Nghiên cứu dạy học chương động lực học chất điểm vật lí 10 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học vinh

Phan thị quý

NGHIÊN CỨU DẠY HỌC CHƯƠNG
“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10
NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG DẠY HỌC
GIẢI QUYẾT VẤN

Luận văn thạc s giáo dục học


2

Vinh - 2008


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHAN THỊ QUÝ

NGHIÊN CỨU DẠY HỌC CHƯƠNG
“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10
NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG DẠY HỌC
GIẢI QUYẾT VẤN

Chuyên ngành: Lý luận và phơng pháp dạy học Vật lý
M· sè: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. NGUYỄN QUANG LẠC


4

Vinh - 2008


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin chân thành tỏ lịng biết ơn tới thầy cô giáo trong tổ Phương pháp giảng dạy
Vật lý, các thầy cơ giáo khoa Vật lý, phịng Đào tạo Sau đại học trường Đại học Vinh, các
đồng chí lãnh đạo cùng các thầy cô trường THPT Yên Thành 2, đã tạo điều kiện thuận lợi
giúp giúp đỡ động viên tơi trong q trình học tập và nghiên cứu.
Đặc biệt tôi trân trọng cảm ơn

thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc,

người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tơi trong suốt thời
gian nghiên cứu và hồn thành luận văn.


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
1. DHGQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

2. GV

Giáo viên

3. HS

Học sinh

4.SGK

Sách giáo khoa

5. THCS

Trung học cơ sở

6. THPT

Trung học phổ thông


MỤC LỤC

Trang
MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
1.

Lý do chọn đề tài.......................................................................................1

2.

Mục đích nghiên cứu.................................................................................1

3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.............................................................1

4.

Giả thuyết khoa học...................................................................................2

5.

Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................2

6.

Phương pháp nghiên cứu...........................................................................2

7.

Cấu trúc luận văn.......................................................................................3

NỘI DUNG
Chương 1. DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG BỘ MÔN VẬT LÝ. .4

1.1.

Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề..............................................4

1.1.1.

Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề........................................4

1.1.2.

Vấn đề và tình huống có vấn đề.....................................................6

1.1.3.

Tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề...................11

1.1.4.

Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề ..............................13

1.1.5.

Các điều kiện đảm bảo cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn
đề và các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề.........................15

1.2.

Dạy học giải quyết vấn đề trong các loại bài học vật lý..............22

1.2.1.

Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mới
22

1.2.2.

Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm vật
lý...................................................................................................23

1.2.3.

Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập vật lý................24
Kết luận chương 1........................................................................26

Chương 2. VẬN DỤNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO CHƯƠNG
“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”............................................27


8
2.1.

Mục tiêu dạy học của chương “Động lực học chất điểm” Vật lý
10 nâng cao..................................................................................27

2.2.

Nội dung kiến thức cơ bản của chương.......................................29


2.2.1.

Khái niệm lực...............................................................................29

2.2.2.

Khái niệm khối lượng..................................................................31

2.2.3.

Ba định luật Niutơn......................................................................32

2.3.

Cấu trúc lôgic của chương “Động lực học chất điểm”................36

2.4.

Thực trạng dạy học chương “Động lực học chất điểm”..............38

2.5.

Khả năng vận dụng dạy học giải quyết vấn để ở chương “Động
lực học chất điểm”.......................................................................39

2.6.

Một số kiểu tình huống có vấn đề điển hình trong dạy học chương
“Động lực học chất điểm”............................................................40

2.7.

Xây dựng tiến trình dạy học một số bài ở chương “Động lực học
chất điểm” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề...............42

2.7.1.

Bài học xây dựng kiến thức mới..................................................42
Kết luận chương 2........................................................................71

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................72

3.1.

Mục đích của thực nghiệm sư phạm............................................72

3.2.

Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm............................................72

3.3.

Phương pháp thực nghiệm...........................................................72

3.4.1

Chọn mẫu.....................................................................................72

3.4.2

Phương pháp tiến hành.................................................................73

3.5

Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.......................................73

3.5.1

Đánh giá định tính........................................................................73

3.5.2

Đánh giá định lượng.....................................................................74
Kết luận chương 3........................................................................80

KẾT LUẬN....................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................83
PHỤ LỤC


10


11

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong thế kỷ thứ 21, thế kỷ của trí tuệ sáng tạo. Thế giới
đang xẩy ra sự bùng nổ tri thức khoa học và công nghệ. Xã hội phồn vinh ở thế kỷ
thứ 21 phải là một xã hội “Dựa vào tri thức”, vào tư duy, vào tài năng sáng chế của
con người. Tình hình đó địi hỏi nền giáo dục của nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu
sắc, tồn diện trong đó đổi mới PPDH ở mọi cấp bậc góp phần quan trọng đặc biệt để
có thể đào tạo cho đất nước những con người lao động có tiềm năng trí tuệ, năng
động sáng tạo, có năng lực tìm tịi và giải quyết vấn đề.
Đảng, Nhà nước và ngành Giáo dục đã có nhiều chủ trương, biệp pháp để

nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đáp ứng ngày một tốt hơn u cầu của đất nước.
Chính vì vậy Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ
thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp
với từng đặc điểm của lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện
kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn...”.
Một trong những định hướng đổi mới PPDH là vận dụng lý luận dạy học giải
quyết vấn đề vào soạn thảo tiến trình dạy học các đề tài cụ thể của mơn học. Nhờ đó
bồi dưỡng cho học sinh kỹ năng tư duy, năng lực độc lập giải quyết vấn đề trong học
tập và trong thực tiễn góp phần nâng cao chất lượng giáo dục.
Nội dung chương “Động lực học chất điểm” có nhiều khả năng vận dụng lý
thuyết dạy học giải quyết vấn đề. Do đó tơi chọn đề tài “Nghiên cứu dạy học
chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao theo định hướng dạy học
giải quyết vấn đề”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nâng cao chất lượng dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10
nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
- Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề.
- Quá trình dạy học Vật lý ở trường phổ thông.


12
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Dạy học giải quyết vấn đề trong bộ môn Vật lý.
- Dạy học chương “Động lực học chất điểm” theo định hướng dạy học giải
quyết vấn đề.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu triển khai thực hiện dạy học chương “Động lực học chất điểm” theo định
hướng dạy học giải quyết vấn đề một cách hợp lý thì sẽ nâng cao chất lượng nắm

vững kiến thức, kỹ năng của HS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận về dạy học giải quyết vấn đề.
- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa vật lý 10.
- Nghiên cứu nội dung chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao.
- Thực trạng nhận thức và vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số trường
THPT - Tỉnh Nghệ An.
- Xây dựng tiến trình dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10
nâng cao theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề.
- Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu liên quan từ sách báo,
mạng internet để giải quyết vấn đề đặt ra trong luận văn.
- Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tế dạy học ở trường THPT, trao dổi
kinh nghiệm với giáo viên, thăm dò học sinh để tìm hiểu tình hình dạy học vật lý hiện
nay.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
+ Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài của chương “Động lực học chất điểm”
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng để đánh giá hiệu quả sử dụng
phương pháp dạy học gải quyết vấn đề.
+ Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê toán học để
xử lý các kết quả thực nghiệm sư phạm.


13
7. Cấu trúc luận văn
Mở đầu
Nội dung
Chương 1: Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý.
Chương 2:

Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề cho chương “Động lực học
chất điểm”.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận
Phụ lục


14
Chương 1

DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ
1.1. Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề
1.1.1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề là một trong những phương pháp dạy học tích cực
ra đời vào giữa thế kỷ 20 trước sự thúc bách của xã hội đòi hỏi nhà trường phải cải
tiến phương pháp dạy học.
Trong các phương pháp dạy học truyền thống, GV thơng báo các dữ kiện sẵn
có, phân tích chúng và giải thích các khái niệm mới, định nghĩa, định lý mới cho HS.
HS nghe giảng tiếp, thu kiến thức mới chủ yếu bằng ghi nhớ còn hoạt động bằng
cách lặp lại các thao tác tư duy của GV.
Dạy học giải quyết vấn đề khắc phục tính chất phiến diện của các phương
pháp dạy học truyền thống và tìm ra con đường phát triển năng lực tự lực nhận thức,
phát triển tư duy sáng tạo của HS. Dạy học giải quyết vấn đề vân dụng cơ chế kích
thích động cơ - tổ chức hoạt động cho HS và nâng vai trò chủ thể của HS trong hoạt
động dạy học lên rất cao. Cơ chế đó được xây dựng từ các quan điểm triết học và tâm
lý học về hoạt động nhận thức như sau:
Về mặt tâm lý học ta thấy rằng, hoạt động tư duy của con người chỉ thực sự
xuất hiện khi có “vấn đề”, tức là gặp phải một trở lực khoa học. “Vấn đề” này không

thể giải quyết được bằng vốn tri thức và kỹ năng đã có. Tuy nhiên nó liên quan mật
thiết đến vốn tri thức cũ và nếu giải quyết được thì sẽ làm tăng thêm vốn hiểu biết. Vì
thế mà HS có hứng thú muốn nhận thức vấn đề đó. Hơn nữa do có sự liên quan giữa
“vấn đề” với vốn tri thức cũ nên HS hi vọng có cơ sở để tháo gỡ nó. Nếu GV gợi để
HS thấy với sự cố gắng nhất định họ sẽ giải được bài tốn đó và sẽ nâng được tầm hiểu
biết. Khi đó HS sẽ có nhu cầu nhận thức, có khát vọng hoạt động.
Về mặt triết học, bài toán nhận thức chứa đựng mâu thuẫn khách quan giữa
trình độ tri thức và kỹ năng đã có của HS với trình độ tri thức và kỹ năng mà họ cần
đạt tới. Điều cơ bản là phải làm cho mâu thuẫn tồn tại khách quan kia trở thành mâu


15
thuẫn chủ quan tồn tại ngay trong nhận thức của HS. Chỉ có tích cực tham gia giải
quyết mâu thuẫn đó thì tiến trình học tập mới phát triển được. Đồng thời GV phải gợi
mở phương hướng và khả năng giải quyết mâu thuẫn đó. Khi nhận thấy được khả
năng đó thì động lực của q trình nhận thức sẽ xuất hiện và HS sẽ khơng cịn ở vị trí
thụ động nữa, mà họ sẽ rất tự giác và tích cực, họ trở nên chủ thể của hoạt động
[11,37].
Tư tưởng trung tâm của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá
trình học tập của HS về gần hơn với q trình tìm tịi, phát hiện khám phá của chính
các nhà khoa học. Tuy nhiên cần chú ý đến những điểm khác nhau căn bản giữa nhà
bác học và HS khi giải quyết vấn đề như về động cơ, hứng thú, nhu cầu, về năng lực
giải quyết vấn đề, về điều kiện và phương tiện làm việc.
Theo V.A Gruchetsky dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi phải nhiều thời
gian nhưng “Thời gian bị mất đi trong những giai đoạn đầu của việc áp dụng phương
pháp giải quyết vấn đề sẽ được đền bù khi mà tư duy độc lập của HS được phát triển
đến mức đầy đủ”.
Theo V. Ơ-Kơn: “Dạy học nêu vấn đề là tập hợp những hành động như tổ
chức các tình huống có vấn đề, phát biểu các vấn đề,…giúp đỡ những điều kiện cần
thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng chỉ đạo

q trình hệ thống hoá và củng cố kiến thức thu nhận được”
Theo I.Ia. Lence: “Dạy học nêu vấn đề là phương pháp dạy học trong đó HS
tham gia một cách có hệ thống vào quá trình giải quyết các vấn đề và các bài tốn có
vấn đề được xây dựng theo nội dung tài liệu học trong chương trình”.
Theo I.F. Kharlamop: “Dạy học nêu vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy học
bao gồm việc tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống tìm tịi) trong giờ học, kích
thích học sinh nhu cầu giải quyết những vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt
động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, phát triển
tính tích cực của trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình thơng hiểu và lĩnh
hội thông tin khoa học mới”.
Theo Nguyễn Quang Lạc: DHGQVĐ là một hình thức dạy học trong đó HS
được coi như “nhà khoa học trẻ”, tự giác và tích cực tổ chức quá trình “xây dựng tri


16
thức mới cho bản thân”. Hoạt động đó diễn ra “giống như hoạt động nghiên cứu khoa
học”, mặc dù kết quả của nó là tìm thấy lại những điều đã có trong khoa học song lại
là điều mới mẻ đối với HS. Người GV phải thực sự quan tâm đến cả nội dung khoa
học mà HS đã xây dựng được lẫn phương pháp hoạt động của HS để đạt được điều
đó, do vậy GV phải là nhà thiết kế, tổ chức và chỉ đạo thi cơng. Đó là một hoạt động
sáng tạo và đòi hỏi tài nghệ sư phạm, lòng kiên trì, sự khoan dung và độ lượng cao.
Bởi vì GV phải chỉ đạo lớp trẻ non nớt không phải tái tạo cái đã quen biết mà là đi
xây dựng cái mới cho họ, cịn đối với GV thì đó lại là điều quá cũ.
Như vậy, có thể hiểu bản chất của DHGQVĐ là một phương pháp dạy học
trong đó GV tổ chức cho HS tự lực xây dựng kiến thức mới dưới sự giúp đỡ, hướng
dẫn, điều khiển của GV. Hoạt động đó diễn ra theo tiến trình nghiên cứu khoa học,
cũng bao gồm các bước như tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, hợp thức
hố và vận dụng kiến thức.
DHGQVĐ không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơn nhất mà nó là
tập hợp nhiều phương pháp dạy học cụ thể nhằm tổ chức hoạt động nhận thức của

HS theo con đường hình thành và giải quyết vấn đề. Trong phạm vi phương pháp dạy
học thì DHGQVĐ có khả năng thâm nhập vào hầu hết những phương pháp dạy học
khác và làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn. Vì vậy DHGQVĐ cần
được coi như tên gọi để chỉ cơ sở của các phương pháp dạy học có khả năng kích
thích HS tham gia vào q trình hoạt động nhận thức một cách tích cực và liên tục
dưới sự chỉ đạo củaGV.
1.1.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề
1.1.2.1. Vấn đề
“ “Vấn đề” là bài toán mà cách thức hồn thành hay kết quả của nó chưa
được HS biết trước, nhưng HS đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuất phát,
để từ đó thực hiện sự tìm tịi kết quả đó hay cách thức hình thành bài làm. Nói cách
khác, đó là câu hỏi mà HS chưa biết lời giải đáp, và cũng khơng có phương tiện để
tìm tịi câu trả lời” [6,89].


17
“ “Vấn đề” trong nghiên cứu vật lý là một câu hỏi, một bài tốn chưa có lời
giải xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống. Đó là những hiện tượng
mới, q trình mới khơng thể lý giải được bằng lý thuyết đã có, hoặc một câu hỏi
tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, hoặc một lý thuyết chưa trọn
vẹn…” [14,11].
Trong vấn đề có yếu tố khách quan - dẫn liệu xuất phát cho phép giải quyết
vấn đề, tìm ra lời giải. Trong nó cũng cịn có yếu tố chủ quan - HS phải sẵn sàng tiếp
nhận vấn đề để giải quyết. Câu hỏi mà HS biết trước lời giải đáp không phải là vấn
đề. Cũng không phải là vấn đề với những câu hỏi nào, mà HS chưa biết lời giải đáp
và cũng khơng có phương tiện để tìm câu trả lời.
Khi HS tự lực giải quyết vấn đề trong học tập, HS gặp những khó khăn và chính
những khó khăn đó ngăn cản các em đi tới đích. Khó khăn này chính là cái thúc đẩy
hoạt động tìm tịi để vượt qua nó. Như vậy, “vấn đề” trong dạy học giải quyết vấn đề
chứa đựng mâu thuẫn về nhận thức. Đó là mâu thuẫn giữa trình độ và kiến thức kỹ

năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức mới và kỹ năng mới. Chính mâu thuẫn này sẽ
thúc đẩy sự vận động của tư duy và kích thích HS tìm cách giải quyết vấn đề. Đó là
động lực thúc đẩy nhận thức sáng tạo các kiến thức và kỹ năng mới.
Vấn đề mà trong đó nêu rõ các thơng số và điều kiện giải có thể do bên ngồi
đặt ra cho chủ thể, lúc này vấn đề biến thành một bài tốn có vấn đề.
Bài tốn có vấn đề là một vấn đề giải quyết được với những điều kiện hay
thơng số cho trước. Bài tốn có vấn đề khác với vấn đề ở chỗ, trong bài tốn có vấn
đề phạm vi tìm kiếm lời giải được giới hạn rõ ràng [13,29].
Nội dung của bài tốn có vấn đề là một vấn đề mà cơ sở của nó là mâu thuẫn
giữa cái đã biết với cái cần tìm, và cái này sẽ được tìm ra nhờ một hệ thống những
hành động trí óc hay thực hành.
Tồn bộ những bài tốn có vấn đề đều có nhiệm vụ bảo đảm chức năng chủ
yếu của DHGQVĐ là giúp HS lĩnh hội một cách sáng tạo nội dung giáo dưỡng.
1.1.2.2. Tình huống có vấn đề
a. Khái niệm
“Tình huống có vấn đề” là tình huống mà HS tham gia gặp một khó khăn, HS
ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của


18
mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề đó.
Nghĩa là tình huống đó kích thích hoạt động tích cực của HS trong việc đề xuất vấn
đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất” [19,62].
Tình huống có vấn đề đặc trưng cho thái độ của chủ thể đối với trở ngại nảy ra
trong lĩnh vực hoạt động thực hành hay trí óc. Nhưng đó là thái độ mà trong đó chủ
thể chưa biết cách khắc phục trở ngại và phải tìm cách khắc phục.
* Tình huống có vấn đề có những đặc điểm sau [17,199]
- Chứa đựng “vấn đề” (mâu thuẩn nhận thức) mà việc đi tìm lời giải đáp
chính là đi tìm kiến thức, kỹ năng, phương pháp mới.
- Gây sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động tiến trình nhận thức

của HS. HS chấp nhận mâu thuẫn khách quan biến nó thành mâu thuẫn chủ quan.
- Vấn đề cần giải quyết được phát biểu rõ ràng, gồm cả những điều kiện đã
cho và mục đích cần đạt được. HS cảm thấy có khả năng giải quyết vấn đề.
* Tổ chức tình huống học tập
Tổ chức tình huống học tập thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS ý thức được
vấn đề cần giải quyết, có hứng thú, nhu cầu giải quyết vấn đề, biết được mình cần
phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào.
Quy trình tổ chức tình huống có vấn đề trong lớp có thể gồm các giai đoạn
chính sau đây:
- GV mơ tả một hồn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận được bằng kinh
nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu HS làm một thí nghiệm đơn
giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu.
- GV yêu cầu HS mơ tả lại hồn cảnh hoặc hiện tượng bằng chính lời lẽ của
mình theo ngơn ngữ vật lý.
- GV u cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tượng xẩy ra trong hồn cảnh đã mơ tả
hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp
đã có từ trước (giải quyết sơ bộ vấn đề).
- GV giúp HS phát hiện ra chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong
cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ cần giải quyết.


19
Như vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi HS ý thức được rõ ràng nội dung,
yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng giải quyết
được vấn đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động.
b. Các kiểu tình huống có vấn đề
* Tình huống phát triển, hồn chỉnh
HS đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một bộ phận,
trong một phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục, phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng thêm sang
những phạm vi mới, lĩnh vực mới.

Phát triển, hoàn chỉnh vốn kiến thức của mình ln ln là niềm khao khát của
tuổi trẻ, đồng thời, như Risa Fayman nói, đó cũng là con đường phát triển của khoa
học. Quá trình phát triển, hồn chỉnh kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới (kiến
thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới) nhưng trong q trình đó, vẫn có thể sử
dụng những kiến thức, kỹ năng, phương pháp đã biết [17,200].
Ví dụ 1: Khi học bài “Hiện tượng phản xạ tồn phần”, HS đã biết khi ánh sáng
truyền từ mơi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì tại mặt phân
cách hai mơi trường trong suốt xảy ra đồng thời cả sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng.
Vấn đề đặt ra là, có khi nào gặp môi trường trong suốt mà ánh sáng không truyền qua
được khơng? Ánh sáng chỉ phản xạ mà khơng khúc xạ?
Ví dụ 2: Khi dạy bài “Hệ quy chiếu có gia tốc, lực quán tính”, HS đã biết các
định luật Niutơn được nghiệm đúng trong hệ quy chiếu quán tính. Trong nhiều bài
toán, ta đã coi một cách gần đúng hệ quy chiếu gắn với mặt đất là hệ quy chiếu quán
tính. Vấn đề đặt ra là, liệu các định luật Niutơn có được nghiệm đúng trong một hệ
quy chiếu chuyển động có gia tốc so với mặt đất hay khơng?
* Tình huống bế tắc
HS đứng trước một vấn đề mà trước đây chưa gặp một vấn đề nào tương tự.
Vấn đề cần giải quyết khơng có một dấu hiệu nào liên quan đến một kiến thức hay
phương pháp đã biết. HS bắt buộc phải xây dựng kiến thức mới hay phương pháp
mới để giải quyết vấn đề. Tình huống này thường bắt gặp khi nghiên cứu một kiến
thức mới [17,202].


20
Ví dụ: Trước khi học quang hình học, nhiều HS vẫn thường quan sát thấy
chiếc que thẳng nhúng vào cốc nước thì thấy nó như bị gãy đi khi nhìn từ trên xuống,
hoặc khi lội qua suối thì thấy hình như suối nông hơn, cho nên tưởng nhầm là suối
nông nhưng thực ra lại sâu. Những điều đó các em vẫn thường thấy hàng ngày nhưng
khơng hiểu tại sao?
* Tình huống lựa chọn và tình huống bác bỏ

HS được đặt trước một sự lựa chọn: hai quan điểm đối lập, một số phương
án giải quyết vấn đề; cần phải lựa chọn quan điểm đúng hay chọn phương án tối ưu.
Giải quyết vấn đề là q trình phân tích, tổng hợp, đánh giá để tìm câu trả lời; có
thể phải thực hiện các phương án đã nêu và trong quá trình thực hiện sẽ tìm ra câu
trả lời [14,40].
Ví dụ: Ở lớp 10, khi học bài sự rơi tự do, hầu hết HS đều cho rằng cả viên
gạch sẽ rơi nhanh hơn nửa viên gạch (vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ). Điều này sẽ dẫn
đến tình huống bác bỏ qua một q trình phân tích lý luận hoặc là bằng thí nghiệm kiểm
chứng.
* Tình huống ứng dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn
Trong dạy học bộ môn vật lý, GV có thể gặp nhiều cơ hội để khai thác, tạo nên
tình huống có vấn đề theo dạng này. GV nên giao cho HS giải quyết những nhiệm vụ,
giải thích những sự kiện có liên quan đến việc vận dụng tri thức vật lý [11,30].
Ví dụ: Vì sao có thể nâng cả chiếc ơ tơ lên khi dùng chiếc kích thủy lực và chỉ
cần bơm nhẹ bằng tay? Tại sao không nên nút những chai đựng dầu lửa hay xăng
bằng những nút có bọc giẻ?
* Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ, nghịch lý
HS đứng trước một hiện tượng xẩy ra theo một chiều hướng trái với suy nghĩ
thơng thường (có tính chất nghịch lý, hầu như khó tin đó là sự thực), do đó kích thích
sự tị mị, lơi cuốn sự chú ý của họ tìm cách lý giải, phải bổ sung hoàn chỉnh hoặc
phải thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình [18,122].
Ví dụ: Ở lớp 10, trước khi học bài định luật Becnuli, hầu hết HS đều cho rằng
khi có dịng khơng khí chuyển động giữa hai tờ giấy thì hai tờ giấy sẽ bị đẩy ra xa


21
nhau nhưng hiện tượng lại xẩy ra trái với suy nghĩ của các em, đó là hai tờ giấy bị hút
lại gần nhau. Điều này kích thích sự tị mị, lơi cuốn và có sức mạnh kích thích hoạt
động của các em.
Cách phân loại các kiểu tạo tình huống có vấn đề như trên chỉ là tương đối. Ta

có thể thêm những kiểu khác nữa. Tùy theo cách đặt câu hỏi, cách tổ chức tình huống
mà học sinh sẽ rơi vào tình huống này hay tình huống khác. Và mỗi ví dụ ở tình
huống này cũng có thể đúng cho cả tình huống kia.
Các biện pháp tạo tình huống có vấn đề:
- Tồn tại một vấn đề: tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, đó là mâu
thuẫn giữa trình độ kiến thức, kỹ năng đã có với yêu cầu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng
mới.
- Gợi nhu cầu nhận thức: Trong tình huống có vấn đề, HS cảm thấy có nhu
cầu giải quyết vấn đề.
- Gây niềm tin có thể nhận thức được: Nếu một tình huống tuy có vấn đề và
vấn đề tuy hấp dẫn nhưng nếu HS cảm thấy nó vượt quá xa so với khả năng của mình
thì họ khơng sẵn sàng giải quyết vấn đề. Cần làm cho học sinh thấy rõ tuy họ chưa có
ngay lời giải đáp nhưng đã có một số kiến thức, kỹ năng liên quan đến vấn đề đặt ra
và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hi vọng giải quyết vấn đề đó.
Việc tạo ra tình huống có vấn đề là cả một lĩnh vực của nghệ thuật sư phạm.
Cùng một nội dung, cùng một lớp HS nhưng nếu khơng có sự gia cơng sư phạm thì
sẽ khơng đặt HS vào tình huống có vấn đề, do đó sẽ khơng tạo được động lực cho
q trình dạy học. Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề địi hỏi GV ln
biết cách kích thích, tạo “thế năng tâm lý tư duy” của HS.
1.1.3. Tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề
Hoạt động của nhà khoa học khi đi tìm chân lý là một hoạt động đầy tự lực
sáng tạo. Để rèn luyện năng lực tự lực nhận thức và phát triển tư duy sáng tạo cho HS
trong dạy học giải quyết vấn đề, người ta xây dựng quá trình dạy học phỏng theo quá
trình nghiên cứu của các nhà khoa học.


22
Nhà khoa học tự lực nghiên cứu để phát hiện ra các chân lý khoa học mà chưa
ai khám phá ra, cịn HS thì tự lực nghiên cứu trong hồn cảnh có sự chỉ đạo trực tiếp
của người GV để tìm ra những chân lý mà khoa học đã biết.

Quá trình dạy học giải quyết vấn đề, xét về thực chất, là quá trình người GV tổ
chức chỉ đạo người HS nghiên cứu tự lực, tích cực để tìm ra các chân lý khoa học mà
loài người đã biết trước đó.
Sự ra đời của kiểu dạy học giải quyết vấn đề đã thực hiện được nhiệm vụ đưa
phương pháp nghiên cứu vào nhà trường nhằm dẫn HS vào con đường tìm tịi sáng tạo.
Ta có thể thiết lập sơ đồ diễn tả tính chất nghiên cứu của DHGQVĐ như sau
(sơ đồ 1):

Phương pháp nghiên cứu

Dạy học giải quyết vấn đề

Đề xuất vấn đề

Tình huống có vấn đề

Nêu giả thuyết - Hệ quả

Kiểm tra hệ quả - giả thuyết

Sai

Đúng

Áp dụng

Nêu giả thuyết - Hệ quả lôgic

Kiểm tra hệ quả - giả thuyết

Sai

Đúng

Áp dụng

Qua sơ đồ này chúng ta thấy rằng các bước của dạy học giải quyết vấn đề rất
gần với nghiên cứu khoa học. Về bản chất có thể nói đó là q trình nghiên cứu khoa
học vận dụng trong khuôn khổ của sự dạy học.


23
1.1.4. Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề [11,38]
Có thể coi cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề gồm ba giai đoạn: tạo tình
huống có vấn đề, hướng dẫn giải quyết vấn đề và vận dụng tri thức để củng cố và mở
rộng vấn đề.
1.1.4.1. Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề
Đây là giai đoạn đặt HS vào tình huống có vấn đề. Giai đoạn này có nhiệm vụ
kích thích thần kinh hoạt động tạo cho HS một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu
cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc. Nội dung hoạt động của GV
là: tạo cho được “vấn đề nhận thức” tức là tạo cho được mâu thuẫn khách quan giữa
cái đã biết và cái chưa biết. Sau đó “cấy” mâu thuẫn khách quan đó vào tiến trình
nhận thức của HS, tức là làm cho HS thấy được, cảm nhận được sự tồn tại hiển nhiên
mâu thuẫn đó trên con đường học tập của chính họ. Tiếp theo GV phải khơi nguồn
tiềm lực ở HS để họ thấy họ đã có vốn liếng tri thức, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực
giải quyết được mâu thuẫn đó.
Nội dung hoạt động của HS trong giai đoạn này là tiếp nhận “bài toán nhận
thức”, tiếp nhận “vấn đề” và chuyển sang trạng thái sẵn sàng, tích cực hoạt động.
Điều cơ bản để phân biệt giai đoạn đặt vấn đề thông thường của dạy học
truyền thống với giai đoạn tạo tình huống có vấn đề trong dạy học giải quyết vấn đề

là ở chỗ GV có làm cho HS nhận ra mâu thuẫn và chấp nhận mâu thuẫn giữa “cái đã
biết” và “cái chưa biết” hay khơng, và có làm cho họ có được quyết tâm có sự nỗ lực
để tham gia giải quyết bài tốn nhận thức đó khơng. Nếu GV chỉ thơng báo đề mục
bài học và nội dung sẽ học thì sẽ khơng xuất hiện bài tốn nhận thức, vì khơng xuất
hiện mâu thuẩn nào cả. Do đó GV phải biết dùng mọi phương tiện, mọi biện pháp và
thủ thuật để xây dựng nên mâu thuẫn, vạch ra mâu thuẫn. Tuy nhiên, chỉ nên đặt
trước HS những khó khăn vừa sức tạo điều kiện cho các em cố gắng suy nghĩ và tin
tưởng rằng mình sẽ giải quyết được vấn đề đặt ra. Tránh trường hợp GV đưa ra tình
huống q khó, nếu tình huống vượt quá xa so với khả năng của các em thì sẽ làm
cho họ thờ ơ trước tình huống mà GV đặt ra.
1.1.4.2. Giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề
Đây là giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đây HS sẽ dần dần làm quen với
phương pháp nghiên cứu của nhà vật lý học, ở mức độ tập dượt xây dựng kiến thức


24
để phản ánh những sự kiện thực tế. Khi HS đã ở trạng thái tâm lý sẵn sàng tham gia
hoạt động giải quyết “bài toán nhận thức”, GV căn cứ vào đặc điểm nội dung bài
toán ấy và điều kiện dạy học để lựa chọn cách định hướng hoạt động cho họ một
cách thích hợp nhất. Ở giai đoạn này, ứng với đề tài đang học cụ thể GV cố gắng
hoàn thành cho HS những thao tác cơ bản của hoạt động có tính chất nghiên cứu
khoa học vật lý.
Các bước của giai đoạn này như sau:
- Xây dựng giả thuyết khoa học, trong bước này cần hướng dẫn để HS biết
quan sát sự kiện (có thể qua mơ hình hoặc thí nghiệm, hay quan sát với những kiến
thức họ đã có). Có hai con đường để tìm mối liên hệ đó: con đường suy diễn và con
đường quy nạp.
Trong dạy học vật lý theo kiểu giải quyết vấn đề, có thể có nhiều dịp để cho
HS tập dượt việc xây dựng những giả thuyết. Nếu cùng một hiện tượng mà tập thể
HS nêu ra được nhiều giả thuyết thì tổ chức cho họ trao đổi, phân tích và chọn lấy giả

thuyết tốt nhất. Đó là giả thuyết có cơ sở khoa học vững chắc nhất. Đối với HS, các
tri thức đã học chính là cơ sở để họ lựa chọn khi lập luận xây dựng giả thuyết.
- Khi đã có giả thuyết, GV cần chỉ đạo, hướng dẫn để HS thảo luận các
phương án đánh giá tính đúng đắn của nó. Có trường hợp khơng thể trực tiếp kiểm
chứng giả thuyết thì cần hướng dẫn HS để từ giả thuyết, bằng suy luận tốn học hoặc
tư duy lơgic để suy ra hệ quả. Với hệ quả được rút ra từ giả thuyết, cần kiểm tra xem
hệ quả đó có phù hợp với các lý thuyết đã có khơng. Bằng tư duy logic, tư duy biện
chứng và toán học mà xác nhận sự phù hợp của hệ quả với các lý thuyết đã có thì
phương pháp đã dùng là phương pháp lý thuyết. Nếu phải thiết kế hay chế tạo, lắp
ráp thí nghiệm để xác định sự đúng đắn của hệ quả rút ra từ giả thuyết thì đó là
phương pháp thực nghiệm. Khi hệ quả được khẳng định là đúng đắn thì giả thuyết
khoa học cũng đợc xác nhận.
- Chỉnh lý giả thuyết để nó trở thành tri thức lý thuyết. Đó là sự quy nạp, sự
chấp nhận một tri thức mới, sắp xếp nó vào một lĩnh vực nào đó của kho tàng tri thức
khoa học vật lý. Ở đây cũng cần để cho học sinh tập luyện cách diễn đạt tư tưởng vật
lý bằng ngôn ngữ.


25
Để thực hiện tốt giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề cần có các biện pháp
sau đây:
- Huy động ở mức độ cao các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp…Kết
hợp linh hoạt giữa nhận thức cảm tính và nhận thức lý tính.
- Dùng các thí nghiệm để kiểm tra kết quả, gây lòng tin cho HS.
Trong giai đoạn này HS thường khơng có khả năng hồn toàn tự lực trong thời
gian ngắn giải quyết trọn vẹn vấn đề như nhà khoa học. Vì vậy cần có sự hướng dẫn,
giúp đỡ của GV để HS có thể giải quyết vấn đề với mức độ tự lực cao nhất. Ban đầu
HS có thể cịn lúng túng trong phương thức giải quyết vấn đề nhưng qua quá trình rèn
luyện họ sẽ quen dần và ngày càng vững vàng trong bước giải quyết vấn đề.
1.1.4.3. Giai đoạn vận dụng tri thức

Ở giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học giải quyết vấn đề là vận dụng
các kiến thức mới thu nhận được, làm cho kiến thức của HS được củng cố vững
chắc hơn.
Bước đầu của giai đoạn này việc cho HS giải quyết các nhiệm vụ đơn giản
như giải bài tốn, phân tích và giải thích các sự kiện tương tự. Bước này chủ yếu giúp
HS nhớ, thuộc và hiểu tri thức, tái hiện nó là chính.
Bước tiếp theo, yêu cầu HS phải vận dụng tri thức vào những tình huống mới,
kể cả các tình huống có tính cơng nghệ, kỹ thuật. Ra các bài tập có tính sáng tạo, đảm
bảo tính vừa sức và khơng q phức tạp.
Như vậy, ở giai đoạn này HS vừa được củng cố kiến thức một cách vững chắc
với mức độ đa dạng phong phú của nó vừa được luyện tập giải quyết vấn đề mới, từ
đó tư duy đựơc phát triển.
1.1.5. Các điều kiện đảm bảo cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề và các
mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
1.1.5.1. Các điều kiện của dạy học giải quyết vấn đề [14,12]
- Nội dung tri thức khoa học (bao gồm cả kỹ năng, phương pháp) phải chứa
đựng yếu tố mới mẻ mà trước khi giải quyết vấn đề HS chưa biết, tri thức ấy được
tạo ra trong q trình giải quyết vấn đề khơng thể chỉ bằng tư duy tái tạo, mà phải có