Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương dao động và sóng điện từ vật lí 12 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

NINH THỊ HOÀI

BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG
"DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ"
VẬTLÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN HUY HOÀNG

Hà Nội 2017


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đƣợc luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo và cán bộ của trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà
Nội 2 đã truyền thụ cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quí báu và giúp đỡ
tôi hoàn thành luận văn.
Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Trần Huy Hoàng, đã tận
tình hƣớng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn
thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh trƣờng
THPT Đại An đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên,
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Hà Nội, tháng 1 năm 2017
Tác giả

Ninh Thị Hoài


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan r ng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và không tr ng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan
r ng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các
thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc .
Hà Nội, tháng 1 năm 2017
Tác giả

Ninh Thị Hoài


DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
1. DHGQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

2. ĐC

Đối chứng

3. GQVĐ

Giải quyết vấn đề

4. GV

Giáo viên

5. HS

Học sinh

6. TN

Thực nghiệm

7. BTVL

Bài tập vật lí


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ tiến trình GQVĐ .............................................................................15
Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát
hiện và giải quyết vấn đề ...........................................................................................21
Hình 1.3 : Cấu trúc của quá trình GQVĐ .................................................................39
Hình 2.1: Sơ đồ kiến thức của chƣơng ......................................................................47
Hình 3.1: Học sinh tham gia thảo luận nhóm ...........................................................84
Hình 3.2: Các nhóm thảo luận và ghi đáp án lên bảng. ............................................87


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc th ........... 23
Bảng 1. 2. So sánh các khung lý thuyết về GQVĐ ......................................... 27

Bảng 1.3 Thành tố, chỉ số và tiêu chí của năng lực GQVĐ ............................ 31
Bảng 1.4. Nội dung học tập theo quan điểm phát triển năng lực .................... 38
Bảng 1.5 : Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ ................................................ 40
Bảng 1.6. Phiếu điều tra tình hình sử dụng phƣơng pháp dạy học vật lí của
GV THPT ........................................................................................................ 42
Bảng1.7. Kết quả thăm dò ý kiến GV về các phƣơng pháp dạy học và cơ sở
vật chất ............................................................................................................ 42
Bảng 1.8. Phiếu điều tra HS: Em thấy có cần thiết phải hình thành và rèn
luyện năng lực phát hiện và GQVĐ không? ................................................... 43
Bảng 3.1 Chất lƣợng học tập môn vật lý của lớp 12A học kỳ I năm 20172018………………………………………………………………………….81
Bảng 3.2 Các bƣớc tiến hành thực nghiệm………………………………….83


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................3
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................3
5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................4
6. Phƣơng pháp nghiên cứu.........................................................................................4
7. Đóng góp mới của đề tài .........................................................................................4
8. Cấu trúc luận văn ....................................................................................................5
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ......................6
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ...................................................................................6
1.2. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí .......................................7
1.2.1 Hoạt động nhận thức của học sinh .....................................................................7
1.2.2. Đặc trƣng của hoạt động nhận thức vật lý của học sinh .................................11
1.3 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ..............................................................14

1.3.1 Vấn đề ..............................................................................................................14
1.3.2 Giải quyết vấn đề .............................................................................................14
1.3.3 Tình huống Vấn đề ...........................................................................................16
1.3.3.1 Khái niệm “ Tình huống” ..............................................................................16
1.3.3.2 “ Tình huống học tập ” trong dạy học ...........................................................16
1.3.3.3 Tình huống vấn đề .........................................................................................16
1.3.4 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ...........................................................20
1.4 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí. ...............................................26
1.4.1. Khái niệm năng lực .........................................................................................26
1.4.2. Cấu trúc của năng lực ......................................................................................26
1.4.3. Năng lực giải quyết vấn đề..............................................................................27
1.4.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ...........................................................27


1.4.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ..............................................................30
1.4.3.3 Những biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề .........................................32
1.4.3.4 Biện pháp bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ....................34
1.4.4 Các phƣơng pháp đánh giá năng lực ................................................................34
1.4.4.1 Đánh giá qua quan sát ...................................................................................34
1.4.4.2 Đánh giá qua hồ sơ ........................................................................................35
1.4.4.3. Tự đánh giá...................................................................................................36
1.4.4.4. Đánh giá đồng đẳng .....................................................................................37
1.4.5 Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ ..................................................................38
1.5. Thực trạng việc sử dụng DHGQVĐ trong môn học vật lí và bồi dƣỡng năng lực
GQVĐ của học sinh trong học tập vật lý ở trƣờng THPT ........................................41
1.5.1. Mục đích và nội dung điều tra ........................................................................41
1.5.2. Phƣơng pháp và địa điểm điểu tra ...................................................................41
1.5.3. Kết quả điều tra ...............................................................................................42
1.5.4 Nhận xét và kết luận .........................................................................................43
KẾT LUẬN CHƢƠNG I ..........................................................................................44

CHƢƠNG 2. BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GQVĐ CHO HS TRONG DẠY HỌC
CHƢƠNG "DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ" VẬT LÝ 12 THPT ....................45
2.1 Phân tích chƣơng trình, nội dung SGK chƣơng "Dao động và sóng điện từ" ...45
2.1.1 Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng. .......................................................................45
2.1.2 Cấu trúc chƣơng trình của chƣơng "Dao động và sóng điện từ" .....................46
2.1.3 Nội dung của chƣơng "Dao động và sóng điện từ"..........................................47
2.2. Thiết kế một số tiến trình dạy học chƣơng "Dao động và sóng điện từ" theo
định hƣớng dạy học giải quyết vấn đề ......................................................................51
2.3. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học
chƣơng “Dao động và sóng điện từ” vật lí 12 THPT. ...............................................67
2.3.1. Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh .............67
2.3.2. Công cụ đánh giá bài học ...............................................................................70
2.3.2.1 Tiêu chí đánh giá kết quả phiếu học tập.......................................................70


2.3.2.2 Tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm ................................................................71
2.3.2.3 Phiếu tự đánh giá cá nhân .............................................................................72
2.3.2.4 Tiêu chí đánh giá các thành viên trong nhóm ..............................................74
Kết luận chƣơng 2 .....................................................................................................76
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................78
3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ..........................................................................78
3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm ........................................................................................78
3.3 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm .........................................................................78
3.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................79
3.5. Thời gian thực nghiệm. ......................................................................................79
3.6. Các bƣớc tiến hành thực nghiệm sƣ phạm. ........................................................79
3.7. Kết quả và đánh giá kết quả thực nghiệm. .........................................................82
3.7.1. Đánh giá định tính. ..........................................................................................82
3.7.2 Đánh giá định lƣợng .........................................................................................83
KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................91

TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................93
PHỤ LỤC


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trên thế giới, nhân loại bƣớc sang thế kỉ 21 với nhiều những thách
thức cần giải quyết, một trong số đó là sự b ng nổ tri thức. Dạy học truyền
thống không đáp ứng tốt cho việc giải quyết các thách thức đó, tổ chức
UNESCÔ đã hoạch định ra những chiến lƣợc quan trọng cho giáo dục trong
thế kỉ 21; trong đó có sự thay đổi trật tự ƣu tiên mục tiêu giáo dục từ kiến thức
– kĩ năng – năng lực – thái độ sang năng lực – kĩ năng – kiến thức; đặc biệt
nhấn mạnh tới việc hình thành cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề.
Tại Việt Nam, việc tiếp tục đẩy mạnh toàn diện công cuộc đổi mới,
thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn với phát triển kinh tế tri thức,
tích cực chủ động hội nhập quốc tế sâu rộng hơn để đến năm 2020 nƣớc ta cơ
bản trở thành một nƣớc công nghiệp theo hƣớng hiện đại đặt ra cho giáo dục,
đào tạo nƣớc ta những yêu cầu, nhiệm vụ thách thức mới. Đào tạo nguồn
nhân lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế tri thức đang là áp
lực của ngành giáo dục nói riêng và của toàn Đảng, toàn dân nói chung. Điều
này đòi hỏi phải có định hƣớng phát triển, có tầm nhìn chiến lƣợc, ổn định
lâu dài c ng những phƣơng pháp, hình thức, tổ chức, quản lí giáo dục và đào
tạo cho ph hợp.
Theo điều 2 luật Giáo Dục 2005 có viết: “ Mục tiêu giáo dục là đào tạo
con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm
mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã
hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công
dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. ”. [9]

Theo điều 5 luật Giáo Dục năm 2005 : “Phương pháp giáo dục phải phát
huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi


2

dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học
tập và ý chí vươn lên”[9]
Nghị quyết hội nghị trung ƣơng 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toán
diện giáo dục và đào tạo nêu rõ :“ Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp
dạy và học theo hương hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và
vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ một
chiều, ghi nhớ máy móc” .
Nhƣ vậy có thể nói giáo dục phổ thông nƣớc ta đang thực hiện bƣớc
chuyển mình mạnh mẽ từ chƣơng trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp
cận năng lực ngƣời học, phát triển năng lực của ngƣời học, trong đó năng lực
giải quyết vấn đề là năng lực cần thiết cần phát triển ở học sinh, chuẩn bị
hành trang cho ngƣời học đối diện, giải quyết những vấn đề nảy sinh trong
cuộc sống.
Trong nhà trƣờng phổ thông, môn Vật lý gắn liền với thực tế đời sống
và sản xuất; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mực tiêu giáo dục. Dạy
học vật lí cần làm cho học sinh có ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức
khoa học vào thực tế cuộc sống, từ đó hình thành kỹ năng hoạt động thực tiễn
tìm tòi và phát hiện các tinh huống có thể vận dụng kiến thức khoa học vào
thực tế đời sống nhẳm nâng cao chất lƣợng cuộc sống. Do vậy trong dạy học
vật lí chúng ta cần quan tâm tới việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh.
Trong chƣơng trình vật lí trung học phổ thông, kiến thức chƣơng “Cảm
ứng điện từ” khá trừu tƣợng đối với học sinh, gây khó khăn cho học sinh
trong hoạt động nhận thức. Tuy nhiên, nội dung kiến thức của chƣơng có

nhiều vấn đề gắn liền với thực tiễn cuộc sống nên dễ tạo đƣợc hứng thú học
tập với học sinh, lôi cuốn học sinh vào giải quyết các vấn đề kiến thức đặt ra.


3

Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương "Dao
động và sóng điện từ" vật lí 12 trung học phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng "Dao động và sóng điện
từ" vật lý 12 trung học phổ thông theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Nghiên cứu lí luận
Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài
3.2. Điều tra thực trạng
Điều tra năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học môn Vật lí ở
trƣờng trung học phổ thông.
3.3. Phân tích chƣơng trình, nội dung sách giáo khoa về chƣơng "Dao động và
sóng điện từ" Vật lý 12 .
3.4. Thiết kế một số tiến trình dạy học chƣơng "Dao động và sóng điện từ"
theo định hƣớng bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề.
3.5. Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Quá trình dạy học vật lí lớp 12 THPT
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập chƣơng “Dao

động và sóng điện từ”


4

5. Giả thuyết khoa học
Nếu dạy học chƣơng "Dao động và sóng điện từ" Vật lí 12 theo định
hƣớng dạy học giải quyết vấn đề thì có thể bồi dƣỡng đƣợc năng lực giải
quyết vấn đề góp phần nâng cao chất lƣợng và hiệu quả học tập.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết
Đọc các tài liệu tham khảo để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài
6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn
Điều tra, đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập
vật lý.
6.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
Thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng trung học phổ thông để kiểm chứng giả
thuyết khoa học và đánh giá tính khả thi bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề
của học sinh thông qua dạy học chƣơng “Dao động và sóng điện từ" .
6.4. Phƣơng pháp thống kê toán học
Xử lý kết quả điều tra, kết quả thực nghiệm sƣ phạm b ng công cụ toán
học thống kê.
7. Đóng góp mới của đề tài
Đóng góp về lí luận: Hệ thống đƣợc cơ sở lý luận về năng lực nói chung
và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý ở trƣờng
THPT.
Đóng góp về thực tiễn: Đề xuất biện pháp sử dụng dạy học GQVĐ để bồi
dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh; Soạn thảo các tiến trình dạy
học chƣơng "Dao động và sóng điện từ" theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực giải
quyết vấn đề.

5

8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, phần nội dung luận
văn gồm 3 chƣơng:
Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dƣỡng năng lực giải quyết
vấn đề trong dạy học vật lý
Chƣơng 2. Bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học chƣơng “ Dao
động và sóng điện từ ” vật lí 12 THPT
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


6

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG NĂNG
LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Vào những năm 70 của thế kỉ XIX các nhà sinh học A.Ja Ghecđơ,
B.E.Raicôpcác nhà sử học MM.Xtaxiulevic, N.A Rôgiơcôp,… đã nêu lên
phƣơng án tìm tòi phát kiến (ơrixtic) trong dạy học nh m hình thành năng lực
nhận thức cho HS b ng cách đƣa HS tham gia vào quá trình hoạt động nh m
tìm kiếm tri thức, phân tích các hiện tƣợng. Đây là một trong những cơ sở của
dạy học GQVĐ. Phƣơng pháp GQVĐ ra đời trên cơ sở những năm 50 của thế
kỉ XX, xã hội bắt đầu phát triển, lúc đó xuất hiện mâu thuẫn giữa yêu cầu dạy
học ngày càng cao, khả năng sáng tạo của HS ngày càng tăng với việc tổ chức

dạy học còn lạc hậu. V.Okon – nhà giáo dục học của Ba Lan đã làm sáng tỏ
phƣơng pháp dạy học nêu vấn đề thực sự là một phƣơng pháp dạy học mới có
tác dụng phát huy đƣợc năng lực nhận thức của HS, kích thích HS tích cực
suy nghĩ, chủ động tìm tòi, sáng tạo để GQVĐ đạt tới kiến thức mới một cách
sâu sắc, xây dựng cho ngƣời học ý thức, hứng thú thực hành và vận dụng kiến
thức vào thực tiễn. Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc ghi
lại những thực nghiệm (TN) thu đƣợc trong quá trình dạy học nêu vấn đề, ít
chú trọng xây dựng cơ sở lí luận khoa học cho phƣơng pháp này. Đến những
năm 70 của thế kỉ XX, nhà lí luận học ngƣời Nga M.I Mackmutov đã chính
thức đƣa ra những cơ sở lí luận của phƣơng pháp dạy học GQVĐ và đƣa
phƣơng pháp này trở thành phƣơng pháp dạy học tích cực. Trên thế giới,
ngoài M.I Mackmutov còn có rất nhiều nhà khoa hoc, giáo dục nghiên cứu về
phƣơng pháp dạy học GQVĐ: M.N Xcatkin, Lecne, A.M Machiuskin, N.A
Pôlônicôva…và đƣợc quan tâm nhiều ở các nƣớc xã hội chủ nghĩa đặc biệt là
ở Ba Lan.


7

Ở Việt Nam, đã có nhiều nhà nghiên cứu vận dụng phƣơng pháp dạy
học này nhƣ: Lê Khánh B ng, Vũ Văn Tảo, Nguyễn Bá Kim, Phạm Hữu
Tòng… trong dạy học các môn học ở trƣờng phổ thông và đại học. Phƣơng
pháp dạy học phát hiện và GQVĐ có những tên gọi khác:“dạy học nêu vấn
đề”, “ dạy học giải quyết vấn đề”,“dạy học gợi vấn đề”, “Dạy học phát hiện
và giải quyết vấn đề” nhƣng đều có chung bản chất và các nét đặc th của
phƣơng pháp. Trong luận văn này chúng tôi sử dụng thuật ngữ “Dạy học phát
hiện và giải quyết vấn đề ” C ng với sự phát triển của phƣơng pháp dạy học
này đã có một số luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ đã đƣợc nghiên cứu và bảo
vệ thành công.
1.2. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.2.1 Hoạt động nhận thức của học sinh
V.I. Lênin đã chỉ rõ quy luật chung nhất của quá trình nhận thức là: “Từ
trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực
hiện, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức
hiện thực khách quan”.[8]
Trong việc nhận thức thế giới, con ngƣời có thể đạt đƣợc những mức độ
nhận thức khác nhau, từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp. Mức độ nhận
thức thấp ban đầu là nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác, trong
đó con ngƣời phản ánh vào óc những biểu hiện bên ngoài của sự vật khách
quan, những cái đang tác động trực tiếp vào giác quan. Mức độ nhận thức cao
gọi là nhận thức lý tính, còn gọi là tƣ duy, trong đó con ngƣời phản ánh vào
óc những thuộc tính bản chất bên trong của sự vật, những mối quan hệ có tính
quy luật. Dựa trên các dữ liệu cảm tính, con ngƣời thực hiện các thao tác phân
tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tƣợng hóa để rút ra những tính
chất chủ yếu của đối tƣợng nhận thực và xây dựng thành những khái niệm.
Mỗi khái niệm đƣợc diễn đạt b ng 1 tập hợp từ. Mối quan hệ giữa các thuộc


8

tính của vật chất cũng đƣợc biểu thị b ng mối quan hệ giữa các khái niệm
dƣới dạng những mệnh đề. Sự nhận thức không chỉ dừng lại ở sự phản ánh
vào trong óc những thuộc tính của sự vật, hiện tƣợng khách quan mà còn thực
hiện các phép suy luận để rút ra những kết luận mới, dự đoán những hiện
tƣợng mới trong thực tiễn. Nhờ thế mà tƣ duy luôn có tính sáng tạo, có thể mở
rộng sự hiểu biết của con ngƣời và vận dụng những hiểu biết của mình vào
việc cải tạo thế giới khách quan, phục vụ lợi ích con ngƣời. [6],[12],[17]
Lý thuyết hoạt động xủa L.X. Vƣgốtxki khởi xƣớng và A. N Lêônchiep
phát triển. Đây là thành tựu quan trọng nhất của tâm lý học thế kỷ XX. Theo
L.X. Vƣgốtxki, b ng hoạt động và thông qua hoạt động của bản thân mà HS

chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực tƣ duy HS. Theo A. N
Lêônchiep, hoạt động nào cũng có 1 động cơ nhất định. Động cơ là cái quan
trọng nhất trong tâm lý con ngƣời. Động cơ có hai loại là động cơ xa và động
cơ gân. Động cơ xa là mục đích cung của hoạt động. Động cơ gần là mục đích
của từng hoạt động. Ngƣợc lại, 1 hoạt động có thể tham gia nhiều hoạt động
khác nhau. T y mục đích và điều kiện cụ thể để giải quyết nhiệm vụ. Với
c ng 1 mục đích, nhƣng trong những điều kiện khác nhau thì chủ thể có thể
hoạt động với các thao tác khác nhau [3],[10].
Lý thuyết xử lý thông tin đƣợc nhà tâm lý học ngƣời Thụy Sỹ Piaget
khởi xƣớng. Lý thuyết này cho r ng học tập là một quá trình thu nhận và xử
lý thông tin. Bộ não xử lý các thông tin tƣơng tự nhƣ một hệ thống kỹ thuật.
Con ngƣời tiếp nhận thông tin từ bên ngoài vào, sử dụng những thao tác trí
thuệ để xử lý nó và từ đó thu nhận đƣợc những tri thức hiểu biết cho mình.
Quá trình xử lý thông tin ở ngƣời có sự tƣơng đồng với quá trình xử lý thông
tin ở máy vi tính. Não ngƣời tƣơng ứng với phần cứng của máy vi tính là hệ
thống xử lý thông tin, chứa đựng bộ nhớ và những quá trình kiểm soát. Các


9

quá trình nhận thức của con ngƣời tƣơng ứng với những chƣơng trình phần
mềm trong máy vi tính thực hiện những thao tác trí tuệ khác nhau[7].
Theo quan điểm của lý thuyết xử lý thông tin, khi tổ chức các hoạt động
nhận thức cho HS thì nhiệm vụ của GV là tạo ra môi trƣờng học tập thuận lợi,
tạo cơ hội cho HS hành động và tƣ duy tích cực. Việc giải quyết vấn đề có ý
nghĩa đặc biệt quan trọng và quyết định trong việc phát triển tƣ duy HS. Các
quá trình tƣ duy đƣợc thực hiện không chỉ thông qua các vấn đề đơn giản mà
còn thông qua việc GV đƣa ra các nội dung học tập. Bên cạnh đó, khi tổ chức
các hoạt động nhận thức cho HS, GV cần quan tâm đến việc trang bị các
phƣơng pháp học tập cho HS. Các phƣơng pháp học tập gồm những cách thức

làm việc và tƣ duy mà HS sử dụng trong quá trình học tập sao cho đạt hiệu
quả tốt nhất. Các phƣơng pháp học tập có vai trò quan trọng trong việc nhận
thức của HS.
Lý thuyết kiến tạo là hƣớng phát triển tiếp theo của lý thuyết xử lý thông
tin. Lý thuyết này cho r ng học tập là quá trình tự kiến tạo tri thức. Tƣ tƣởng
nền tảng cơ bản của lý thuyết kiến tạo là đặt vai trò của chủ thể nhận thức lên
vị trí hàng đầu của quá trình nhận thức. Lý tuyết kiến tạo là lý thuyết dạy học
đính hƣớng chủ thể nhận thức. Trong học tập, tất cả những gì mà mỗi ngƣời
trải nghiệm sẽ đƣợc sắp xếp vào trong “bức tranh toàn cảnh về thế giới” của
riêng ngƣời đó, tức là mỗi ngƣời tự kiến tạo cho mình một “bức tranh thế
giới” riêng. Mỗi HS phải tự học tập theo cách riêng, không phải tuân thủ một
chƣơng trình dạy học cứng nhắc và có thể điều chỉnh quá trình học tập của
chính mình. Theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo thì tri thức là sản phẩm
đƣợc kiến tạo của từng cá nhân thông qua tƣơng tác giữa nội dung học tập và
ngƣời học. Nội dung học tập cần đƣợc định hƣớng và khêu gợi hứng thụ
ngƣời học, vì chỉ có thể học hỏi có hiệu quả nhất từ những kinh nghiệm mà
ngƣời ta thấy hứng thú hoặc có tính thách thức. Việc học tập chỉ có thể đƣợc


10

thực hiện thông qua hoạt động tích cực, tự lực của HS, vì chỉ từ những kinh
nghiệm và kiến thức mới của bản thân thì mới có thể thay đổi và cá nhân hóa
những kiến thức và khả năng đã có. Học tập trong nhóm có ý nghĩa quan
trọng, thông qua tƣơng tác mang tính xã hội và chia sẽ thông tin trong nhóm
góp phần cho ngƣời học tự điều chỉnh sự học tập của bản thân. Học tập qua
sai lầm cũng là điều rất có ý nghĩa, HS cần đƣợc phân tích chỗ bị sai lầm để
không lặp lại. Sự học tập theo nhóm không chỉ khuyến khích phát triển về lý
trí mà còn phát triển về mặt tình cảm, thái độ, giao tiếp.
Hoạt động nhận thức của HS là một hoạt động đặc th của HS nh m tiếp

thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm nh m sử dụng chúng trong các hoạt
động thực tiễn. Cách tốt nhất để HS hiểu và sử dụng đƣợc những tri thức, kỹ
năng, kinh nghiệm là HS phải tái tạo ra chúng. Khi đó, HS không phải học tập
một cách thụ động, chuyển trực tiếp từ giáo viên, từ tài liệu vào bộ não mà HS
học tập một cách chủ động thông qua hoạt động để tái tạo lại kiến thức và
chiếm lĩnh chúng.
Hoạt động nào cũng có đối tƣợng, hoạt động hƣớng vào làm biến đổi đối
tƣợng. Thông thƣờng, các hoạt động có đối tƣợng là 1 khách thể. Trong khi
đó hoạt động nhận thức của HS lại làm biến đổi chính chủ thể là HS. Nhờ có
hoạt động nhận thức mà HS có sự biến đổi của chính bản thân chủ thể trong
quá trình thực hiện hoạt động, Những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà HS
tái tạo lại không có gì mới đối với nhân lại, nhƣng những biến đổi trong bản
thân HS, sự hình thành năng lực và phẩm chất ở HS thực sự là những thành
tựu mới.
Hoạt động nhận thức của HS tuân theo quy luật chung của quá trình
nhận thức, nó bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động qua lại lẫn nhau,
đó là: Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện và một bên là hoạt động, hành
động và thao tác. Động cơ nào quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt


11

động ấy, muốn thỏa mãn đƣợc động cơ ấy, phải thực hiện lần lƣợt những
hành động nào để đạt đƣợc những mục đích cụ thể nào và cuối c ng mỗi hành
động đƣợc thực hiện b ng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định.
Ứng với mỗi thao tác phải sử dụng những phƣơng tiện, công cụ thích hợp.
Đối tƣợng của hoạt động học là tri thức, kỹ năng, kỹ xảo cần chiếm lĩnh. Kết
quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động nhận thức của HS. Nhƣ
vậy, nhiệm vụ chính của GV là tổ chức, hƣớng dẫn hoạt động nhận thức của
HS để thông qua hoạt động đó HS lĩnh hội đƣợc nền văn hóa xã hội, tạo ra sự

phát triển những phẩm chất tâm lý, hình thành nhân cách cho HS. Trong quá
trình dạy học, cảm giác và tri giác có vai trò nhất định, nó có thể là hoạt động
quan sát của con ngƣời, cung cấp các thông tin cần thiết của hoạt động tƣ duy
trừu tƣợng và sáng tạo. Vì thế trong dạy học, GV phải chọn lọc những tài liệu
trực quan đúng đắn, sử dụng đúng lúc và hợp lý để kích thích hoạt động nhận
thức của HS.
1.2.2. Đặc trưng của hoạt động nhận thức vật lý của học sinh
Vật lý học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất.
Vì vậy, những kiến thức vật lý là cơ sở của các ngành khoa học tự nhiện nhƣ
hóa học và sinh học. Vật lý học ở trƣờng phổ thông chủ yếu là vật lý thực
nghiệm. Phƣơng pháp nghiên cứu vật lý chủ yếu là phƣơng pháp thực
nghiệm. Phƣơng pháp này là phƣơng pháp nhận thức có hiệu quả trên con
đƣờng đi tìm chân lý khách quan. Vật lý học là cơ sở lý thuyết của việc chế
tạo máy móc, thiết bị d ng trong đời sống và sản xuất. Vật lý học đòi hỏi
ngƣời nghiên cứu phải có kỹ năng quan sát tinh tế, khéo léo khi làm thí
nghiệm, đồng thời phải có tƣ duy logic chặt chẽ và phải biết trao đổi thảo luận
để khẳng định chân lý[14],[15].
Hoạt động nhận thức vật lý của HS ở trƣờng phổ thông khác hẳn với
hoạt động nhận thức của các nhà khoa học. Nhà khoa học tìm ra tri thức mới


12

cho nhân loại, còn HS khám phá những kiến thức mới cho bản thân mình. HS
chỉ có thời gian ngắn là tiết học để khám phá ra một định luật, một thuyết
trong khi các nhà khoa học phải trải qua thời gian rất dài mới xây dựng đƣợc
một định luật, một thuyết vật lý. Đối với HS, nhận thức vật lý thuộc loại khó.
Vì vậy, trong dạy học vật lý để kích thích tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của HS, GV phải hƣớng dẫn HS từng bƣớc chiếm lĩnh kiến thức và tập
cho HS vận dụng sáng tạo kiến thức đó vào việc giải quyết những vấn đề thực

tiễn đặt ra[8].
Trong quá trình học tập vật lý, để có thể tự lực chiếm lĩnh kiến thức, GV
phải rèn luyện cho HS nhận thức tăng dần từ cảm tính đến lý tính, từ thao tác
chân tay đến thao tác tƣ duy. GV phải hƣớng dẫn HS cách luyện tập để có kỹ
năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác đó. Đồng thời, GV phải tập cho HS vận
dụng phƣơng pháp suy luận và khả năng tƣ duy trừu tƣợng, tƣ duy logi, tƣ
duy sáng tạo để hoạt động nhận thức vật lý của HS có kết quả tốt.
Trong học tập vật lý, HS tái tạo lại kiến thức để biến chúng thành tri
thức của bản thân HS. Mặc d những kiến thức vật lý, kỹ năng sử dụng các
máy đo, kinh nghiệm tiến hành các thí nghiệm vật lý đều là những điều đã
biết, không có gì mới trong kho tàng kiến thức vật lý, những thông qua các
hoạt động tái tạo kiến thức đó, HS đƣợc trƣởng thành lên.
Hoạt động nhận thức vật lý chỉ bắt đầu khi HS gặp một vấn đề cần phải
giải quyết mà b ng những kiến thức cũ không đáp ứng đƣợc. Vì vậy những
hành động phổ biến của HS trong hoạt động nhận thức vật lý là:
1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trƣng của sự vật, hiện tƣợng;
2. Phân tích một hiện tƣợng phức tạp ra thành những hiện tƣợng đơn
giản;
3. Tìm ra đƣợc vấn đề mới trong 1 tình huống cụ thể;


13

4. Tìm ra đƣợc các thuộc tính, các mối quan hệ của sự vật hiện tƣợng
b ng con đƣờng suy luận logic hoặc toán học, hoặc b ng con đƣờng quan sát
thực nghiệm;
5. Đề xuất đƣợc giả thuyết dựa trên cơ sở của việc quan sát và kết quả
thực nghiệm;
6. Suy ra hệ quả từ giả thuyết;
7. Thiết kế đƣợc phƣơng án thí nghiệm nh m kiểm tra một giả thuyết,

một sự khái quát hóa;
8. Đánh giá kết quả đạt đƣợc trong việc thiết kế thí nghiệm, kiểm tra giả
thuyết;
9. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tƣợng;
10. Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát đƣợc dƣới dạng những
khái niệm, những mô hình lý tƣởng để sử dụng chúng làm công cụ tƣ duy;
11. Đo một đại lƣợng vật lý;
12. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lƣợng vật lý, biểu diễn b ng
công cụ toán học;
13. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định
luật vật lý;
14. Diễn đạt b ng lời những kết quả thu đƣợc qua hành động;
15. Vận dụng kiến thức đƣợc xây dựng để giải quyết những vấn đề thực
tiễn (giải thích, tiên đoán hiện tƣợng, giải bài tập…)
Nhƣ vậy, kiến thức của mỗi ngƣời là do tự bản thân xây dựng. Nó là kết
quả của hoạt động bộ óc của chủ thể phản ánh thực tế khách quan. Đồng thời,
hoạt động nhận thức vật lý của HS góp phần làm phát triển các năng lực nhận
thức và nhân cách ngƣời học. Việc học là quá trình hình thành và phát triển
của các dạng hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống
đặt ra. Trong quá trình dạy học, HS phải đƣợc hoạt động trong sự hợp tác


14

giữa GV với HS và giữa các HS với nhau. Sự hợp tác này thể hiện ở chỗ GV
tạo ra các điều kiện khách quan giúp HS độc lập, tích cực chủ động trong
nhận thức. Do đó, GV phải giúp đỡ, định hƣớng, điều chỉnh hoạt động nhận
thức của HS để hoạt động nhận thức của HS đạt đƣợc kết quả tốt nhất.
1.3 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1.3.1 Vấn đề[2]

Là những câu hỏi hay nhiệm vụ đặt ra mà việc giải quyết chúng chƣa có quy
luật sẵn có cũng nhƣ những tri thức, kỹ năng sẵn có chƣa đủ giải quyết mà
còn khó khăn, cản trở cần vƣợt qua. Một vấn đề đƣợc đặc trƣng bởi ba thành
phần
- Trạng thái xuất phát: không mong muốn
- Trạng thái đích: Trạng thái mong muốn
- Sự cản trở
Đối với HS, “Vấn đề” thƣờng là những nhiệm vụ nhận thức, để giải quyết
chúng không chỉ b ng những kinh nghiệm sẵn có mà đòi hỏi một sự suy nghĩ
độc lập, sáng tạo. Kết quả là sau khi giải quyết đƣợc vấn đề thì họ thu nhận
đƣợc kiến thức và kỹ năng mới. Trong dạy học, một vấn đề đƣợc biểu thị bởi
một hệ thống những mệnh đề và câu hỏi( hoặc yêu cầu hoạt động) thỏa mãn
các điều kiện sau:
- HS chƣa tìm đƣợc mối liện hệ giữa điều cần giải đáp và các kiến thức
đã biết hoặc chƣa tìm đƣợc hành động thích hợp để thực hiện nhiệm vụ nhận
thức. Kết quả của việc giải đáp câu hỏi dẫn tới phƣơng pháp hoạt động mới.
- HS chƣa đƣợc học một quy tắc có tính chất thuật toán nào để giải đáp
câu hỏi hoặc thực hiện yêu cầu đặt ra.
1.3.2 Giải quyết vấn đề
Là quá trình gồm các hoạt động mà ngƣời GQVĐ cần đƣa ra để vƣợt qua các
trở ngại giữa tình trạng đã có với tình trạng đích mong muốn. Trong quá trình


15

GQVĐ, các tri thức, kỹ năng, thái độ…đƣợc “huy động tham gia”. Đối với
việc xây dựng kiến thức vật lý cụ thể thì tiến trình hoạt động GQVĐ đƣợc mô
tả nhƣ hình 1.1[8].

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Phát biểu vấn đề cần giải quyết( Định hƣớng

GQVĐ)
GQVĐ

Giải pháp lý thuyết
- Xác định kiến thức đã biết cần
vận dụng
- Xác định cách thức vận dụng
kiến thức để đi đến câu trả lời

Giải pháp thực nghiệm
- Xác định nội dung cần kiểm tra
b ng thí nghiệm
- Thiết kế phƣơng án thí nghiệm để
kiểm tra nội dung đó
Thực hiện thí
nghiệm. Lập kế
hoạch, lắp ráp và
tiến
hành
thí
nghiệm, thu thập
và xử lí các dữ liệu
thí nghiệm để đi
tới kết quả

Thực hiện những
phép biến đổi toán

học, thiết lập các
mối quan hệ cần
thiết. Từ những lập
luận để di tới kết
quả

Kết quả

Kết quả

Kết luận về vấn đề cần giải quyết

Hình 1.1: Sơ đồ tiến trình GQVĐ
Cụ thể


16

Cụ thể:
- Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều
kiện đã cho và kết quả cần đạt tới.
- Tìm hiểu trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài ngƣời đã có
cách GQVĐ đó hoặc vấn đề tƣơng tự chƣa.
- Nếu đã có, liệt kê tất cả những giải pháp đã có và lựa chọn một giải
pháp thích hợp. Nếu chƣa có thì phải đề xuất giải pháp mới hay xây dựng kiến
thức, phƣơng tiện mới làm công cụ để GQVĐ.
- Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để ĐG
hiệu quả của chúng, trên cơ sở đó, bổ sung hoàn thiện kiến thức đã xây dựng,
giải pháp đã đề xuất.
1.3.3 Tình huống Vấn đề[21]

1.3.3.1 Khái niệm “ Tình huống”
Một tình huống cụ thể nào đó đối với một chủ thể là một hoàn cảnh cụ
thể( tổng thể những điều kiện cụ thể) mà một chủ thể đƣợc đặt vào đó, có tác
động vào chủ thể, kích thích chủ thể hoạt động đặt ra cho chủ thể nhiệm vụ
nào đó.
1.3.3.2 “ Tình huống học tập ” trong dạy học
Tình huống học tập trong dạy học là tình huống đƣợc tổ chức bởi giáo
viên nh m đƣa học sinh vào những hoạt động học tập xác định theo mục tiêu
dạy học.
1.3.3.3 Tình huống vấn đề
Tình huống vấn đề là tình huống mà khi học sinh tham ra thì gặp một
số khó khăn, HS ý thức đƣợc vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm
thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết đƣợc, do đó bắt tay
vào giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận