Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học chương động lực học chất điểm vật lí 10 nhằm bồi dưỡng tư duy phê phán và tư duy sáng tạo ở người học

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VŨ THỊ MINH NGỌC

LỰA CHỌN, SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG BÀ I TẬP
THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG ” ĐỘNG LỰC
HỌC CHẤT ĐIỂM” - VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY
PHÊ PHÁN VÀ TƯ DUY SÁNG TẠO Ở NGƯỜI HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2015

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VŨ THỊ MINH NGỌC

LỰA CHỌN, SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG BÀ I TẬP
THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC
CHẤT ĐIỂM” - VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY
PHÊ PHÁN VÀ TƯ DUY SÁNG TẠO Ở NGƯỜI HỌC
Chuyên ngành: LL & PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. ĐỖ HƯƠNG TRÀ

THÁI NGUYÊN - 2015

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




LỜI CAM ĐOAN
Luận văn: "Lựa cho ṇ , soạn thảo và sử dụng bà i tập thí nghiê ̣m trong da ỵ
ho c̣ chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng tư duy phê
phán và tư duy sáng tạo ở người học" được thực hiện từ tháng 8 năm 2014 đến
tháng 8 năm 2015.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết
quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được công
bố trong bất kỳ một công trình của các tác giả nào khác.
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2015
Tác giả

Vũ Thị Minh Ngọc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

i

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Sư phạm Thái
Nguyên - Đại học Thái Nguyên, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin được bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đỗ
Hương Trà, người thầy đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt lại nhiều kinh nghiệm quý
báu cho em, giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy giáo, cô giáo khoa
Vật lí - trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên, các thầy giáo,
cô giáo trong Ban Giám hiệu và tổ Lí - trường THPT Đông Thành, Quảng Yên,
Quảng Ninh đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian
làm nghiên cứu.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên, giúp
đỡ em có thể hoàn thành tốt luận văn.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2015
Tác giả luận văn

Vũ Thị Minh Ngọc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

ii




MỤC LỤC
Trang

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC .......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................... v
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ .............................................................................. vi
MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ............................................................................ 3
3. Mục đích nghiên cứu .................................................................................... 4
4. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 4
5. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 5
6. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 5
7. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 5
8. Điểm mới của luận văn ................................................................................. 6
9. Cấu trúc luận văn .......................................................................................... 6
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI
DƯỠNG TƯ DUY PHÊ PHÁN VÀ TƯ DUY SÁNG TẠO TRONG
DẠY HỌC BÀI TẬP THÍ NGHIỆM ............................................................. 7
1.1. Tư duy ....................................................................................................... 7
1.1.1. Khái niệm tư duy .............................................................................. 7
1.1.2. Phân loại tư duy ................................................................................ 8
1.2. Tư duy phê phán và tư duy sáng tạo ......................................................... 10
1.2.1. Tư duy phê phán ............................................................................. 10
1.2.2. Tư duy sáng tạo .............................................................................. 11
1.2.3. Mối quan hệ giữa TDPP và TDST .................................................. 12
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

iii

1.3. Rèn luyện TDPP và TDST cho người học................................................ 12
1.4. Bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí .................................................... 14
1.4.1. Khái niệm BTTN ........................................................................... 14
1.4.2. Phân loại BTTN ............................................................................. 15
1.4.3. Các mức độ của BTTN .................................................................. 17
1.4.4. Bồi dưỡng TDPP và TDST cho người học qua các bài tập thí nghiệm .... 18
1.4.5. Nguyên tắc lựa chọn BTTN ........................................................... 21
1.4.6. Sử dụng BTTN trong dạy học Vật lí .............................................. 22
1.5. Điều tra thực tiễn ..................................................................................... 23
1.5.1. Mục đích điều tra ........................................................................... 23
1.5.2. Đối tượng điều tra.......................................................................... 23
1.5.3. Phương pháp điều tra ..................................................................... 23
1.5.4. Kết quả điều tra ............................................................................. 23
1.5.5. Nguyên nhân thực trạng dạy học BTTN của chương Động lực
học chất điểm .......................................................................................... 24
1.6. Đề xuất một số biện pháp cần thiết khi sử dụng BTTN nhằm bồi
dưỡng TDPP và TDST của học sinh trong dạy học Vật lí ............................... 26
Kết luận chương 1 .......................................................................................... 28
Chương 2. LỰA CHỌN, SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI
TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM .................. 29
2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương Động lực học chất điểm - Vật lí 10 ........ 29
2.1.1. Vị trí, tầm quan trọng kiến thức chương Động lực học chất
điểm trong chương trình Vật lí 10 THPT ................................................. 29
2.1.2. Cấu trúc lôgic chương Động lực học chất điểm ............................. 30
2.2. Soạn thảo và lựa chọn BTTN chương Động lực học chất điểm- Vật lí 10 ...... 30
2.2.1. Mục tiêu soạn thảo BTTN trong dạy học chương Động lực học
chất điểm ................................................................................................. 32

2.2.2. Dự kiến lựa chọn BTTN chương Động lực học chất điểm ............ 33
2.3.3. Soạn thảo và sử dụng một số BTTN chương Động lực học
chất điểm ................................................................................................ 34
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

iv




2.3. Hướng dẫn cách giải một số BTTN chương Động lực học chất điểm ....... 39
2.4. Soạn thảo tiến trình hoạt động dạy học một số BTTN chương Động
lực học chất điểm ............................................................................................ 50
Kết luận chương 2 .......................................................................................... 61
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................... 62
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................... 62
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm .............................................................. 62
3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .............................................................. 62
3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................................... 63
3.4.1. Kế hoạch thực nghiệm .................................................................... 63
3.4.2. Công tác chuẩn bị ........................................................................... 63
3.4.3. Cách thức tiến hành thực nghiệm .................................................... 64
3.5. Kết quả thực nghiệm ................................................................................ 64
3.5.1. Phân tích diễn biến thực nghiệm ..................................................... 64
3.5.2. Đánh giá việc sử dụng các bài tập thí nghiệm nhằm bồi dưỡng
TDST và TDPP của HS ............................................................................ 67
3.5.3. Đánh giá hoạt động học của HS qua các bài kiểm tra ...................... 72
Kết luận chương 3 .......................................................................................... 77
KẾT LUẬN ................................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 79

PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

v




DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Viết đầy đủ

STT

Viết tắt

17

BT

12

BTTN

Bài tập thí nghiệm

3

ĐHSP

Đại học sư phạm

4

GD & ĐT

5

GV

Giáo viên

6

HS

Học sinh

7

NXB

8

PGS.TS

Phó giáo sư. Tiến sỹ

9

PPDH

Phương pháp dạy học

10

PTDH

Phương tiện dạy học

11

SGK

Sách giáo khoa

1

TDPP

Tư duy phê phán

2

TDST

Tư duy sáng tạo

15

THCS

Trung học cơ sở

16

THPT

Trung học phổ thông

14

TN

Thực nghiệm

18

VL

Vật lí

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

Bài tập

Giáo dục và Đào tạo

Nhà xuất bản

iv




DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1.a và 3.2.a. Đánh giá các biểu hiện TDST của HS ............................. 71
Bảng 3.1.b và 3.2.b. Đánh giá các biểu hiện TDPP của HS ............................. 71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

v




DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ tiến trình dạy học giải quyết vấn đề ..................................... 9
Sơ đồ 1.2: Sơ đồ tiến trình hướng dẫn HS giải bài tập nhằm bồi dưỡng
TDPP và TDST cho HS .............................................................. 18
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ logic các nội dung kiến thức trong chương Động lực
học chất điểm .............................................................................. 30
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ lựa chọn BTTN chương Động lực học chất điểm .............. 33

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

vi

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Một trong những thành tựu của tư duy khoa học thể hiện ở kĩ năng tìm ra
những mối liên hệ sâu sắc giữa một bên là toán học và vật lí học với một bên là
những ứng dụng kĩ thuật khác nhau của khoa học đó, biến các tư tưởng khoa học
thành các sơ đồ, mô hình, kết cấu kĩ thuật để phục vụ cuộc sống. Một trong các
nhiệm vụ dạy học ở trường phổ thông là giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng
nghiệp cho học sinh. Giáo dục kĩ thuật tổng hợp gồm hai mặt: thứ nhất đòi hỏi học
sinh phải biết những cơ sở khoa học chung của các ngành sản xuất, thứ hai phải
rèn luyện cho học sinh có kĩ năng, kĩ xảo sử dụng những công cụ đơn giản nhất
của các ngành sản xuất. Vì thế, dạy học Vật lí phải luôn gắn liền với đời sống và
sản xuất, làm cho học sinh thấy được những ứng dụng của các kiến thức vật lí,
đồng thời nhận ra được những đòi hỏi phải giải quyết những vấn đề mới của đời
sống và kĩ thuật đối với vật lí và người học vật lí.
Tuy nhiên, theo đánh giá trong dự thảo chiến lược phát triển giáo dục từ
2011 - 2020 thì nền giáo dục của chúng ta hiện nay “...Còn có những nội dung
trong chương trình giáo dục ở các cấp học và trình độ đào tạo không thiết
thực, nặng về lý thuyết, nhẹ về thực hành, chưa gắn với yêu cầu xã hội, chưa
phù hợp với nhu cầu và khả năng học tập của mọi đối tượng học sinh. Phương
pháp dạy học về cơ bản vẫn theo lối truyền thụ một chiều, đòi hỏi người học
phải ghi nhớ máy móc, chưa phát huy được tư duy phê phán, tư duy sáng tạo
và tinh thần tự học ở người học....” [3]
Với đặc trưng là một bộ môn khoa học thực nghiệm, thì vấn đề đặt ra đối
với những người dạy Vật lí là làm thế nào để gắn các kiến thức trong nhà
trường phổ thông với những gì đang diễn ra xung quanh học sinh, làm thế nào
để phát huy được tư duy phê phán, tư duy sáng tạo của học sinh?
Có nhiều cách thức để đạt được mục tiêu này, một trong những cách đó
là tăng cường vai trò của BTTN trong dạy học và định hướng hoạt động giải

các bài tập đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

1




Theo Nguyễn Thượng Chung: "Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi
học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực
nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật lí, kĩ thuật,
và thực tế đời sống... để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác
định các điều kiện thích hợp, tự mình thực hiện các thí nghiệm theo qui trình, qui
tắc để thu thập và xử lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu
bài toán cụ thể được đặt ra"[4].
Theo Nguyễn Đức Thâm: "Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải
làm thí nghiệm kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần
thiết cho việc giải bài tập"[29].
Trong chương trình Vật lí phổ thông, phần cơ học là kiến thức đầu tiên
và có vai trò quan trọng, nó là hành trang chuẩn bị cho HS đi vào nghiên cứu
các phần kiến thức khác của Vật lí. Trong chương trình cơ học lớp 10, chương
Động lực học chất điểm, HS được nghiên cứu các định luật cơ bản của cơ học
cổ điển, đó là các định luật Niutơn và các loại lực cơ học. Các định luật Niutơn
phản ánh các qui luật chuyển động của các vật. Đối với người học Vật lí, các
kiến thức chương Động lực học chất điểm đã giải thích được nhiều hiện tượng
trong cuộc sống thực tiễn.
Ví dụ: Vì sao con người có thể đi được trên Mặt Đất? Vì sao ta có thể
cầm nắm được mọi vật? Vì sao ở những đoạn đường cong phải làm nghiêng?
Tại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất? Người lái máy bay
làm thế nào để có thể thả hàng cứu trợ đúng mục tiêu?.... Từ đó, mở ra cho HS

một phương pháp giải bài toán chuyển động là phương pháp động lực học chất
điểm, đó là phương pháp vận dụng các định luật Niutơn và các lực cơ học vào
giải bài toán chuyển động.
Như vậy, bài tập thí nghiệm (BTTN) có ưu thế vừa là bài tập vừa là thí
nghiệm, do đó nếu sử dụng BTTN hợp lí thì có thể đạt được mục đích gắn lí
thuyết với thực hành, phát triển tư duy sáng tạo và tư duy phê phán của người
học Vật lí. Tuy nhiên, trong thực tiễn dạy học vật lí thì BTTN chưa đóng được
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

2




vai trò như mong muốn. Nhận thức được vai trò của BTTN trong dạy học Vật lí,
tôi đã lựa chọn đề tài "Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng BTTN trong dạy học
chương Động lực học chất điểm - Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng TDPP và TDST ở
người học" để nghiên cứu .
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Trong thực tiễn dạy học Vật lý, người ta đã và đang chú ý tăng cường
các bài tập Vật lý, trong đó có BTTN vì chúng đóng vai trò quan trọng trong
dạy học và giáo dục HS đặc biệt trong việc thực hiện các nhiệm vụ giáo dục
kĩ thuật tổng hợp. Bài tập thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lí có
các chức năng: Củng cố trình độ xuất phát về tri thức và kĩ năng, hình thành
tri thức kĩ năng mới , ôn luyện, củng cố tri thức và kĩ năng, tổng kết hệ thống
hóa kiến thức, kiểm tra, đánh giá trình độ và chất lượng về tri thức và kĩ năng
cho học sinh.
Trong những năm gần đây, một số các nghiên cứu đã đề cập tới vai trò
của việc sử dụng BTTN trong dạy học, và đã đưa ra những kết luận quan trọng,
có ý nghĩa. Có thể đề cập tới một số công trình nghiên cứu điển hình như:

Một số bài báo khoa học, sách, giáo trình
(1) Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế. Phương
pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông. NXB ĐHSP- 2002.[29]
(2) Đỗ Hương Trà (Chủ biên), Phạm Gia Phách. Dạy học bài tập Vật lý ở
trường phổ thông. NXB ĐHSP Hà Nội 2009.[34]
(3) Nguyễn Thượng Chung, Bài tập thí nghiệm vật lí trung học cơ sở,
NXB Giáo dục 2002.[4]
(4) Nguyễn Tiến Dũng, Sử dụng BTTN trong dạy học Vật lí, tạp chí
Khoa học ĐHSP TP.HCM, số 10 năm 2007[7]
Ở các tài liệu này các tác giả đều chỉ ra và phân tích được vai trò của bài
tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí về phương diện lí luận dạy học nhưng các
kết luận đưa ra đều mang tầm vĩ mô, chưa đi sâu nghiên cứu xây dựng hệ thống
BTTN cho từng chương và sử dụng chúng trong dạy học Vật lý.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

3




Một số luận án tiến sĩ
(1) Nguyễn Thế Khôi, Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lý phần
cơ học, Luận án PTS, ĐHSP Hà Nội 1996.[16]
(2) Nguyễn Thanh Hải, Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập định tính trong dạy học cơ học vật lý 10 trung học phổ thông, Luận án tiến
sỹ giáo dục học, Huế 2010.[12]
Với tài liệu (1) tác giả mới nghiên cứu bài tập phần cơ học và chưa có
hệ thống BTTN phần cơ học cũng như hướng vào việc sử dụng nó nhằm phát
huy TDPP và TDST cho HS; Với tài liệu (2) tác giả chỉ nghiên cứu khai thác
bài tập định tính.

Một số luận văn cao học, khóa luận tốt nghiệp đại học
(1) Lê Văn Đình, Xây dựng một số bài tập thực nghiệm phần quang hình
- Vật lý 11. Luận văn thạc sỹ giáo dục học, ĐHSP Hà Nội 2002.[9]
(2) Hoàng Thị Tâm, Phát triển năng lực giải bài tập vật lý chương Động
lực học chất điểm cho HS khối 10 (cơ bản) trường THPT Ngô Thì Nhậm - Hà
Nội. ĐHSP Hà Nội 2010.[27]
Vấn đề nghiên cứu và sử dụng hệ thống BTTN trong dạy học Vật lý đã
được triển khai, nghiên cứu. Tuy nhiên vấn đề phát triển tư duy phê phán và tư
duy sáng tạo trong dạy học BTTN Vật lí chưa được đề cập một cách rõ nét
trong các nghiên cứu trên. Điều này gợi ý cho đề tài nghiên cứu: Lựa chọn,
soạn thảo và sử dụng bài tập thí nghiệm (BTTN) trong dạy học chương
“Động lực học chất điểm “- VL 10 nhằm bồi dưỡng tư duy phê phán và tư
duy sáng tạo ở người học.
3. Mục đích nghiên cứu
Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng BTTN trong dạy học chương” Động lực
học chất điểm” - VL 10 nhằm bồi dưỡng TDPP và TDST của học sinh
4. Đối tượng nghiên cứu
* Đố i tươṇ g:
- Bài tập thí nghiệm chương “Động lực học chất điểm”- Vâ ̣t lí 10.
- Hoạt động giải BTTN để bồi dưỡng TDPP và TDST của học sinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

4




* Pha ̣m vi nghiên cứu:
- Quá trình dạy và học kiến thức chương” Động lực học chất điểm” - Vâ ̣t
lí 10 ta ̣i trường THPT Đông Thành - Quảng Yên - Quảng Ninh

5. Giả thuyết khoa học
Dựa trên những biện pháp bồi dưỡng TDPP và TDST cùng với việc
phân tích nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm” - Vâ ̣t lí 10
có thể lựa chọn, soạn thảo và sử dụng BTTN trong dạy học, nhằm bồi dưỡng
TDPP và TDST cho người học.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận: Vai trò của BTTN trong dạy ho ̣c Vâ ̣t lí, các biê ̣n
pháp bồi dưỡng TDPP và TDST.
- Nghiên cứu thực tiễn việc dạy học bài tập Vật lí nói chung và BTTN vâ ̣t lí
trong chương “Động lực học chất điểm” - Vâ ̣t lí 10 ở trường phổ thông nói riêng.
- Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng BTTN trong dạy học chương “Động lực
học chất điểm” - Vâ ̣t lí 10.
- Thiết kế tiến trình hoa ̣t đô ̣ng da ̣y ho ̣c BTTN chương Động lực học chất
điểm - Vâ ̣t lí 10.
- Tiế n hành thực nghiê ̣m sư phạm.
- Sử du ̣ng thố ng kê toán ho ̣c.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận: các tài liê ̣u về TDPP và TDST, về BTTN.
- Nghiên cứu thực tiễn dạy và học BTTN vật lí ở trường trung học phổ
thông, đă ̣c biê ̣t chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10
- Nghiên cứu nội dung kiế n thức chương “Động lực học chất điểm” - Vâ ̣t lí 10
- Điều tra thực tiễn dạy và học Vật lí ở trường phổ thông về bồi dưỡng
TDPP và TDST cho HS; việc sử dụng BTTN ở trường phổ thông.
- Phương pháp chuyên gia: Trao đổi và lấy ý kiến chuyên gia.
- Thực nghiệm sư phạm.
- Phương pháp thống kê toán học.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

5

8. Điểm mới của luận văn
Với quá trình thực hiện luận văn, chúng tôi đạt được một số điểm mới
như sau:
- Hệ thống một số cơ sở lí luận về bồi dưỡng TDPP và TDST cho HS.
- Cu ̣ thể hóa viê ̣c bồi dưỡng TDPP và TDST trong da ̣y ho ̣c về BTTN vâ ̣t lí.
- Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng BTTN trong dạy học chương Động lực
học chất điểm - Vâ ̣t lí 10.
- Thiết kế được tiế n trình dạy ho ̣c mô ̣t số BTTN vâ ̣t lí. Các tiến trình dạy
học đã được thực nghiệm sư phạm và được phân tích, chỉnh sửa có thể làm tài
liệu tham khảo cho giáo viên và học viên Cao học.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục, nội
dung chính của luận văn gồm ba chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng tư duy phê
phán và tư duy sáng tạo trong dạy học BTTN
Chương 2. Lựa chọn, soạn thảo và hướng dẫn giải BTTN phần động
lực học chất điểm
Chương 3. Thực nghiệm Sư phạm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

6




Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA
VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY PHÊ PHÁN VÀ TƯ DUY SÁNG TẠO
TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP THÍ NGHIỆM
1.1. Tư duy
1.1.1. Khái niệm tư duy
Tư duy là quá trình nhận thức lí tính phản ánh những thuộc tính bản chất,
những mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính qui luật của sự vật, hiện tượng
trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. [22]
Tư duy có những đặc điểm sau
Theo các tác giả [8], [24], [29], [32], [15] nhiều nhà tâm lí học đã chỉ ra
một số đặc điểm chính của tư duy là:
- Tư duy có tính định hướng: thể hiện ở sự xác định nhanh chóng và
chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt và những con đường tối
ưu để đạt mục đích đó.
- Tư duy có tính nhân rộng: Thể hiện ở chỗ có khả năng vận dụng nghiên
cứu các đối tượng khác.
- Tư duy có tính chiều sâu: thể hiện ở khả năng nắm vững ngày càng sâu
sắc bản chất của sự vật, hiện tượng.
- Tư duy có tính linh hoạt: thể hiện ở sự nhạy bén trong việc vận dụng
những tri thức và cách thức hành động vào các tình huống khác nhau một cách
sáng tạo.
- Tư duy có tính mềm dẻo: thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành
theo các hướng xuôi và ngược chiều (Ví dụ: Từ cụ thể đến trừu tượng và từ
trừu tượng đến cụ thể...).
- Tư duy có tính độc lập: thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện được vấn đề,
đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết vấn đề.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

7

- Tư duy có tính khái quát: thể hiện ở chỗ khi giải quyết mỗi loại nhiệm
vụ sẽ đưa ra mô hình khái quát. Từ mô hình khái quát này có thể vận dụng để
giải quyết các nhiệm vụ cùng loại.
1.1.2. Phân loại tư duy
Có nhiều cách phân loại tư duy tùy thuộc vào việc chọn dấu hiệu phân
loại. Trong DHVL, người ta quan tâm đến các loại tư duy chủ yếu sau [29]:
- Tư duy kinh nghiệm: Là tư duy chủ yếu dựa trên kinh nghiệm cảm tính
và sử dụng phương pháp "thử và sai"
- Tư duy lí luận: Là tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụng
những khái niệm trừu tượng, những tri thức lí luận. Nhờ có loại tư duy này mà con
người có thể đi sâu vào bản chất của sự vật, hiện tượng, phát hiện được qui luật
vận động của chúng và sử dụng tri thức để cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ lợi
ích của mình.
- Tư duy vật lí: Là sự quan sát các hiện tượng vật lí, phân tích một
hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng
những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa
mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lí,
dự đoán các hệ quả mới từ các lí thuyết và áp dụng những kiến thức khái
quát thu được vào thực tiễn.
Trong DHVL, việc phát hiện cũng như bồi dưỡng TDST, TDPP của HS
được thể hiện rõ nhất trong hoạt động phát hiện và giải quyết vấn đề. Tiến trình
dạy học giải quyết vấn đề được diễn tả bởi sơ đồ sau:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

8

Tình huống tiềm ẩn có vấn đề

.

Phát hiện vấn đề cần giải quyết
Định hướng giải quyết vấn đề
Giải quyết vấn đề

Giải pháp lí thuyết
- Xác định kiến thức lí thuyết cần
vận dụng
- Xác định cách thức vận dụng kiến
thức để giải quyết vấn đề

Giải pháp thực nghiệm
- Xác định nội dung cần kiểm tra bằng
thí nghiệm (Kiểm tra trực tiếp hoặc
thông qua hệ quả của suy luận lôgic)

Thực hiện các
phép biến đổi
toán học, thiết
lập các mối
quan hệ cần
thiết. Từ những
lập luận đó đi

đến kết quả

Thực hiện thí
nghiệm: Lập kế
hoạch, lắp ráp, bố
trí và tiến hành
thí nghiệm, thu
thập và xử lí các
dữ
liệu
thí
nghiệm để đi đến
kết quả

Kết quả

Kết quả

Kết luận về vấn đề cần giải quyết

Sơ đồ 1.1: Sơ đồ tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

9




1.2. Tư duy phê phán và tư duy sáng tạo
1.2.1. Tư duy phê phán

Một trong những vấn đề mang tính sống còn của giáo dục hiện nay là bồi
dưỡng tư duy phê phán cho HS. Có thể tìm thấy rất nhiều cách định nghĩa về tư
duy phê phán
- Chance 1986: TDPP là năng lực phân tích sự việc, hình thành và sắp
xếp các ý tưởng, bảo vệ ý kiến, so sánh, rút ra các kết luận, đánh giá các lập
luận, giải quyết vấn đề. [36],
- Hence, Fisher & Scriven: “TDPP là kỹ năng tìm hiểu và đánh giá
những quan sát, giao tiếp, thông tin và lý lẽ”.[37]:
- Scriven & Paul, 1992: TDPP là quá trình vận dụng trí tuệ tích cực và
khéo léo để khái quát, ứng dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá thông tin thu
thập hay phát sinh từ quan sát, kinh nghiệm, nhận xét, lập luận hoặc giao tiếp,
như đường dẫn đến sự tin tưởng và hành động.[37]
- Center for Critical Thinking, 1996: TDPP là khả năng nghĩ về cách
nghĩ của mình theo hướng: 1- kết quả là sự nhận thức được những điểm mạnh
và yếu, 2- xây dựng lại tư duy theo dạng hoàn chỉnh hơn. [40]
Từ những định nghĩa nói trên có thể tổng hợp lại:
Tư duy phê phán - quá trình vận dụng tích cực trí tuệ vào việc phân tích,
tổng hợp, đánh giá sự việc, xu hướng, ý tưởng, giả thuyết từ sự quan sát, kinh
nghiệm, chứng cứ, thông tin, vốn kiến thức và lý lẽ nhằm mục đích xác định
đúng - sai, tốt - xấu, hay - dở, hợp lý - không hợp lý, nên - không nên, và rút ra
quyết định, cách ứng xử cho mình.
Tư duy phê phán là một kĩ năng trong đó người suy nghĩ chủ động
hướng tới những vấn đề và tình huống phức tạp dựa trên những suy nghĩ, quan
điểm và niềm tin của mình. Người này hoàn toàn có thể khiến chính những suy
nghĩ, quan điểm và niềm tin của mình trở nên hợp lí và chính xác hơn bằng
cách tự khám phá, đặt ra hàng loạt câu hỏi và tìm ra câu trả lời hay giải pháp
cho chính những câu hỏi đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

10

Nhìn chung, tư duy phê phán đòi hỏi cả kĩ năng lập luận lẫn kĩ năng giải
quyết vấn đề. Trên thực tế 2 kĩ năng này bổ sung và cũng có thể thay thế cho
nhau. Tư duy phê phán có thể có các biểu hiện sau:
Đi vào tìm hiểu một cách cụ thể, chúng ta sẽ thấy kĩ năng tư duy phê
phán bao gồm những kĩ năng, chính xác hơn là nhưng khả năng sau đây:
- Quan sát
- Luôn luôn tò mò đặt câu hỏi và tìm những nguồn trả lời cần thiết cho mình
- Luôn kiểm tra và tự thử thách những điều mình vốn tin, những quan
điểm, suy nghĩ, những giả sử mình hay người khác đặt ra xem chúng có đúng
sự thật không?
- Nhận thức được và nêu ra được vấn đề
- Đánh giá độ vững chắc của tư duy và lập luận
- Đưa ra những quyết định sáng suốt và tìm ra được những giải pháp,
những lời giải vững chắc
- Hiểu về tư duy logic và logic nói chung
1.2.2. Tư duy sáng tạo
Theo [8], TDST là quá trình biến đổi thông tin thành tri thức hoặc (và) tri
thức đã biết thành tri thức mới bằng các hiện tượng tâm lí.
Cách phát biểu khái niệm TDST này phản ánh sự liên quan giữa tâm lí
học và tin học.
Tư duy sáng tạo, quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định,
quá trình biến đổi thông tin được coi là tương dương về nghĩa [7] [8].
Tư duy sáng tạo là đỉnh cao nhất của các quá trình hoạt động trí tuệ của
con người. Tư duy sáng tạo được xác định bởi chất lượng hoạt động trí tuệ ở
mức độ cao với các phẩm chất quan trọng: Tính mềm dẻo, tính linh hoạt, tính
độc đáo và tính nhạy cảm của tư duy.

Quá trình sáng tạo của con người thường bắt đầu từ một ý tưởng mới, bắt
nguồn từ TDST của mỗi người. TDST thường có các biểu hiện sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

11




- Có tư duy độc lập và biết nhận xét, phê phán theo quan điểm riêng
không phụ thuộc, gò bó vào những cái cũ, không tư duy theo lối mòn.
- Luôn đi vào các vấn đề bản chất nhằm tìm ra quy luật.
- Có khả năng dự báo và say sưa nung nấu các ý tưởng mới
- Luôn tìm ra được giải pháp tối ưu trước một tình huống mới, một vấn
đề cần giải quyết.
Rèn luyện năng lực TDST cho HS là nhiệm vụ hàng đầu của nền giáo
dục và đào tạo nước ta.
1.2.3. Mối quan hệ giữa TDPP và TDST
TDPP và TDST như là một cặp phạm trù không thể tách rời nhau. Khi cố
gắng giải quyết một vấn đề chúng ta cần xem xét vấn đề đó dưới nhiều góc độ
khác nhau, dưới nhiều tình huống khác nhau từ đó đưa ra các cách giải quyết
phù hợp. Sáng tạo không chỉ tìm ra giải pháp mới cho vấn đề đặt ra mà còn là
tìm ra giải pháp tốt hơn và vì vậy đòi hỏi có những đánh giá, phê bình. TDST
chủ yếu tạo ra các ý tưởng mới, các giải pháp mới, còn TDPP chủ yếu đánh giá
các ý tưởng và các giải pháp đó. TDPP tạo điều kiện thuận lợi cho TDST phát
triển và ngược lại TDST cũng tạo điều kiện phát triển TDPP.
TDPP đòi hỏi phải suy xét, lật đi, lật lại một vấn đề theo nhiều góc độ,
nhiều khía cạnh khác nhau để từ đó có cái nhìn đầy đủ về đối tượng cần đánh
giá và cũng từ đó tìm ra những điểm hạn chế, những điểm còn thiết sót của vấn
đề, từ đó đề xuất ra phương án khắc phục hay tìm ra một phương thức mới

nhằm giải quyết các tồn tại đó. Như vậy, TDPP và TDST bao giờ cũng gắn bó
chặt chẽ với nhau.
1.3. Rèn luyện TDPP và TDST cho người học
Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa TDST và TDPP, phát huy chúng một cách
hợp lý sẽ giúp người học thành công trong cả quá trình học tập lẫn làm việc và
sinh hoạt sau này. Như vậy, ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường, chúng ta
cần củng cố, rèn luyện TDPP và TDST cho người học. Chúng ta phải coi trọng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

12




cả hai tư duy này mà không được coi nhẹ hay tách rời chúng ra khỏi nhau. Khi
giải thích hay lập luận cho một quá trình, một sự vật hay một hiện tượng nào đó
chúng ta đều vận dụng mọi biện luận có thể một cách hợp lý từ đó tìm ra cách
giải quyết tốt nhất cho vấn đề đặt ra.
Hai loại tư duy này giúp người học nhìn thấy tính hạn chế của mọi khái
niệm, tính sơ lược và tính không đầy đủ của chúng so với cái mà chúng cần đạt
đến. TDST còn giúp người học có lòng dũng cảm, tự tin khi vượt ra ngoài
khuôn khổ của những sản phẩm, quan điểm, sự vật hay hiện tượng đã biết.
Để rèn luyện TDPP và TDST cho học sinh, cần tổ chức hoạt động nhận
thức cho học sinh nhằm rèn luyện cho học sinh một số kĩ năng cơ bản như: Kĩ
năng đặt câu hỏi và tự đặt câu hỏi, kĩ năng suy nghĩ độc lập, kĩ năng tư duy tập
thể…. Việc thực hành thường xuyên một số câu hỏi dưới đây có thể giúp học
sinh suy nghĩ, đánh giá về cách tư duy của mình nhằm nâng cao chất lượng của
quá trình tư duy:
- Cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế có cần thiết không?
- Cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế đã rõ ràng chưa?

- Cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế đã chính xác chưa?
- Cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế đã phù hợp với vấn đề chưa?
- Cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế đã đề cập tới tính phức tạp
của vấn đề chưa? Đã được xem xét trên tất cả các góc độ chưa?
- Liệu cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế có một chiều không?
Phạm vi như thế có quá hẹp không?
- Cách suy nghĩ, lập luận của mình như thế đã logic chưa?
- Cách suy nghĩ, lập luận của mình đã tập trung vào khía cạnh chủ chốt
của vấn đề chưa?
Như vậy, ta có thể thấy rằng kỹ năng đặt câu hỏi là một yếu tố, mắt xích
quan trọng trong quá trình tư duy của con người. Việc rèn luyện kỹ năng đặt
câu hỏi theo các dạng khác nhau thực tế cũng đồng nghĩa với việc rèn luyện
TDST, TDPP ở các cấp độ khác nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

13




Trong dạy học vật lí nói riêng và các môn khoa học tự nhiên nói chung
thì có thể rèn luyện, bồi dưỡng TDPP và TDST cho học sinh thông qua các con
đường như sau:
Bồi dưỡng TDPP và TDST gắn liền với quá trình xây dựng và vận
dụng kiến thức
Kiến thức vật lí trong trường phổ thông là những kiến thức đã được cộng
đồng khoa học thừa nhận. TDPP và TDST được rèn luyện và phát triển một
cách hiệu quả khi đưa người học vào tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề khi
xây dựng và vận dụng một tri thức vật lí cụ thể.
Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề khi xây dựng, vận dụng một tri thức

vật lí cụ thể nào đó được biểu đạt bằng sơ đồ sau: “Đề xuất vấn đề - Suy đoán giải
pháp và khảo sát lí thuyết và / hoặc thực nghiệm - Kiểm tra, vận dụng kết quả”.
* Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu
cầu về cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hy vọng
có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó bằng một câu hỏi.
* Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất
phát cho phép đi tìm lời giải: Chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được
để đi tới cái cần tìm, hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra
nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
* Khảo sát lí thuyết hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận
lôgíc cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thí nghiệm,
thu thập dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.
* Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận được của các
kết quả tìm được trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích, tiên đoán các sự kiện
và xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm.
1.4. Bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lí
1.4.1. Khái niệm BTTN
Theo Nguyễn Thượng Chung: "Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi
học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực
nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật lí, kĩ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

14




thuật, và thực tế đời sống … để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương
tiện, xác định các điều kiện thích hợp, tự mình thực hiện các thí nghiệm theo
qui trình, qui tắc để thu thập và xử lí các kết quả nhằm giải quyết một cách

khoa học, tối ưu bài toán cụ thể được đặt ra” [4].
Theo Nguyễn Đức Thâm: “Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm
thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết
cho việc giải bài tập”[29].
Muốn tạo hứng thú học tập cho HS nhằm nâng cao chất lượng dạy học
Vật lí, chúng ta cần tăng cường cho HS làm nhiều BTTN. BTTN có ưu thế vừa
là bài tập vừa là thí nghiệm do đó, nếu sử dụng BTTN hợp lí thì có thể đạt được
mục đích gây hứng thú cho HS, kích thích tính tích cực, tự lực, phát triển óc
sáng tạo, và cao hơn là bồi dưỡng TDPP của HS.
Như vậy, có thể hiểu BTTN là loại bài tập mà khi giải HS phải vận dụng
kiến thức đơn lẻ hoặc kiến thức tổng hợp và kĩ năng thực hành để tiến hành các
thí nghiệm liên quan đến bài tập. Những thí nghiệm này thường đơn giản, có
thể làm ở nhà hoặc ở phòng thí nghiệm với các dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc
HS tự làm được.
1.4.2. Phân loại BTTN
- Có nhiều cách để phân loại BTTN Vật lí, sau đây là một số cách phân
loại BTTN Vật lí:
*) Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải gồm
có: BTTN định tính, BTTN định lượng.
*) Phân loại theo độ khó gồm có: BTTN đơn giản, BTTN tổng hợp,
BTTN sáng tạo.
*) Phân loại theo tiến trình dạy học: BTTN mở đầu (tạo tình huống), BTTN
xây dựng kiến thức mới, BTTN ôn tập, củng cố, BTTN hệ thống hóa kiến thức.
*) Phân loại theo đặc điểm của hoạt động nhận thức gồm: BTTN sáng
tạo, BTTN tái hiện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

15