Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý lớp 10 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN TRUNG NGHĨA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT
LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2015

i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN TRUNG NGHĨA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT
LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học
(bộ môn Vật lí)
Mã số: 60 14 01 11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Dƣơng Xuân Quý

HÀ NỘI – 2015

ii


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành:
Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa và các phòng
chức năng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu,
tiến hành luận văn.
Thầy giáo hướng dẫn: TS. Dương Xuân Quý đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác
giả hoàn thành luận văn này.
Gia đình và toàn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động viên,
giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2015
Tác giả
Phan Trung Nghĩa

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DHGQVĐ

: Dạy học giải quyết vấn đề

DHVL

: Dạy học vật lí

GD&ĐT

: Giáo dục và Đào tạo

GV

: Giáo viên

HĐ

: Hoạt động

HS

: Học sinh

PTDH

: Phương tiện dạy học

SGK

: Sách giáo khoa

TH

: Thực hành

THPT

: Trung học phổ thông

TN

: Thí nghiệm

TNSP

: Thực nghiệm sư phạm

VL

: Vật lí

iv


MỤC LỤC
Lời cảm ơn .......................................................................................................... i

Danh mục ch viết t t ....................................................................................... ii
Mục lục ............................................................................................................. iii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG ......................... 5
1.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý ........................................ 5
1.1.1. Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý ........ 5
1.1.2. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề. ................................................ 10

1.1.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề .................................................................................................... 13
1.2. Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập. .................................. 17
1.2.1. Tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập .............. 17
1.2.2. Các biểu hiện của tính tích cực hoạt động. ........................................... 17
1.2.3. Các cấp độ của tính tích cực học tập ..................................................... 18
1.2.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. ............. 19
1.4. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý ................................................ 24
1.4.1. Đặc điểm của thí nghiệm Vật lý............................................................ 24
1.4.2. Vai trò của thí nghiệm Vật Lý .............................................................. 25
1.4.3. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lý ............................ 26
1.4.4. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lý. ..................... 27
1.5. Kết luận chương 1 .................................................................................... 29
CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH SỬ DỤNG
MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN
THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ 10 THPT ................... 30
2.1. Xây dựng các thiết bị thí nghiệm. ............................................................ 30
v


2.1.1. Thí nghiệm sự co về dạng cầu của khối chất lỏng ở trạng thái không
trọng lượng ...................................................................................................... 31
2.1.2. Các thí nghiệm định tính về hiện tượng căng mặt ngoài ...................... 33
2.1.3. Các thí nghiệm định lượng xác định lực căng mặt ngoài. .................... 38
2.1.4. Các thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn. ............................................... 47
2.2. Đánh giá thực trạng việc dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng
Vật lý 10 THPT ............................................................................................... 50
2.2.1. Các khó khăn sai lầm của học sinh. ...................................................... 51
2.2.2. Thực trạng dạy – học phần kiến thức mặt ngoài chất lỏng. .................. 52
2.2.3. Nguyên nhân của nh ng khó khăn sai lầm. .......................................... 53

2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng có sử
dụng các thiết bị thí nghiệm đã xây dựng. ...................................................... 53
2.3.1. Ý tưởng sư phạm thiết kế tiến trình dạy học theo hướng giải quyết vấn
đề. .................................................................................................................... 54
2.3.2. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể...................................................... 56
2.4. Kết luận chương 2 .................................................................................... 74
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................... 76
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................... 76
3.2. Đối tượng thục nghiệm sư phạm. ............................................................. 76
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. ........................................................ 76
3.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm. ............................................................. 77
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm. ................................................................ 77
3.5.1. Bước đầu đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã thiết kế ........ 77
3.5.3. Ưu điểm, nhược điểm các phương án thí nghiệm. ................................ 79
3.6. Kết luận chương 3 .................................................................................... 80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 84

vi


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa (CNH,
HĐH), đang chuyển từ cơ chế kế hoạch hóa tập trung sang cơ chế thị trường
có sự quản lý của Nhà nước. Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ tri thức khoa
học và công nghệ. Xã hội phồn vinh ở thế kỷ 21 phải là một xã hội “dựa vào
tri thức”, vào tư duy sáng tạo, vào tài năng sáng chế của con người. Để có thể
vươn lên được, đòi hỏi chúng ta phải đào tạo nguồn nhân lực không nh ng
phải có kiến thức, mà còn phải có năng lực hoạt động thực nghiệm. Chính vì

vậy mà Hôi nghị ban chấp hành Trung ương khóa VIII cũng khẳng định: “
Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng
nh ng phương pháp giáo dục hiện đại, bồi dưỡng học sinh năng lực tư duy
sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Do vậy, việc đổi mới phương pháp dạy
và học trong nhà trường phổ thông trong đó yêu cầu đổi mới phương pháp
dạy và học đối với môn Vật lí là điều tất yếu.
Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, học sinh vừa được trang bị
kiến thức, vừa được trang bị phương pháp làm việc và năng lực hoạt động
thực nghiệm. Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học góp phần quan trong vào
việc hoàn thiện nh ng phẩm chất và năng lực của học sinh, đưa đến sự phát
triển toàn diện cho người học. Nhờ thí nghiệm học sinh có thể hiểu sâu hơn
bản chất vật lý của các hiện tượng, định luật, quá trình... được nghiên cứu và
do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt
và hiệu quả hơn. Thực tế cho thấy, trong dạy học vật lý, đối với các bài giảng
có sử dụng thí nghiệm, thì học sinh lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn,
học sinh quan sát và đưa ra nh ng dự đoán, nh ng ý tưởng mới, nhờ đó hoạt
động nhận thức của học sinh sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được
phát triển tốt hơn.
Đối với dạy và học nội dung về chất lỏng trong chương trình Vật lý 10,
đây là một nội dung mang tính thực tiễn cao, g n liền với các hiện tượng

1


thường gặp trong đời sống. Mặc dù các thí nghiệm phục vụ dạy học nội dung
này khá đơn giản và có thể dễ dàng chế tạo từ các nguyên liệu thường gặp,
tuy nhiên bộ thí nghiệm này còn chưa được trang bị đầy đủ đến các trường,
gây nhiều khó khăn cho giáo viên và học sinh trong việc dạy học.
Xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu bản thân, tác giả chọn
đề tài: “Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các

kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý lớp 10 THPT” làm luận văn thạc sĩ.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm và sử dụng trong dạy học các kiến
thức về mặt ngoài chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông,
nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực hoạt động thực
nghiệm của học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Thứ nhất: Cơ sở lý luận của đề tài. Trong phần này, đề tài sẽ hệ thống
hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý
cùng với các phương pháp dạy học hiện đại như dạy học giải quyết vấn đề,
nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo cũng như rèn luyện kỹ năng hoạt động
thực nghiệm cho học sinh.
Thứ hai: Đánh giá thực trạng và phân tích các yếu tố khó khăn trong
việc dạy học nội dung Chất lỏng Vật lý 10. Qua đó xây dựng một số thiết bị
thí nghiệm, và soạn thảo tiến trình sử dụng bộ thí nghiệm trong dạy học các
kiến thức phần chất lỏng.
Thứ ba: Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của
tiến trình dạy học đã thiết kế, phân tích ưu – nhược điểm của các thiết bị thí
nghiệm, và đề xuất ý kiến phát triển.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu là việc sử dụng thí nghiệm vào dạy và học môn
Vật lý ở trường THPT.
Đối tượng nghiên cứu là xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí

2


nghiệm để dùng trong dạy học môn Vật lý ở trường THPT.
5. Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:

-

Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm cho các kiến thức về mặt ngoài chất

lỏng Vật lý 10 THPT.
-

Soạn thảo tiến trình sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã chế tạo vào dạy

học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng, nhằm nâng cao tính tích cực, chủ
động, rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm cho học sinh.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được các thiết bị thí nghiệm và soạn thảo được tiến trình
sử dụng trong dạy học phần chất lỏng Vật lý 10 THPT đáp ứng được các yêu
cầu đổi mới dạy học, thì sẽ đạt kết quả cao trong việc phát triển tính tích cực,
chủ động, sáng tạo cũng như rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm của
học sinh.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Luận văn này chỉ xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm dễ chế
tạo từ các vật liệu đơn giản để dùng trong dạy học các kiến thức về hiện tượng
căng mặt ngoài, hiện tượng mao dẫn của nội dung chất lỏng ở Vật lý lớp 10
trường trung học phổ thông.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học của đề tài :
Đưa ra các phương án xây dựng các thiết bị thí nghiệm để sử dụng
trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :
Có thể áp dụng rộng rãi cho giáo viên và học sinh sử dụng trong việc dạy
học môn Vật lý ở các trường THPT, đáp ứng được yêu cầu đổi mới và
nâng cao chất lượng dạy học theo hướng tích cực hóa.

9. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

3


-

Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Sưu tầm, đọc tài liệu, nghiên

cứu các văn bản về lý luận dạy học hiện đại, đặc biệt là phương pháp sử dụng
thí nghiệm, phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý
-

Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra - khảo sát

bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia.
-

Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và

phân tích thống kê.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn dự kiến được trình bày theo 3 chương:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận về sử dụng thí nghiệm kết hợp các phương pháp dạy
học hiện đại trong dạy học môn Vật lý THPT.
Chƣơng 2: Xây dựng và soạn thảo tiến trình sử dụng một số thiết bị thí
nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý 10 THPT
Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm.

4


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý
1.1.1. Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý
1.1.1.1. Chu trình sáng tạo khoa học
Cơ sở lý thuyết của việc phát triển khả năng sáng tạo của học sinh trong
quá trình dạy học là sự hiểu biết nh ng quy luật của sự sáng tạo khoa học tự
nhiên. Chúng ta đã biết rằng nhiều nhà khoa học như A. Einstein, M. Planck,
M. Born, V.G. Razumôpxki... đều có nh ng lời phát biểu giống nhau về quá
trình sáng tạo khoa học. Trên cơ sở nh ng lời phát biểu đó, có thể trình bày
quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm bốn giai đoạn chính
(Hình 1): Từ sự khái quát hoá nh ng sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô
hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết); từ mô hình suy ra các hệ
quả logic; từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm;
nếu các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở
thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lý và kết thúc một chu
trình. Nh ng hệ quả như thế ngày một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của
các thuyết và định luật vật lý. Cho đến khi xuất hiện nh ng sự kiện thực
nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ lý thuyết thì điều đó dẫn
tới phải xem lại lý thuyết cũ, cần phải chỉnh lý lại hoặc phải thay đổi mô hình
giả thuyết, và như thế lại b t đầu một chu trình mới, xây dựng nh ng giả
thuyết mới, thiết kế nh ng thiết bị mới để kiểm tra và như vậy mà kiến thức
của nhân loại ngày một phong phú thêm.

5


Mô hình, giả

Các hệ quả

thuyết trừu

lôgíc

tượng

Các sự kiện

Thực nghiệm

xuất phát

Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học
1.1.1.2. Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề
Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng một
kiến thức vật lí cụ thể thì tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề được mô tả
như sau:"đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - 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 một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng
hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành 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 mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
- Khảo sát lí thuyết và / hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết
luận lô gíc về cái cần tìm và / hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến
hành thực nghiệm, thu lượm các d liệu cần thiết và xen 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. Xem xét sự
cách biệt gi a kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có
được từ các d liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được
khi có sự phù hợp gi a lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung,

6


sửa đổi đối với thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô
hình xuất phát khi chưa có sự phù hợp gi a lí thuyết và thực nghiệm,
nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm.
1.1.1.3. Sơ đồ tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề
Theo tác giả Phạm H u Tòng, có thể khái quát tiến trình khoa học giải
quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng thực tiễn một kiến
thức cụ thể bởi sơ đồ hình 1.2.

7


Hình 1.2. Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm,
ứng dụng kiến thức

8


1.1.1.4. Sự khác biệt giữa nghiên cứu khoa học và dạy học
Trong quá trình dạy học, muốn thành công trong việc tổ chức hoạt động
nhận thức của học sinh phỏng theo hoạt động của các nhà khoa học, chúng ta
cần phải xem xét kỹ sự khác biệt gi a quá trình hoạt động của học sinh trong
học tập và quá trình sáng tạo của các nhà khoa học. Đó là sự khác biệt rất lớn
gi a học sinh và các nhà khoa học về đặc điểm tâm sinh lý cũng như điều
kiện làm việc.
- Về nội dung kiến thức: Nhà khoa học phải tìm ra cái mới, giải pháp mới
mà trước đó loài người chưa hề biết đến, còn học sinh thì tìm lại cho bản
thân kiến thức đã biết của nhân loại. Trong học tập, học sinh tự "khám phá
lại" các kiến thức ðể tập làm cái công việc khám phá ðó trong hoạt ðộng
thực tiễn sau này.
- Về thời gian: Nhà khoa học có thời gian dài để khám phá một kiến thức,
còn học sinh thì chỉ có thời gian rất ng n trên lớp.
- Về phương tiện: Nhà khoa học có các thiết bị thí nghiệm, máy móc hiện
đại, còn học sinh, trong điều kiện của trường phổ thông chỉ có nh ng thiết
bị đơn giản .
Chính vì sự khác biệt rất lớn đó cho nên trong dạy học, giáo viên phải
từng bước tập dượt cho học sinh vượt qua nh ng khó khăn trong hoạt động
giải quyết vấn đề. Để đạt được mục tiêu đó, người giáo viên cần phải vận
dụng được lý thuyết về "vùng phát triển gần" của Vư-gôt-xki để tạo ra nh ng
điều kiện thuận lợi để học sinh tình nguyện tham gia vào hoạt động nhận thức
và thực hiện thành công nhiệm vụ được giao.
Về mặt tâm lý, cần phải tạo được mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ,
hứng thú tìm cái mới bằng cách xây dựng các tình huống có vấn đề, đồng thời
tạo ra một môi trường sư phạm thuận lợi để học sinh tin tưởng vào khả năng

9


của mình trong việc giải quyết nhiệm vụ được giao và tình nguyện tham gia
vào hoạt động nhận thức.
Về nội dung và biện pháp hỗ trợ hoạt động nhận thức, giáo viên cần phải
tạo mọi điều kiện để học sinh có thể giải quyết thành công nh ng nhiệm vụ
được giao. Điều này là hết sức quan trọng bởi vì sự thành công của họ trong
việc giải quyết vấn đề học tập có tác dụng rất lớn cho họ tự tin, hứng thú,
mạnh dạn suy nghĩ để giải quyết các vấn đề tiếp theo. Muốn vậy, trước hết
cần phải lựa chọn một lôgíc bài học thích hợp, phân chia bài học thành nh ng
nhiệm vụ nhận thức cụ thể phù hợp với năng lực của học sinh sao cho họ có
thể tự lực giải quyết được với cố g ng vừa phải. Bên cạnh đó, cần phải từng
bước rèn luyện cho học sinh thực hiện một số kỹ năng cơ bản bao gồm các
thao tác chân tay và các thao tác tư duy, giúp cho học sinh có khả năng quan
sát, sử dụng các phương tiện học tập...Cuối cùng là phải cho học sinh làm
quen với các phương pháp nhận thức vật lý phổ biến như phương pháp thực
nghiệm, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình...
1.1.2. Các pha của dạy học giải quyết vấn đề.
Để phát huy đầy đủ vai trò tự chủ của học sinh trong hoạt động cá nhân
và thảo luận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của giáo viên
trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng các hoạt động đó thì với mỗi nhiệm
vụ nhận thức cần phải được thực hiện theo các pha như sau:
- Pha thứ nhất: "Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu
vấn đề". Trong pha này, giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ có
tiềm ẩn vấn đề. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh quan tâm đến
nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Trong
quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của học
sinh được thử thách và học sinh ý thức được khó khăn. Lúc này vấn đề đối
với học sinh xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề đó được

chính thức diễn đạt.

10


- Pha thứ hai: "Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi giải
quyết vấn đề". Sau khi đã phát biểu vấn đề, học sinh độc lập hoạt động,
xoay trở để vượt qua khó khăn. Trong quá trình đó, khi cần phải có sự
định hướng của giáo viên. Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, học
sinh diễn đạt, trao đổi với người khác trong nhóm về cách giải quyết vấn
đề của mình và kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, hoàn thiện tiếp.
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, hành động của học sinh được định
hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tình
huống thứ cấp khi cần. Qua quá trình dạy học, cùng với sự phát triển năng
lực giải quyết vấn đề của học sinh, các tình huống thứ cấp sẽ giảm dần. Sự
định hướng của giáo viên chuyển dần từ định hướng khái quát chương
trình hoá (theo các bước tuỳ theo trình độ của học sinh) tiệm cận dần đến
định hướng tìm tòi sáng tạo, nghĩa là giáo viên chỉ đưa ra cho học sinh
nh ng gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng
nh ng kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ
mà họ đảm nhận. Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho học sinh khả năng tự
xác định hành động thích hợp trong nh ng tình huống không phải là quen
thuộc đối với họ. Để có thể thực hiện tốt vai trò định hướng của mình
trong quá trình dạy học, giáo viên cần phải n m v ng quy luật chung của
quá trình nhận thức khoa học, lô gíc hình thành các kiến thức vật lý,
nh ng hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lý, nh ng
phương pháp nhận thức vật lý phổ biến để hoạch định nh ng hành động,
thao tác cần thiết của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức
hay một kỹ năng xác định.
- Pha thứ ba: "Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới". Trong

pha này, dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh tranh luận, bảo vệ cái
xây dựng được. Giáo viên chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức
mới. Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.

11


Pha thứ
nhất: Chuyển

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

giao nhiệm
vụ, bất ổn hóa

Phát biểu vấn đề - bài toán

tri thức, phát
biểu vấn đề
Pha thứ 2:
HS hành động

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

độc lập tích
cực, trao đổi
tìm tòi giải

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem

xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm

quyết vấn đề

Pha thứ 3:

Trình bày, thông báo, Thảo luận,

Tranh luận,

bảo vệ kết quả

thể chế hóa,
vận dụng tri
thức mới

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

Hình 1.3. Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây
dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học
Tổ chức dạy học theo tiến trình trên, giáo viên đã tạo điều kiện thuận
lợi để học sinh phát huy sự tự chủ hành động xây dựng kiến thức đồng thời
cũng phát huy được vai trò tương tác của tập thể học sinh đối với quá trình
nhận thức của mỗi cá nhân học sinh. Tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề
như vậy, hoạt động của học sinh đã được định hướng phỏng theo tiến trình
xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học. Như vậy kiến thức của học
sinh được xây dựng một cách hệ thống và v ng ch c, năng lực sáng tạo của
học sinh từng bước được phát triển.

12


1.1.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề
Ngày nay, làm việc và học tập theo nhóm là một xu thế phổ biến và tất
yếu. Dạy học nhóm tại lớp có một lịch sử lâu đời và hình thức dạy học này
đang được áp dụng rộng rãi, hiệu quả trên thế giới. Việc cộng tác gi a các
thành viên trong nhóm và gi a các nhóm với nhau là tự giác, tự nguyện dưới
sự tổ chức, điều khiển và hướng dẫn của GV.
1.1.3.1. Khái niệm hoạt động nhóm
Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luận
theo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đó
giúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển nh ng kĩ
năng trí tuệ cần thiết.
Cơ sở của việc tổ chức HĐ nhóm gồm triết học, tâm lí học, xã hội học,
sư phạm học. Tổ chức HĐ nhóm cần tuân thủ 5 nguyên t c: Phụ thuộc tích
cực; trách nhiệm cá nhân; tương tác tích cực trực tiếp; kĩ năng xã hội; đánh
giá rút kinh nghiệm.
1.1.3.2. Bản chất của quá trình dạy học nhóm
Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trung
tâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học.
Sự tác động gi a 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môi
trường HĐ nhóm, trong đó:
- HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính HĐ
của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV.
- Nhóm là môi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hình thành giao
lưu gi a các HS với nhau và gi a HS với GV làm cho các tri thức cá nhân
được xã hội hoá.
- GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS, giúp

HS tự tìm ra tri thức.
- Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV.

13


Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thực hiện
nh ng biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác gi a
các thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triển
theo một trật tự nhất định.
1.1.3.3. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề
- Trong pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát
biểu vấn đề
Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn d t và giao cho HS một
nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Thường thì, GV sẽ đặt một câu hỏi chung (chứa
đựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả lời. Khi
gặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để hỏi các
bạn cùng bàn, cùng tổ của mình. Như vậy, trong tình huống học tập này, các
nhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với quy luật
xã hội của một lớp học.
Cá nhân HS phát biểu ý kiến trả lời cho câu hỏi của GV. Dưới sự hướng
dẫn của GV, HS từ chỗ quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra đến chỗ sẵn sàng nhận
và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Lúc này, các nhóm nhỏ 2 – 4 em tích cực
thảo luận và tranh luận hơn để tìm hướng giải quyết nhiệm vụ đặt ra. Trong
quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của mỗi HS
trong nhóm được thử thách, chọn lọc và mỗi cá nhân ý thức được khó khăn.
Lúc này, vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đó
được chính thức diễn đạt.
- Trong pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm

tòi giải quyết vấn đề
Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó
khăn. Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tập
trung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm. Lúc này các nhóm trung bình được
thành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV. GV cần thể hiện rõ

14


vai trò định hướng của mình mà trước tiên thể hiện ở việc chia nhóm HS.
Không nên chia các nhóm HS quá nhỏ vì số lượng phương tiện dạy học (TN,
mô hình,…) cần cung cấp cho các nhóm quá nhiều. Cũng không nên chia các
nhóm HS quá lớn vì như vậy các em sẽ khó HĐ, bàn bạc, thảo luận chung với
nhau. Tùy thuộc vào điều kiện phương tiện dạy học hoặc bàn ghế, không gian
lớp học, số lượng HS,….mà có thể chia lớp thành 4, 5 hoặc 6 nhóm.
Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫu
nhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành quá trình HĐ của
nhóm. Trong quá trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm về
cách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đã
biết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN. Qua trao đổi, tranh luận, các
giải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp công sức,
trí tuệ chung của cả nhóm. Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV,
hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa
học. Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạo
của mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càng
được tăng cường và nâng cao. Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từ
chỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗ
chỉ đưa ra nh ng gợi ý để nhóm có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng
nh ng kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mà

nhóm đảm nhận.
- Trong pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm HS tranh luận, bảo vệ kết quả HĐ
của nhóm mình. Trong tình huống này, không chỉ có nhóm trưởng hay người
đại diện cho nhóm tranh luận mà mỗi thành viên trong nhóm cũng có quyền
và cơ hội phát biểu ý kiến trước lớp. Như vậy, quá trình tranh luận, bảo vệ tri
thức đã dần dần gộp các nhóm trung bình thành nhóm lớn hơn, đó chính là cả
lớp học. Khi nhiệm vụ thống nhất, thể chế kiến thức được đặt ra, chính tính xã

15


hội của lớp đã xóa nhòa ranh giới gi a các nhóm. Trong tình huống này, GV
chính là người điều hành nhóm, chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức
mới. HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.
1.1.3.4. Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm
 Ƣu điểm:
- Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được các kết quả
mà các em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đóng
góp một phần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức
tranh tổng thể”.
- Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và phát triển nhân
cách, năng lực của HS trong HĐ. Học qua làm, qua kh c phục sai lầm,
học qua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn.
- GV có cơ hội tận dụng ý kiến và kinh nghiệm của người học.
- Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS với nhau, tạo
cho lớp học không khí tin cậy, khuyến khích hơn. Hầu hết mọi người ai
cũng thích HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng được thái
độ tích cực, chủ động của người học.
 Nhƣợc điểm:

- Các nhóm có thể đi chệch hướng và một HS nào đó tích cực hơn có thể
“b t cóc cả nhóm”.
- Một số HS trong nhóm có thể sẽ trở thành “bù nhìn” hoặc “kẻ ăn theo”
thụ động nếu GV không đảm bảo được rằng mọi thành viên đều có
trách nhiệm với công việc của nhóm.
- Khi thảo luận nhóm, lớp học thường sẽ ồn và một số HS sẽ có tư thế
ngồi không thuận lợi để nhìn lên bảng.
- Giao nhiệm vụ, thảo luận nhóm không khoa học sẽ mất nhiều thời gian
và việc tổ chức HĐ theo nhóm sẽ trở nên “hình thức”.
- GV có thể m c vào 2 thái cực: Hoặc rất ít khi tổ chức hoạt động nhóm,
dẫn đến không phát huy được tính ưu việt của hình thức dạy học này

16


hoặc dạy học kiến thức nào cũng tổ chức hoạt động nhóm, mặc dù, thực
tế, HS cũng cần có nh ng lúc suy nghĩ độc lập và tập trung tư duy ở
mức độ cao.
1.2. Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.
1.2.1. Tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập
Tính tích cực học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố g ng
cao về nhiều mặt trong học tập (L.V. Rebrova, 1975). Học tập là một trường
hợp riêng của nhận thức: “Một sự nhận thức đã được làm cho dễ dàng đi và
được thực hiện dưới sự chỉ đạo của giáo viên” (P.N. Erdonive, 1974). Vì vậy,
nói tới tích cực học tập thực chất là nói tới tích cực nhận thức, mà tính tích
cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức của học sinh, đặc trưng ở khát
vọng học tập, cố g ng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình n m v ng kiến
thức. Khác với quá trình nhận thức trong nghiên cứu khoa học, quá trình nhận
thức học tập không nhằm phát hiện nh ng điều loài người chưa biết về bản
chất, quy luật của các hiện tượng khách quan mà nhằm lĩnh hội nh ng tri thức

loài người đã tích lũy được. Tuy nhiên, trong học tập học sinh cũng phải
“khám phá” ra nh ng điều mới đối với bản thân mình, dù đó chỉ là nh ng
khám phá lại nh ng điều loài người đã biết.
Con người chỉ thực sự n m v ng cái mà chính mình đã giành được bằng
hoạt động của bản thân. Học sinh sẽ thông hiểu và ghi nhớ nh ng gì đã trải
qua hoạt động nhận thức tích cực của mình, trong đó các em đã phải có nh ng
cố g ng trí tuệ, đó là chưa nói đến tới một trình độ nhất định, thì sự học tập sẽ
mang tính nghiên cứu khoa học và người học cũng có thể tìm ra kiến thức
mới cho nhân loại.
1.2.2. Các biểu hiện của tính tích cực hoạt động.
Có nhiều trường hợp tính tích cực học tập biểu hiện ở nh ng hoạt động
cơ b p nhưng quan trọng là sự biểu hiện ở nh ng hoạt động trí tuệ, hai hình

17


thức biểu hiện này thường đi liền với nhau. Theo G.I. Sukina có thể nêu
nh ng dấu hiệu của tính tích cực hoạt động trí tuệ như sau:
- Học sinh khát khao tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của giáo viên,
bổ sung câu trả lời cho bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn
đề nêu ra.
- Học sinh nêu th c m c, đòi hỏi phải giải thích cặn kẽ nh ng vấn đề giáo
viên trình bày chưa đủ rõ.
- Học sinh chủ động vận dụng linh hoạt nh ng kiến thức, kĩ năng đã học để
nhận ra vấn đề mới và vận dụng vào thực tiễn.
- Học sinh mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn nh ng thông tin
mới lấy từ nh ng nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học,
môn học.
Ngoài nh ng biểu hiện nói trên mà giáo viên dễ nhận thấy còn có nh ng biểu
hiện về mặt cảm xúc, khó nhận thấy hơn, như thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay

ngạc nhiên, hoan hỉ hay buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học
hoặc khi tìm ra lời giải cho một bài tập. Nh ng dấu hiệu này biểu hiện khác
nhau ở từng cá thể học sinh, bộc lộ rõ ở các lớp học sinh bé, kín đáo ở học
sinh lớp trên. G.I. Sukina còn phân biệt nh ng biểu hiện của tính tích cực học
tập về mặt ý chí:
- Tập trung chú ý vào vấn đề đang học.
- Kiên trì làm xong bài tập.
- Không nản trước nh ng tình huống khó khăn.
- Thái độ phản ứng khi chuông báo hết tiết học: tiếc rẻ cố làm cho xong
hoặc vội vã gấp vở chờ lệnh ra chơi.
1.2.3. Các cấp độ của tính tích cực học tập
Có thể phân biệt tính tích cực ở ba cấp độ khác nhau, từ thấp lên cao:
- Bắt chƣớc: Học sinh tích cực b t chước hoạt động của giáo viên, của bạn
bè. Trong hoạt động b t chước cũng phải có sự g ng sức của thần kinh và
cơ b p

18


- Tìm tòi: Học sinh tìm cách độc lập giải quyết nhiệm vụ hay bài tập nêu
ra, mò mẫm nh ng cách giải khác nhau để tìm ra lời giải hợp lí nhất
- Sáng tạo: Học sinh nghĩ ra cách giải mới độc đáo hoặc xây dựng nh ng
bài tập mới, hoặc cố g ng l p đặt nh ng thí nghiệm mới để chứng minh
bài học.
Tất nhiên mức độ sáng tạo của học sinh là có hạn nhưng đó chính là mầm
mống để phát triển trí sáng tạo về sau.
1.2.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh.
1.2.4.1. Phương pháp dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của
học sinh
Trong phương pháp dạy học này, học sinh là chủ thể của hoạt động học,

được cuốn hút vào các hoạt động học do giáo viên tổ chức, hướng dẫn qua đó
học sinh tự lực khám phá nh ng điều chưa biết. Từ đó học sinh n m được
kiến thức kỹ năng mới, n m được phương pháp tìm ra kiến thức kỹ năng đó,
bộc lộ phát huy tiềm năng sáng tạo. Theo phương pháp này, giáo viên ngoài
việc truyền đạt tri thức còn phải hướng dẫn hoạt động học tập của học sinh.
1.2.4.2. Phương pháp nêu và giải quyết vấn đề
Trong phương pháp này, cái được gọi là vấn đề dạy học là một câu hỏi
xuất hiện hay được đặt ra đối với người chưa biết câu trả lời mà phải tìm tòi
sáng tạo để tìm ra câu trả lời. Cấu trúc một bài học (hoặc một phần bài học)
theo phương pháp này là:
 Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức
- Tạo tình huống có vấn đề, phát hiện vấn đề nảy sinh.
- Phát hiện vấn đề cần giải quyết.
 Giải quyết vấn đề:
- Đề xuất phương án, lập kế hoạch giải quyết, thực hiện kế hoạch.
 Kết luận:
- Thảo luận và đánh giá kết quả, khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đặt ra.

19