Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT thông qua việc sử dụng phối hợp thí nhiệm và các phương tiện dạy học hiện đại”.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.92 MB, 104 trang )
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Công nghệ thông tin............................
................................................CNTT
Đại học sư phạm.................................
................................................ĐHSP
Đối chứng............................................
................................................ĐC
Giáo viên.............................................
...............................................GV
Học sinh..............................................
................................................HS
Máy vi tính..........................................
................................................MVT
Nhà xuất bản.......................................
................................................Nxb
Nhà xuất bản giáo dục.........................
................................................NxbGD
Phần mềm dạy học..............................
................................................PMDH
Phương pháp.......................................
................................................PP
Phương pháp dạy học .........................
................................................PPDH
Phương tiện dạy học...........................
................................................PTDH
Sách giáo khoa....................................
................................................SGK
Thực nghiệm.......................................
...............................................TN
Thực nghiệm sư phạm.........................
...............................................TNSP
Trung học phổ thông...........................
...............................................THPT
1
MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, thế kỷ của nền kinh tế tri thức, khi mà tri
thức con người được coi là yếu tố quyết định đến sự phát triển của xã hội. Để đáp ứng
được sự phát triển ngày càng cao của xã hội thì nguồn lực về con người được xem là
một trong những yếu tố quyết định, do đó điều này đặt ra cho ngành giáo dục là phải
đào tạo ra những con người có đủ phẩm chất và năng lực; năng động và sáng tạo.
Muốn vậy đòi hỏi ngành giáo dục phải có sự đổi mới một cách toàn diện về mục tiêu,
nội dung và phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo
của học sinh.
Việc nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đào tạo thế hệ học sinh trở thành những
người lao động mới đáp ứng nguồn nhân lực cho sự nghiệp phát triển đất nước phải
gắn liền với việc đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học. Ở trường THPT,
học sinh không những phải nắm vững nội dung kiến thức mơn học mà cịn phải có khả
năng vận dụng những kiến thức đó vào trong thực tiễn đời sống và sản xuất, phải có
những kĩ năng cần thiết của người lao động mới. Đối với dạy học mơn vật lí ở trường
THPT, mục tiêu đó được cụ thể trong bốn nhiệm vụ: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển
và giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Trong đó phát triển năng lực cho học sinh, đặc biệt là
năng lực tư duy là nhiệm vụ rất quan trọng.
Định hướng chung về đổi mới phương pháp dạy học là phát huy tính tích cực, tự
giác, chủ động, sáng tạo, tự học, kĩ năng vận dụng vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm
của từng lớp học, môn học, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, tạo được hứng
thú học tập cho học sinh, tận dụng được công nghệ mới nhất; khắc phục lối dạy truyền
thống truyền thụ một chiều các kiến thức có sẵn. Rất cần phát huy cao năng lực tự học,
học suốt đời trong thời đại bùng nổ thông tin. Tăng cường học tập cá thể phối hợp với
hợp tác. Định hướng vào người học được coi là quan điểm định hướng chung trong đổi
mới phương pháp dạy học. Kết hợp giữa việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu
quả các phương pháp tiên tiến, hiện đại với khai thác những yếu tố tích cực của các
phương pháp dạy học truyền thống. Tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học,
thiết bị dạy học.
2
Vật lí là bộ mơn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc sử dụng thí nghiệm trong dạy
học vật lí ở trường THPT không chỉ là công việc bắt buộc, mà nó cịn là một trong
những biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy học, góp phần phát triển tư
duy cho học sinh. Một trong những tác dụng của thí nghiệm vật lí là tạo ra sự trực quan
sinh động trước mắt học sinh và cũng chính vì thế mà sự cần thiết của thí nghiệm trong
dạy học vật lí cịn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận thức của học sinh
dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Thơng qua thí nghiệm vật lí, có thể tạo ra những tác
động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách
quan, với sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả
của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới.
Thí nghiệm vật lí hiểu theo nghĩa rộng còn là một trong những phương pháp dạy
học vật lí ở trường THPT. Đó là cách thức hoạt động của thầy và trò, giúp cho trò tự
chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là kĩ năng, kĩ xảo thực hành. Thêm vào
đó, thí nghiệm cịn có tác dụng giúp cho việc dạy học vật lí tránh được tính chất giáo
điều hình thức đang phổ biến trong dạy học hiện nay. Ngồi ra, thí nghiệm vật lí cịn
góp phần giúp cho học sinh củng cố niềm tin khoa học nhằm hình thành thế giới quan
duy vật biện chứng cho học sinh. Nhưng khơng phải lúc nào thí nghiệm cũng thực hiện
thành công và mang lại hiệu quả dạy học cao.
Cùng với thí nghiệm vật lí, việc sử dụng các phương tiện dạy học, nhất là các
phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học là hết sức cần thiết, đó cũng chính là điều
kiện cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học.
Sử dụng một cách hợp lí các phương tiện dạy học nói chung là việc làm không thể
thiếu được trong mục tiêu nâng cao hiệu quả dạy học. Đó chính là một trong những
cách thức để cung cấp kiến thức cho học sinh một cách chắc chắn và chính xác, làm
cho nguồn thơng tin họ thu nhận được trở nên đáng tin cậy hơn, cụ thể hơn, từ đó học
sinh tăng thêm khả năng tiếp thu về những thuộc tính bản chất của các sự vật, hiện
tượng và các quá trình phức tạp mà bình thường họ khó nắm vững được. Đó cũng
chính là cách để rút ngắn thời gian lĩnh hội kiến thức của học sinh, dễ dàng gây được
cảm hứng và sự chú ý của học sinh, giải phóng giáo viên khỏi một khối lượng lớn các
công việc chân tay. Bằng việc sử dụng phương tiện dạy học, giáo viên có thể kiểm tra
3
một cách khách quan hơn khả năng tiếp thu kiến thức cũng như sự hình thành kĩ năng,
kĩ xảo của học sinh.
Có thể nói rằng, trong dạy học cũng như trong nghiên cứu khoa học, thí nghiệm vật
lí và các phương tiện dạy học hiện đại có một vai trị hết sức quan trọng và có tác dụng
rất lớn. Tuy vậy, trong các trường phổ thơng hiện nay, thí nghiệm vật lí vẫn chưa có
một vị trí xứng đáng, các thiết bị dạy học hiện đại được sử dụng chưa nhiều và có phần
kém hiệu quả. Nguyên nhân một phần là do sự thiếu thốn về cơ sở vật chất và thiết bị
thí nghiệm ở các trường phổ thơng. Mặt khác, do thí nghiệm chưa được đưa vào trong
kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh, điều đó đã ảnh hưởng đến thái độ của
cả người dạy và người học đối với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy và học vật lí.
Từ những lí do đã nêu trên, chúng tơi mong muốn có thể đóng góp một phần vào
thực hiện tốt mục tiêu, nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học giáo dục THPT qua
việc lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “ Phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong
dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT thông qua việc sử dụng
phối hợp thí nhiệm và các phương tiện dạy học hiện đại”.
II. Mục tiêu của đề tài
Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thơng qua
việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học một
số bài ở chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT.
III. Đối tƣợng nghiên cứu
Nghiên cứu hoạt động dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT
với việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và PTDH hiện đại theo định hướng phát triển
năng lực tư duy cho học sinh.
IV. Giả thuyết khoa học
Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thơng qua
việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại và vận dụng chúng vào dạy học
một số nội dung chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT thì sẽ phát triển năng
lực tư duy vật lí cho học sinh, qua đó nâng cao chất lượng dạy học vật lí.
V. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:
- Nghiên cứu lí luận về phát triển tư duy vật lí cho học sinh theo quan điểm hiện đại.
4
- Nghiên cứu lý luận về dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT.
- Nghiên cứu lý luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm và phương tiện hiện đại trong
dạy học vật lí.
- Điều tra thực trạng dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT với việc
sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện hiện đại ở các trường THPT.
- Đề xuất phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm với phương tiện hiện đại khi dạy
học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT nhằm phát triển năng lực tư duy
vật lí cho học sinh.
- Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài.
- Thực nghiệm sư phạm.
VI. Giới hạn của đề tài
Nghiên cứu việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại nhằm phát
triển tư duy vật lí cho học sinh THPT khi học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10
THPT.
VII. Phƣơng pháp nghiên cứu
a. Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên nghành về vấn đề phát triển tư duy vật lí và các
phương pháp dạy học tích cực.
- Tham khảo tài liệu về thí nghiệm, về các PTDH hiện đại, về việc phối hợp thí nghiệm
và PTDH hiện đại trong dạy học vật lí.
b. Phương pháp điều tra quan sát
Phỏng vấn GV và HS để nắm tình hình dạy học chương “Động lực học chất
điểm” với sự phối hợp sử dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại ở một số trường THPT.
Qua đó thống kê những khó khăn và nhược điểm, hạn chế, từ đó đề xuất phương án
khắc phục tích cực.
c. Phương pháp thực nghiệm
- Làm thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra.
- Ứng dụng phương pháp thống kê tốn học xử lý và phân tích các số liệu thực nghiệm.
VIII. Lịch sử nghiên cứu của đề tài
Việc nghiên cứu PPDH nhằm phát triển tư duy cho HS là một vấn đề được
nhiều nhà khoa học giáo dục và tâm lí học nghiên cứu.
5
Trong các cơng trình khoa học trước đây áp dụng và kết hợp nhiều PP nhằm
phát triển tư duy cho HS [21, 20, 8] như: Nguyễn Dương, Phùng Đức Hải, Phạm Hồng
Quang. Việc sử dụng máy vi tính (MVT) và phần mềm dạy học (PMDH) cho mơn Vật
lí cũng đã được nhiều tác giả trình bày trong những cơng trình nghiên cứu của mình
[36, 34, 22, 12] như: Phạm Xuân Quế tác giả đã nêu “Sử dụng MVT và các phần mềm
thích hợp sẽ giúp HS xây dựng được nhiều mơ hình dưới dạng phương trình tốn học
phức tạp khác nhau, kiểm tra lựa chọn các giả thuyết của mô hình nhanh chóng do đó
phát triển tư duy sáng tạo khi nghiên cứu các hiện tượng, q trình vật lí. Trần Huy
Hoàng, tác giả đã sử dụng MVT và một số dụng cụ khác như đệm khơng khí để tiến
hành xây dựng thí nghiệm định luật bảo tồn động lượng phục vụ cho việc giảng dạy
đạt kết quả rất tốt. Mai Văn Trinh, tác giả đã chú trọng đến việc sử dụng MVT như
một PTDH hiện đại đồng thời khẳng định vai trò to lớn của MVT và PMDH trong việc
góp phần phát triển khả năng độc lập, tự lực và sáng tạo của HS trong quá trình học
tập. Vương Thị Kim Yến, trong luận văn này tác giả đã khai thác và sử dụng một cách
có hiệu quả phần mềm phân tích băng video, trong việc tích cực hố hoạt động nhận
thức của HS thông qua việc giảng dạy một số kiến thức về động học.
Ngồi ra cịn rất nhiều các cơng trình nghiên cứu của nhiều tác giả khác nữa
cũng nghiên cứu về các vấn đề nêu trên mà chúng tôi không thể kể hết ở đây.
Các công trình kể trên đã có những thành cơng nhất định trong việc phát triển tư
duy cho HS qua sử dụng thí nghiệm biểu diễn hoặc sử dụng MVT và các PMDH.
Tuy nhiên, để phối hợp sử dụng đồng thời thí nghiệm, là đặc thù của bộ mơn
Vật lí, với các PTDH hiện đại trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” lớp 10
THPT, nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh thì chưa có cơng trình nào nghiên
cứu cụ thể. Vì vậy, tơi quyết định triển khai nghiên cứu vấn đề này.
IX. Những đóng góp của luận văn
- Đề xuất được một số biện pháp phát triển tư duy cho HS thông qua việc phối hợp sử
dụng thí nghiệm và PTDH hiện đại để tổ chức hoạt động dạy và học một số nội dung
chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT.
- Vận dụng cơ sở lý luận, luận văn đã thiết kế và thực nghiệm tiến trình dạy học ba bài
cụ thể thực hiện mục đích đề tài đặt ra.
X. Cấu trúc của luận văn
6
Luận văn gồm các phần như sau: Phần mở đầu, phần nội dung gồm 3 chương:
Chƣơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của của việc phát triển tư duy cho học sinh thông
qua việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và các phương tiện dạy học hiện đại
Chƣơng II: Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện dạy học hiện đại trong dạy
học một số bài chương “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT
Chƣơng III: Thực nghiệm sư phạm
Phần kết luận và kiến nghị, danh mục các tài liệu tham khảo, phần phụ lục
7
NỘI DUNG
CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRỂN
NĂNG LỰC TƢ DUY CHO HỌC SINH THƠNG QUA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI
HỢP THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC HIỆN ĐẠI
1.1. Năng lực tƣ duy trong dạy học Vật lí
1.1.1 Năng lực tƣ duy
1.1.1.1. Khái niệm năng lực
Trong từ điển Việt Nam: “Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con
người khả năng hồn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [23].
Năng lực là những thuộc tính tâm sinh lí con người, liên quan đến hiệu quả cơng
việc. Bởi vậy, trong khoa học tâm lí, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí
của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hồn thành tốt đẹp một loại hoạt
động nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao.
Không chỉ đề cập đến hiệu quả công việc, năng lực cịn có mối quan hệ với kĩ
năng, kĩ xảo: “Năng lực gắn với kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng”
[20]. Nó chứa đựng yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết thành
cơng nhiều tình huống khác nhau, trong lĩnh vực hoạt động rộng hơn.
Từ đó có thể hiểu, năng lực là khả năng hồn thành có kết quả cao một cơng
việc nào đó. Về thực chất đó là sự kết hợp giữa yêu cầu công việc và những phẩm chất
tâm lí cá nhân.
Xét theo sự chun mơn hóa, năng lực gồm hai loại: Năng lực chung và năng
lực riêng.
Năng lực chung là những năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau.
Năng lực chung của học sinh bao gồm 3 nhóm năng lực khác nhau: nhóm năng lực làm
chủ và phát triển bản thân, nhóm năng lực về quan hệ xã hội, nhóm năng lực cơng cụ.
Năng lực riêng là những năng lực có tính chun mơn nhằm đáp ứng yêu cầu
của một lĩnh vực chuyên biệt nào đó.
Đối với bộ mơn vật lí, chúng tơi thấy có những loại năng lực chuyên biệt sau:
- Nhóm năng lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lí.
- Nhóm năng lực thành phân về phương pháp (tập trung vào năng lực thực
nghiệm và năng lực mô hình hóa).
8
- Nhóm năng lực thành phần trao đổi thơng tin.
1.1.1.2. Tƣ duy và năng lực tƣ duy
Tư duy
Trong từ điển tiếng Việt: “Tư duy là giai đoạn phát triển cao của quá trình nhận
thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hính thức
như biểu tượng, khái niệm, phán đốn và suy lí”[23].
Tâm lí học sư phạm cho rằng: “Tư duy là sự phản ánh trong óc ta những sự vật
hiện tượng trong những mối quan hệ và mối quan hệ có tính quy luật của chúng”[22].
Thêm vào đó: “Tư duy là sự nhận thức khái quát và gián tiếp của con người
những sự vật và hiện tượng thực tế khách quan trong những tính chất, những mối liên
hệ bản chất của chúng”[20].
Như vậy, tư duy là một quá trình tâm lý có sự tìm kiếm và phát hiện cái mới về
chất một cách độc lập. Là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất,
những mối liên hệ bên trong.
Nét nổi bật của tư duy là tính "có vấn đề " tức trong hồn cảnh có vấn đề tư duy
được nảy sinh.
Tư duy là mức độ lý tính nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhận thức cảm tính. Nó
có khả năng phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng.
Như vậy, tư duy là khâu cơ bản của quá trình nhận thức. Nắm bắt được q
trình đó, GV sẽ hướng dẫn HS tư duy khoa học trong suốt quá trình học tập.
Năng lực tư duy
Qua phân tích các khái niệm ở trên, ta nhận thấy rằng: Năng lực tư duy là tổng
hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, trừu tượng hoá, khái quát hoá, tưởng tượng, suy
luận - giải quyết vấn đề, xử lý và linh cảm trong quá trình phản ánh, phát triển tri thức
và vận dụng chúng vào thực tiễn. Năng lực tư duy là khả năng phản ánh, sản xuất tri
thức, biến tri thức thành phương pháp và sử dụng thành thạo chúng để tiếp tục nhận
thức, tìm ra bản chất, quy luật, xu hướng tất yếu của sự vật và hiện tượng, vận dụng
đúng đắn các quy luật trong cuộc sống.
Năng lực tư duy của HS là một khả năng, một phẩm chất sinh lí của con người,
vừa là “đặc tính bẩm sinh” sẵn có, vừa là sản phẩm của lịch sử, hơn nữa còn là sản
phẩm của lịch sử xã hội phát triển. Đặc tính bẩm sinh ấy phải thông qua thực tiễn để
9
rèn luyện mới trở thành sức mạnh vô hạn của lồi người. Năng lực tư duy "chỉ là một
đặc tính bẩm sinh dưới dạng năng lực của người ta mà thơi. Năng lực ấy cần phải được
phát triển hồn thiện, mà muốn hồn thiện nó thì cho tới nay, khơng có một cách nào
khác hơn là nghiên cứu tồn bộ Triết học thời trước"[3].
Năng lực tư duy là sản phẩm của quá trình phát triển ngày càng cao của các yếu
tố tự nhiên và xã hội. Nói cách khác, năng lực tư duy càng được nâng cao cùng với sự
phát triển của tự nhiên, con người và lịch sử. Đó là một quá trình tự giác, nhờ quá trình
tự giác rèn luyện, nâng cao khả năng nhận thức của chính bản thân con người.
Năng lực tư duy phải được đổi mới, bổ sung không ngừng trước yêu cầu của sự vận
động và phát triển của xã hội. Tuy nhiên, đổi mới phải trên cơ sở các quy luật của
chính bản thân tư duy và tồn tại xã hội. Muốn nâng cao năng lực tư duy, trước hết cần
nâng cao trình độ tri thức, trình độ hiểu biết xã hội, và nâng cao năng lực tư duy không
tách rời phương pháp tư duy - tư duy biện chứng. Friedrich Engels đã nói: "tư duy biện
chứng là hình thức cao nhất của tư duy lý luận"[3]. Và muốn tư duy có hiệu quả phải
có "cơng cụ tìm tịi của tư duy" - "thiếu nó chúng ta khơng bao giờ có quy luật"[3].
Friedrich Engels đặc biệt nhấn mạnh phương pháp tư duy biện chứng trong việc
đánh giá năng lực tư duy của mỗi con người. Ơng viết: "Người ta có thể đạt đến quan
điểm biện chứng đó do những sự kiện thực tế đang tích luỹ lại của khoa học tự nhiên
bắt buộc, nhưng người ta có thể đạt tới nó một cách dễ dàng hơn nếu đưa nhận thức về
những quy luật của tư duy biện chứng tìm hiểu tính chất biện chứng của những sự kiện
ấy"[3].
Năng lực tư duy có các yếu tố cơ bản như:
Một là: Năng lực ghi nhớ, tái hiện, vận dụng những tri thức đã tiếp thu, khơng
có năng lực này thì khơng có cơ sở cho sự suy nghĩ và tư duy.
Hai là: Trừu tượng hoá, khái qt hố trên tiềm lực phân tích và tổng hợp. Đó
là năng lực phân tích tổng hợp ở trình độ lý tính. Trong nhận thức các hiện tượng xã
hội Karl Marx đặc biệt coi trọng sức trừu tượng hoá của tư duy.
Ba là: Liên tưởng, tưởng tượng, suy luận là loại năng lực bậc cao của tư duy,
năng lực này gắn liền với cảm xúc, tạo ra sức sáng tạo. Sức tưởng tượng phong phú, có
tiềm lực là một phẩm chất quan trọng của trí thơng minh.
10
Bốn là: Trực giác với linh cảm là sản phẩm của q trình tích luỹ, suy ngẫm
trong quan sát và nghiên cứu. Nó như là sự thăng hoa trong quá trình nhận thức và tư
duy ở tầng sâu trí tuệ.
Bốn yếu tố này tồn tại không biệt lập, tách rời mà chuyển hoá, tác động, hỗ trợ
lẫn nhau trong quá trình hoạt động của tư duy.
Thực tiễn đa dạng, khơng ngừng vận động và phát triển, đặc biệt, trong thời đại
thơng tin, tri thức, khoa học có vai trị quan trọng hơn bao giờ hết thì năng lực tư duy
đã trở thành nguồn lực cơ bản nhất. Vì vậy, việc nâng cao năng lực tư duy sáng tạo là
vấn đề chiến lược trong sự phát triển nguồn nhân lực không chỉ của Việt Nam mà của
toàn thế giới.
Với học sinh THPT nói riêng, việc nâng cao năng lực tư duy trở thành một
trong những điều kiện cần thiết để đem lại cho họ một tương lai tươi sáng hay xa hơn
nữa là một chỗ đứng vững trong xã hội. Bởi vậy, ngay từ khi còn học trên ghế nhà
trường học sinh phải tự trang bị cho mình năng lực tư duy sáng tạo, coi nó là hành
trang để bước vào đời.
1.1.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến phát triển năng lực tư duy
Cơ sở của năng lực tư duy bao gồm cả mặt tự nhiên - sinh học và mặt xã hội.
Cho nên, năng lực đó mạnh hay yếu, cao hay thấp... phụ thuộc rất nhiều yếu tố. Cụ thể:
Thứ nhất, năng lực tư duy phụ thuộc vào đặc tính bẩm sinh do cấu tạo của hệ thần
kinh trung ương, tâm sinh lý của từng người. Đây là cơ sở sinh học của tư duy không
thể coi nhẹ. Khoa học đã chứng minh sự thơng minh của con người có cơ sở từ huyết
thống, từ đặc điểm của hệ thần kinh, từ đặc điểm của máu, từ gen di truyền. Friedrich
Engels cũng đã nói năng lực tư duy lý luận chỉ là một đặc tính bẩn sinh dưới dạng năng
lực của người ta mà thơi. Tuy nó chỉ ở dạng khả năng, tức là như một khả năng vốn có
bắt nguồn từ năng lực phán ánh của trí óc con người, nhưng khơng có khả năng thì
khơng có hiện thực.
Thứ hai, năng lực tư duy phụ thuộc vào phương thức sản xuất, mơi trường văn
hố xã hội với tư cách là yếu tố tạo nhu cầu cho sự phát triển của tư duy, và cũng thể
hiện trình độ tư duy mà con người đã đạt được. Năng lực tư duy phải được phát triển
11
trong môi trường phát triển, tự do, dân chủ, cung cấp nhiều thơng tin, có tình huống,
mâu thuẫn cần giải quyết thì mới phát triển được.
Thứ ba, năng lực tư duy phụ thuộc vào trình độ khoa học và nghệ thuật của xã
hội mà loài người đạt được trong quá trình sáng tạo và sử dụng. Đồng thời năng lực tư
duy phụ thuộc chặt chẽ vào hoạt động Giáo dục - đào tạo. Tính độc lập tương đối của
năng lực tư duy được tạo ra trực tiếp từ tác động của những nhân tố trí tuệ trong Giáo
dục, đặc biệt là công nghệ đào tạo.
Thứ tƣ, năng lực tư duy phụ thuộc vào hoạt động thực tiễn. Hoạt động là nguồn
gốc của mọi năng lực, đặc biệt là năng lực tư duy. Chính thơng qua hoạt động thực tiễn
mà tư duy của con người phản ánh được phương thức, quy luật tồn tại của sự vật, hiện
tượng, để tạo ra phương thức mới trong năng lực tư duy và phát triển cho tư duy những
năng lực mới và giải quyết vấn đề.
Thứ năm, nhu cầu, lợi ích - động cơ, cảm xúc tâm lý của chủ thể cũng ảnh
hưởng đến năng lực tư duy. Đây là động cơ bên trong.
1.1.2. Năng lực tƣ duy trong dạy học vật lí
1.1.2.1. Tư duy của học sinh trong học tập mơn vật lí
Mỗi một mơn học địi hỏi học sinh cần phải có một năng lực tư duy nhất định.
Vật lí cũng khơng phải là ngoại lệ. Vậy thì tư duy vật lí là như thế nào?
Ta hiểu 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 đốn các hệ quả mới từ các lí
thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn. Các hiện tượng
vật lí trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luật chi phối chúng thường lại rất
đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp
nhau mà ta chỉ quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng. Bởi vậy, muốn nhận thức
được những đặc tính bản chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên là phải phân
tích được hiện tượng phức tạp thành những bộ phận, những giai đoạn bị chi phối bởi
một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân,
một yếu tố. Có như thế, ta mới xác lập được những mối quan hệ bản chất, trực tiếp,
những sự phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng vật lí dùng để đo lường những
12
thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng. Muốn biết những kết luận khái quát thu
được có phản ánh đúng thực tế khách quan không, ta phải kiểm tra lại trong thực tiễn.
Để làm việc đó, ta phải xuất phát từ những kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự
đốn những hiện tượng mới có thể quan sát được trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm xác
nhận hiện tượng mới đúng như dự đốn thì kết luận khái quát ban đầu mới được xác
nhận là chân lí. Mặt khác, việc vận dụng những kiến thức vật lí khái quát vào thực tiễn
tạo điều kiện cho con người cải tạo thực tiễn, làm cho các hiện tượng vật lí xảy ra theo
hướng có lợi cho con người, thoả mãn được nhu cầu ngày càng tăng của con người.
Trong quá trình nhận thức vật lí như trên, con nguời sử dụng tổng hợp, xen kẽ
nhiều hình thức tư duy, trong đó có hình thức chung như tư duy lí luận, tư duy lơgic và
những hình thức đặc thù của vật lí học như thực nghiệm, mơ hình hố…
1.1.2.2. Đặc điểm tư duy vật lí của học sinh THPT
Học sinh THPT là lứa tuổi thanh niên mới lớn, tính chủ định được phát triển
mạnh ở tất cả các quá trình nhận thức. Tri giác có mục đích đã đạt tới mức rất cao.
Quan sát trở nên có mục đích, có hệ thống và tồn diện hơn. Q trình quan sát đã chịu
sự điều khiển của hệ thống tín hiệu thứ hai nhiều hơn và không tách khỏi tư duy ngôn
ngữ.
Tuy vậy, cũng khó có hiệu quả nếu thiếu sự chỉ đạo của giáo viên. Giáo viên
cần quan tâm để hướng quan sát của các em vào một nhiệm vụ nhất định, khơng vội
vàng kết luận khi chưa tích lũy đầy đủ các sự kiện.
Ở tuổi này, ghi nhớ có chủ định giữ vai trị chủ đạo trong hoạt động trí tuệ, đồng
thời vai trò của ghi nhớ logic trừu tượng, ghi nhớ ý nghĩa ngày một tăng rõ rệt (các em
biêt sử dụng tốt hơn các phương pháp ghi nhớ: tóm tắt ý chính, so sánh đối chiếu...).
Đặc biệt các em đã tạo được tâm thế phân hóa trong ghi nhớ. Các em biết tài liệu nào
cần nhớ từng câu từng chữ, cái gì cần hiểu mà khơng cần nhớ... Nhưng một số em còn
ghi nhớ đại khái, chung chung, cũng có khi các em đánh giá thấp việc ơn tập tài liệu.
Do cấu trúc của não bộ phức tạp và chức năng của não phát triển, do sự phát
triển của các q trình nhận thức nói chung, do ảnh hưởng của hoạt động học tập mà
hoạt động tư duy của lứa tuổi này có thay đổi quan trọng. Các em có khả năng tư duy lí
luận, tư duy trừu tượng một cách độc lập sáng tạo trong những đối tượng quen biết đã
được học ở trường. Tư duy của các em chặt chẽ hơn, có căn cứ và nhất quán hơn. Đồng
13
thời tính phê phán tư duy cũng phát triển… Những đặc điểm đó tạo điều kiện cho học
sinh thực hiện các thao tác tư duy toán học phức tạp, phân tích nội dung cơ bản của
khái niệm trừu tượng và nắm được mối quan hệ nhân quả trong tự nhiên và trong xã
hội... Đó là cơ sở để hình thành thế giới quan.
Tuy vậy, hiện nay, số học sinh THPT đạt tới mức tư duy đặc trưng cho lứa tuổi
như trên còn chưa nhiều. Nhiều khi các em chưa chú ý phát huy hết năng lực độc lập
suy nghĩ bản thân, cịn kết luận vội vàng theo cảm tính... Việc giúp các em phát triển
khả năng nhận thức là một nhiệm vụ quan trọng của GV.
Ở tuổi này những đặc điểm chung của con người về mặt trí tuệ thơng thường đã
được hình thành và chúng vẫn cịn được tiếp tục hoàn thiện.
1.1.3. Thiết kế thang đo đánh giá năng lực tƣ duy
1.1.3.1. Quy trình thiết kế thang đo năng lực
Dựa vào mơ hình cấu trúc các đơn vị NL xây dựng quy trình thiết kế thang đo
NL gồm các bước như sau:[]
1. Xác định nội hàm NL cần đo
2. Xác định các thành tố của NL cần đo
3. Xây dựng các chỉ số hành vi của mỗi thành tố NL
4. Xây dựng các tiêu chí chất lƣợng tƣơng ứng với mỗi
chỉ số hành vi
5. Gán điểm và quy ƣớc sử dụng thang đo
Hình 2.3. Quy trình thiết kế thang đo năng lực
Giải thích cụ thể các bước:[]
Bƣớc 1. Xác định nội hàm năng lực cần đo: Nêu định nghĩa hoặc cách hiểu về
NL cần đo. Người đánh giá cần biết rõ về NL mình cần đo để có thiết kế phù hợp.
14
Bƣớc 2. Xác định các thành tố của năng lực cần đo (xác định các kĩ năng
thành phần): Có thể căn cứ vào dự thảo chương trình GD phổ thơng tổng thể (sau
2015) của Bộ GD và Đào tạo, căn cứ vào thang nhận thức của Bloom, thang NL
của Patrick Griffin, các mức NL thực hiện của Vargas Zuñiga,… để xác định các
thành tố NL hay các kĩ năng thành phần. Các thành tố này khi hợp phần lại sẽ tạo
thành NL nên việc xác định các kĩ năng nhỏ nhất, ở tầng bậc thấp nhất sẽ là cơ sở
vững chắc cho việc ĐG.
Bƣớc 3. Xây dựng các chỉ số hành vi của mỗi thành tố năng lực: Các chỉ
số hành vi thể hiện mỗi thành tố NL sẽ diễn ra như thế nào. Mỗi chỉ số hành vi cần
phải đảm bảo có thể quan sát và đo lường được, nó như là bằng chứng về những gì
HS có thể làm được, hoặc nói, viết, tạo ra được.
Cách viết các chỉ số cần đáp ứng được một số yêu cầu:
- (i) Phải rõ ràng, cô đọng và dễ hiểu;
- (ii) Không chứa các thuật ngữ chuyên ngành, từ viết tắt, hoặc bằng ngôn ngữ
mà các bên liên quan không hiểu;
- (iii) Được viết bằng ngơn ngữ tích cực – mơ tả những điều HS có thể làm
hoặc nói, viết, tạo ra (chứ không phải những thứ HS không thể làm, hoặc làm
không tốt bằng các HS khác thể hiện qua các từ ngữ: khơng, chưa, cịn thiếu …);
- (iv) Khơng chứa thuật ngữ so sánh như rất tệ, tuyệt vời, thường, đạt…
Bƣớc 4. Xây dựng tiêu chí chất lƣợng tƣơng ứng với mỗi chỉ số hành vi:
xác định các tiêu chí chất lượng của mỗi chỉ số hành vi nhằm phân biệt mức độ chất
lượng khác nhau của các hành động, thao tác thực hiện. Các tiêu chí (mức) này cần
được xây dựng từ thấp đến cao về mức độ thành thạo mỗi hành động, thao tác.
Bƣớc 5. Gán điểm và quy ƣớc sử dụng thang đo: Sau khi xây dựng tiêu
chí chất lượng, tiến hành gán điểm cho từng tiêu chí. Điểm cao nhất ứng với mức
độ cao nhất. Khi sử dụng thang đo cần tính tỷ lệ phần trăm điểm thực tế HS đạt
được của tất cả các chỉ số hành vi được đo so với tổng số điểm của các hành vi đó
ở mức cao nhất, sau đó đưa ra các quy định về mức độ đạt được của NL cần đo
dựa trên tỷ lệ phần trăm này.
1.1.3.2. Thang đo năng lực tƣ duy vật lí
Các thành tố của năng lực tƣ duy vật lí
15
Bảng 2.7. Bảng các thành tố của NL tư duy VL
Thành tố
Miêu tả
Ghi nhớ, tái hiện.
Chọn lọc, ghi nhớ các tri thức hữu ích, các sự vật hiện tượng
trong thực tiễn; tái hiện tri thức bằng nhiều hình thức khác
nhau: lời văn, hình ảnh, sơ đồ…
Vận dụng tri thức
Sử dụng được kiến thức vật lí để giải quyết linh hoạt, hiệu
quả các nhiệm vụ học tập; vận dụng được kiến thức vật lí
vào giải quyết các vấn đề nảy sinh trong thực tế một cách hiệu
quả.
Phân
tích,
tổng Quan sát các sự vật, hiện tượng xung quanh; phân tích sự vật,
hợp, suy luận
hiện tượng để sâu chuỗi các kiến thức liên quan, sau đó tổng
hợp để rút ra nhận xét. Từ các kiến thức đã có, suy luân để giải
quyết các vấn đề liên quan.
Xây dựng chỉ số hành vi, tiêu chí chất lƣợng và gán điểm
Bảng 2.8. Bảng các chỉ số hành vi, tiêu chí chất lượng của NL tư duy và cách gán điểm
Thành tố Các chỉ số hành vi
N.A.
N.A.1.
Tiêu chí chât lƣợng
Ghi nhớ Mức 4
lí
điểm
N.A.1.4. Ghi nhớ có chọn lọc, đầy đủ,
4
Mức 3
chính xác.
N.A.1.3. Ghi nhớ chưa đầy đủ.
3
Mức 2
N.A.1.2. Ghi nhớ một cách máy móc,
Ghi nhớ, các kiến thức vật
tái hiện
Gán
tạm thời.
2
N.A.1.1. Ghi nhớ khơng chính xác.
1
N.A.2. Tái hiện Mức 4
N.A.2.4. Tái hiện logic, chính xác bằng
4
kiến thức vật lí
Mức 3
ngơn ngữ VL.
N.A.2.3. Tái hiện chính xác bằng
3
Mức 2
ngôn ngữ VL nhưng thiếu logic.
N.A.2.2. Tái hiện được nhưng cịn
Mức 1
nhiều chỗ sử dụng ngơn ngữ đời
thường, lủng củng.
16
2
Mức 1
Sử dụng Mức 4
N.A.2.1. Không thể tái hiện được.
N.B.1.4. Sử dụng kiến thức vật lí đã
N.B.
N.B.1.
Vận
các kiến thức vật lí
biết để suy ra kiến thức mới, đưa ra giả
dụng tri để thực hiện các
thuyết, rút ra hệ quả, tính tốn các phép
thức
nhiệm vụ học tập.
1
4
đo,… một cách logic, chính xác.
Mức 3
Mức 2
N.B.1.3. Thực hiện các nhiệm vụ ở
mức 3 nhưng cịn vài sai sót nhỏ, thiếu
3
logic.
N.B.1.2. Chứa q nhiều lỗi, thiếu
2
logic.
Mức 1
N.B.1.1. Sai hồn tồn hoặc khơng
1
thực hiện được.
N.B.2. Vận dụng Mức 4
N.B.2.4. Tìm ra được kiến thức vật lí
kiến thức vật lí
liên quan đến tình huống thực tiễn,
vào các tình huống
tiến hành giải thích, chứng minh, tính
thực tiễn.
tốn, đánh giá, phân tích, tổng hợp…
4
một cách chính xác, logic, hợp lý,
Mức 3
sáng tạo.
N.B.2.3. Tìm ra được kiến thức vật lí
liên quan đến tình huống thực tiễn,
tiến hành giải thích, chứng minh, tính
tốn, đánh giá, phân tích, tổng hợp…
cho kết quả chứa vài lỗi nhỏ, ảnh
hưởng không đáng kể đến bố cục
chung.
17
3
Mức 2
N.B.2.2. Tìm ra được kiến thức vật lí
2
liên quan đến tình huống thực tiễn
nhưng khi tiến hành giải thích, chứng
minh, tính tốn, đánh giá, phân tích,
tổng hợp… cho kết quả chứa q
nhiều sai sót.
Mức 1
N.B.2.1. Khơng thể tìm ra được kiến
1
thức vật lí liên quan đến tình huống
Mức 4
N.C.
thực tiễn.
N.C.1.4. Phân tích chặt chẽ, chính xác
Phân
các dữ kiện, hiện tượng, tổng hơp một
tích,
cách logic để giải quyết nhiệm vụ VL
tổng
đặt ra.
Mức 3
hợp, suy
luận.
N.C.1.
Phân tích,
tổng hợp các sự vật, Mức 2
hiện tượng VL.
4
N.C.1.3. Phân tích chính xác nhưng
chưa rõ ràng, tổng hợp còn thiếu logic .
3
N.C.1.2. Chứa quá nhiều lỗi, thiếu
2
logic.
Khơng phân tích, tổng hợp
Mức 1
N.C.1.1.
Mức 4
được.
N.C.2.4. Suy luận logic, chặc chẽ giải
1
quyết vấn đề chính xác.
4
N.C.2. Suy luận để Mức 3
N.C.2.3. Giải quyết vấn đề đúng nhưng
3
giải quyết các vấn
suy luận còn thiếu logic.
N.C.2.2. Suy luận rời rạc, thiếu chính
2
đề trong thực tiễn.
Mức 2
xác nên giải quyết vấn đề cịn nhiều thiết
sót.
Mức 1
N.B.2.1. Khơng biết suy luận.
1
1.1.3.3. Cơng cụ đánh giá và quy ƣớc sử dụng thang đo
Công cụ đánh giá
Có nhiều cơng cụ đánh giá NL của học sinh, nhưng để đánh giá NL tư duy trong
chương “Động lực học chất điểm” tôi dùng hệ thống bài kiểm tra sau mỗi bài học.
18
Quy ƣớc sử dụng thang đo
Mỗi nhiệm vụ học tập, bài tập hoặc bài kiểm tra có thể sẽ khơng cùng đo
được tất cả các chỉ số hành vi của NL, mặt khác, có thể một chỉ số hành vi sẽ được
đo thông qua nhiều câu hỏi trong một nhiệm vụ, bài tập hoặc bài kiểm tra đó. Do
vậy, để kết luận HS đạt được mức độ nào trong NL được đo GV cần thực hiện theo
quy ước như sau:[]
(1) Nếu có nhiều câu hỏi được đưa ra để đo cùng một chỉ số hành vi thì điểm
tính cho chỉ số hành vi đó được tính bằng trung bình cộng y của tất cả các điểm đạt
được ở các câu hỏi đo hành vi đó (lấy trịn số đến một chữ số thập phân):
- Nếu 3,2 ≤ y ≤ 4 và khơng có câu hỏi nào đạt dưới 3 điểm thì đạt mức Tốt.
- Nếu 2,4 ≤ y < 3,2 và khơng có câu hỏi nào đạt dưới 2 điểm hoặc y ≥ 3,2 mà có
ít nhất một câu hỏi đạt dưới 3 điểm thì đạt mức Khá.
- Nếu 1,6 ≤ y ≤ 2,4 hoặc nếu 2,4 ≤ y < 3,2 mà có ít nhất một câu hỏi đạt dưới
2 điểm thì đạt mức Trung bình.
- Nếu y < 1,6 thì đạt mức Thấp.
(2) Đối với tổng thể một NL:
- Đặt M = (số chỉ số hành vi được đo x 4): Số điểm tối đa có thể đạt được.
- Đặt x = tổng điểm tất cả các chỉ số hành vi mà HS đạt được (đã bao gồm
quy ước 1)
(i) Nếu x/M ≥ 80% và khơng có hành vi nào đạt dưới 3 điểm thì NL được đo
đạt mức Tốt.
(ii) Nếu 60% ≤ x/M < 80% và khơng có hành vi nào đạt dưới 2 điểm; hoặc nếu
x/M ≥ 80% nhưng có ít nhất một hành vi đạt dưới 3 điểm thì NL được đo đạt mức
Khá.
(iii) Nếu 40% ≤ x/M < 60%; hoặc nếu 60% ≤ x/M < 80% và có ít nhất một
hành vi đạt dưới 2 điểm thì NL được đo đạt mức Trung bình.
(iv) Nếu x/M < 40% thì NL được đo đạt mức Thấp.
1.2. Vai trị của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và phƣơng tiện dạy học hiện
đại trong việc phát triển năng lực tƣ duy của học sinh THPT
1.2.1. Vai trò của thí nghiệm với việc phát triển năng lực tư duy trong dạy học
vật lí
19
Các hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên là vô cùng phong phú và phức tạp,
không thể phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này với tính chất khác như thế nào.
Trong khi các hiện tượng vật lí xảy ra trong những điều kiện được tạo ra bởi con
người, người ta tìm cách loại ra những yếu tố phụ ảnh hưởng đến hiện tượng.
Người ta cho thí nghiệm xảy ra trong những điều kiện đơn giản nhất, do đó làm
cho các điều kiện tự nhiên xảy ra rõ ràng nhất, ít chịu ảnh hưởng của yếu tố phụ, làm
nổi bật các khía cạnh nghiên cứu. Nhờ đó HS dễ dàng nhận ra các dấu hiệu đặc trưng,
dấu hiệu bản chất của sự vật và hiện tượng, để từ đó rút ra kết luận.
Thí nghiệm có thể sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy
học: Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến
thức, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS.
Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách tồn diện cho HS.
Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng vào việc phát triển
nhân cách toàn diện của HS được thể hiện ở các mặt như sau:
- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ
năng, kĩ xảo cho HS.
+ Thí nghiệm ln được sử dụng trong các quá trình nghiên cứu các hiện tượng,
q trình vật lí, hình thành các khái niệm, các định luật vật lí, xây dựng các thuyết vật
lí, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học, vì vậy
nó là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của HS.
+ Thí nghiệm cịn tạo ra cho HS những khả năng làm quen và thực hiện các thao
tác tư duy như phân tích và tổng hợp, con đường quy nạp và diễn dịch, sự so sánh và
phép tương tự. Thí nghiệm có khả năng giúp cho HS tư duy theo con đường duy vật
biện chứng.
+ Thí nghiệm là một bộ phận của các PP nhận thức vật lí, nên trong mối quan hệ
với các q trình thí nghiệm, HS sẽ được làm quen và vận dụng có ý thức các PP nhận
thức này. Qua thí nghiệm cịn rèn luyện cho HS phương pháp làm việc và tư duy khoa
học.
+ Trong các thí nghiệm do chính mình tiến hành, HS được rèn luyện các kĩ
năng, kĩ xảo: Sử dụng các dụng cụ đo, đọc và lắp ráp thí nghiệm..., được rèn luyện
thói quen làm việc khoa học của người tiến hành thí nghiệm, rèn luyện cho HS tính tỉ
20
mỉ, trung thực, thận trọng, kiên trì, chính xác, tính kế hoạch, đó là những phẩm chất
của con người làm việc khoa học và sáng tạo.
+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ chức q trình
học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của HS.
Trong q trình thí nghiệm, HS phải tiến hành các hoạt động trí tuệ - thực tiễn:
Thiết kế phương án thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lập bảng giá trị đo, lựa chọn dụng
cụ, bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và sử lí kết quả... Chính vì vậy, thí
nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS.
Trong q trình thí nghiệm, việc bồi dưỡng các năng lực thực nghiệm phải được
gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí tuệ như: Đề xuất giả
thuyết, phân tích, mơ tả hiện tượng,... khái quát hoá thành những kết luận tổng quát
nhờ phép quy nạp, đối chiếu các kết luận này với giả thuyết (hay hệ quả) đề xuất, giải
thích, so sánh các hiện tượng của q trình vật lí, các ứng dụng trong sản xuất và đời
sống của kiến thức đã học.
- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau,
bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS. Các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành
địi hỏi sự phân cơng và phối hợp những công việc tự lực của HS trong tập thể.
Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS
thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai
trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biết
của mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối liên hệ
có tính quy luật trong tự nhiên.
Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá các sự vật, hiện tượng và trực quan
trong dạy học vật lí.
- Trong tự nhiên và trong kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra dưới
dạng thuần khiết. Chính nhờ các thí nghiệm ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, q
trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được và có thể quan sát đo đạc
đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận biết được nguyên nhân của mỗi hiện tượng
và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng.
- Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp HS nhanh chóng tiếp thu được những
thơng tin chân thực về các hiện tượng, q trình vật lí. Đặc biệt trong việc nghiên cứu
21
các lĩnh vực của vật lí, mà ở đó các đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực
tiếp bằng các giác quan của con người, thì việc sử dụng trong dạy học vật lí các thí
nghiệm mơ hình (các thí nghiệm được tiến hành trên những mơ hình vật chất thay thế
cho đối tượng gốc cần nghiên cứu) để trực quan hố các hiện tượng, q trình cần
nghiên cứu khơng thể thiếu được.
1.2.2. Vai trị của phương tiện dạy học hiện đại với việc phát triển năng lực tư
duy trong dạy học vật lí
Theo lí luận dạy học hiện đại thì một q trình dạy học nói chung hay một quá
trình dạy học cơ sở (một tiết dạy trên lớp) gồm nhiều giai đoạn khác nhau, trong từng
giai đoạn đó, PTDH hiện đại có có những vai trị hỗ trợ khác nhau, nhưng tựu trung lại,
sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học hiện đại trong các giai đoạn của quá trình dạy
học là hết sức cần thiết và nhờ có nó mà chất lượng dạy học được nâng cao đáng kể.
Cụ thể là:
– Trong giai đoạn củng cố kiến thức cũ và đặt vấn đề mới: việc sử dụng MVT
để mở đầu bài học đã có những thuận lợi nhất định. GV có thể sử dụng MVT hỗ trợ
trong việc tóm tắt kiến thức đã học từ các bài trước, đưa ra các hình ảnh, các đoạn
phim về các hiện tượng vật lí một cách trực quan và u cầu HS giải thích các hiện
tượng đó. GV cũng có thể sử dụng MVT hỗ trợ trong việc đưa ra các hiện tượng mới
cần nghiên cứu, đặt ra những tình huống có vấn đề đối với HS. Mặc dù trong giai đoạn
này, thời gian sử dụng MVT là khơng nhiều, song hiệu quả lại rất cao vì chỉ với một
thời lượng ngắn ngủi, có thể truyền tải được lượng thơng tin khá nhiều và hình thức
truyền tải thơng tin là khá hấp dẫn đối với HS, có thể đặt HS vào một trạng thái tập
trung cao độ, chuẩn bị tốt cho các giai đoạn tiếp theo của tiết học.
– Trong giai đoạn xây dựng kiến thức mới: bằng việc vận dụng những phần
mềm mô phỏng hay minh hoạ các hiện tượng, các q trình vật lí, kết hợp với phương
pháp đàm thoại, HS dễ dàng nhận biết, so sánh và phân tích các hiện tượng. Việc tiến
hành các thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT sẽ vừa là nguồn cung cấp kiến thức, vừa là
phương tiện để cung cấp những kiến thức mới. Ngoài ra, việc mơ phỏng, minh hoạ các
hiện tượng hay các q trình vật lí trên màn hình MVT cịn làm nổi rõ mối quan hệ
giữa các sự kiện đang khảo sát với các sự kiện đã biết, từ đó có thể dẫn dắt tư duy phát
triển theo hướng suy lí, diễn dịch để đi đến kiến thức mới.
22
– Trong giai đoạn ôn luyện và vận dụng kiến thức: có thể giao cho HS độc lập
sử dụng chương trình ơn tập đã cài sẵn trên MVT. Có thể kết hợp sự biểu diễn của GV
với việc giao nhiệm vụ cho HS, yêu cầu HS giải quyết nhiệm vụ để ôn tập và vận dụng
kiến thức đã lĩnh hội.
– Trong giai đoạn củng cố, tổng kết, hệ thống hoá kiến thức: có thể sử dụng
phần mềm để xây dựng chương trình tổng kết, hệ thống hố tri thức theo từng đơn vị
kiến thức. Chương trình có thể điều khiển tiến trình tổng kết, đảm bảo việc hệ thống
hố có tính logic cao về mặt nội dung. Với phần mềm ơn tập thì HS có thể lựa chọn nội
dung ơn tập từ hệ thống bảng chọn (menu) của chương trình. HS có thể lặp lại q
trình ơn tập với số lần thích hợp khơng hạn chế và dễ dàng chuyển đổi giữa các nội
dung khác nhau.
– Trong giai đoạn kiểm tra đánh giá trình độ kiến thức và các kĩ năng: sử dụng
MVT làm công tác kiểm tra, đánh giá sẽ giảm đi rất nhiều thời gian nhờ khả năng
thống kê và xử lý kết quả nhanh chóng của hệ thống. Ngồi khả năng cho biết nhanh
chóng kết quả đánh giá, thì tính khách quan, tính chính xác của các kết quả xử lý bằng
MVT, khả năng cho phép thực hiện việc kiểm tra đánh giá trên nhiều nội dung kiến
thức bằng các loại câu trắc nghiệm đa dạng khác nhau là một đặc tính riêng của MVT.
Biết tận dụng những khả năng này của MVT trong việc kiểm tra, đánh giá kết quả học
tập của HS, thì GV có thể chủ động củng cố kiến thức cho HS ở bất cứ thời điểm nào
trong quá trình dạy học.
Một số hình thức sử dụng phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học vật lí
- Giáo viên sử dụng phương tiện dạy học hiện đại để truyền thụ tri thức: Hình
thức sử dụng MVT kết nối với Projeter phóng đại màn hình với kích thước lớn trong
lớp học được sử dụng khá phổ biến trong các trường học hiện nay. GV sử dụng MVT
để biểu diễn thông tin theo một chương trình đã được lập sẵn, cịn HS quan sát những
diễn biến trên màn hình để thu nhận thơng tin và tham gia vào q trình xử lí thơng tin.
Theo hình thức này, dưới sự điều khiển của GV, MVT có thể đưa ra các chỉ dẫn, thơng
báo những kiến thức hỗ trợ dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh để giúp HS chủ
động, tích cực trong việc tìm tịi tri thức mới dưới sự hướng dẫn của GV.
MVT có thể ghép nối với thiết bị điện tử chuyên dụng để thực hiện các thí
nghiệm biểu diễn (cả thí nghiệm khảo sát, nghiên cứu lẫn thí nghiệm minh hoạ). Trong
23
quá trình này, HS phải thực hiện các hoạt động tư duy để cùng tham gia xây dựng kiến
thức. MVT cũng có thể đóng vai trị của người GV trong một số khâu của quá trình dạy
học, chẳng hạn MVT có thể lần lượt đưa ra những hình ảnh minh hoạ hoặc nêu các bài
tập để HS giải quyết rồi xử lý kết quả và quyết định hoạt động tiếp theo của q trình
dạy học. Tuy nhiên, xét tồn bộ q trình thì MVT cũng chỉ là cơng cụ của người GV
chứ khơng thể thay thế hồn tồn người GV được.
- Học sinh sử dụng MVT dưới sự hướng dẫn và điều khiển của giáo viên: Trong
trường hợp này, HS phải có những kĩ năng nhất định về thực hành, sử dụng MVT. GV
giao cho HS những nhiệm vụ cụ thể, hướng dẫn, theo dõi và điều chỉnh việc học tập
của HS một cách phù hợp. HS phát huy tính độc lập, sáng tạo để tìm cách thực hiện
những nhiệm vụ được giao. Kết quả làm việc của HS được trình bày trên màn hình,
GV theo dõi và uốn nắn những sai lầm mà HS có thể mắc phải. Dưới hình thức, này
HS có thể sử dụng MVT quan sát các hiện tượng và làm các thí nghiệm. Tương ứng
với mỗi kiểu bài học, GV cần có kế hoạch và phương pháp hướng dẫn HS thích hợp.
Hình thức sử dụng máy này cũng có thể áp dụng cho việc ơn tập, kiểm tra và
đánh giá kết quả lĩnh hội kiến thức của HS. MVT có khả năng tự động đánh giá chất
lượng của các câu trả lời bằng điểm số, thậm chí có thể có tính đến cả tốc độ làm bài,
để cuối cùng đưa ra kết quả toàn bộ bài ôn tập hoặc bài kiểm tra.
- Học sinh độc lập sử dụng MVT: Hình thức này chỉ sử dụng khi HS đã có khả
năng vận hành một cách thành thạo MVT và các phần mềm tương ứng. HS học tập và
nghiên cứu trực tiếp với MVT qua những chương trình được soạn thảo sẵn, đó chính là
phương pháp dạy học chương trình hố. Hình thức này thích hợp cho việc ôn tập các
kiến thức đã học, tổng kết một phần hay một chương của sách giáo khoa và cũng có thể
được sử dụng để kiểm tra kiến thức của HS dưới dạng trắc nghiệm khách quan. Với
hình thức này, MVT sẽ tạo điều kiện cho việc cá thể hoá cao độ trong học tập. Nhược
điểm của hình thức này là ở chỗ khơng có điều kiện để phát triển ngôn ngữ và kỹ năng
giao tiếp xã hội cho HS. Do đó các nhà nghiên cứu giáo dục đã khuyến cáo rằng, chỉ
nên áp dụng hình thức sử dụng MVT theo phương pháp dạy học chương trình hố cho
những người lớn tuổi; đối với HS THPT cần cân nhắc kỹ và nên phối hợp với các hình
thức sử dụng khác.
24
1.2.3. Vai trị của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện dạy học
hiện đại trong việc phát triển năng lực tư duy của học sinh THPT
Dạy học ở nước ta hiện nay cịn mang nặng tính “thơng báo, tái hiện”, các
phương tiện dạy học hiện đại chưa được chú ý khai thác, sử dụng đúng mức. Tuy nhiên
mỗi mơn học đều có những tính chất và đặc thù riêng do đó việc ứng dụng PTDH hiện
đại cũng phải phù hợp với các tính chất và đặc thù tương ứng. Hiện nay hầu hết các giáo
viên đang sử dụng PTDH hiện đại trong dạy học là soạn giáo án giảng dạy điện tử bằng
phần mềm tin học Microsoft office PowerPoint đã khắc phục được nhiều bất cập trong
quá trình giảng dạy của giáo viên. Có thể đưa vào nhiều thông tin liên quan đến bài
giảng kết hợp giữa chèn vào một số hình ảnh, màu sắc, âm thanh, video thực tế phù
hợp với môn học tạo nên sự đa dạng và phong phú trong bài giảng của giáo viên, kích
thích sự tiếp nhận bài giảng và tư duy tích cực của học sinh.
Riêng đối với các nội dung kiến thức Vật lí là chuyên ngành khoa học thực nghiệm
với nhiều nội dung khá trừu tượng học sinh rất khó khăn trong việc tiếp nhận kiến
thức, cũng như là giáo viên khó diễn tả hết được hiện tượng Vật lí chỉ bằng các suy
luận lý thuyết. Nên rất cần có sự quan sát, phân tích hiện tượng một cách trực quan
thơng qua thí nghiệm thực tiễn. Do đó ta phải tìm cách làm sao có sự kết hợp hài hịa
giữa quan sát thí nghiệm và suy luận lý thuyết. Trên thực tế nếu chỉ thông qua phần
mềm Microsoft office PowerPoint để trình chiếu các slide nội dung bài giảng và chèn
thêm tranh ảnh, các đoạn phim về thí nghiệm minh họa thì cũng chưa đủ. Ta cịn có thể
sử dụng các phần mềm khác để tạo ra các thí nghiệm ảo mà trên thực tế nó khó thực
hiện trong phịng thí nghiệm thực, hoặc có nhưng chưa phân tích được hết quá trình
xảy ra bên trong hiện tượng. Nếu sử dụng được các thí nghiệm ảo này tích hợp vào các
giáo án điện tử phục vụ cho việc giảng dạy mơn Vật lí sẽ đem lại hiệu quả cao hơn.
1.3. Các biện pháp phát triển năng lực tƣ duy vật lí cho học sinh THPT
Trong dạy học vật lí, có thể phát triển tư duy vật lí cho HS theo nhiều cách khác
nhau. Tùy theo phương pháp giảng dạy mà giáo viên chọn lựa, có thể có các biện pháp
khác nhau để phát triển tư duy vật lí cho HS. Khi GV lựa chọn dạy học vật lí có sử
dụng phối hợp thí nghiệm và các PTDH hiện đại để phát triển tư duy vật lí cho HS theo
các biện pháp sau.
25
