CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SỬ DỤNG TỪ TRƯỜNG CÓ TẦN SỐ CAO TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong kỉ nguyên của những tiến bộ vượt bậc về
khoa học và cơng nghệ. Do đó sự nghiệp giáo dục của nước nhà đòi hỏi phải
đào tạo ra những thế hệ có đủ kiến thức, năng lực hoạt động sáng tạo và phẩm
chất đạo đức tốt để làm chủ đất nước cũng như hội nhập quốc tế. Chính vì vậy
mà Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện
giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và
học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận
dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một
chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự
học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển
năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa
dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học...”
Trong những năm gần đây, với sự đổi mới chương trình giáo dục phổ
thơng, TBDH đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc đổi mới phương
pháp dạy học. Đối với mơn Vật lí, hầu hết các trường phổ thông đã được
trang bị đầy đủ các TBDH từ lớp 6 đến lớp 12 theo Danh mục TBDH tối thiểu
đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành. Ngày 29 tháng 8 năm 2011, Bộ
Giáo dục và Đào tạo cũng đã ban hành Danh mục tối thiểu TBDH mơn Vật lí
- Trường trung học phổ thơng Chuyên. Theo danh mục đó, chỉ có các dụng cụ
đo là được nhập khẩu từ nước ngồi cịn các thiết bị thí nghiệm khác đều là
TBDH trong nước được thiết kế để có thể sử dụng kết hợp với các dụng cụ đo
đó nhằm đảm bảo sự phù hợp với chương trình dạy học của Việt nam. Bộ thí
nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ là bộ thí nghiệm được sử dụng để thực


hiện thí nghiệm khảo sát trong chương trình, đó là "Nghiên cứu hiện tượng
cảm ứng điện từ". Tuy nhiên, hiện nay, ở trường THPT vẫn chưa có bộ TN về
hiện tượng cảm ứng điện từ có thể khảo sát được mối quan hệ định lượng

giữa các đại lượng vật lý trong hiện tượng cảm ứng điện từ. Thực tế này dẫn
đến giáo viên và học sinh chưa có được bộ TN hoàn chỉnh về hiện tượng cảm
ứng điện từ để sử dụng và vì vậy, chưa có điều kiện để tổ chức hoạt động
nhận thức tích cực, sáng tạo và rèn luyện kĩ năng thí nghiệm, năng lực giải
quyết vấn đề của HS khi dạy học các kiến thức trong chuyên đề này.
Các bộ thí nghiệm truyền thống về hiện tượng cảm ứng điện từ đều
dùng nam châm để tạo ra từ trường, và để tạo ra từ trường biến thiên cần có
sự chuyển động tương đối giữa nam châm và vịng dây. Chính vì vậy thời
gian diễn ra hiện tượng rất nhanh, suất điện động cảm ứng tạo ra có độ lớn
khơng ổn định. Và đặc biệt ta khơng khảo sát được mối quan hệ định lượng
giữa các đại lượng vật lý trong hiện tượng cảm ứng điện từ. Do đó nếu thiết
kế chế tạo bộ TN hồn chỉnh về hiện tượng cảm ứng điện từ đáp ứng được
yêu cầu trên và sử dụng bộ TN mới chế tạo để tổ chức hoạt động nhận thức
của HS thì sẽ phát huy được tính tích cực, sáng tạo và rèn luyện kĩ năng thí
nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề của HS trong học tập các kiến thức về
hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11 THPT chuyên.
Với các lí do trên, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “CHẾ
TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CẢM ỨNG ĐIỆN
TỪ SỬ DỤNG TỪ TRƯỜNG CÓ TẦN SỐ CAO TRONG DẠY
HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG”
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Chế tạo bộ TN về hiện tượng cảm ứng điện từ
- Tích hợp hai tính năng ưu việt cho bộ TN: trực quan (quan sát được hiện
tượng bằng mắt) và khoa học (đo và vẽ đồ thị định lượng )


- Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng bộ TN đã chế tạo để tổ chức hoạt
động nhận thức tích cực, sáng tạo của HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm,
năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học các kiến thức về hiện tượng
cảm ứng điện từ lớp 11 THPT chuyên.

3. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu chế tạo được bộ TN mới về hiện tượng cảm ứng điện từ và thiết kế
được tiến trình dạy học có sử dụng bộ TN này theo lí luận dạy học hiện đại, sẽ
lơi cuốn được HS tham gia vào tiến trình tìm tịi giải quyết vấn đề trong dạy
học các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11 THPT chun thì sẽ
góp phần nâng cao được hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của
HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Nội dung các kiến thức trong chương “ Cảm ứng điện từ ” Vật lí 11 THPT chuyên.
- Thiết bị thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành về hiện tượng
cảm ứng điện từ .
- Hoạt động dạy và học các kiến thức trong chương “Cảm ứng điện từ ”
Vật lí 11 - THPT chuyên.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại về các phương pháp, hình thức
dạy học nhằm tăng cường tính tích cực, sáng tạo của HS trong học tập.
- Phân tích phần kiến thức trong chương cảm ứng điện từ lớp 11
THPT chuyên nhằm tìm hiểu cấu trúc nội dung và đặc điểm các kiến thức cần
xây dựng.
- Tìm hiểu thực tế dạy học phần kiến thức chương cảm ứng điện từ lớp
11 THPT chuyên nhằm làm rõ những khó khăn và nguyên nhân của những


khó khăn ấy trong việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của
HS.
- Nghiên cứu bộ TN về hiện tượng cảm ứng điện từ đang sử dụng ở
một số trường THPT chuyên và chuyên nghiệp để tìm ra những ưu điểm và
nhược điểm.
- Thiết kế, chế tạo bộ TN mới về hiện tượng cảm ứng điện từ có sử
dụng nguồn phát từ trường biến thiên có cơng suất cao với các tính năng ưu

việt.
- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương cảm ứng
điện từ lớp 11 THPT chuyên theo định hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo
của HS trong học tập.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến
trình dạy học đã thiết kế và phân tích các ưu điểm, nhược điểm của bộ TN
mới chế tạo trong dạy học.
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài luận văn
- Nghiên cứu lý thuyết (nghiên cứu sách, báo về lí luận dạy học Vật lí
hiện đại, về thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vật
lí; nghiên cứu các kiến thức cơ bản và các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng
điện từ)
- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị hiện có ở một số
trường THPT chuyên. Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV,
HS về tình hình dạy học các kiến thức về chương " Cảm ứng điện từ " ở
trường đó)
- Nghiên cứu trong phịng thí nghiệm (nghiên cứu các ưu, nhược điểm
của bộ thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ đã có).
- Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT chuyên tiến trình dạy học đã
soạn thảo.


- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm
sư phạm, so sánh kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng.
7. Đóng góp của đề tài
- Dự kiến đề tài hồn thành sẽ chế tạo thành cơng bộ thí nghiệm về hiện
tượng hiện tượng cảm ứng điện từ sử dụng nguồn phát từ trường biến thiên có
cơng suất cao và đưa bộ thí nghiệm này vào sử dụng rộng rãi trong khối các
trường chuyên.
- Góp phần nâng cao được hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sáng

tạo của HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề cho
HS.
8. Cấu trúc luận văn
- Gồm 3 phần:
Phần I: Mở đầu
Phần II: Nội dung
Chương 1. Cơ sở lí luận của đề tài.
Chương 2. “Chế tạo bộ thí nghiệm và tổ chức hoạt động dạy học các
kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11 THP chuyên theo lí luận dạy
học hiện đại”.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận và kiến nghị
Phần III: Tài liệu tham khảo - Phụ lục


CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
trong học tập
1.1.1. Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập
Tính tích cực học tập thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ở
khát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong q trình chiếm
lĩnh tri thức. Theo Kharlanop “Tích cực trong học tập có nghĩa là hồn thành
một cách chủ động, tự giác, có nghị lực, có hướng đích rõ rệt, có sáng kiến và
đầy hào hứng, những hành động trí óc và chân tay nhằm nắm vững kiến thức,
kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng chúng vào học tập và thực tiễn”. Như vậy tích cực
là một đức tính quý báu rất cần thiết cho mọi quá trình nhận thức, là nhân tố
rất quan trọng tạo nên hiệu quả học tập.
Trong dạy học, việc phát triển tính tích cực của HS là điều kiện quan
trọng quyết định đến chất lượng kiến thức và việc rèn luyện năng lực hoạt
động của HS. Quá trình dạy học cần được thực hiện sao cho các tác động từ

phía GV lên HS cộng hưởng được với các nỗ lực học tập của chính bản thân
họ. Để làm được điều này, cách tốt nhất là hướng hoạt động của HS vào các
hoạt động say mê tìm tịi giống như các nhà khoa học tìm cách giải quyết các
vấn đề khoa học.[4]
1.1.2.Các biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập
Tính tích cực nhận thức biểu hiện sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác
với đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu; thể hiện sự nỗ lực của hoạt
động trí tuệ, sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lí (như hứng thú,
chú ý, ý chí...) nhằm đạt được mục đích đặt ra với mức độ cao.
GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực học tập khơng, cần dựa vào
những dấu hiệu sau đây:
- HS tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập.


- HS sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ mà GV giao cho.
- HS tự giác thực hiện các nhiệm vụ mà mình đã nhận mà khơng cần phải để
GV đôn đốc, nhắc nhở.
- HS yêu cầu được giải đáp thắc mắc về những lĩnh vực còn chưa rõ.
- HS mong muốn được đóng góp ý kiến với GV, với bạn bè những thông tin
mới mẻ hoặc những kinh nghiệm có được ngồi sách vở, từ những nguồn
khác nhau.
- HS tận dụng thời gian rỗi của mình để cố gắng hồn thành cơng việc, hoặc
hồn thành cơng việc sớm hơn thời hạn hoặc xin nhận thêm nhiệm vụ...
- HS thường xuyên trao đổi, tranh luận với bạn bè để tìm phương án giải
quyết vấn đề, mong muốn được GV giúp đỡ, chỉ dẫn mà khơng nản chí khi
gặp khó khăn.
Ngồi ra, tính tích cực của HS trong hoạt động học tập cịn có thể nhận
thấy trong biểu hiện về mặt ý chí như: sự tập trung vào vấn đề đang nghiên
cứu, kiên trì theo đuổi mục tiêu, khơng nản chí trước những khó khăn hoặc
thái độ phản ứng trong những giờ học hay hoạt động nhóm là hào hứng, sôi

nổi hay chán nản, thờ ơ.
Những biểu hiện trên đây của tính tích cực trong học tập của HS là
những căn cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn
thảo và TBTN đã chế tạo.[4]
1.1.3.Các cấp độ của tính tích cực của học sinh trong học tập
Khi nói về tính tích cực người ta thường đánh giá nó ở cấp độ cá nhân
người học trong q trình thực hiện mục đích hoạt động chung. Theo
G.I.Sukina tính tích cực được chia ra làm ba cấp độ:
- Tính tích cực bắt chước, tái hiện (xuất hiện do tác động bên ngoài): HS bắt
chước hành động của GV, của bạn bè.


- Tính tích cực tìm tịi (đi liền với q trình hình thành khái niệm, giải quyết
tình huống nhận thức): HS tìm cách độc lập giải quyết vấn đề đã nêu ra, tìm ra
cách giải quyết hợp lí nhất.
- Tích cực sáng tạo (thể hiện khi chủ thể tìm tịi kiến thức mới): HS nghĩ ra
cách thiết kế, chế tạo dụng cụ TN và các phương án TN mới.[4]
1.1.4.Các biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh
Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của HS trong giờ lên
lớp được phản ánh trong các cơng trình xưa và nay có thể tóm tắt như sau:
- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề đang
nghiên cứu.
- Nội dung dạy học phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải
liên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức
phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn
nhu cầu nhận thức của HS.
- Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, TN, thực hành, so sánh, tổ
chức thảo luận, semina và phối hợp chúng với nhau.
- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với
nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột,

bất ngờ.
- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại.
- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể,
tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng TN.
- Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới.
- Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời,
đúng mức.
- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS.


- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện
thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội.
- Tạo khơng khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tơn vinh sự học
nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt.
- Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.Trong thời gian tới
nên điều chỉnh cơng tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề tích cực hóa hoạt động
nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau:
- Nghiên cứu phương pháp nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo
chứ khơng dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay.
- Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trí tuệ,
tâm hồn và ý chí. Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm...) là điều
lâu nay chưa được chú ý đúng mức.
- Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các GV, các nhà quản lí, các
nhà văn hóa và phụ huynh HS.[4]
1.1.5. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập
Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về
vật chất và tinh thần, tìm ra những kiến thức mới, giải pháp mới, công cụ
mới… và vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hồn cảnh mới. Sản
phẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận logic
hay bắt chước, làm theo.[4]

1.1.6. Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập
Để đánh giá năng lực sáng tạo, người ta thường căn cứ vào các sản
phẩm của quá trình hoạt động. Tuy nhiên, nếu tạo điều kiện cho HS tích cực
tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập thì có thể đánh giá năng lực sáng
tạo của HS thông qua những dấu hiệu được bộc lộ ngay trong quá trình thực
hiện các nhiệm vụ. Các biểu hiện của năng lực sáng tạo bao gồm:


- Từ những kinh nghiệm thực tế, từ những kiến thức đã có HS đề xuất được
các giả thuyết (dự đốn có căn cứ, lí lẽ). Trong chế tạo các dụng cụ TN, HS
đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ TN và cùng một TN đưa
ra được các phương án chế tạo dụng cụ TN khác nhau. HS đưa ra được những
sáng kiến kĩ thuật để dụng cụ bền hơn, đẹp hơn, KQTN chính xác hơn...
- Đề xuất được phương án dùng những dụng cụ TN đã chế tạo để làm TN
kiểm tra các dự đoán và kiểm nghiệm lại các kiến thức đã học.
- HS dự đoán được kết quả các TN, dự đoán được phương án nào chính xác
hơn, phương án nào sai số ít hơn.
- Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tế một cách linh hoạt như giải thích
một số hiện tượng vật lí và một số ứng dụng có liên quan.
Những biểu hiện của năng lực sáng tạo nêu trên là căn cứ để chúng tôi
chế tạo TBTN và soạn thảo tiến trình dạy học nhằm phát triển năng lực sáng
tạo của HS và cũng là tiêu chí để chúng tơi đánh tính khả thi của TBTN đã
chế tạo và tiến trình dạy học đã soạn thảo.[4]
1.1.7.Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học
sinh
Năng lực sáng tạo gắn liền với vốn hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo của bản
thân chủ thể. Khi càng thành thạo trong lập luận, càng có kiến thức sâu rộng
thì càng nhạy bén trong tư duy để đề ra được nhiều dự đốn, nhiều phương án
hợp lí, nhiều giải pháp giải quyết và tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Để
phát triển năng lực sáng tạo của HS, có thể chú ý đến các biện pháp sau:

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới:
Kiến thức vật lí trong trường phổ thơng là những kiến thức đã được lồi người
khẳng định; tuy vậy, chúng luôn luôn là mới mẻ đối với HS. Việc nghiên cứu
kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống địi hỏi HS phải đưa
ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ. Tổ chức quá


trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho HS trên con đường
hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những
hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới. Việc tập
trung sức lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn
luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú. Trong nhiều trường hợp, GV
có thể giới thiệu cho HS kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học.
- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết: Như đã biết, dự đốn
có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học. Dự đoán dựa chủ
yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc về
mỗi lĩnh vực. Có thể có các cách dự đốn sau đây trong giai đoạn đầu của
hoạt động nhận thức vật lí của HS:
+ Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có.
+ Dựa trên sự tương tự: dựa trên một dấu hiện bên ngoài giống nhau mà dự
đoán sự giống nhau về bản chất; dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dự
đoán sự giống nhau về tính chất; dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện
tượng mà dự đốn giữa chúng có quan hệ nhân quả; dựa trên nhận xét thấy:
hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự
đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng; dựa trên sự thuận nghịch thường thấy
của nhiều quá trình; dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức
đã biết sang một lĩnh vực khác; dự đoán về mối quan hệ định lượng
- Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán: Trong nghiên cứu vật lí, một
dự đốn, một giả thuyết thường là một sự khái quát các sự kiện thực nghiệm
nên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, khơng thể kiểm tra trực tiếp

được. Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế khơng,
ta phải xem điều dự đốn đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có những
dấu hiệu nào có thể quan sát được. Điều đó có nghĩa là: từ một dự đốn, giả
thuyết, ta phải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau


đó THTN để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết qủa TN
khơng. Hệ quả suy ra được phải khác với những sự kiện ban đầu dùng làm cơ
sở cho dự đốn thì mới có ý nghĩa. Số hệ quả phù hợp với thực tế càng nhiều
thì dự đốn càng trở thành chắc chắn, sát với chân lí hơn.
- Giải các bài tập sáng tạo: Ở trên, ta đã xem xét việc rèn luyện năng lực sáng
tạo cho HS trong quá trình xây dựng kiến thức mới. Ngồi ra, trong dạy học
vật lí, người ta cịn xây dựng những loại bài tập riêng vì mục đích này và
được gọi là bài tập sáng tạo. Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc phải
vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập
mới mẻ, khơng thể suy ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học.[4]
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề
Có nhiều kiểu dạy học nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng
lực sáng tạo của HS trong học tập, trong đó kiểu dạy học hiệu quả nhất có thể
kể đến là dạy học giải quyết vấn đề.
1.2.1. Khái niệm “Dạy học giải quyết vấn đề”
Theo định nghĩa của V.Ơkơn: Dạy học giải quyết vấn đề (còn gọi là
“Dạy học nêu vấn đề”, “Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề”) dưới dạng
chung nhất là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề,
biểu đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc
này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để giải quyết vấn đề, kiểm
tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo q trình hệ thống hóa và
củng cố các kiến thức đã tiếp thu được.
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm
tịi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu

cầu, hứng thú học tập giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức mà còn phát triển
được năng lực sáng tạo của HS[4]


1.2.2. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
Để phát huy đầy đủ vai trị tích cực của HS trong HĐ cá nhân và thảo
luận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của GV trong việc tổ
chức, kiểm tra, định hướng các HĐ đó thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cần
phải được thực hiện theo các pha như sau (hình 1.1):
+ Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề
Trong pha này, GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Dưới
sự hướng dẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự
nguyện thực hiện nhiệm vụ. Trong q trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan
niệm và giải pháp ban đầu của HS được thử thách và HS ý thức được khó
khăn. Lúc này vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn
đề đó được chính thức diễn đạt.
+ Pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tịi giải quyết
vấn đề
Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó
khăn. Trong q trình đó, khi cần, vẫn phải có sự định hướng của GV. Trong
q trình tìm tịi giải quyết vấn đề, HS diễn đạt, trao đổi với người khác trong
nhóm về cách giải quyết vấn đề của mình và kết quả thu được, qua đó có thể
chỉnh lí, hồn thiện tiếp. Dưới sự hướng dẫn của GV, hành động của HS được
định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học và thơng qua các tình
huống thứ cấp khi cần. Qua quá trình dạy học, cùng với sự phát triển năng lực
giải quyết vấn đề của HS, các tình huống thứ cấp sẽ giảm dần. Sự định hướng
của GV chuyển dần từ định hướng khái quát chương trình hố (theo các bước
tuỳ theo trình độ của HS) tiệm cận dần đến định hướng tìm tịi sáng tạo, nghĩa
là GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tịi, huy động
hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết

nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho HS khả năng tự


xác định hành động thích hợp trong những tình huống khơng phải là quen
thuộc đối với họ. Để có thể thực hiện tốt vai trị định hướng của mình trong
q trình dạy học, GV cần phải nắm vững quy luật chung của q trình nhận
thức khoa học, lơgíc hình thành các kiến thức vật lí, những hành động thường
gặp trong q trình nhận thức vật lí, những phương pháp nhận thức vật lí phổ
biến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của HS trong quá
trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kĩ năng xác định.
+ Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
Trong pha này, dưới sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận, bảo vệ cái
xây dựng được. GV chính xác hố, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới. HS
chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.
Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu
Tình huống có tiềm ẩn vấn đề
vấn đề

Phát biểu vấn đề - bài toán

Pha thứ 2: HS hành động độc lập tích cực, trao đổi tìm tịi giải quyết vấn đề

Giải quyết vấn đề:
suy đoán, thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm

Pha thứ 3: Tranh luận,
thể chế hóa, vận dụng
tri thức mới

Trình bày, thơng báo,
Thảo luận, bảo vệ kết quả

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

Hình 1.1. Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng,
bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học


Tổ chức dạy học theo tiến trình trên, GV đã tạo điều kiện thuận lợi để HS
phát huy sự tích cực hành động xây dựng kiến thức đồng thời cũng phát huy
được vai trò tương tác của tập thể HS đối với quá trình nhận thức của mỗi cá
nhân HS. Tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề như vậy, HĐ của HS đã
được định hướng phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu
khoa học. Như vậy, kiến thức của HS được xây dựng một cách hệ thống và
vững chắc, năng lực sáng tạo của HS từng bước được phát triển.
Hình thức dạy học cần phải phù hợp với phương pháp tổ chức HĐ nhận
thức. Với phương pháp tổ chức HĐ nhận thức theo hướng dạy học giải quyết
vấn đề thì hình thức dạy học tương ứng là hình thức dạy học nhóm. Nếu như
tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chia thành các pha với các đặc trưng riêng
thì hình thức dạy học nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khác
nhau.[4]
1.2.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề
1.2.3.1. Khái niệm hoạt động nhóm
Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luận
theo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đó
giúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển những kĩ

năng trí tuệ cần thiết.
Cơ sở của việc tổ chức HĐ nhóm gồm triết học, tâm lí học, xã hội học, sư
phạm học. Tổ chức HĐ nhóm cần tuân thủ 5 nguyên tắc: Phụ thuộc tích cực;
trách nhiệm cá nhân; tương tác tích cực trực tiếp; kĩ năng xã hội; đánh giá rút
kinh nghiệm.[4]
1.2.3.2. Bản chất của q trình dạy học nhóm
Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trung
tâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học.


Sự tác động giữa 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong mơi
trường HĐ nhóm, trong đó :
+ HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính
HĐ của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV.
+ Nhóm là mơi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hình thành
giao lưu giữa các HS với nhau và giữa HS với GV làm cho các tri thức cá
nhân được xã hội hoá.
+ GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS,
giúp HS tự tìm ra tri thức.
+ Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV.
Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là q trình thực hiện
những biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác giữa
các thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triển
theo một trật tự nhất định.
Quy trình tổ chức dạy học nhóm là tập hợp các giai đoạn, các bước để
thực hiện HĐ dạy học nhóm của GV và HS, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc
HĐ của họ. Dạy học nhóm có thể sử dụng ở nhiều thời điểm khác nhau của
tiết học, có thể là một phần của tiết học, có thể cả tiết học hoặc trong vài ba
tiết học. Quy trình gồm các bước sau:
+ GV giao nhiệm vụ

+ HS làm việc theo nhóm, GV quan sát HĐ của các nhóm và giúp đỡ khi
cần thiết
+ Thảo luận, tổng kết trước lớp[4]
1.2.3.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề
- Trong pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu
vấn đề


Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn dắt và giao cho HS một
nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Thường thì, GV sẽ đặt một câu hỏi chung (chứa
đựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả lời. Khi
gặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để hỏi các
bạn cùng bàn, cùng tổ của mình. Như vậy, trong tình huống học tập này, các
nhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với quy luật
xã hội của một lớp học.
Cá nhân HS phát biểu ý kiến trả lời cho câu hỏi của GV. Dưới sự hướng
dẫn của GV, HS từ chỗ quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra đến chỗ sẵn sàng nhận
và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Lúc này, các nhóm nhỏ 2 – 4 em tích cực
thảo luận và tranh luận hơn để tìm hướng giải quyết nhiệm vụ đặt ra. Trong
quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của mỗi HS
trong nhóm được thử thách, chọn lọc và mỗi cá nhân ý thức được khó khăn.
Lúc này, vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đó
được chính thức diễn đạt.
- Trong pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tịi giải
quyết vấn đề
Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó
khăn. Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tập
trung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm. Lúc này các nhóm trung bình được
thành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV. GV cần thể hiện rõ

vai trị định hướng của mình mà trước tiên thể hiện ở việc chia nhóm HS.
Khơng nên chia các nhóm HS q nhỏ vì số lượng phương tiện dạy học (TN,
mơ hình,…) cần cung cấp cho các nhóm q nhiều. Cũng khơng nên chia các
nhóm HS q lớn vì như vậy các em sẽ khó HĐ, bàn bạc, thảo luận chung với
nhau. Tùy thuộc vào điều kiện phương tiện dạy học, bàn ghế, khơng gian lớp
học, số lượng HS,….mà có thể chia lớp thành 4, 5 hoặc 6 nhóm.


Trong q trình tìm tịi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫu
nhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành q trình HĐ của
nhóm. Trong q trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm về
cách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đã
biết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN. Qua trao đổi, tranh luận, các
giải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp cơng sức,
trí tuệ chung của cả nhóm. Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV,
hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa
học. Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạo
của mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càng
được tăng cường và nâng cao. Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từ
chỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗ
chỉ đưa ra những gợi ý để nhóm có thể tự tìm tịi, huy động hoặc xây dựng
những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mà
nhóm đảm nhận.
- Trong pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm HS tranh luận, bảo vệ kết quả
HĐ của nhóm mình. Trong tình huống này, khơng chỉ có nhóm trưởng hay
người đại diện cho nhóm tranh luận mà mỗi thành viên trong nhóm cũng có
quyền và cơ hội phát biểu ý kiến trước lớp. Như vậy, quá trình tranh luận, bảo
vệ tri thức đã dần dần gộp các nhóm trung bình thành nhóm lớn hơn, đó chính

là cả lớp học. Khi nhiệm vụ thống nhất, thể chế kiến thức được đặt ra, chính
tính xã hội của lớp đã xóa nhịa ranh giới giữa các nhóm. Trong tình huống
này, GV chính là người điều hành nhóm, chính xác hố, bổ sung, thể chế hóa
tri thức mới. HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.


Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm
- Ưu điểm:
+ Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được các
kết quả mà các em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đóng
góp một phần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức tranh
tổng thể”.
+ Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và phát
triển nhân cách, năng lực của HS trong HĐ. Học qua làm, qua khắc phục sai
lầm, học qua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn.
+ GV có cơ hội tận dụng ý kiến và kinh nghiệm của người học.
+ Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS với
nhau, tạo cho lớp học khơng khí tin cậy, khuyến khích hơn. Hầu hết mọi
người ai cũng thích HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng được
thái độ tích cực, chủ động của người học.
- Nhược điểm:
+ Các nhóm có thể đi chệch hướng và một HS nào đó tích cực hơn
có thể “bắt cóc cả nhóm”.
+ Một số HS trong nhóm có thể sẽ trở thành “bù nhìn” hoặc “kẻ ăn
theo” thụ động nếu GV khơng đảm bảo được rằng mọi thành viên đều có
trách nhiệm với cơng việc của nhóm.
+ Khi thảo luận nhóm, lớp học thường sẽ ồn và một số HS sẽ có tư
thế ngồi khơng thuận lợi để nhìn lên bảng.
+ Giao nhiệm vụ, thảo luận nhóm khơng khoa học sẽ mất nhiều thời
gian và việc tổ chức HĐ theo nhóm sẽ trở nên “hình thức”.

+ GV có thể mắc vào 2 thái cực: Hoặc rất ít khi tổ chức hoạt động
nhóm, dẫn đến khơng phát huy được tính ưu việt của hình thức dạy học này


hoặc dạy học kiến thức nào cũng tổ chức hoạt động nhóm, mặc dù, thực tế,
HS cũng cần có lúc suy nghĩ độc lập và tập trung tư duy ở mức độ cao.[4]
1.3. Sử dụng thí nghiệm vật lí trong quá trình tổ chức hoạt động nhận
thức của học sinh theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
1.3.1. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí
Theo mục đích sử dụng, TN vật lí ở trường phổ thơng có thể phân chia
thành hai loại: TN biểu diễn (do GV tiến hành là chính, có thể có sự hỗ trợ
của HS) và TN thực tập (do HS tự tiến hành dưới sự hướng dẫn của GV)
1.3.1.1. Thí nghiệm biểu diễn.
TN biểu diễn được GV tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học nghiên
cứu các kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của HS. TN
biểu diễn gồm các loại sau:
- TN mở đầu là TN nhằm giới thiệu cho HS biết qua về hiện tượng sắp
nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập của
HS, lôi cuốn HS vào hoạt động nhận thức.
- TN nghiên cứu hiện tượng là TN nhằm xây dựng hoặc kiểm chứng lại
kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới, bao
gồm:
+ TN nghiên cứu khảo sát là TN nhằm cung cấp các cứ liệu thực
nghiệm để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết
hoặc hệ quả lôgic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyết được vấn đề xuất
hiện ở đầu giờ học, từ đó xây dựng được kiến thức mới.
+ TN nghiên cứu minh họa là TN nhằm kiểm chứng lại kiến thức đã
xây dựng bằng con đường lí thuyết, dựa trên những phép suy luận lôgic chặt
chẽ hoặc nhằm minh họa kiến thức mà do nhiều lí do: trình độ HS, thiết bị TN
ở trường phổ thơng, tính chất phức tạp, địi hỏi độ chính xác cao của TN, thời

gian tiết học… GV phải thông báo, buộc HS thừa nhận.


- TN củng cố là TN nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã học trong
tự nhiên, đề cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và đời sống,
đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đốn hoặc giải thích hiện
tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật. Thơng qua đó,
GV cũng có thể kiểm tra được mức độ nắm vững kiến thức của HS.[6]
1.3.1.2. Thí nghiệm thực tập.
TN thực tập là TN do HS tự tiến hành trên lớp (trong phịng TN), ngồi
lớp, ngồi nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau, TN thực
tập có những loại sau:
- TN trực diện là TN do HS tiến hành trên lớp chủ yếu khi nghiên cứu
kiến thức mới hoặc khảo sát minh họa trong tiết học ôn tập, củng cố. TN trực
diện có thể được tổ chức TN đồng loạt hoặc cá thể. So với TN biểu diễn,
ngoài các tác dụng về mặt rèn luyện kĩ năng, bồi dưỡng phương pháp nghiên
cứu, giáo dục thái độ, tác phong và phương pháp làm việc tập thể. Mặt khác,
TN trực diện có ưu điểm hơn ở chỗ: các kết luận được rút ra trên cơ sở một số
lượng nhiều hơn các cứ liệu thực nghiệm do các nhóm HS so sánh, bổ sung.
Qua đó, HS thấy được tính chất khách quan của các quy luật nghiên cứu.
- TN thực hành là loại TN do HS thực hiện trên lớp (trong phòng TN)
mà sự tự lực làm việc cao hơn so với thí nghiệm trực diện. HS dựa vào tài liệu
hướng dẫn đã in sẵn mà tiến hành TN, rồi viết báo cáo TN.
+ TN thực hành vật lí có thể có nội dung định tính hay định lượng,
song chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định
các đại lượng vật lí mà các nội dung này khơng có điều kiện để thực hiện ở
dạng TN trực diện.
Do được tiến hành sau khi HS đã học xong một chương, một phần của
chương trình nên TN thực hành thường có nội dung phong phú, mỗi bài TN
thực hành thường từ 1 đến 2 tiết liền và đòi hỏi thiết bị hoàn chỉnh, phức tạp

hơn so với TN trực diện. Yêu cầu đối với HS ở loại TN này cũng cao hơn so
với ở TN trực diện, HS phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình TN,
thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu định
lượng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết.
+ TN thực hành có thể được tổ chức dưới một trong hai hình thức: TN
thực hành đồng loạt (tất cả các nhóm HS tiến hành những TN như nhau với
dụng cụ giống nhau theo cùng một mục đích) hoặc TN thực hành cá thể với
nhiều phương án khác nhau: các nhóm HS tiến hành TN về những đề tài khác
nhau với các dụng cụ khác nhau nhằm đạt được những mục đích khác nhau,
về cùng một đề tài theo cùng một mục đích nhưng với các dụng cụ khác nhau
hoặc cùng một đề tài theo cùng một dụng cụ nhưng giải quyết các nhiệm vụ
khác nhau. Mỗi hình thức tổ chức TN thực hành trên đều có thuận lợi và khó
khăn riêng. Ở hình thức tổ chức TN thực hành đồng loạt, ưu điểm nổi bật của
nó là phát huy được tác dụng của sự tương tác lẫn nhau giữa các nhóm HS,
việc chỉ đạo của GV đơn giản hơn, nhưng lại gặp khó khăn về việc trang bị
đồng loạt cùng dụng cụ TN cho tất cả các nhóm HS. Ngược lại, ở hình thức tổ
chức TN thực hành cá thể, tuy khắc phục được khó khăn này nhưng GV lại
khó bao quát lớp, giúp đỡ kịp thời các nhóm HS khi gặp khó khăn.
- TN quan sát vật lí ở nhà là TN mà GV giao cho từng HS hoặc nhóm
HS thực hiện ở nhà mà khơng có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của GV. Đây
là loại TN địi hỏi sự kết hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, giữa hoạt động trí
óc và chân tay. Qua đó phát huy khả năng sáng tạo và gây hứng thú cho HS
sau TN thành cơng hoặc hồn thành cơng việc được giao.[6]
1.3.2. Sử dụng thí nghiệm trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
Mục tiêu của chương trình vật lí phổ thơng hiện nay khơng chỉ dừng
lại ở việc trang bị kiến thức cho HS mà còn chú trọng hình thành ở họ năng
lực giải quyết vấn đề, năng lực tự lực HĐ nhận thức cũng như vận dụng sáng

tạo kiến thức vào thực tiễn. Mục tiêu dạy học mới đó khơng tách rời kiến thức
lí thuyết và kĩ năng thực hành mà xem đó là 2 mặt của một thể thống nhất của
phẩm chất tri thức trong HS. Với mục tiêu đó, TN vật lí được sử dụng với vai
trò mới – vai trò đối với HĐ nhận thức – HĐ giải quyết vấn đề học tập của
HS:
- Ở pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn
đề
TN là phương tiện để làm xuất hiện vấn đề, kích thích sự tìm tịi suy
nghĩ của HS. TN làm xuất hiện trước HS một hiện tượng mới lạ, xảy ra trái
với suy nghĩ thông thường của HS và với vốn kiến đã có, HS khơng thể giải
thích được. Như vậy, TN giúp làm xuất hiện mâu thuẫn nhận thức, kích thích
sự tị mị, tạo hứng thú nhận thức và động cơ học tập của HS. Trong lí luận
dạy học gọi là xuất hiện tình huống có vấn đề.
- Ở pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tịi giải
quyết vấn đề
+ TN hỗ trợ cho việc xây dựng giả thuyết
Trong nghiên cứu vật lí, khi đứng trước một vấn đề hồn tồn mới
lạ, người nghiên cứu chưa có một chút hiểu biết hay kinh nghiệm nào đó liên
quan, khó có thể đưa ra được một dự đốn có căn cứ. Để tránh khỏi một dự
đoán vu vơ, nhà nghiên cứu thực hiện một TN thăm dò để sơ bộ xác định
được phương hướng diễn biến của hiện tượng, dựa trên đó mà xây dựng dự
đốn giả thuyết. TN trong trường hợp này chưa khẳng định một điều gì cả mà
chỉ gợi lên một hướng suy nghĩ. Tất nhiên, cùng một TN cũng có thể gợi ra
những suy nghĩ khác nhau, những dự đoán khác nhau.
Đối với HS, chưa có nhiều kiến thức vật lí và kinh nghiệm thì việc
sử dụng TN để tạo ra cho họ một số kinh nghiệm thực tế ban đầu, hỗ trợ cho


việc xây dựng dự đoán là rất quan trọng, nếu khơng thì sẽ rơi vào tình trạng

hồn tồn bế tắc.
+ TN là phương tiện để kiểm tra sự đúng đắn của giả thuyết
Như ta đã biết, trên con đường tìm tòi nghiên cứu để giải quyết
những vấn đề mới, nhà khoa học lúc đầu phải đưa ra câu trả lời dự đốn. Dự
đốn đó tuy có căn cứ nhưng khơng chắc chắn vì khơng suy ra được từ những
kiến thức đã biết (còn gọi là giả thuyết). Vậy muốn biết dự đốn đó có đúng
khơng, nghĩa là có phù hợp với thực tế khách quan khơng thì bắt buộc phải
làm TN kiểm tra. Thực tiễn là tiêu chuẩn của chân lí. Khi kết quả TN phù hợp
với dự đốn thì điều dự đốn đó trở thành chân lí khách quan, trở thành kiến
thức khoa học. Nếu khơng phù hợp thì phải bỏ đi để xây dựng dự đốn mới.
Vì dự đốn là mới mẻ, chưa từng có nên TN để kiểm tra dự đốn
cũng là mới mẻ, chưa từng có. Dự đốn thường có tính trừu tượng khái qt.
TN lại chỉ là một biểu hiện trong trường hợp cụ thể, với những điều kiện cụ
thể có thể quan sát được. Bởi vậy, trước khi làm TN kiểm tra, cần phải đảm
bảo rằng, lập luận suy từ dự đoán khái quát ra biểu hiện cụ thể trong TN phải
chặt chẽ không sai sót. Trong nhiều trường hợp, q trình suy luận đó khá dài
dịng, cần sử dụng cả lập luận lơgíc và biến đổi toán học khá phức tạp, rất dễ
phạm sai lầm. Như vậy, TN thường không kiểm tra trực tiếp dự đoán mà kiểm
tra gián tiếp qua hệ quả của nó. Một dự đốn (giả thuyết) có thể có nhiều hệ
quả trong những điều kiện khác nhau. Càng kiểm tra bằng TN được nhiều hệ
quả thì điều dự đốn càng có giá trị cao. Đến một lúc, người ta phát hiện ra
kết quả TN không phù hợp với một hệ quả nào đó thì phải bổ sung, sửa đổi
kiến thức cũ để xây dựng một kiến thức mới rộng hơn, khái quát hơn, bao
gồm nhiều kiến thức cũ như trường hợp riêng.
Tính mới mẻ của TN kiểm tra thể hiện ở nhiều mặt: sử dụng trang
thiết bị mới, cách xử lí kết quả đo lường, độ chính xác của phép đo,…Bởi


vậy, người nghiên cứu phải chế tạo ra dụng cụ TN mới, đề xuất phương án
TN mới, nghĩ ra một phương pháp mới nâng cao tính hiệu quả, độ chính xác

của TN,…
- Ở pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
TN là phương tiện để minh họa kiến thức hoặc để HS vận dụng tri
thức mới ví dụ như: các bài tập TN, các bài tập giải thích hiện tượng mà TN
tạo ra,…làm cho HS hiểu sâu kiến thức hơn. Thậm chí thơng qua q trình
vận dụng tri thức với việc sử dụng TN sẽ tiếp tục làm nảy sinh vấn đề mới và
đi đến một nhiệm vụ nhận thức tiếp theo của tiến trình dạy học.
Ngồi những phân tích nêu trên về hỗ trợ của TN trong các pha của
tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, TN còn là phương tiện để thống nhất
giữa lí thuyết và thực hành (giữa lí luận và thực tiễn). Sự suy luận lí thuyết
thuần túy hay một TN đứng riêng khơng kèm theo phân tích lí thuyết đều
khơng thể cho phép có được kết luận đúng đắn về tính chất, quy luật của tự
nhiên. Do đó, trong khi tiến hành TN để tìm tịi nghiên cứu, cần phải kết hợp
cả lí thuyết và thực hành thì mới đạt được kết quả mong muốn. Sự thành thạo
trong thực hành sẽ tạo điều kiện để kiểm tra, đánh giá sự đúng đắn, chính xác
của lí thuyết. Mặt khác, phải có lí luận chặt chẽ, sắc bén thì mới có thể dự
đoán được những hệ quả thực tiễn, cụ thể của lí thuyết trừu tượng.[4],[6]
1.4. Những yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành
1.4.1. Các yêu cầu đối với thiết bị thí nghiệm thực hành.
Ngồi việc đáp ứng các u cầu đối với TBTN nói chung, TBTN thực
tập cần đáp ứng thêm một số yêu cầu quan trọng sau:
- TBTN thực tập cần được chế tạo thành bộ TBTN, trong đó, ngồi các
bộ phận cơ bản, các bộ phận chính cần có nhiều loại để tiến hành nhiều phép
đo với cùng một mục đích TN hoặc thực hiện nhiều TN khác nhau trong cùng
một thời gian. Cùng với một bộ TBTN có thể cho phép tiến hành nhiều TN, ít