Nghiên cứu dạy học một số đơn vị kiến thức chương điện tích điện trường vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học vinh
--------------

Trần thị hạnh

Nghiên cứu dạy học một số đơn vị kiến thức chơng
Điện tích - điện trờng vật lý 11
nâng cao theo định hớng dạy học
giảI quyết vấn đề
Chuyên ngành: lý luận và phơng pháp dạy học vật lý
MÃ số: 60.14.10

Luận văn thạc sĩ giáo dục học

Ngời hớng dẫn khoa học
PGS.TS. Nguyễn quang l¹c
Vinh - 2009


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Những năm gần đây, một trong những yêu cầu cấp bách đối với ngành giáo
dục là phải đổi mới phương pháp giáo dục nhằm đáp ứng những yêu cầu mới của
sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Điều này được Đảng ta chỉ rõ
trong Nghị quyết TW2 khóa VIII(12/1996):"Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo
dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều. Rèn luyện thành nếp tư duy
sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương
tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự

nghiên cứu của học sinh...".
Để đạt được mục tiêu trên, ngành giáo dục đã thực hiện nhiều biện pháp tích
cực và đồng bộ. Trong đó, việc vận dụng các phương pháp dạy học tiên tiến là
một trong những con đường thích hợp để từng bước đưa giáo dục nước ta hội nhập
với xu thế phát triển chung của giáo dục thế giới.
Thực tiễn cho thấy, xã hội càng phát triển càng xuất hiện nhiều vấn đề mới
tiềm ẩn trong những khía cạnh khác nhau của đời sống. Biết phát hiện và tìm ra
cách giải quyết hợp lý những vấn đề đó là một năng lực cần thiết đảm bảo cho sự
thành công trong cuộc sống. Rèn luyện và bồi dưỡng những năng lực đó cho học
sinh, giúp các em hình thành những kĩ năng sống cần thiết là một trong những
mục tiêu của giáo dục đào tạo ngày nay. Dạy học giải quyết vấn đề là một trong
những phương pháp dạy học đáp ứng được những yêu cầu trên.
Dạy học giải quyết vấn đề là một phương pháp dạy học tích cực. Trong dạy
học giải quyết vấn đề, học sinh được chủ động tìm hiểu, chiếm lĩnh kiến thức một
cách chủ động, được rèn luyện kĩ năng phát hiện và giải quyết các vấn đề học tập
của bộ môn. Thơng qua những q trình đó, học sinh hình thành và phát triển khả
năng tư duy sáng tạo, rèn luyện khả năng giải quyết vấn đề. Nhờ vậy, học sinh có
khả năng thích ứng với những thay đổi của đời sống xã hội sau này.
Với những lý do đó, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học
vật lý ở trường phổ thông, chúng tôi lựa chọn đề tài:" Nghiên cứu dạy học một số


2

đơn vị kiến thức chương "Điện tích - Điện trường" - Vật lý 11 nâng cao theo
định hướng dạy học giải quyết vấn đề".
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào một số bài học thuộc
chương "Điện tích - Điện trường" vật lý 11 nâng cao nhằm góp phần nâng cao
chất lượng dạy học chương.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Lý luận dạy học giải quyết vấn đề.
- Quá trình dạy học vật lý ở trường THPT.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lý.
- Chương "Điện tích - Điện trường" chương trình nâng cao.
4. Giả thuyết khoa học.
Có thể xây dựng tiến trình dạy học một số đơn vị kiến thức chương "Điện tích Điện trường" theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề để góp phần bồi dưỡng tư
duy và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu.
5.1. Nghiên cứu lý luận dạy học giải quyết vấn đề.
5.2. Tìm hiểu thực trạng dạy học giải quyết vấn đề ở trường THPT hiện nay.
5.3. Nghiên cứu chương trình vật lý THPT phần điện tích điện - điện trường.
5.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương"Điện tích - Điện trường"
sách giáo khoa 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.
5.5. Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu.
6. Đóng góp của đề tài
- Thiết kế được tiến trình dạy học một số bài học điển hình của chương"Điện tích Điện trường" sách giáo khoa vật lý 11 nâng cao theo định hướng giải quyết vấn
đề.
- Chỉ rõ những khó khăn, thuận lợi khi áp dụng phương pháp giải quyết vấn đề
vào chương" Điện tích - Điện trường" chương trình nâng cao.


3

7. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận: nghiên cứu tài liệu lý luận về các vấn đề liên quan đến đề
tài.
- Nghiên cứu thực tiễn: điều tra khảo sát thực trạng dạy học chương" Điện tích Điện trường" ở trường THPT, tiến hành thực nghiệm sư phạm, thăm dò, lấy ý kiến

từ giáo viên, học sinh để đánh giá lý luận nêu trên.
8. Cấu trúc của luận văn
Phần1: Mở đầu
Phần2: Nội dung
Chương1: Dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý
Chương2: Tổ chức dạy học một số đơn vị kiến thức ở chương" Điện tích - Điện
trường" vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Chương3: Thực nghiệm sư phạm
Phần3: Kết luận


4

NỘI DUNG
Chương 1
Dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý
1.1. Lý thuyết về 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.
Bản thân thuật ngữ này thì ra đời chưa lâu nhưng tư tưởng của nó thì đã xuất hiện
vào giữa thế kỷ 20 trong sự thôi thúc của xã hội đòi hỏi sự cải tiến phương pháp
dạy học trong nhà trường.
Tư tưởng chủ đạo của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá trình
học tập của học sinh đến gần hơn với quá trình tìm tịi, phát hiện, khám phá của
các nhà khoa học nhằm mục đích bồi dưỡng và nâng cao tính độc lập, tư duy sáng
tạo cho học sinh.
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 hóa và củng cố kiến thức thu nhận được" [15,11].

Theo I. Ia. Lecne:" Dạy học nêu vấn đề là phương pháp dạy học trong đó học
sinh tham gia một cách có hệ thống vào q 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"[8,5].
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 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"[9,5].
Theo Nguyễn Quang Lạc:" Dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy
học trong đó học sinh được coi như " nhà khoa học trẻ" tự giác, tích cực tổ chức
các quá trình " xây dựng tri thức mới cho bản thân"[14,38]. Hoạt động đó được
diễn ra giống như " hoạt động nghiên cứu khoa học, dù rằng kết quả này khơng có


5

gì mời đối với nhân loại, song lại là điều mới mẻ đối với học sinh. Người giáo
viên phải thực sự quan tâm đến cả nội dung khoa học mà học sinh đã xây dựng lẫn
phương pháp hoạt động của học sinh để đạt được điều đó. Do vậy, giáo viên phải
là nhà thiết kế, tổ chức, chỉ đạo thi cơng. Đó là một hoạt động sáng tạo và địi hỏi
tài nghệ sư phạm, lịng kiên trì, sự khoan dung và độ lượng cao. Bởi vì giáo viên
phải chỉ đạo lớp trẻ non nớt không phải tái tạo lại cái đã biết mà là đi xây dựng cái
mới cho họ, cịn đối với giáo viên thì đó lại là điều quá cũ.
Những điều đó cho thấy, dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương
pháp dạy học cụ thể, mà là một tập hợp gồm nhiều phương pháp dạy học liên kết
chặt chẽ với nhau, bổ sung cho nhau để mang lại hiệu quả dạy học mong muốn.
Trong đó, phương pháp xây dựng bài tốn Ơrixtic (tạo ra tình huống có vấn đề)
giữ vai trị trung tâm, gắn kết với các phương pháp khác tạo thành một hệ thống
thống nhất.

Dạy học giải quyết vấn đề cũng không hạn chế ở phạm trù phương pháp dạy
học. Để việc tiếp cận và áp dụng dạy học giải quyết vấn đề vào q trình dạy học
địi hỏi phải có sự cải tạo về nội dung, cách thức tổ chức dạy học trong mối liên hệ
thống nhất. Riêng trong phạm vi phương pháp dạy học nó có khả năng thâm nhập
vào hầu hết những phương pháp dạy học khác và làm cho chúng trở nên tích cực
hơn, có hiệu quả hơn. Vì vậy dạy học giải quyết vấn đề cần được coi như tên gọi
để chỉ cơ sở của các phương pháp dạy học có khả năng kích thích người học tham
gia vào hoạt động nhận thức một cách tích cực, liên tục và chủ động dưới sự chỉ
đạo của giáo viên.
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 giải quyết hay kết quả của nó chưa được học
sinh biết trước, nhưng học sinh đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuất
phát để từ đó thực hiện sự tìm tịi kết quả hay cách thức hình thành bài làm. Nói
cách khác, đó là câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời nhưng có thể bắt tay vào
tìm kiếm lời giải đáp".


6

"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 các lý thuyết đã có hoặc một câu hỏi
tìm giải pháp cho một mục đích thiết thực nào đó, hoặc lý thuyết chưa trọn vẹn...".
Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khách quan lẫn yếu tố chủ quan:
- Yếu tố khách quan - dẫn liệu xuất phát cho phép giải quyết vấn đề, tìm ra lời
giải.
- Yếu tố chủ quan - học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề cần giải quyết.
Vấn đề không phải là những câu hỏi mà học sinh đã biết trước lời giải đáp, cũng
không phải là những câu hỏi mà học sinh khơng biết câu trả lời cũng như khơng

có phương tiện để tìm ra câu trả lời.
Như vậy: "Vấn đề chứa những mâu thuẫn nhận thức. Lúc đầu mâu thuẫn đó
cịn mang tính khách quan, sau khi học sinh tiếp nhận và ý thức được mâu thuẫn
đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan, tồn tại trong ý nghĩ của học sinh dưới
dạng một vấn đề mới bài tập hay một bài tốn".
1.1.2.2. Tình huống có vấn đề
* Khái niệm tình huống có vấn đề:
"Tình huống có vấn đề" là tình huống mà học sinh gặp khó khăn hay ý thức
được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình
thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề.
Nhà giáo dục Xô Viết Rubinstein đã khẳng định:"tư duy bắt đầu từ tính huống có
vấn đề"
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh tự ý thức
được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và hứng thú giải quyết vấn đề, biết được
mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm thế nào.
Trên cơ sở đó người ta ghi nhận những dấu hiệu của tình huống có vấn đề như
sau:
- Nó bao gồm cái gì chưa biết địi hỏi phải có sự tìm tịi sáng tạo tham gia hoạt
động tư duy và sự nhanh trí đáng kể.


7

- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trước những dự kiện nào đó để
làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tịi sáng tạo.
- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với học sinh. Nếu quá đơn giản, chứa
đựng những lời giải tường minh từ kho tri thức cũ của học sinh thì khơng tạo ra
được sự kích thích, mà sẽ tạo ra sự thờ ơ, coi thường. Ngược lại, nếu tình huống
q khó, học sinh khơng thể tìm ra câu trả lời thì dễ dẫn đến tâm lý bi quan, chán
nản dẫn đến thờ ơ.

- Đồng thời với tính vừa sức là tính mới lạ, tính khơng bình thường của bài tốn
nhận thức nhằm kích thích sự hứng thú và lòng khao khát nhận thức của học sinh.
* Các kiểu tình huống có vấn đề:
-Tình huống nghịch lý và tình huống khơng phù hợp: Đây là tình huống mà
học sinh quan sát thấy một hiện tượng vật lý nào đó xẩy ra trái với những suy nghĩ
thông thường, trái với những kiến thức mà họ đã biết hoặc là chưa bao giờ gặp nên
không biết dựa vào đâu để lý giải. Sự trái ngược giữa quan niệm và kết quả quan
sát trong thực tế tạo nên nghịch lý trong suy nghĩ, rồi từ đó kích thích tư duy của
học sinh. Giáo viên có thể đưa học sinh vào kiểu tình huống có vấn đề này bằng
cách kể một câu chuyện, dùng tranh vẽ, mơ hình hoặc thí nghiệm đơn giản.
Nghịch lý là loại mâu thuẫn mang tính chủ quan một cách trực tiếp, giáo viên
không phải dùng các phương pháp buộc học sinh chấp nhận vấn đề nên có thể tiết
kiệm thời gian và huy động học sinh tham gia tích cực hơn vào q trình dạy học.
Đối với những tình huống nghịch lý, việc giải quyết vấn đề buộc học sinh phải tìm
hiểu nguyên nhân về mặt khoa học của hiện tượng bằng việc xây dựng kiến thức
mới.
Ví dụ: Khi nghiên cứu về hiện tượng sức căng mặt ngoài, giáo viên yêu cầu học
sinh dự đoán hiện tượng xảy ra nếu ta thả một ít mẩu xốp nhỏ vào khay đựng
nước. Sau đó nhỏ một giọt xà phịng vào giữa các mẩu xốp đó. Đa số học sinh cho
rằng khơng có hiện tượng gì xảy ra. Khi giáo viên làm thí nghiệm cho thấy: ban
đầu các mẩu xốp hút nhau và dính lại với nhau. Sau khi nhỏ giọt xà phịng vào
chúng tản ra rất nhanh về phía thành của khay nước.Tình huống này đã tạo ra một


8

sự bất ngờ đối với học sinh, nếu được tìm hiểu ngun nhân của hiện tượng đó thì
học sinh sẽ cảm thấy rất hứng thú.
-Tình huống lựa chọn và tình huống bác bỏ: Đây là tình huống mà học sinh
đứng trước một vấn đề hay một số phương pháp mang một số dấu hiệu quen thuộc

liên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết nhưng chưa
chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào hay phương pháp nào để giải quyết vấn đề
sẽ có hiệu quả nhất. Đối với những tình huống như vậy, vấn đề nhận thức đã được
đưa ra trước và nhiệm vụ của học sinh là phải cân nhắc, lựa chọn một kết quả
đúng duy nhất và bác bỏ kết quả sai.
Ví dụ: Khi dạy bài "Rơi tự do", giáo viên tiến hành thí nghiệm thả rơi một miếng
bìa và một miếng kim loại có hình dạng và kích thước như nhau. Học sinh quan
sát thấy miếng kim loại rơi nhanh hơn và đưa ra kết luận: vật nặng rơi nhanh hơn
vật nhẹ. Nếu kết luận này đúng thì hai vật nặng như nhau sẽ rơi nhanh như nhau.
Giáo viên làm tiếp thí nghiệm thứ hai: lấy hai miếng bìa giống hệt nhau, trong đó
một miếng để ngun cịn miếng kia thì vo tròn lại. Thả cho hai vật rơi ở cùng một
độ cao. Kết quả học sinh thấy rằng miếng bìa được vo tròn lại rơi nhanh hơn. Như
vậy, kết quả thí nghiệm hai đã bác bỏ giả thuyết nêu trên, đồng thời đặt ra cho học
sinh một vấn đề mới: Sự rơi tự do trong khơng khí khơng phụ thuộc vào trọng
lượng của các vật, vậy nó phụ thuộc vào yếu tố nào?
-Tình huống gây ra sự xung đột: Đây là tình huống mà những sự kiện, hiện
tượng xảy ra trong tình huống đó trái ngược với suy nghĩ của học sinh. Điều này
tạo ra sự xung đột trong tư duy của họ.
Ví dụ: Khi nghiên cứu định luật Becnuli, giáo viên giới thiệu với học sinh dụng cụ
thí nghiệm gồm một phễu nhỏ được lồng vào trong một phễu lớn hơn và đặt câu
hỏi: Nếu ta thổi vào phễu lớn thì phễu nhỏ sẽ chuyển động như thế nào? Ở tình
huống này, đa số học sinh đều cho rằng phễu nhỏ sẽ bay ra phễu lớn. Khi giáo
viên tiến hành thí nghiệm cho học sinh quan sát. Kết quả là khi thổi phễu nhỏ đi
vào trong phễu lớn. Kết quả thí nghiệm đặt ra trong đầu học sinh một câu hỏi tại
sao? Trong đầu học sinh xảy ra sự xung đột giữa suy nghĩ logic của bản thân và
một bên là hiện tượng xảy ra trái với logic đó.


9

-Tình huống phát triển hồn chỉnh: đây là tình huống học sinh đứng trước một
tình huống vấn đề chỉ mới giải quyết một phần, một bộ phận, trong phạm vi hẹp
cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng thêm sang những lĩnh vực mới.
Để giải quyết tình huống đó, học sinh phải biết vận dụng những kiến thức, kỹ
năng, kỹ xảo đã biết. Quá trình này vừa giúp học sinh hoàn chỉnh, tiếp thu kiến
thức mới vừa giúp học sinh củng cố lại kiến thức cũ. Đây cũng là tình huống mà
khi dạy học mơn vật lý, giáo viên có nhiều cơ hội để khai thác và tạo nên những
tình huống có vấn đề theo dạng này. Nhiều nhất là giáo viên có thể giao học sinh
giải quyết những vấn đề, sự kiện có liên quan đến việc vận dụng những tri thức đã
biết vào thực tế.
Ví dụ: Khi nghiên cứu về bản chất dòng điện trong chất điện phân, giáo viên có
thể giới thiệu với học sinh các dụng cụ thí nghiệm như trong sách giáo khoa. Giáo
viên tiến hành thí nghiệm: đổ nước cất vào, đóng khóa k, kim điện kế khơng lệch.
Vậy nước cất khơng dẫn điện. Sau đó, thay nước cất bằng nước thường, đóng khóa
k, kim điện kế lệch. Vậy nước thường dẫn điện. Giáo viên đặt câu hỏi tại sao nước
cất không dẫn điện mà nước thường dẫn điện. Để tìm hiểu nguyên nhân, giáo viên
tiếp tục làm thí nghiệm bằng cách cho muổi vào nước cất và thấy rằng kim điện kế
quay chứng tỏ dung dịch muối ăn dẫn điện. Vậy có phải là bất cứ dung dịch nào
cũng dẫn điện? Giáo viên lại làm thí nghiệm với dung dich nước đường, kết quả
cho thấy kim điện kế không quay, chứng tỏ dung dịch đường không dẫn điện. Vậy
dung dịch như thế nào thì dẫn điện? Giáo viên dựa vào kiến thức về sự phân ly mà
học sinh đã học để dẫn dắt học sinh đi đến kết luận về dung dịch điện phân.
Việc phân loại các kiểu tình huống có vấn đề như trên chỉ có tính tương đối.
Trong q trình dạy học, người giáo viên có thể tạo thêm những kiểu tình huống
khác nữa. Một sự kiện cụ thể có thể có sự tham gia đồng thời của một số tình
huống thuộc các loại khác nhau.
Thực tế, việc tạo ra tình huống có vấn đề trong dạy học thực sự là cả một
nghệ thuật sư phạm mà việc vận dụng nó cần phải có sự đầu tư kỹ lưỡng, gia công
nghiêm túc của người giáo viên. Cùng một nội dung dạy học, cùng một đối tượng
học sinh, nhưng nếu khơng có sự gia cơng sư phạm thì khơng thể đặt học sinh vào

10

tình huống có vấn đề được. Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề cịn
địi hỏi người giáo viên phải nắm chắc kiến thức khoa học cũng như hiểu rõ lượng
kiến thức mà học sinh cần chiếm lĩnh để tạo ra những tình huống phù hợp với từng
đối tượng học sinh. Mặt khác, giáo viên cũng phải biết cách kích thích, tạo "thế
năng tâm lý tư duy" cho học sinh, khuyến khích họ tham gia vào việc giải quyết
vấn đề.
1.1.3. Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề có 3 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.
1.1.3.1. Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề
Nhiệm vụ của giai đoạn này là tạo ra tình huống có vấn đề nhằm kích thích
thần kinh hoạt động, tạo cho học sinh một trạng thái hưng phấn cao độ. Học sinh
có nhu cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào cơng việc. Nội dung hoạt
động của giáo viên là: tạo cho được "vấn đề nhận thức", tức là tạo được mẫu thuẫn
khách quan giữa cái đã biết và cái cần tìm . Sau đó "cấy" mâu thuẫn khách quan
đó vào tiến trình nhận thức của họ, làm cho học sinh thấy được, cảm nhận được sự
tồn tại hiển nhiên mâu thuẫn đó trên con đường học tập của mình. Tiếp đó, giáo
viên phải khơi nguồn tiềm lực ở học sinh để họ thấy được rằng họ đã có những
vốn kiến thức cần thiết, chỉ cần họ cố gắng thì họ có thể tự lực giải quyết những
mâu thuẫn đó.
Nội dung hoạt động của học sinh trong giai đoạn này là tiếp nhận bài toán
nhận thức, tiếp nhận vấn đề mà giáo viên đặt ra và chuyển sang trạng thái sẵn sàng
tích cực hoạt động.
Điều quan trọng nhất của giai đoạn này là làm thế nào để học sinh nhận ra
được và tiếp nhận bài tốn nhận thức. Điều này địi hỏi giáo viên phải có nghệ
thuật sư phạm trong việc tạo ra tình huống có vấn đề để kích thích, tạo thế năng

tâm lý tư duy cho học sinh.
*Các biện pháp tạo tình huống có vấn đề trong vật lý:
- Sử dụng thí nghiệm vật lý;
- Sử dụng bài tập vật lý;


11

- Sử dụng thí dụ trong đời sống;
- Kể một câu chuyện lịch sử;
- Sử dụng một câu chuyện hay thông tin thực tế;
1.1.3.2. Giai đoạn nghiên cứu, hướng dẫn giải quyết vấn đề, hợp thức hóa
kiến thức, kỹ năng
Đây là giai đoạn rất quan trọng, bởi vì ở đây học sinh đã dần làm quen với
phương pháp nghiên cứu của nhà khoa học, ở mức độ tập dượt xây dựng kiến
thức để phản ánh những sự kiện thực tế.
Các bước chủ yếu của giai đoạn này là:
-Tìm kiếm việc xây dựng giả thuyết khoa học, cần hướng dẫn để học sinh biết
cách quan sát sự kiện (có thể qua mơ hình hoặc thí nghiệm, hay quan sát với
những kiến thức đã có).
- Khi có giả thuyết, giáo viên cần chỉ đạo, hướng dẫn để học sinh thảo luận các
phương án đánh giá tính đúng đắn của giả thuyết đó.
- Bước cuối cùng là 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 giai đoạn này giáo viên cũng cần chú ý rèn
luyện cho học sinh cách diễn đạt tư tưởng vật lý bằng ngôn ngữ khoa học.
1.1.3.3. Giai đoạn củng cố và vận dụng kiến thức, kỹ năng mới
Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học giải quyết vấn đề. Quá trình
dạy học dù diễn ra theo giai đoạn nào cũng đòi hỏi phải trải qua giai đoạn củng cố,
ôn tập tri thức đã có bằng nhiều cách vận dụng nó vào những tình huống khác

nhau.
Trong giai đoạn này cần đảm bảo các mặt sau:
- Tổng kết và hệ thống hóa tri thức mới đã xây dựng thơng qua việc giải quyết vấn
đề.
- Hình thành phương pháp nhận thức một vấn đề khoa học cho học sinh củng cố
niềm tin nhận thức cho họ.
- Nêu vấn đề mới có liên quan đến tri thức vừa mới xây dựng được theo tinh thần
tìm tịi, nghiên cứu.


12

1.1.4. Các điều kiện đảm bảo cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề
-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 học sinh 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 sự nỗ lực của chủ thể vượt qua những vùng phát triển gần do giáo viên tạo
ra trong điều kiện của bài học. Vì vậy, dạy học giải quyết vấn đề có thể thực hiện
cho các loại tiết học khác nhau: bài học kiến thức mới, bài học bài tập vật lý, bài
học thực hành vật lý, bài học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức, bài học ngoại
khóa. Tuy nhiên để thực hiện dạy học giải quyết vấn đề cần phải sắp xếp, cấu tạo
theo một trật tự logic các kiến thức từ vĩ mô (từng phần, từng chương) đến vi mơ
(từng bài học) theo tiến trình nhận thức của vật lý.
-Thiết bị dạy học: Vật lý là môn khoa học thực nghiệm nên thí nghiệm vật lý
đóng vai trị rất quan trọng trong các phương pháp dạy học vật lý. Đối với dạy học
giải quyết vấn đề, thí nghiệm vật lý là hạt nhân của hành động kiểm tra xác nhận
giả thuyết. Dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọng của việc thực hiện
dạy học GQVĐ.
-Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của giáo viên là yếu tố quan trọng
nhất quyết định sự thành công của DHGQVĐ.

Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung vật lý kết hợp những kỹ năng sư phạm
cần thiết giáo viên xác định chính xác nội dung khoa học của bài học, phát biểu
thành mệnh đề ngắn gọn, rõ; từ đó xây dựng tình huống có vấn đề, đặt học sinh
trước câu hỏi nhận thức hấp dẫn ở tính thiết thực, bất ngờ, mới lạ...dẫn dắt học
sinh giải quyết vấn đề bằng hệ thống câu hỏi định hướng hành động nhận thức
theo tiến trình nhận thức sáng tạo vật lý. Tài năng sư phạm của giáo viên được thể
hiện ở các câu hỏi định hướng này.
Căn cứ vào mức độ tìm tịi trong hành động của học sinh do câu hỏi định
hướng đưa lại có thể phân chia 3 kiểu định hướng theo thứ tự từ thấp đến cao:
+Định hướng tái tạo cụ thể: Câu hỏi của giáo viên nhằm vào việc tái tạo ở học
sinh từng hành động, thao tác cụ thể mà trước đó học sinh đã biết. Đây là mức độ
thấp nhất của sự tìm tòi. Kiểu định hướng này đảm bảo được hiệu quả rèn luyện


13

kỹ năng và tạo cơ sở cần thiết cho học sinh có thể thích ứng được với sự định
hướng tìm tòi trong dạy học. Các dạng câu hỏi hiện tượng (quá trình) này tương tự
với hiện tượng (quá trình) nào đã biết? Vấn đề này có liên hệ với vấn đề nào tương
tự? Mối liên hệ như thế nào? Các bước giải quyết vấn đề tương tự. Làm thế nào để
quy vấn đề này về vấn đề tương tự đã biết cách giải quyết?
+Định hướng khái qt chương trình hóa: Câu hỏi của giáo viên nhằm vào việc
giúp học sinh ý thức được đường lối khái quát hóa của việc tìm tịi giải quyết vấn
đề, sự định hướng được chương trình hóa theo các bước hợp lý. Đầu tiên là câu
hỏi địi hỏi học sinh tự lực nỗ lực tìm tịi giải quyết vấn đề đặt ra. Nếu học sinh
khơng đáp ứng được thì có sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên. Đây là sự phát triển
định hướng khái qt ban đầu, thu hẹp dần phạm vi tìm tịi sao cho vừa sức với
học sinh (là sự gợi ý chi tiết hóa thêm câu hỏi khái quát ban đầu). Nếu học sinh
vẫn chưa đáp ứng được thì chuyển dần sang câu hỏi định hướng tái tạo từ việc
hướng dẫn theo angơirit (cho biết trình tự thực hiện các hành động thao tác) để

theo đó học sinh tự giải quyết vấn đề. Nếu học sinh vẫn không huy động đúng
hành động, thao tác mong đợi thì thực hiện hướng dẫn tái tạo đối với mỗi hành
động hoặc thao tác đó. Các câu hỏi thường dùng là: Bài toán yêu cầu giải quyết
vấn đề gì? Câu hỏi của bài tốn? bài tốn đã cho biết những điều kiện gì? Dự đốn
hiện tượng sẽ xẩy ra? Q trình mơ tả có thể chia thành các giai đoạn như thế nào?
Mỗi giai đoạn có thể liên quan đến hiện tượng vật lý nào? Định luật nào chi phối?
Vì sao có dự đốn đó? Làm thế nào để kiểm tra dự đoán? Cần phải thực hiện thí
nghiệm như thế nào để kiểm tra dự đốn? kết quả thí nghiệm có phù hợp với dự
đốn khơng? Có điều gì mới được rút ra từ thí nghiệm?
+Định hướng tìm tịi nghiên cứu sáng tạo: Câu hỏi của giáo viên nhằm vào
việc yêu cầu học sinh tìm tòi, huy động hoặc xây dựng kiến thức và cách thức hoạt
động thích hợp để giải quyết vấn đề. Đây là mức độ cao nhất của u cầu tìm tịi
sáng tạo cho học sinh, có tác dụng bồi dưỡng năng lực tư duy, năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh. Thực hiện kiểu định hướng này là một việc khơng dễ dàng.
Nó phụ thuộc vào tài năng sư phạm của giáo viên, vào đối tượng học sinh, vào
chính nội dung khoa học của kiến thức.


14

Trong các kiểu định hướng trên, định hướng khái quát chương trình hóa là
kiểu định hướng trung gian phát huy mặt ưu điểm của hai kiểu định hướng tái tạo
và khái quát đồng thời cho phép thực hiện ở đa số đối tượng học sinh với nhiều
kiến thức điển hình trong chương trình vật lý phổ thơng.
Như vậy, phương tiện quan trọng trong dạy học giải quyết vấn đề là hệ thống
câu hỏi định hướng hành động nhận thức của học sinh. Câu hỏi phải đạt các yêu
cầu:
* Yêu cầu về logic học: diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thỏa mãn luật
đồng nhất, nghĩa là đối tượng của câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng học sinh
không xác định rõ đối tượng dẫn đến hỏi một đường trả lời một nẻo.

*Yêu cầu về nội dung khoa học: Câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đúng và từng
bước giải quyết vấn đề đặt ra.
* Yêu cầu về phương pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện được chức năng định
hướng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo Vật lý, nghĩa là phải đảm bảo
câu trả lời đúng với hy vọng của giáo viên.
1.1.5. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề:
* Mức độ 1: Nêu vấn đề
Ở mức độ này giáo viên dành thời gian để tạo những tình huống gây ra sự
kích thích hoạt động thần kinh và dừng ở tốc độ đủ chậm để học sinh nhận ra bài
toán nhận thức, thậm chí có thể suy ngẫm phương hướng giải quyết. Sau đó giáo
viên trình bày cách giải quyết vấn đề và tự mình giải quyết vấn đề trong sự theo
dõi và kiểm tra của học sinh. Kết quả là học sinh tiếp nhận tri thức trong sự cùng
tư duy với giáo viên. Ở học sinh chỉ có thể tiến hành các thao tác tư duy ngầm,
bằng ngôn ngữ thầm, theo mẫu các thao tác của giáo viên và học tập theo mẫu ấy.
Dạy học ở mức độ này có tác dụng duy trì sự chú ý theo dõi bài giảng của học
sinh, nhờ đó học sinh hiểu bài. Nhưng học sinh vẫn chưa đóng được vai trị chủ
thể của sự học theo nghĩa đầy đủ và chưa được thực hiện các thao tác thực hành và
về hoạt động chân tay trong học tập vật lý. Mặc dù trong quá trình dạy học giáo
viên có thể dùng đến các phương tiện lời nói hay phương tiện trực quan, thậm chí
cả phương tiện thực hành nhưng học sinh chỉ mới được nghe, nhìn các hoạt động


15

trình bày gợi vấn đề chứ họ khơng có cơ hội phát biểu, phê phán, trao đổi và
không được sử dụng các phương tiện đó. Mức độ này có nhược điểm là học sinh
chưa có điều kiện để trực tiếp bộc lộ khả năng tìm kiếm tri thức và do đó chưa rèn
luyện được kỹ năng ngơn ngữ và thực hành vật chất.
*Mức độ 2: Tìm tịi một phần (tìm tòi từng phần)
Dạy học ở mức độ này đòi hỏi giáo viên phải tạo cơ hội cho học sinh cùng

tham gia hoạt động thực sự. Phải để cho học sinh bộc lộ suy nghĩ bằng ngôn ngữ
hoặc tham gia cùng giáo viên ở một số khâu thực hành thí nghiệm...trong các giai
đoạn: tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, và vận dụng tri thức của dạy
học giải quyết vấn đề đều có thể tổ chức cho học sinh tham gia hoạt động.
Hình thức tổ chức thực hiện dạy học ở mức độ này rất đa dạng: Đơn giản nhất là
hình thức đàm thoại có nêu vấn đề, cao hơn thì giao nhiệm vụ cho học sinh tham
gia tính tốn một số chi tiết, thực hiện một số thao tác thực hành, phức tạp hơn
nữa là giao cho học sinh làm việc với tư liệu riêng sau đó trình bày tồn bộ lập
luận, cách giải quyết và kết quả của một cơng đoạn nào đó có thể tổ chức học theo
nhóm hoặc cả lớp...
Khi thực hiện dạy học ở mức độ này giáo viên cần chú ý để làm sao huy động
hết được cả tập thể lớp cùng tham gia hoạt động trong sự cộng tác với giáo viên để
giải quyết một nhiệm vụ chung. Sự chỉ đạo và hướng dẫn của giáo viên được thực
hiện trực tiếp và liên tục để học sinh gặp bế tắc là có thể nhận được sự gợi mở, dẫn
dắt theo tinh thần gợi vấn đề, gợi hướng đi.
*Mức độ 3: Nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo (tìm tịi sáng tạo)
Dạy học giải quyết vấn đề đạt đến mức độ cao nhất trong trường hợp học sinh
đã được tập dượt và quen với cách tìm tịi từng phần với sự hợp tác chỉ đạo trực
tiếp của giáo viên. ở mức độ tìm tịi sáng tạo thì sự tự lực của học sinh là chủ yếu,
sự hướng dẫn và chỉ đạo của giáo viên có tính chất định hướng và ở tầm gián tiếp.
Do yêu cầu khá cao như vậy nên cũng đòi hỏi nhiều thời gian và đủ phương tiện,
tư liệu học tập cho học sinh.
Hình thức tổ chức dạy học ở mức độ này thường được tiến hành dưới dạng
các bài tập thí nghiệm, các tiểu luận chuyên đề, các bài học có định hướng thiết


16

kế. Có thể giao cho mỗi học sinh một đề tài, cũng có thể giao cho mỗi nhóm một
đề tài. Một hình thức khác ở mức độ này là nghiên cứu trong học tập, tức là sau

khi học sinh đã ý thức được vấn đề đặt ra (do giáo viên hướng dẫn, cao hơn là học
sinh tự lực đề xuất được vấn đề) họ tự mình vạch ra kế hoạch, tìm tịi xây dựng giả
thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát thí nghiệm, phân tích
kết quả thí nghiệm, khái qt hóa và rút ra kết luận.
1.1.6. Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề là quá trình dạy học được giáo viên tổ chức phỏng
theo quá trình nhận thức sáng tạo vật lý, đến gần hơn với q trình tìm tịi nghiên
cứu của nhà khoa học, trong đó có chú ý đến những điểm khác biệt giữa nhà khoa
học và học sinh khi giải quyết vấn đề như: động cơ, hứng thú, nhu cầu, năng lực
giải quyết vấn đề, điều kiện, phương pháp làm việc. Trong q trình đó, học sinh
làm việc dưới sự giúp đỡ, định hướng của giáo viên trực tiếp hoặc gián tiếp. Có
thể thấy vai trị chức năng của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn
đề như sau:
Bảng1.1: Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề
Giáo viên
Tạo tình huống

Học sinh
Tiếp nhận nhiệm vụ nghiên cứu (ý thức được vấn đề,

có vấn đề

mong muốn giải quyết vấn đề, tin tưởng có thể giải quyết

được vấn đề)
Cung cấp các điều Sử dụng các phương pháp nhận thức giải quyết vấn đề,
kiện đảm bảo cho việc nêu giải thuyết, suy ra hệ quả logic, thực hiện thí nghiệm
giải quyết vấn đề (định kiểm tra, đánh giá kết quả.
hướng, trọng tài)
Hợp thức hóa kiến Ghi nhận kiến thức (bao gồm cả kỹ năng mới, phương

thức
pháp mới)
Tạo tình huống vận Vận dụng tri thức giải quyết vấn đề trong tình huống mới
dụng, trọng tài đánh
giá kết quả vận dụng
1.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong môn Vật lý


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 và đời sống. Đó là những hiện tượng mới, q
trình mới khơng thể lý giải được bằng các 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...
- Giải quyết vấn đề là quá trình nhà nghiên cứu sử dụng các phương pháp, phương
tiện nghiên cứu khác nhau theo con đường của chu trình sáng tạo khoa học để đi
tìm câu trả lời. Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là tri thức mới: lý thuyết
mới, định luật mới, ứng dụng vật lý mới...
Trong nghiên cứu vật lý để giải quyết vấn đề, các nhà vật lý sử dụng các phương
pháp sau:
1.2.1. Phương pháp tương tự
Phương pháp tương tự là phương pháp nhận thức khoa học nhờ việc sử dụng
sự tương tự và phép suy luận tương tự nhằm thu nhận tri thức mới. Phương pháp
này cho phép đưa ra những phỏng đoán bước đầu, sẽ được nghiên cứu tiếp bằng
các phương pháp khác, là một yếu tố kích thích sự ra đời của giả thuyết khoa học.
Các giai đoạn cơ bản của phương pháp tương tự:
- Tập hợp những dữ kiện về đối tượng cần nghiên cứu và các dấu hiệu về đối
tượng đã có những hiểu biết phong phú định đem đối chiếu.
- Tiến hành phân tích những điểm giống nhau và khác nhau giữa hai loại hiện
tượng, kiểm tra xem các dấu hiệu giống nhau có đồng thời là các dấu hiệu bản

chất của đối tượng hay không.
- Truyền các dấu hiệu của đối tượng đã biết cho đối tượng cần nghiên cứu bằng
suy luận tương tự.
- Kiểm tra tính đúng đắn của các kết luận rút ra (hoặc các hệ quả của chúng) có
tính chất giả thuyết đó ở chính đối tượng cần nghiên cứu. Trên cơ sở đó đề xuất
những khái niệm mới, mơ hình mới, dự đốn quy luật mới của hiện tượng cần
nghiên cứu.

1.2.2. Phương pháp giả thuyết


18

Phương pháp giả thuyết là phương pháp nghiên cứu dựa trên việc đề xuất một
điều giả định (phỏng đoán) nào đó để từ đó suy ra câu trả lời cần có (là sự giải
thích hay tiên đốn sự kiện). Phương pháp này cho phép nhà nghiên cứu đưa ra
các giả thuyết khoa học từ đó có thể giải thích, tiên đoán các sự kiện và tiếp tục sử
dụng các phương pháp mơ hình hóa, phương pháp thực nghiệm để xây dựng tri
thức mới.
Cấu trúc của phương pháp giả thuyết:
- Quan sát thực tế hoặc phân tích những cơ sở lý thuyết đã có sẵn, so sánh đối
chiếu với những hiểu biết thực tế đã có về hiện tượng, để sơ bộ đề ra một phỏng
đoán khoa học.
- Dựa trên những cơ sở phân tích lý thuyết để chính xác hóa phỏng đốn, xây dựng
mơ hình đơn giản về hiện tượng cho phép tính tốn sơ bộ những hệ quả của nó.
Khi đó phỏng đốn khoa học sẽ trở thành một giả thuyết khoa học. Phát biểu giả
thuyết được đề xuất.
1.2.3. Phương pháp mơ hình hóa
Phương pháp mơ hình hóa là phương pháp nghiên cứu dựa trên mơ hình lý
thuyết (mơ hình trong tư duy) của đối tượng gốc và nghiên cứu trên mơ hình, tức

là vận hành mơ hình lý thuyết tiến hành thí nghiệm trong tư duy bằng các thao tác
lý thuyết, thao tác logic) để rút ra câu trả lời cần có. Nó có tính chất là một điều
tiên đoán về đối tượng gốc (và sẽ kiểm tra, đối chiếu với thực nghiệm).
Phương pháp này cho phép nhà khoa học:
- tiên đoán những sự kiện, hiện tượng thực tế, các định luật của thực tế khách quan
mà tiếp đó sẽ được kiểm tra dự, hợp thức hóa nhờ phương pháp thực nghiệm để
xây dựng tri thức mới.
- giải thích một cách lý thuyết những sự kiện thực tế, những định luật thực nghiệm
nhờ đó có thể khẳng định giá trị khoa học của các tri thức đó.
- đối chiếu với các bằng chứng thực nghiệm đã được khẳng định để kiểm tra
khẳng định giá trị của giả thuyết, hoặc các giả thuyết khoa học được dùng làm cơ
sở xuất phát cho việc xây dựng và vận hành mô hình.
Cấu trúc của phương pháp mơ hình:


19

- Lựa chọn mơ hình: thay thế đối tượng gốc bằng vật đại diện chỉ tồn tại trong tư
duy nghiên cứu, chỉ có tính chất và mối quan hệ chính của đối tượng được nhà
nghiên cứu quan tâm.
- Nghiên cứu trên mơ hình: Vận hành mơ hình để rút ra kết luận với tính cách là
một hệ quả logic.
- Xử lý kết quả : kiểm tra khả năng có thể chấp nhận được của kết quả để có thể
chuyển kết quả về đối tượng, hợp thức hóa mơ hình bằng cách đối chiếu với thực
nghiệm, chỉnh lý, bổ sung kết quả khác hoặc mơ hình nếu cần.
1.2.4. Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng
Thí nghiệm tưởng tượng là một phương pháp suy luận lý thuyết về hành vi
của một đối tượng lý tưởng khơng có hoặc khơng thể có trong thực tế; là một dạng
làm việc với các đối tượng thực trong những điều kiện lý tưởng hoặc với các mơ
hình lý tưởng của các đối tượng thực. Đây là phương pháp quan trọng để tiếp cận

bản chất của sự vật, là cầu nối giữa thực nghiệm và lý thuyết, cần thiết để hình
thành một số khái niệm khoa học, xây dựng các định luật hoặc thuyết tổng quát
của hiện tượng, dựa trên sự lý tưởng hóa, khái quát hóa, ngoại suy các thí nghiệm
hiện thực đã có từ trước.
Cấu trúc của phương pháp thí nghiệm tưởng tượng:
- Phân tích những hiện tượng thực, thí nghiệm thực để đặt vấn đề cho những
nghiên cứu tiếp theo bằng thí nghiệm lý tưởng.
- Xây dựng một mơ hình lý tưởng để thay thế đối tượng nghiên cứu trong thí
nghiệm lý tưởng.
- Dùng các thao tác tư duy, các suy luận logic hoặc toán học để phân tích những
tiến trình khả dĩ của hiện tượng dựa theo những quy luật vận động của mô hình,
khi biến đổi một cách có chủ định các điều kiện lý tưởng.
- Phân tích những kết luận thu được, suy luận từ những kết luận đó ra các hệ quả
mới, trong đó có việc xác định các thí nghiệm thực có thể tiến hành tiếp theo mà
từ trước đến nay chưa biết.
1.2.5. Phương pháp thực nghiệm


20

Đây là phương pháp bao gồm tất cả các khâu của quá trình nhận thức từ việc
đặt ra vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệm hoặc quan sát, đến khâu đề ra giả
thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết, xử lý kết quả và rút ra kết luận về
vấn đề nghiên cứu. Phương pháp này có thể giúp nhà khoa học đề xuất những tri
thức mới, khái niệm mới, định luật mới và tiếp theo tri thức đó sẽ được lý giải một
cách lý thuyết dựa trên những nghiên cứu lý thuyết; cung cấp những bằng chứng
thực nghiệm mới dẫn tới sự cần thiết phải xây dựng các giả thuyết khoa học mới
hoặc những bằng chứng cần thiết cho việc đối chiếu, hợp thức hóa, khẳng định giá
trị hoặc chỉnh lý, bổ sung hay bác bỏ những kết luận đã được đề xuất do kết quả
của phương pháp thực nghiên cứu lý thuyết.

Cấu trúc của phương pháp thực nghiệm:
- Xử lý một giả thuyết, dự đốn đã có thể đưa vào kiểm tra bằng thực nghiệm:
điều gì cần tới sự khảo sát thực nghiệm? Cần tạo ra hay quan sát biến cố thực
nghiệm nào?
- Lựa chọn điều kiện thí nghiệm để có được hiện tượng dưới dạng thuần khiết:
phương tiện, máy móc, thiết bị thích hợp, phương pháp tiến hành thí nghiệm.
phương pháp quan sát đo đạc cụ thể.
- Tiến hành thí nghiệm: lắp ráp máy móc thiết bị và kiểm tra khả năng vận hành,
tiến hành thao tác thí nghiệm theo kế hoạch đã vạch ra, quan sát, đo đạc, ghi chép
các dữ liệu.
- Xử lý kết quả: xác định độ chính xác của phép đo, lập bảng, vẽ đồ thị; rút ra kết
luận về các thuộc tính, mối liên hệ, định luật.
1.3. Các phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề học tập
Để hướng dẫn học sinh giải quyết các vấn đề, rèn luyện cho họ cách tư duy
vật lý, bồi dưỡng tính sáng tạo, chủ động trong học tập, giáo viên có thể hướng
dẫn học sinh giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của nhà
khoa học vật lý. Dựa theo những phương pháp mà các nhà khoa học thường dùng
để giải quyết các vấn đề khoa học kỹ thuật, có thể hướng dẫn học sinh giải quyết
vấn đề bằng các phương pháp sau:
1.3.1. Phương pháp tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết


21

Phương pháp này có ý nghĩa là thoạt mới nhìn, mới tiếp xúc với vấn đề thì
khơng thấy ngày mối quan hệ của nó với những cái đã biết, khơng thể áp dụng
ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tịi
bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh, để tìm ra dấu hiệu tương tự với
cái đã biết nhưng chưa có phương pháp nào, quy trình hữu hiệu nào.
Có 3 trường hợp phổ biến như sau:

- Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề giải quyết bằng ngôn ngữ vật lý.
- Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lý phức tạp bị chi phối bởi
nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, mỗi hiện tượng chỉ bị chi
phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết.
- Hướng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều
giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định đã biết.
Phương pháp này thường được sử dụng trong việc hướng dẫn học sinh giải
các bài tập vật lý có tính sáng tạo, hướng dẫn học sinh phát biểu vấn đề ở giai
đoạn tạo tình huống nhận thức trong bài học xây dựng kiến thức mới.
1.3.2. Phương pháp hướng dẫn tìm tịi sáng tạo từng phần
Phương pháp này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học sinh
được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ mới có tính
quy luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc chưa biết đầy đủ.
Ở trường hợp này học sinh khơng thể hồn tồn chỉ sử dụng những kiến thức
đã biết, khơng có con đường suy luận logic để suy từ cái đã biết đến cái chưa biết,
mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức. Thơng
thường, trong khi tìm tịi để giải quyết một vấn đề mới học sinh không phải bế tắc
ngay từ đầu hoặc bế tắc trong cả quá trình nhận thức mà chỉ đến một phần nào đó
mới bế tắc địi hỏi phải tìm cái mới thực sự. Trong tình huống này thì trực giác
đóng vai trị quan trọng. Việc rèn luyện trực giác khoa học cho học sinh là điều
khó khăn. Tuy vậy giáo viên khơng thể chỉ ra cho học sinh con đường đi đến trực
giác mà tự học sinh phải thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm, khơng ai làm thay
được. Giáo viên có thể tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước
nhảy vọt đó bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành


22

những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của học sinh. Sau khi được rèn
luyện nhiều lần, học sinh sẽ tích lũy được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện,

đề xuất được những giải pháp mới để vượt qua khó khăn.
1.3.3.Phương pháp hướng dẫn tìm tịi sáng tạo khái quát
Phương pháp này, giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương hướng
chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch ra kế hoạch chi tiết và việc thực hiện kế
hoạch đó là do học sinh tự làm. Phương pháp này khơng những có tính tự lực cao
mà cịn phải có vốn kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững vàng và có một số kinh
nghiệm hoạt động sáng tạo. Kiểu hướng dẫn này phù hợp với đối tượng học sinh
khá giỏi.
1.4. Chuyển hóa phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu khoa học
vật lý thành phương pháp giải quyết vấn đề trong tìm kiếm xây dựng kiến
thức của học sinh
1.4.1. Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học
Trên cơ sở chu trình sáng tạo khoa học do Anhxtanh đề xuất, V-G
Razumopxki đưa ra sơ đồ chu trình nhận thức sáng tạo vật lý:

Mơ hình

Hệ quả

Sự kiện

Thực nghiệm


23

Theo Razumopxki, mỗi chu trình được bắt đầu bằng việc lựa chọn các nhóm
sự kiện từ quan sát. Người nghiên cứu đề ra giả thuyết (mơ hình) về bản chất của
chúng. Giả thuyết này cho phép suy luận để tiên đốn những sự kiện khác chưa
biết. Tính chất đúng đắn của giả thuyết được kiểm tra bằng thực nghiệm. Nếu

hệ

quả lý thuyết của mơ hình xuất phát được thực nghiệm chứng minh thì mơ hình
nêu ra được cơng nhận là phản ánh đúng tính chất của hiện tượng nghiên cứu. Nếu
kết quả thực nghiệm phủ định giả thuyết thì mơ hình nêu ra cần phải thay đối.
Từ sơ đồ trên, M Bunsenman và Razumopxki nêu ra những giai đoạn điển
hình của quá trình nhận thức khoa học như sau:
Thực tiễn  Vấn đề  Giả thuyết  Định luật  Hệ quả  Lý thuyết  Thực
tiễn
Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học của các nhà khoa học có thể chia
thành các giai đoạn như sau:
- Xác định rõ nội dung yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những điều kiện đã cho
và những điều kiện đạt tới.
- Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của lồi người đã có cách
giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tương tự chưa.
- Nếu đã có thì liệt kê tất cả các giải pháp đã có và lựa chọn một giải pháp thích
hợp.
- Nếu chưa có thì phải đề xuất ra giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương
tiện mới dùng làm công cụ để giải quyết.


24

Thử nghiệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới vào thực tiễn để đánh giá hiệu
quả của chúng, từ đó bổ sung, hồn thiện kiến thức đã xây dựng giải pháp đã đề
xuất.
1.4.2. Đặc điểm của quá trình học sinh giải quyết vấn đề trong học tập
Tư tưởng chủ đạo của dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá trình nhận thức
của học sinh đến gần hơn với q trình sáng tạo của nhà khoa học, thơng qua đó

hình thành cho học sinh năng lực tự giải quyết vấn đề.
Tuy nhiên, để áp dụng thành công phương pháp này vào quá trình dạy học
giáo viên cần chú ý đến những điểm khác nhau giữa nhà khoa học và học sinh
trong khi giải quyết vấn đề, trên cơ sở đó đề xuất những biện pháp sư phạm thích
thích hợp. Những đặc điểm đó là:
* Về động cơ, hứng thú và nhu cầu:
Nhà khoa học khi giải quyết vấn đề là đã tự xác định được rõ mục tiêu, tự
nguyện đem hết sức mình giải quyết bằng được vấn đề đặt ra, coi đó là nhu cầu
bức thiết về mục đích, trách nhiệm. Cịn ở học sinh, động cơ hứng thú đang được
hình thành; ý thức về mục đích trách nhiệm cịn đang mờ nhạt. Do đó, học sinh
chưa tập trung chú ý đem hết sức mình để giải quyết vấn đề trong học tập.
* Về năng lực tự giải quyết vấn đề:
Khi chấp nhận giải quyết một vấn đề, nhà khoa học đã có một trình độ, kỹ
năng, kỹ xảo cần thiết. Tuy nhiên nhiều khi nhà khoa học cũng phải tích lũy thêm
kinh nghiệm, sáng tạo thêm phương tiện lý thuyết và phương tiện vật chất để hoạt
động. Còn đối với học sinh, đây mới chỉ là bước đầu làm quen với việc giải quyết
một vấn đề khoa học. Vấn đề đặt ra cho học sinh phải giải quyết cũng giống như
vấn đề của nhà khoa học chỉ khác là kiến thức, kinh nghiệm, năng lực của họ còn
rất hạn chế.
* Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề:
Những kiến thức mà học sinh cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế
hệ các nhà khoa học đã phải trải qua thời gian dài mới đạt được và mỗi nhà khoa
học chỉ góp phần nhỏ vào lâu đài khoa học đó. Cịn học sinh thì chỉ dành một thời
gian ngắn để phát hiện một định luật vật lý.