Ví dụ: Có thể đặt HS vào tình huống có vấn đề. HS đã biết một vật có tỷ trọng lớn
hơn nướ c thì sẽ chìm trong nước, theo suy nghĩ thông thườ ng của HS thì cây kim khâu đồ
làm bằng sắt có tỷ trọng lớn hơn nước nên sẽ bị chìm. Nhưng khi GV làm thí nghiệm thả
kim trên mặt nước nhưng kim không chìm mà nổi trên mặt nước. Từ đó gây cho HS một
hiện tượng bất ngờ do đó kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của HS vào việc tìm cách
lý giải, làm cho HS chấp nhận mâu thuẫn.
Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng HS.
Chương trình vật lý phổ thông ở nước ta được xây dựng theo mô hình đồng tâm có
3 vòng: Vòng 1 vật lý 6 - 7, vòng 2 vật lý 8 -9, vòng 3 vật lý 10 -11 – 12.
Lượng kiến thức cũng được các nhà xây dựng nội dung SGK chọn lọc phù hợp với
mặt bằng nhận thức của HS cả nước nhưng vẫn đảm bảo tính khoa học và hiện đại. Mặc
dù, lượng kiến thức vật lý phổ thông đã được trình bày lôgic, đơn giản, dễ hiểu hơn so với

vật lý hiện đại nhưng ta lại yêu cầu HS phải tự lực hoạt động để xây dựng và chiếm lĩnh
kiến thức. Tuy nhiên, đối với mỗi đố i tượng HS cụ thể ở từng vùng, từng trường, từng lớp
thì khả năng nhận thức khác nhau. Do đó, sau khi chọn được một nội dung phù hợp thì
GV còn phải lựa chọn, hoạch định con đường hình thành thích hợp với năng lực nhận
thức, những nét riêng của HS mình. Có thể phân chia vấn đề lớn thành một chuỗi vấn đề
nhỏ mà HS có thể tự giải quyết với sự hướng dẫn cần thiết của GV. Xét về mặt này thì đòi
hỏi GV phải nhiệt tình, tâm huyết với nghề và luôn luôn sáng tạo trong quá trình dạy học
10


chứ không chỉ nhắc đi, nhắc lại như lối dạy học giảng giải minh họa, truyền thụ một
chiều.
Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận
thức phổ biến trong học tập vật lý.
Trong quá trình nhận thức vật lý HS phải thường xuyên thực hiện các thao tác chân
tay (Lắp ráp thí nghiệm, đo đạc …), thao tác tư duy (Phân tích, tổng hợp…), các hành
động nhận thức (xác định đặc tính bản chất…) nên việc điều khiển, tổ chức để HS rèn
luyện các thao tác đó cũng gặp khó khăn, GV khó quan sát hết các hành động của HS khi
làm thí nghiệm cũng như không trực tiếp uốn nắn, sửa sai. Mặt khác, HS không thể quan
sát hành động trí tuệ của GV mà bắt chước. Vì thế, GV có thể sử dụng một số định hướng
sau để giúp HS tự lực thực hiện tốt các thao tác tư duy. [17]
GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huống
bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải
quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập.
GV được ra những câu hỏi định hướng cho HS tìm những thao tác tư duy hay
phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp.
GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chổ sai của họ trong khi thực hiện các thao
tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa.
GV giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận lôgic dưới dạng
những quy tắc đơn giản.

Tập dượt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức c ủa vật
lý.
Để rèn luyện tư duy vật lý cho HS thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết các
nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lý.
Đối với HS con đường tìm kiếm kiến thức quan trọng hơn những kiến thức cụ thể.
Vì lẽ đó trong quá trình hướng dẫn HS tự lực tái tạo kiến thức vật lý thì GV phải làm cho
họ hiểu nội dung của các phương pháp vật lý và sử dụng các phương pháp này ở các mức
độ phù hợp với trình độ của HS và điều kiện của nhà trường. Sau nhiều lần áp dụng các
phương pháp nhận thức cụ thể, GV có thể giúp HS khái quát hóa thành các trình tự các

11


giai đoạn của mỗi phương pháp, dùng làm cơ sở định hướng tổng quát cho hoạt nhận thức
vật lý của HS.
Ở trường phổ thông GV có thể sử dụng phương pháp nhận thức vật lý như: Phương
pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, phương pháp tương tự. [16]
Rèn luyện ngôn ngữ cho HS
“Tư duy luôn luôn phản ánh các mối quan hệ giữa các vật thể dưới hình thức lời
nói” (P.A.Ruđich).[13]. Ta đã biết mỗi khái niệm khoa học nói chung, vật lý nói riêng đều
được diễn đạt bằng ngôn ngữ nói hoặc viết, nên việc hình thành và phát triển năng lực sử
dụng ngôn ngữ nói và viết là việc làm cần thiết để giúp HS diễn đạt tư tưởng vật lý, mô tả
đầy đủ và chính xác các sự kiện, để giải thích các hiện tượng và quá trình tư nhiên.
Ví dụ : Khi yêu cầu xác định sự biến thiên của một đại lượng vectơ thì HS phải diễn
tả được sự thay đổi của tất cả các yếu tố của vectơ đó.
Các khái niệm, định luật vật lý thường được phát biểu gồm hai phần: Một phần nêu
lên mặt định tính, một phần nêu lên mặt định lượng nên phải hình thành kỹ năng ghi chép,
kỹ năng diễn đạt các đặc tính của sự vật, kỹ năng diễn đạt các thông tin chứa đựng trong
các công thức toán học. [6]
Nhiều khi trong vật lý, vẫn thường dùng những từ ngữ thông thường dùng trong

giao tiếp hằng ngày, nhưng có nội dung phong phú và chính xác hơn. Nhưng có khi gặp
một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới thì cần phải giải thích rõ cho HS và yêu cầu
HS sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hằng ngày.
Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức
tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ định tính và
định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các kết quả mới từ các
thuyết và vận dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn
Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luật chi phối
chúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhau
hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng của chúng. Vì thế
muốn nhận thức được những đặc tính bản chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên
phải phân tích hiện tượng phức tạp thành những phần, những bộ phận, những giai đoạn bị
chi phối bởi một số í t nguyên nhân, bị tác động bởi một số yếu tố, tốt nhất là một nguyên
12


nhân, một yếu tố. Có như thế mới xác lập được những mối quan hệ bản chất, trực tiếp,
những sự phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng vật lý dùng để đo lường những tính
chất sự vật hiện tượng. Để biết được những kết luận khái quát thu được có phản ánh đúng
thực tế khách quan hay không, ta phải kiểm chứng lại trong thực tiễn. Muốn thực hiện
được điều đó ta phải bắt đầu từ những kết luận khái quát , suy ra những hệ quả,dự đoán
những hiện tượ ng mới có thể quan sát trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm kiểm chứng hiện
tượng đúng như dự đoán thì kết luận khái quát ban đầu được xác nhận là chân lí.
Việc vận dụng những kiến thức khái quát vào thực tiễn tạo điều kiên cho con
người cải tạo thế giới tự nhiên, làm cho hiện tượng vật lý xảy ra theo hướng ý muốn của
con người, thỏa mãn được nhu cầu ngày càng tăng của con người.
Trong quá trình nhận thức vật lý, con người phải sử dụng tổng hợp nhiều hình thức
tư duy như tư duy khoa học, tư duy logic và n hững hình thức đặc thù của vật lý học như
thực nghiệm, mô hình hóa…
Trong quá trình nghiên cứu vật lý, học sinh áp dụng những phương pháp nhận thức

khoa học, sử dụng những thao tác tư duy và sử dụng những dung cụ, thiết bị thí nghiệm
khác nhau. Theo sự định hướng của giáo viên, học sinh tự lực phân tích các hiện tượng và
quá trình vật lý, quan sát, đo, thí nghiệm, tính toán. Họ biết gạt bỏ những khía cạnh không
bản chất đối với việc nghiên cứu vấn đề đã cho, so sánh, khái quát quá các sự kiện, diễn
đạt các khái niệm và định luật những quy tắc, nguyên lý. Từ những tri thức vật lý đã biết
học sinh lại tiếp tục vận dụng tìm kiếm các tri thức mới, vận dụng giải quyết đa dạng
phong phú trong thực tiễn.
1.1.4. Ứng dụ ng MVT trong dạy học vật lý nhằm phát triển tư duy cho học sinh
Theo khảo sát của nhiều nhà nghiên cứu nước ngoài t hì dạy học với sự hỗ trợ của
MVT có khả năng nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập. MVT có thể được sử dụng
trong nhiều khâu của qu á trình dạy học. Vai trò của MVT trong quá trình đó được thể
hiện qua một số chức năng quan trọng sau đây:
-

Chức năng cung cấp thông tin: Làm việc với các phần mềm máy tính về Vật lý,

người học có thể thu thập các dữ liệu cần thiết cho mục đích học tập của mình. Máy tính
quản lý và xử lý rất nhiều dạng thông tin khác nhau như văn bản, hình vẽ, dạng của quá

13


trình chuyển động,…Với khả năng này của MVT giúp người học có điều kiện tốt đề
nghiên cứu các đối tượng Vật lý từ đó tìm ra kiến thức mới.
Ví dụ:- Khi sử dụng phần mềm máy tính người học có thể truy cập vào các file
mẫu để tìm kiếm các kiến thức liên quan đến nội dung học tập, chẳng hạn như các thí
nghiệm, các mô hình,…
Cụ thể, khi dạy học bài Mẫu Nguyên tử Bohr (Vật lý 12), giáo viên rất khó diễn
giải về sự chuyển mức năng lượng trong nguyên tử cho học sin h hiểu. Bằng cách sử dụng
một phần mềm viết bằng ngôn ngữ Flash, sự chuyển dời giữa các mức năng lượng trong

nguyên tử được trực quan hóa. HS quan sát cụ thể và rất dễ hiểu
Một trong những khả năng ứng dụng của MVT vào dạy học là sử dụng Website
dạy học V ật lý. GV sử dụng website đã thiết kế để trình bày kết hợp với các hệ thống đa
phương tiện khác. Với tính năng nổi trội của MVT về màu sắc, âm thanh, hình ảnh,… làm
cho bài giảng trở nên sinh động hơn. Sử dụng Website DH, GV đã được giải phóng khỏi
hầu hết những công việc chân tay bình thường. Từ việc ghi chép những nội dung bài học
lên bảng, trình bày các tranh ảnh, biểu bảng, biểu đồ; hướng dẫn các thao tác thực hành;
theo dõi và điều tiết tiến trình thực hiện bài giảng, đến việc ghi nhớ những nội dung cầ n
phải thuyết trình và bài giảng, những công thức, những số liệu,…thậm chí cả việc trình
bày bài giảng bằng lời đều đã được máy tính hỗ trợ, GV có nhiều thời gian để tổ chức các
hoạt động nhận thức cho HS. MVT trở thành một “trợ giảng” đắc lực và hiệu quả
-

Chức năng hỗ trợ hoạt động khá m phá và giải quyết vấn đề: Chức năng hỗ trợ

khám phá được xem là một trong những chức năng cần thiết nhất trong hoạt động dạy v à
học của CNTT. Các phương tiện trực quan trước đây thường được sử dụng nhằm giúp
người học tìm tòi, phát hiện các tính chất mới hiệu quả kém xa khi sử dụ ng MVT.
Ví dụ: trong chương Các định luât bảo toàn, có thể sử dụng bài Va chạm đàn
hồi và không đàn hồi.
Trong bài đó, khi khảo sát va chạm đàn hồi và va chạm mềm, SGK chỉ đưa ra khả năng
áp dụng của định luât bảo toàn cơ năng và định luật bảo toàn động lượng dưới dạng cung
cấp kiến thức mà không có thí nghiệm kiểm chứng. Điều đó làm cho học sinh khó khăn
và cảm thấy thiếu thuyết phục khi tiếp nhận kiến thức đó. Nếu sử dụng MVT, bằng cách

14


tạo ra các TNA, việc kiểm chứng sẽ trở nên dễ dàng và học sinh cảm thấy tin tưởng hơn
vào kiến thức được cung cấp [26]

-

Chức năng trực quan hoá, minh họa, kiểm nghiệm: MVT có thể được sử dụng

trong quá trình DH nhằm tạo ra mô hình trực quan để minh họa cho các nội dun g trong
bài giảng. Sự kết hợp giữa lập luận suy diễn và ứng dung MVT để minh họa kiểm nghiệm
lại các tính chất có tác dụng thúc đẩy hỗ trợ cho nhau nhằm đạt được mục đích cuối cùng
là hình thành kiến thức, rèn luyện kỹ năng và phát triển tư duy cho người h ọc.
Các phần mềm máy tính có khả năng lưu trữ các biểu đồ, hình vẽ, cho phép truy
cập nhanh, không hạn chế vào các đối tượng đó và hỗ trợ quá trình tiếp thu kiến thức cho
người học một cách vững chắc.
Ví dụ: Trong chương trình vật lý 12, ở phần Vật lý hạt nhân, học sinh không thể có
điều kiện quan sát, làm thí nghiệm ở các quá trình phóng xạ, phản ứng hạt nhân, các phản
ứng phân hạch, nhiệt hạch…Bằng cách sử dụng MVT, GV có thể làm cho HS có được
một mô hình để nghiên cứu, dễ dàng trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức mới.(Lấy thêm
một ví dụ cụ thể ở bài phóng xạ, các loại tia phóng xạ anpha, peta, gamma đều có các
phần mềm mô phỏng …)
-

Chức năng kiểm tra, đánh giá: Hiện nay, trong chương trình giáo dục của nhiều

nước phát triển đã đưa vào vấn đề xây dựng quy trình kiểm tra đánh giá người học bằng
những chương trình trên máy tính, trong đó chương trình kiểm tra trắc nghiệm được đặc
biệt chú ý. Với những chương trình này máy tính đóng vai trò vừa là thiết bị kiểm tra vừa
là thiết bị đánh giá, thống kê tổng hợp. Ưu điểm nổi bậc của việc kiểm tra đánh giá khi sử
dụng MVT là khách quan, trung thực và chính xác cao. Khi người học hội thoại với máy
để đánh giá kiểm tra kết quả câu trả lời được đưa ra ngay trên màn hình. Một ưu điểm lớn
nữa của việc kiểm tra đá nh giá bằng MVT là tiết kiệm được thời gian. Rõ ràng khi kiểm
tra bằng hình thức trắc nghiệm thì thời gian dành cho chấm trả bài theo thầy giáo là rất ít
so với chấm trả bài theo cách thông thường. Thời gian dùng để xếp loại người học là

không đánh kể nếu máy đã c ó chương trình cài sẵn.

15


1.2. Dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT
1.2.1 Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề là một trong những hướng dạy học có nhiều điểm ưu
việt, trong quá trình tìm tòi khắc phục tính chất tái h iện phản diện của phương pháp giảng
giải minh họa và tìm con đường phát triển tính tự lực nhận thức, phát triển tư duy sáng tạo
cho học sinh.
Tư tưởng chủ đạo của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá trình học
tập của học sinh gần hơn với quá trình tìm tòi, phát hiện khám phá của chính các nhà khoa
học. Tuy nhiên, cần chú ý đến những điểm khác nhau căn bản giữa nhà Bác học và học
sinh khi giải quyết vấn đề như động cơ hứng thú, nhu cầu về năng lực giải quyết vấn đề,
về điều kiện và phương tiện làm việc.
Theo V.A.Gruchetsky dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi phải có nhiều thời gian,
nhưng thời gian bị mất đi trong những giai đoạn đầu của việc áp dụng phương pháp giải
quyết vấn đề sẽ được đền bù khi mà tư duy độc lập của học sinh được phát triển đến mức
đầy đủ .
Theo V.Ôkôn có thể hiểu dạy học giải quyết vấn đề dưới dạng chung nhất là
toàn bộ các hoạt động như tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt vấn đề, chú ý giúp
đỡ những điều cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quy ết vấn đề đó
và cuối cùng là lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và có tri thức thu nhận được. Dạy học giải
quyết vấn đề có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của học sinh, giúp
học sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc đồn g thời đảm bảo
sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập.
PGS.TS Nguyễn Quang Lạc cho rằng: dạy h ọc giải quyết vấn đề vận dụng cơ
chế kích thích động cơ, tổ chức hoạt động cho học sinh và nâng cao vai trò chủ thể của
học sinh trong hoạt động d ạy lên rất cao. Cơ chế được xây dựng từ các quan điểm triết

học và tâm lí học về hoạt động nhận thức như sau: Giáo viên đặt ra cho học sinh bài toán
vấn đề hay bài toán nhận thức. Đó là bài toán có chứa đựng một hoặt một loạt các mâu
thuẩn nhận thức, tức l à mâu thuẩn giữa trình độ kiến thức và kĩ năng đã có với yêu cầu
tiếp thu kiến thức và kỹ năng mới. Muốn giải quyết mâu thuẩn các nhận thức này, học

16


sinh phải biết vận dụng và biến đổi tri thức đã biết. Nếu học sinh chỉ biết tái hiện tri thức
cũ thì không thể giải quyết được các mâu thuẫn đó.
Như vậy dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy học , trong đó học sinh
được coi là các nhà “ Khoa học trẻ” tự giác và tích cực tổ chức quá trình “ xây dựng tri
thức mới cho bản thân”. Hoạt động đó diễn ra giống như hoạt động “Nghiên cứu khoa
học ” mặc dù kết quả của nó là tìm thấy những điều đã có trong khoa học, song lại là điều
mới mẻ đối với học sinh. Người giáo viên phải thực sự quan tâm đến nội dung khoa học
mà học sinh đã xây dựng đư ợc lẫn phương pháp hoạt động của học sinh để đạt được điều
đó.
Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơn
nhất mà nó là một phương pháp dạy học chuyên biệt hóa, tức là một tập hợp nhiều
phương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, trong đó phương
pháp xây dựng bài toán Ơrixtie (tạo ra tình huống có v ấn đề) giữ vai trò trung tâm chủ
đạo, gắn bó với các phương pháp dạy học khác thành hệ thống toàn vẹn.
Dạy học giải quyết vấn đề cũng không chỉ hạn chế ở phạm trù phương pháp dạy
học , việc áp dụng, tiếp cận đòi hỏi phải có cải tạo cả nội dung cách tổ chức dạy học trong
mối liên hệ thống nhất. Riêng trong phạm vi phương pháp dạy học nó có khả năng thâm
nhập vào hầu hết những phương pháp dạy học khác làm cho tính chất của chúng tr ở nên
tích cực hơn. Vì vậy dạy học giải quyết vấn đề cần được coi như tên gọi để chỉ cơ sở của
các phương pháp dạy học có khả năng kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhận
thức một cách tích cực và liên tục dưới sự chỉ đạo của giáo viên.
1.2.2 Dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ của MVT trong dạy vật lý ở trường THPT

Ứng dung CNTT nói chung và MVT nói riêng vào các phương pháp dạy học tích
cực nhằm đưa học sinh vào trung tâm của hoạt động dạy học, phát huy tính tích cực, chủ
động, sáng tạo của ngườ i học là mục tiêu quan trọng của đổi mới phương pháp hiện nay.
Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học vật lý nhằm
thực hiện mục tiêu cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề là rèn luyện năng lực giải quyết
vấn đề, tất nhiên t rong đó cần bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề. Cấu trúc của
quá trình giải quyết vấn đề như sau: Có thể mô hình hoá các giai đoạn của dạy học giải
quyết vấn đề theo sơ đồ:(Bảng 1.2)
17


Giai đoạn 1:
Tạo tình huống
có vấn đề

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Phát biểu vấn đề - bài toán

Giai đoạn 2:
Nghiên cứu,
hướng dẫn giải
quyết vấn đề

Giai đoạn 3:
Củng cố và
vận dụng tri
thức

Giải quyết vấn đề:

suy đoán, thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả:
xem xét sự phù hợp của lý thuyết

Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ
kết quả

Vận dụng tri thức mới để giải quyết
nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Sơ đồ 1: Cấu trúc dạy học giải quyết vấn đề t rong môn vật lý [25,20]

* Giai đoạn 1: Tạo tình huống có vấn đề
Đây là giai đoạn đặt học sinh 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 họ c 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 giáo viên là tạo cho được “ Vấn đề
nhận thức” tức là tạo cho được mâu thuẫn khách quan giữa “cái đã biết và cái cần tìm”
sau đó “Cấy” mâu thuẫn khách quan vào trong tiến trình nhận thức của học sinh, tức là
làm cho học sinh thấy được, cảm nhận được sự tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên con
đường học tập của chính họ. Tiếp theo giáo viên phải khơi nguồn tìm lực ở học sinh để họ
thấy họ đã có vốn liếng tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết được mâu
thuẫn đó.
18


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.
Các biện pháp tạo tình huống có vấn đề.

- Tồn tại một vấn đề: Tình huống chứa dựng mâu thuẫn nhận thức đó là mâu thuẫn
giữa trình độ kiến thức, kỹ năng, đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng mới.
- Gợi nhu cầu nhận thức: trong tình huống có vấn đề học sinh cảm thấy cần thiết có
nhu cầu giải quyết vấn đề.
- Gợi niềm tin có thể nhận thức được: Nếu một tình huống cảm thấy nó vượt quá
xa so với khả năng của mình thì họ cũng không sẵn sàng giải quyết vấn đề. Cần làm cho
học sinh thấy rõ tuy họ chưa có ngay lời giải đáp nhưng họ đã có một số kiến thức, kỹ
năng liên quan đến vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hy vọng họ sẽ
giải quyết được vấn đề đó.
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.
* Giai đoạn 2: Giải quyết vấn đề
Mục đích của giai đoạn này là đưa học sinh vào con đường tự lực khai thác tri
thức, làm cho học sinh quen dần với phương pháp khoa học trong việc nghiên cứu giải
quyết vấn đề.
Giai đoạn này rất quan trọng khi học sinh đã ở trạng thái tâm lý sẵn sàng tham gia
hoạt động giải quyết “ Bài toán nhận thức” giáo viên căn cứ vào đặc điểm nội dung bài
toán ấy và điều kiện dạy học để lựa chọn cách định hướng hoạt động cho học sin h một
cách thích hợp nhất.
Cơ chế để giải bài toán nhận thức đã được đặt ra, thường bao gồm việc phân tích
các dữ kiện đã cho, biến đổi chúng để có thêm dữ kiện dẫn xuất hoặc tìm thêm những dữ
kiện nhỏ bổ sung (Bằng cách tái hiện chọn lọc tri thức đã có). Cũng bao gồm việc phân
tích các yêu cầu phải tìm, tách thành những yêu cầu trung gian và có thể tìm kiếm (Nhờ
các dữ kiện đã cho và các dữ kiện dẫn xuất) dữ kiện bổ sung từ những việc đó mà ta có đủ
19

tư liệu để giải quyết vấn đề, bằng cách cấu trúc lại bài toán nhận thức. Thông thường thì
bài toán này được chia thành những bài toán nhỏ trung gian. Mỗi bài toán trung gian sẽ
được đặt ra như một vấn đề, do đó học sinh liên tiếp được đặt vào tình huống có vấn đề.
Kết quả giải quyết bài toán này sẽ làm tiền đề tạo tình huống có vấn đề cho bài toán sau
và là cơ sở để giải quyết nó. Quá trình sẽ được tiến hành liên tục cho đến khi giải quyết
xong bài toán nhận thức ban đầu.
Nghệ thuật sư phạm của giáo viên sẽ giúp cho việc xây dựng tính chất chu trình
trong nhận thức sáng tạo Vật lí học. Trong chu trình đó, ở giai đoạn này của dạy học giải
quyết vấn đề thì các hoạt động tập được xây dựng giả thuyết khoa học (Mô hình) và
phương pháp kiểm định, hoàn thiện giả thuyết là rất qan trọng.
* Giai đoạn 3: Hợp thứ c hóa kiến thức
Kết thúc giai đoạn giải quyết vấn đề, học sinh tự tìm ra tri thức mới có thể trả lời
cho câu hỏi đã đặt ra ở giai đoạn giải quyết vấn đề. Thông qua quá trình hướng dẫn, gợi ý,
định hướng của giáo viên mà học sinh sử dụng các phương pháp nh ận thức giải quyết vấn
đề như: nêu giả thuyết suy ra hệ quả lôgic, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, sử lí số liệu thí
nghiệm, đánh giá kết quả để khái quát hóa rút ra kết luận, ghi nhận tri thức mới khi giáo
viên kết luận vấn đề nghiên cứu, thông báo bảo vệ kết quả, hợp thức hóa kiến thức, kiến
thức đó có thể là nội dung của một khái niệm, một định luật hay một lý thuyết nào đó của
Vật lí học. Trong giai đoạn này học sinh không chỉ ghi nhận nội dung kiến thức mới mà
bao gồm cả kỹ năng mới, phương pháp mới.
* Giai đoạn 4: Củng cố vận dụng tri thức
Đây là giai đoạn cuối của quá trình dạy học giải quyết vấn đề. Trong giai đoạn này
người ta chú trọng nhiều đến việc cho học sinh vận dụng một cách sáng tạo các tri thức đã
thu nhận được,tức là vận dụng để giải quyết những tình huống mới, khác với những tình
huống đã gặp khi thu nhận kiến thức.
Trong giai đoạn này cần phải đảm bảo các mặt sau:
+ 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.

20


+ Nêu vấn đề mới có liên quan đến tri thức vừa mới xây dựng được theo tinh thần
tìm tòi nghiên cứu.
Bước đầu tiên của giai đoạn này là cho học sinh giải quyết các nhiệm vụ đơn giản
như những bài toán, những nhiệm vụ có tính chất mới mẻ, tức là yêu cầu học sinh vận
dụng tri thức vào những tình huống mới, kể cả tình huống mới có tính công nghệ, kĩ thuật.
Như vậy, ở giai đoạn này học sinh vừa cũng cố được kiến thức một cách vững chắc
với mức độ đa dạng phong phú của nó vừa được luyện tập giải quyết vấn đề mới từ đó tư
duy sáng tạo được phát triển.
CNTT nói chung, máy vi tính nói riêng có thể được sử dụng ở mọi giai đoạn của
tiến trình dạy học giải quyết vấn đề[23]. Các ứng dụng cụ thể của ứng dụng MVT trong
dạy học giải quyết đề là
- Sử dụng các thí nghiệm mô phỏng các Video Clip về các quá trình, hiện tượng
vật lý, để làm xuất hiện tình huống có vấn đề trước học sinh.
- Sử dụng phần mềm dạy học vật lý trong giai đoạn GQVĐ, xây dựng t ri thức mới.
- Sử dụng các thí nghiệm mô phỏng, các Video Clip nhằm giúp học sinh vận dụng
kiến thức mới vào giải thích các hiện tượng này, từ đó giúp học sinh của củng cố vận
dụng tri thức mới.
- Sử dụng các phầm mềm để xây dựng hệ thống câu hỏi ôn tập, b ài tập nhằm kiểm
tra kiến thức cũ và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn để giúp học
sinh nắm vững kiến thức mới lâu hơn.
Ví dụ: Vận dụng quan điểm dạy học GQVĐ vào dạy kiến thức “ Sự rơi của các vật
trong không khí và rơi trong chân không”
Giáo viên tổ chức chia nhóm HS, mỗi nhóm 4 -5 HS và cử nhóm trưởng cho mỗi nhóm.
- Giai đoạn 1: Nhận biết vấn đề
Giáo viên nêu vấn đề cho các nhóm (Theo các em thì các vật có hình dạng, kích thước,
khối lượng…khác sẽ rơi giống nhau hay khác nhau trong không khí và trokng trong chân
không?)

- Giai đoạn 2: Các phương án giải quyết vấn đề
HS: thảo luận nhóm và đưa ra các hương án giải quyết để trả lời vấn đề mà giáo viên đặt
ra.
21


- Giai đoạn 3: Quyết định phương án giải quyết vấn đề
GV: Mời các nhóm trình bày những phương án và kết luận của mỗi nhóm. Sau đó mời
các nhóm nhận xét.
GV: Cho HS làm các thí nghiệm thực tế dưới sự hướng dẫn của giáo viên và các thí
nghiệm minh họa có ứng dụng MVT. Đặc biệt là thí nghiệm rơi của các vật trong chân
không (do HS không thể làm thí nghiệm các vật rơi trong chân không hoặc nếu có thì thí
nghiệm diễn ra quá nhanh HS không thể theo kịp diễn biến của thí nghiệm.
GV: Kết luận chuẩn hóa tri thức mới cho học sinh.
- Giai đoạn 4: Vận dụng
GV cho HS xem hình ảnh thí nghiệm minh họa trên tháp nghiêng Pisa ở Italia.
HS vận dụng kiến thức mới tìm hiểu được ở trên để trả lời câu hỏi: Khi nào các vật rơi
trong không khí có thể xem là rơi tự do.
Qua những vấn đề trình bày ở trên, chúng ta thấy rằng việc ứng dụng MVT vào
quá trình dạy học nói chung và vào quan điểm dạy học GQVĐ nói riêng là rất cần thiết.
MVT hỗ trợ các thí nghiệm vật lý, khắc phục những khó khăn về cơ sở vật chất thiết bị thí
nghiệm, tạo môi trường để HS hoạt động học tập. Nó không những giúp HS nắm vững
kiến thức một cách rõ ràng và sâu sắc mà còn giúp cho HS phát triển những kỹ năng sống
cũng như khả năng làm việc nhóm, năn g lực GQVĐ một cách khoa học.[23 ]
1.2.3. Một số ý tưởng về dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT khi dạy
học chương “Các định luật bảo to àn” vật lý 10 nâng cao THPT
Đặc điểm chung của các bài học trong chương “Các định luật bảo toàn” là ở các bài
học, sau khi đưa ra các đại lượng vật lý mới, hay các định luật mới, có các bài tập vận
dụng hay thí nghiệm kiểm chứng. Hai định luật bảo toàn đượ c đề cập đến trong chương
này là định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng đều được thiết lập

bằng lý thuyết.
Bài đầu tiên của chương: “Định luật bảo toàn động lượng”, SGK đưa ra khái niệm hệ
kín và khái niệm định luật bảo toàn.Sau đó dùn g phương pháp lý thuyết, suy ra định luật
bảo toàn động lượng đối với trường hợp hệ kín gồm hai vật có khối lượng m 1, m2 tương
tác với nhau từ định luật II Newton và định luật III Newton.

22


Cuối bài học này có giới thiệu một thí nghiệm kiểm chứng định luậ t bảo toàn động
lượng đối với trường hợp hai xe lăn chuyển động trên đệm không khí.
Đối với trường hợp định luật bảo toàn cơ năng, cách thiết lập cũng từ lý thuyết.
SGK chia làm hai trường hợp: định luật bảo toàn cơ năng cho trường hợp trọng lực và
định luật bảo toàn cơ năng cho trường hợp lực đàn hồi. Để thiết lập định luật bảo toàn cơ
năng cho trường hợp trọng lực, SGK xuất phát từ định lý động năng và tính chất độ giảm
thế năng bằng công do trọng lực thực hiện.Riêng đối với trường hợp định luật bảo toàn cơ
năng cho trường hợp lực đàn hồi. SGK suy luận do lực đàn hồi là lực thế, giống như trọng
lực nên dẫn đến điều tương tự như trường hợp của trọng lực.
Từ cách lập luận như vậy, sẽ dẫn đến kết luận tổng quát là một vật chuyển động
trong trường lực thế bất kỳ thì cơ năng luôn được bảo toàn.
Khi dạy học các bài học trong chương này, việc tiến hành thí nghiệm kiểm chứng
định luật bảo toàn động lượng là rất khó thực hiện. Thứ nhất, do điều kiện thiết bị chưa
đảm bảo (không có đệm không khí), hơn nữa, nếu có dụn g cụ này đi chăng nữa thì cũng
không đủ thời gian để làm thí nghiệm, để HS có thể thu thập và xử lý số liệu.
Trong trường hợp thiết lập định luật bảo toàn cơ năng, thì SGK không đưa ra một thí
nghiệm kiểm chứng nào cả. Bởi vì việc thực hiện một thí nghiệm kiểm chứng định luật
bảo toàn cơ năng là rất khó thực hiện ( khó khăn trong việc loại bỏ ma sát, khó khăn trong
việc thu thập số liệu).
Với cách thiết lập kiến thức như trên, nếu không có những thí nghiệm để kiểm
chứng, HS sẽ gặp khó khăn trong việc chiếm lĩnh kiến thức mới, các em không có kỹ

năng vận dụng kiến thức trong các tình huống cụ thể, không có kỹ năng thực hành hay
năng lực tự nghiên cứu.
Với khả năng của mình, MVT có thể giải quyết tốt vấn đề trên. Bằng cách sử dụng
TNA được thiết kế bằng phần m ềm Crocodile Physics, HS sẽ được quan sát, thu thập số
liệu và xử lý số liệu. Từ đó, các em sẽ dễ nhớ hơn và có kỹ năng vận dụng kiến thức tốt
hơn.[26] Ví dụ như:

23


TNA về bảo toàn năng lượng bi rơi

-TNA về bảo toàn năng lượng con lắc lò xo

Trên đây là định hướng chung của việc ứng dụng MVT vào dạy học giải quyết vấn
đề ở chương này. Phần tiếp theo của luận văn trình bày một số ý tưởng cụ thể của việc
ứng dụng MVT vào các giai đoạn của dạy học GQVĐ khi dạy học các bài trong chương
này:
- Ứng dụng MVT ở giai đoạn tạo tình huống có vấn đề: Ở bài học Động lượng, Định
luật bảo toàn động lượng, có thể dùng một TNA mô phỏng quá trình va chạm của hai vật
trong hệ kín, trong TNA đó, có thể hiện rõ khối lượng và vận tốc của hai vật trước và sau
va chạm. Sau đó đặt câu hỏi, trong va chạm giữa hai vật trong hệ kín thì đại lượng nào
24


bảo toàn (GV có thể để HS tự đặt ra vài giả thuyết chẳng hạn tích số giữa khối lượng m
và bình phương vận tốc v; hay chỉ vận tốc v của hệ kín bảo toàn, hay tích số giữa khố i
lượng m và vận tốc v của hai vật trong hệ kín được bảo toàn,…). Tình huống có vấn đề ở
đây có thể được phát biểu đơn giản “Đại lượng nào bảo toàn trong va chạm giữa hai vật
trong hệ kín”. Học sinh sẽ tiếp nhận vấn đề dễ dàng và có hứng thú để giải quyết vấn đề

hơn khi có được sự quan sát một cách trực quan, hơn là giáo viên diễn giảng, thậm chí là
làm thí nghiệm va chạm giữa hai xe lăn trên đệm không khí (do áp lực về thời gian của
tiết học, đặc biệt do điều kiện làm thí nghiệm khó khăn, thậm chí là không có thí nghiệm
thực để làm).
- Ứng dụng MVT ở giai đoạn giải quyết vấn đề: Ở bài Va chạm đàn hồi và không
đàn hồi, SGK đưa ra giới hạn áp dụng của hai định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn
cơ năng đối với va chạm đàn hồi và va chạm mềm (đối với va chạm đàn hồi có thể áp
dụng được cả hai định luật trên, đối với va chạm mềm thì chỉ áp dụng được định luật bảo
toàn động lượng). Việc ứng dụng MVT vào dạy học bài này, có thể giúp cho học sinh giải
quyết vấn đề trên một cách trực tiếp, bằng cách sử dụng TNA, H S sẽ tiến hành thu thập số
liệu (từ TNA) để kiểm chứng lại điều trên. Ngoài ra, trong bài học này, học sinh thậm chí
có thể sử dụng TNA để giải một số bài toán đặt ra trong chương trình (ví dụ như cho hai
vât va chạm mềm, tìm vận tốc của hai vật )

- Ứng dụng MVT ở giai đoạn vận dụng kiến thức mới: Ở bài Chuyển động bằng
phản lực. Bài tập về định luật bảo toàn động lượng, khi trình bày về ứng dụng của Định
25