Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập theo hướng phát huy tính tích cực tự lực của học sinh trong dạy học chương chất khí lớp 10 thpt luận văn thạc sỹ vật lý
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.86 MB, 101 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
ĐỖ THỊ VN
XÂY DựNG Và Sử DụNG Hệ THốNG BàI TậP THEO
HƯớNG PH¸T HUY TÝNH TÝCH CùC Tù LùC CđA
HäC SINH TRONG DạY HọC CHƯƠNG CHấT
KHí LớP 10 THPT
LUN VN THC S KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGHỆ AN – 2012
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
ĐỖ THỊ VN
XÂY DựNG Và Sử DụNG Hệ THốNG BàI TậP
THEO HƯớNG PH¸T HUY TÝNH TÝCH CùC Tù LùC
CđA HäC SINH TRONG DạY HọC CHƯƠNG
CHấT KHí - LớP 10 THPT
LUN VN THC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: LL&PPDH VẬT LÝ
Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. HÀ VĂN HÙNG
NGHỆ AN - 2012
2
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện Luận văn, tôi đã nhận được sự động
viên và giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS. TS. Hà Văn Hùng,
người đã hướng dẫn tôi trong suốt thời gian qua. Tơi xin được bày tỏ lịng
biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ quý báu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sau Đại học và
khoa Vật lý trường Đại học Vinh đã nhiệt tình giảng dạy và chỉ bảo cho tơi
trong suốt khóa học.
Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các giáo viên trong Trường
THPT Quảng Xương II đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi tiến hành thực
nghiệm đề tài của mình.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng luận văn vẫn khơng tránh khỏi
thiếu sót. Tác giả mong nhận được ý kiến góp ý của các Thầy, Cơ, đồng
nghiệp, bạn bè để kịp thời sửa chữa, hoàn thiện luận văn của mình.
Xin chân thành cảm ơn.
Vinh, tháng 10 năm 2012
Tác giả
Đỗ Thị Vân
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ...............................................................................................................1
1.
Lý do chọn đề tài ......................................................................................1
2.
Mục đích nghiên cứu ................................................................................2
3.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................2
4.
Giả thuyết khoa học .................................................................................3
5.
Nhiệm vụ nghiên cứu ...............................................................................3
6.
Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................4
7.
Đóng góp mới của luận văn .....................................................................4
8.
Cấu trúc của luận văn ...............................................................................4
Chƣơng 1.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG
BÀI TẬP VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở
TRƢỜNG PHỔ THÔNG .................................................................5
1.1.
Quan niệm về phƣơng pháp dạy học và phƣơng pháp dạy học
tích cực trong dạy học Vật lý...................................................................5
1.1.1. Quan niệm về phƣơng pháp dạy học .......................................................5
1.1.2. Phƣơng pháp dạy học tích cực trong dạy học Vật lý .............................5
1.2.
Cơ sở lý luận về tính tích cực trong dạy học ..........................................8
1.2.1. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học........8
1.2.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh ..................................10
1.3.
Bài tập Vật lý và việc bồi dƣỡng năng lực tƣ duy cho học sinh
trong quá trình dạy học ..........................................................................15
1.3.1. Vai trò của BTVL trong việc bồi dƣỡng năng lực tƣ duy của
học sinh ...................................................................................................15
1.4.
Định hƣớng tƣ duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập Vật lý ......16
1.5.
Bài tập Vật lý ..........................................................................................17
1.5.1. Khái niệm bài tập Vật lý ........................................................................17
1.5.2. Ý nghĩa tác dụng của bài tập Vật lý ......................................................18
1.5.3. Vai trò của bài tập Vật lý .......................................................................19
1.5.4. Phân loại bài tập Vật lý ..........................................................................21
1.6.
Bảo đảm các yêu cầu cơ bản trong việc dạy học bằng bài tập ............22
1.7.
Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập Vật lý với việc nâng cao
tính tích cực tự lực cho học sinh ...........................................................23
1.8.
Tình hình sử dụng bài tập Vật lý để phát huy tính tích cực tự lực
cho học sinh hiện nay .............................................................................24
Kết luận chƣơng 1 ...............................................................................................25
Chƣơng 2.
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO
HƢỚNG PHÁT HUY TÍCH CỰC TỰ LỰC CỦA HỌC
SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” - LỚP
10 THPT .........................................................................................26
2.1.
Mục tiêu dạy học chƣơng “Chất khí”....................................................26
2.1.1. Phân tích nội dung chƣơng “Chất khí” trong chƣơng trình Vật
lý 10 THPT.............................................................................................26
2.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng “chất khí” ...................................... 28
2.2.
Một số kiến thức cơ bản chƣơng “Chất khí” ........................................29
2.3.
Xây dựng hệ thống bài tập theo hƣớng phát huy tính tích cực tự
lực của học sinh trong dạy học chƣơng “Chất khí”- Lớp 10,
nâng cao ..................................................................................................32
2.3.1. Nguyên tắc xây dựng, tuyển chọn và phân loại bài tập theo lôgic
nhận thức trong hệ thống bài tập chọn lọc ............................................32
2.3.2. Một số nét chung khi giải bài tập chƣơng “Chất khí”..........................33
2.4.
Các bài tốn đƣợc đề cập trong chƣơng “Chất khí”.............................34
2.4.1. Bài tốn 1: “Thuyết động học phân tử chất khí, cấu tạo chất” ............34
2.4.2. Bài tốn 2: Bài tốn về định luật Bơi-lơ-Ma-ri-ốt ................................38
2.4.3. Bài toán 3: Bài toán về định luật Sác-lơ, định luật Gay-Luy-Sác .......49
2.4.4. Bài toán 4: Bài toán về phƣơng trình trạng thái của khí lý tƣởng .......55
2.4.5. Bài tốn 5: Phƣơng trình trạng thái Men-đê-lê-ep - Cla-pê-rơng
áp dụng cho hỗn hợp khí. Định luật Đanton .........................................60
2.4.6. Bài tốn 6: Bài toán đồ thị .....................................................................64
Chƣơng 3.
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM.........................................................67
3.1.
Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ............................................................67
3.2.
Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ...........................................................67
3.3.
Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ...........................................................67
3.4.
Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ............................................................67
3.4.1. Công tác chuẩn bị ...................................................................................67
3.4.2.
Thiết kế một số tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập đã
đƣợc xây dựng theo hƣớng phát huy tính tích cực tự lực của học
sinh......................................................................................................69
3.4.3. Tiến hành thực nghiệm ..........................................................................72
3.4.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ...............................................................73
3.5.
Đánh giá kết quả học tập của học sinh ..................................................74
Kết luận chƣơng 3 ...............................................................................................78
KẾT LUẬN ........................................................................................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................80
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐC
:
Đối chứng
GV
:
Giáo viên
HS
:
Học sinh
PP
:
Phƣơng pháp
PTTT
:
Phƣơng trình trạng thái
SGK
:
Sách giáo khoa
THPT
:
Trung học phổ thơng
TN
:
Thực nghiệm
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Điều 28 Luật giáo dục (2005) quy định: “Phƣơng pháp giáo dục phổ
thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù
hợp với đặc điểm của từng môn học, lớp học, bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học,
khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS...”.
Trong những năm gần đây định hƣớng đổi mới này đã và đang đƣợc
thực hiện ở tất cả các cấp học, các môn học, đƣợc thể hiện bằng việc đổi mới
nội dung, chƣơng trình sách giáo khoa và vận dụng các phƣơng pháp dạy học
tích cực trong dạy học. Việc làm này đã góp phần nâng cao chất lƣợng và
hiệu quả trong dạy học và giáo dục.
Trong dạy học, bài tập Vật lý giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong
việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông. Bài tập vật lý
giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, những hiện tƣợng vật
lý, biết phân tích chúng và ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống.
Khi giải các bài tập vật lý sẽ giúp hình thành các phẩm chất cá nhân
của học sinh nhƣ tình u lao động, hăng say tim tịi, sáng tạo, khả năng độc
lập suy nghĩ, tự lực trƣớc một vấn đề mới bài tập, phát triển tƣ duy học và
đam mê vật lý của học sinh. Vì vậy, phƣơng pháp giải bài tập vật lý là phƣơng
tiện quan trọng để giải toán vật lý đạt hiệu quả cao và có chất lƣợng.
Qua tìm hiểu và nghiên cứu, tơi thấy một số thực trạng sau:
Về phía giáo viên:
Trình độ năng lực, tổ chức hoạt động dạy học của nhiều giáo viên còn
nhiều hạn chế, phƣơng pháp dạy học chủ yếu vẫn là truyền thụ một chiều.
Thiếu kỹ năng sử dụng các phƣơng tiện kỹ thuật dạy học hiện đại nên
khó trực quan kiến thức làm cho học sinh giảm niềm tin vào khoa học.
2
Về phía học sinh:
Chƣa xác định đƣợc động cơ học tập đúng đắn.
Lối tƣ duy thụ động, ít quan tâm đến hiện tƣợng nên không hiểu bản
chất, nên khi đọc bài tập học sinh rất khó định hƣớng cách giải mà trông chờ
vào sự hƣớng dẫn của giáo viên.
Nhiều học sinh ngại lao động trí óc, do dành nhiều thời gian vui chơi
giải trí nên lƣời học, từ đó có lối học thụ động.
Một yếu tố khách quan là nhiều học sinh có hồn cảnh khó khăn nên
các em có ít thời gian dành cho học tập, có ít tài liệu tham khảo, ít giao lƣu,
rụt rè, nhút nhát nên trình độ tƣ duy lý luận thấp.
Xuất phát từ đặc điểm của phần Vật lý phân tử và nhiệt học mà học
sinh đã đƣợc làm quen một phần ở lớp 8, nay lại đƣợc tiếp tục hoàn thiện ở
mức cao hơn ở lớp 10, 11 trung học phổ thông. Đây là phần rất trọng tâm
nhƣng lại rất trừu tƣợng, có liên quan đến phần cơ học, điện học, có nhiều
hiện tƣợng bị chi phối bởi các định luật Vật lý, thuyết Vật lý, liên quan đến
các máy móc, thiết bị, động cơ nhiệt, máy lạnh…..
Trƣớc những lý do trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập theo hướng phát huy tính tích cực tự lực của học
sinh trong dạy học chương “Chất khí” - lớp 10 THPT.
2. Mục đích nghiên cứu
- Xây dựng và phát triển hệ thống bài tập chƣơng “Chất khí”- Vật lý 10.
- Thiết kế phƣơng án dạy học với hệ thống bài tập đã soạn nhằm phát
huy tính tích cực tự lực của học sinh.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng
- Bài tập trong dạy học Vật lý.
3
- Phƣơng pháp giải các loại bài tập chƣơng “Chất khí”.
- Học sinh lớp 10- THPT Quảng Xƣơng II.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu bài tập phần “Chất khí”
- Tổ chức hoạt động dạy học phần “Chất khí” ở trƣờng THPT QXII.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu áp dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực và hệ thống bài tập đã
đƣợc xây dựng trong dạy học chƣơng chất khí – lớp 10 THPT thì sẽ nâng cao
hiệu quả học tập của học sinh và nâng cao tính tích cực tự lực học tập của học
sinh và khơi dậy niềm đam mê Vật lý.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Tìm hiểu cơ sở lý luận của vấn đề phát huy tính tích cực tự lực của
học sinh.
5.2. Hệ thống bài tập chƣơng “Chất khí” nhằm phát huy tính tích cực tự
lực của học sinh.
5.3. Nghiên cứu cơ sở lý luận về BT trong dạy học Vật lý, mối liên hệ
giữa nắm vững kiến thức và giải BTVL.
5.4. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong việc BTVL của học sinh.
5.5. Nghiên cứu chƣơng trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức kỹ năng
Vật lý lớp 10 chƣơng “Chất khí” nhằm tạo cơ sở xây dựng hệ thống bài tập.
5.6. Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng bài tập ở trƣờng THPT Quảng
Xƣơng II - huyện Quảng Xƣơng - tỉnh Thanh Hóa.
5.7. Thiết kế các phƣơng án dạy học với hệ thống bài tập đã soạn nhằm
phát huy tính tích cực tự lực của học sinh.
5.8. Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của các
phƣơng án đã thiết kế, điều chỉnh, hoàn thiện.
4
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu lý luận: Đọc sách, tài liệu liên quan đến những vấn đề
của đề tài.
6.2. Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra sơ bộ về việc giảng dạy BTVL ở
trƣờng THPT Quảng Xƣơng II, áp dụng cụ thể cho chƣơng “Chất khí”.
6.3. Thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THPT Quảng Xƣơng II để đánh
giá các biện pháp đã đề xuất trong luận văn.
7. Đóng góp mới của luận văn
Với hệ thống bài tập đã biên soạn khoa học, đa dạng, thực tế luận văn
sẽ là đóng góp tích cực vào cơng tác giảng dạy cho giáo viên; kích thích đƣợc
niềm đam mê học Vật lý, tinh thần tự lực học tập của học sinh lớp 10 THPT.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, nội dung luận văn
đƣợc chia làm 3 chƣơng:
Chƣơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập Vật lý
trong dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông.
Chƣơng II: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập theo hƣớng phát huy
tính tích cực tự lực của học sinh trong dạy học chƣơng “chất khí” – lớp 10
THPT.
Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm
5
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP
VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Quan niệm về phƣơng pháp dạy học và phƣơng pháp dạy học tích
cực trong dạy học Vật lý
1.1.1. Quan niệm về phương pháp dạy học
Theo lí luận dạy học, quá trình dạy học đƣợc xem nhƣ một quá trình
kết hợp biện chứng giữa hoạt động dạy của GV với hoạt động học của HS. Vì
vậy bất cứ một phƣơng pháp dạy học nào cũng là một hệ thống các hoạt động
có định hƣớng của GV nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và hoạt động thực
hành của HS, đảm bảo cho HS nắm vững nội dung trí dục và đạt đƣợc các
mục tiêu đã đề ra. Nói cách khác, phƣơng pháp dạy học là cách thức hoạt
động có tổ chức và tác động lẫn nhau của ngƣời giáo viên và của học sinh
nhằm đạt đƣợc các mục tiêu dạy học đã đặt ra.
Nhƣ vậy, phƣơng pháp dạy học có những dấu hiệu đặc trƣng sau:
- Phản ánh sự vận động của quá trình nhận thức của học sinh nhằm đạt
đƣợc mục đích đặt ra.
- Phản ánh sự vận động của nội dung đã đƣợc nhà trƣờng quy định.
- Phản ánh cách thức trao đổi thông tin giữa thầy và trò.
- Phản ánh cách thức điều khiển hoạt động nhận thức, kích thích và
xây dựng động cơ, tổ chức hoạt động nhận thức và kiểm tra, đánh giá kết
quả hoạt động.
1.1.2. Phương pháp dạy học tích cực trong dạy học Vật lý
a) Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực
Phƣơng pháp tích cực dùng để chỉ một nhóm phƣơng pháp giáo dục,
dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học.
6
Các phƣơng pháp dạy học tích cực có những đặc trƣng sau:
- Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh.
- Dạy học chú trọng rèn luyện phƣơng pháp tự học.
- Tăng cƣờng học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác.
- Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trị.
b) Một số phương pháp dạy học tích cực
* Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề (dạy học nêu
vấn đề)
I.Z.Kharlamop viết: “Dạy học nêu vấn đề là sự tổ chức quá trình dạy
học bao gồm việc tạo ra các tình huống có vấn đề trong giờ học, kích thích ở
học sinh nhu cầu giải quyết các vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào hoạt
động nhận thức tự lực nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mới, phát triển
tính tích cực trí tuệ và hình thành cho các em năng lực tự mình thơng hiểu và
lĩnh hội thông tin khoa học mới”.
Tùy theo mức độ tham gia của học sinh vào quá trình nghiên cứu và
giải quyết vấn đề, ngƣời ta phân chia dạy học giải quyết vấn đề thành bốn
mức độ [11.95].
Mức độ
Mức
độ
Nêu vấn đề
Học sinh chứng kiến
Học sinh tham gia trực tiếp
1: Tất cả các giai đoạn của chu Tiếp nhận câu hỏi nhận thức,
trình nhận thức sáng tạo Vật trạng thái tâm lý nhận thức:
lý
mong muốn, niềm tin giải
quyết vấn đề.
Mức
độ
2: Q trình tìm tịi vấn đề thí - Suy đốn giả thuyết
Tìm tịi một nghiệm kiểm tra
- Suy luận lơgic từ giả thuyết
phần
tiên đoán hiện tƣợng mới
- Xây dựng phƣơng án thí
nghiệm kiểm tra giả thuyết/
7
hệ quả giả thuyết
- Quan sát ghi nhận kết quả
- Xử lý số liệu thí nghiệm
- Khái qt hóa rút ra kết
luận
- Ghi nhận tri thức mới
- Vận dụng tri thức mới
Mức
độ
Nghiên
3:
cứu, Q trình tìm tịi vấn đề
thiết kế sáng
Tất cả các giai đoạn của chu
trình nhận thức sáng tạo Vật
lý
tạo
* Phƣơng pháp thực nghiệm [11.21]
Có hai cách hiểu khác nhau về khái niệm phƣơng pháp thực nghiệm
Vật lý. Cách thứ nhất cho rằng PPTN là khâu tiến hành thí nghiệm để kiểm
tra một giả thuyết đã có hoặc để đo đạc đạt độ chính xác cao một đại lƣợng
Vật lý nào đó. Nhƣ vậy, PPTN chỉ là khâu thí nghiệm Vật lý. Cách hiểu này
làm giảm vai trò của PPTN trong quá trình nhận thức. Đây là cách hiểu PPTN
theo nghĩa hẹp.
Cách hiểu thứ hai: PPTN theo nghĩa rộng bao gồm tất cả các khâu của
quá trình nhận thức từ việc đặt 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.
Các yếu tố của PPTN gồm:
1. Đặt vấn đề trên cơ sở quan sát hoặc sự kiện thực nghiệm.
2. Đề xuất giả thuyết.
3. Suy ra hệ quả lôgic.
8
4. Xác lập phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả của
giả thuyết.
5. Tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả.
6. Rút ra kết luận xác nhận hay bác bỏ giả thuyết.
Nhƣ vậy, trong PPTN Vật lý bao hàm cả quan sát, đo đạc, các phép suy
luận tƣơng tự… song chúng không phải là những phƣơng pháp độc lập mà
với tƣ cách là những thủ thuật thực nghiệm.
* Phƣơng pháp dạy học kết hợp giữa tập thể và cá nhân - dạy học
theo nhóm
Trong học tập không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều đƣợc hình
thành bằng con đƣờng hoạt động cá nhân đơn thuần. Bởi vì, trong một lớp
học trình độ kiến thức, tƣ duy của HS không thể đồng đều tuyệt đối. Để đảm
bảo cƣờng độ và tiến độ học tập diễn ra nhƣ mong muốn, đạt hiệu quả cao thì
việc phối hợp giữa các cá nhân trong hoạt động học tập là rất cần thiết. Lớp
học là một môi trƣờng giao tiếp giữa thầy - trò, trò - trò tạo nên mối quan hệ
hợp tác giữa các cá nhân trên con đƣờng đi tìm chân lí. Thơng qua thảo luận,
tranh luận trong tập thể, ý kiến cá nhân đƣợc điều chỉnh, khẳng định hay bác
bỏ. Qua đó ngƣời học nâng lên một trình độ mới; bài học vận dụng đƣợc vốn
hiểu biết, kinh nghiệm của mỗi cá nhân và cả lớp.
Trong hoạt động học tập hợp tác, tính cách và năng lực của mỗi cá
nhân đƣợc bộc lộ, đƣợc uốn nắn; tình bạn, ý thức tổ chức kỉ luật, tinh thần
tƣơng trợ cộng đồng đƣợc phát triển.
1.2. Cơ sở lý luận về tính tích cực trong dạy học
1.2.1. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học
1.2.1.1. Bản chất hành động của sự học
Theo quan điểm tâm lý học tƣ duy, sự học là sự phát triển về chất của
cấu trúc hành động. Tùy thuộc vào sự phát triển cấu trúc hành động học của
9
chủ thể mà chất lƣợng, hiệu quả của sự học có thể khác nhau ứng với cùng
một hành vi bề ngoài giống nhau. Ở đây hành vi đƣợc xem nhƣ kết quả biểu
hiện bên ngồi của hành động cịn cách thức để đạt tới kết quả đó đƣợc xem
nhƣ cấu trúc bên trong của hành động học.
Theo Phạm Hữu Tòng: “Sự học phải là một quá trình hình thành và phát
triển của các dạng thức hành động xác định, thông qua thích ứng của chủ thể với
tình huống hoạt động của chủ thể tồn tại tƣơng ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động
đó. Hoạt động có đối tƣợng cấu thành từ hành động, hành động gồm các thao tác.
Hành động có mục đích, điều kiện, phƣơng tiện cụ thể” [14].
Nhƣ vậy ta có thể hiểu: Sự học nói chung là sự thích ứng của ngƣời học
với những tình huống thích đáng làm nảy sinh và phát triển ở ngƣời học
những dạng hoạt động xác định, phát triển ở ngƣời học những năng lực thể
chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân.
1.2.1.2. Chức năng tổ chức, kiểm tra, định hƣớng hành động của
sự dạy
Nhƣ đã nói ở trên, học là hành động của HS xây dựng kiến thức cho
bản thân và vận dụng kiến thức của mình. Điều đó cũng có nghĩa dạy học là
dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri
thức). Do đó, trong dạy học, GV cần tổ chức các tình huống học tập địi hỏi
sự thích ứng của HS, đồng thời kiểm tra và định hƣớng hành động của HS
theo một chiến lƣợc hợp lí sao cho HS tự chủ chiếm lĩnh tri thức, đồng thời
năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của họ từng bƣớc phát triển.
Trong hệ tƣơng tác dạy học, tƣơng tác trực tiếp giữa các học sinh với
nhau và giữa học sinh với giáo viên là sự trao đổi, tranh luận giữa các cá nhân
với nhau. Nhờ đó từng cá nhân học sinh tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía
giáo viên và tập thể học sinh trong quá trình chiếm lĩnh xây dựng tri thức.
10
1.2.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh
1.2.2.1. Khái niệm và phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức
a) Khái niệm
Tính tích cực là các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của ngƣời học
từ thụ động sang chủ động, từ đối tƣợng tiếp nhận tri thức sang chủ động tìm
kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả. “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt
động nhận thức của học sinh đặc trƣng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và
nghị lực.
Tính tích cực học tập là một hiện tƣợng sƣphạm biểu hiện ở sự gắng
sức cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập. Học tập là một trƣờng hợp
riêng của nhận thức, vì vậy nói tới tính tích cực học tập thực chất nói tới tính
tích cực nhận thức.
Nhƣ vậy, tính tích cực học tập chính là phẩm chất, là sự cố gắng của
mỗi HS. Đối với HS trong quá trình học tập địi hỏi phải có những nhân tố,
tính lựa chọn thái độ đối với đối tƣợng nhận thức, đề ra cho mình mục đích,
nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tƣợng, cải tạo đối tƣợng trong
hoạt động sau này nhằm giải quyết vấn đề. Hoạt động mà thiếu những nhân tố
trên thì khơng thể nói là tính tích cực nhận thức.
b) Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức
Tính tích cực trong hoạt động học tập của HS có thể đạt đƣợc ở nhiều
cấp độ tùy thuộc vào phẩm chất và sự cố gắng của mỗi em. Tùy theo việc huy
động chủ yếu những chức năng tâm lí nào và mức độ huy động những chức
năng tâm lí đó mà ngƣời ta phân ra ba loại tính tích cực:
- Tính tích cực tái hiện (bắt chước): Chủ yếu dựa vào trí nhớ và tƣ duy
tái hiện (học sinh tích cực bắt chƣớc hoạt động của GV và các bạn trong lớp).
- Tính tích cực tìm tịi: Đặc trƣng bởi bằng sự bình phẩm, phê phán,
tìm tịi tích cực về mặt nhận thức, óc sáng kiến, lòng khao khát hiểu biết,
11
hứng thú học tập (học sinh tự giải quyết đƣợc các vấn đề đã nêu ra, lựa chọn
đƣợc lời giải hợp lý nhất trong các cách giải quyết đã biết). Tính tích cực đó
khơng hạn chế trong khn khổ những yêu cầu của GV.
- Tính tích cực sáng tạo: Đây là cấp độ cao nhất của tính tích cực nhận
thức; nó đặc trƣng bằng con đƣờng khẳng định riêng của mình, khơng giống
với con đƣờng mà mọi ngƣời đã thừa nhận, đã trở thành chuẩn hóa (HS có
khả năng mang kiến thức đã biết vào tình huống mới, phát hiện những vấn đề
mới trong tình huống đã biết…).
1.2.2.2. Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức và các mặt của
tính tích cực nhận thức
a) Nguyên nhân của tính tích cực nhận thức.
Tính tích cực nhận thức của HS nảy sinh trong q trình học tập nhƣng
nó là kết quả của nhiều ngun nhân, có ngun nhân hình thành từ q khứ,
thậm chí từ lịch sử lâu dài của nhân cách.
Tính tích cực của nhận thức phụ thuộc vào các nhân tố nhƣ: hứng thú,
nhu cầu, động cơ, năng lực, ý chí, sức khỏe, mơi trƣờng… Trong đó hứng thú
là nhân tố đƣợc GV quan tâm nhất, vì:
- Có thể hình thành hứng thú ở HS một cách nhanh chóng và bất kì lúc
nào của q trình dạy học.
- Có thể gây hứng thú cho HS ở mọi lứa tuổi.
- Quan trọng hơn cả là việc gây hứng thú cho HS nằm trong khả năng
của ngƣời thầy. “Ngƣời thầy có thể điều khiển hứng thú của học sinh qua các
yếu tố của quá trình dạy học: nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện, hình thức
tổ chức qua các bƣớc lên lớp nhƣ mở bài, bài giảng mới, củng cố, vận dụng,
kiểm tra kiến thức, mối quan hệ thầy - trò”.
b) Các mặt của tính tích cực:
Tính tích cực bao gồm hai mặt: mặt tự phát và mặt tự giác.
12
- Mặt tự phát: là yếu tố tiềm ẩn của từng cá nhân học sinh; nó biểu hiện
bằng tính tị mị, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sơi nổi trong hành vi mà ở trẻ
đều có trong mức độ khác nhau.
- Mặt tự giác: là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tƣợng rõ rệt, thể
hiện óc quan sát, tính phê phán, tính tị mị khoa học.
Tính tích cực nhận thức có hạt nhân là hoạt động tƣ duy của cá nhân
đƣợc tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng. Tính tích cực nhận
thức và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽ với nhau nhƣng không phải
đồng nhất. Trong một số trƣờng hợp, có thể tích cực ở bên ngồi mà khơng
phải là tích cực ở trong tƣ duy. Tính tích cực bên ngồi đƣợc biểu hiện ở sự
thực hiện các nề nếp, các yêu cầu của GV, các thao tác, hành vi bên ngồi có
thể kiểm sốt đƣợc. Mặt khác, do bản thân HS có động cơ, mục đích học tập,
khi tiếp thu các tác động bên ngồi đã biến thành những nhu cầu nhận thức,
tích cực đào sâu suy nghĩ một cách tự giác, đó là tính tích cực bên trong đẫn
đến sự độc lập phát triển của cá nhân. Tính tích cực bên ngồi là cần thiết
nhƣng tính tự giác bên trong là yếu tố quyết định sự phát triển của mỗi cá thể.
1.2.2.3. Biểu hiện và vai trị của tính tích cực hoạt động nhận thức
của học sinh
a) Biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức
Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh biểu hiện ở chỗ:
- Sự chú ý học tập của học sinh, sự hăng hái tham gia vào giải quyết
các vấn đề học tập,
- Thƣờng xuyên có những thắc mắc, địi hỏi giáo viên giải thích cặn kẽ
các vấn đề chƣa rõ.
- Có hứng thú học tập.
- Học sinh chủ động linh hoạt sử dụng các kiến thức, kĩ năng hoạt động
để nhận thức các vấn đề mới.
13
- Học sinh mong muốn đƣợc đóng góp những thơng tin, kiến thức mới
tìm hiểu đƣợc ở các nguồn tài liệu khác nhau.
- Biết vận dụng các kiến thức vào giải bài tập hoặc áp dụng vào trong
thực tiễn.
- Có quyết tâm, ý chí vƣơn lên trong học tập, có khả năng sáng tạo
trong giải quyết các vấn đề học tập.
b) Vai trị của tính tích cực hoạt động nhận thức trong quá trình học
tập:
Trong quá trình dạy học, hoạt động chính của HS là tích cực, tự giác
lĩnh hội kiến thức. Trong quá trình này, hoạt động học tập của HS diễn ra
dƣới sự chỉ đạo trực tiếp của GV; sự giúp đỡ của GV nhiều hay ít tùy thuộc
vào đối tƣợng, trình độ nhận thức của học sinh, tùy theo từng giai đoạn của sự
học tập.
Thực tế cho thấy: Nếu trong quá trình dạy học, GV chỉ giảng giải cho
HS, đem kiến thức đến cho các em dƣới dạng “chuẩn bị sẵn” thì HS khơng có
hứng thú theo dõi bài giảng, không nắm vững kiến thức, càng không thể biến
nó thành giá trị riêng của bản thân; từ đó sinh ra ỉ lại, khơng cố gắng nỗ lực,
kiên trì trong học tập.
Ngƣợc lại, quá trình dạy học mà hoạt động nhận thức của HS kết hợp
chặt chẽ với sự điều khiển của GV thì khơng những HS chăm chú nghe giảng
mà còn hăng hái tham gia giải quyết vấn đề; kết quả là các em nắm vững các
tri thức, kĩ năng, kĩ xảo.
Có thể nói, tính tích cực học tập là điều kiện cần thiết để HS tiếp thu tài
liệu một cách có ý thức, đồng thời phát triển tƣ duy; khi đó kiến thức vừa lĩnh
hội đƣợc mới trở thành vốn riêng của bản thân.
1.2.2.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức
Các biện pháp để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS có
thể đƣợc tóm tắt nhƣ sau:
14
- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề
nghiên cứu.
- Nội dung dạy học phải mới, cái mới ở đây không phải là xa lạ quá đối
với học sinh, cái mới phải liên hệ với cái cũ; kiến thức phải có tính thực tiễn,
gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức
của các em.
- Phƣơng pháp dạy học phải đa dạng (phát hiện và giải quyết vấn
đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, làm việc độc lập…) và phối hợp chúng
với nhau.
- Sử dụng các phƣơng tiện dạy học, đặc biệt là các dụng cụ trực quan
có tác dụng tốt trong q trình kích thích hứng thú của HS.
- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập
thể, làm việc trong phịng thí nghiệm….
- Thầy giáo, bạn bè động viên, khen thƣởng kịp thời khi có thành tích
học tập tốt.
- Luyện tập dƣới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn,
các tình huống mới.
- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS.
- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập.
Nhƣ vậy, để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS THPT
đối với bộ môn Vật lý trƣớc hết phải xác định động cơ, tạo hứng thú và nhu
cầu học tập cho các em. Mặt khác, Vật lý học là một bộ môn khoa học thực
nghiệm, GV có thể tạo ra những tình huống bất ngờ kích thích nhu cầu đi tìm
ngun nhân của các hiện tƣợng khoa học, sử dụng thí nghiệm một cách khoa
học… để HS phải chú ý, tạo hứng thú học tập và bắt buộc tƣ duy tìm cách giải
quyết vấn đề, chính những điều đó sẽ phát huy tính tích cực hoạt động nhận
thức trong học tập Vật lý của HS.
15
1.3. Bài tập Vật lý và việc bồi dƣỡng năng lực tƣ duy cho học sinh trong
quá trình dạy học
1.3.1. Vai trò của BTVL trong việc bồi dưỡng năng lực tư duy của học sinh
- BTVL có vai trị vơ cùng quan trọng, chúng đƣợc sử dụng trong
DHVL với những mục đích khác nhau.
- BTVL đƣợc sử dụng nhƣ các phƣơng tiện nghiên cứu tài liệu mới khi
trang bị kiến thức mới cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến
thức một cách sâu sắc và vững chắc. BTVL có thể là điểm khởi đầu để dẫn
dắt kiến thức mới ở bậc trung học phổ thông với trình độ tốn học đã khá phát
triển, nhiều khi các bài tập đƣợc sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến
những suy nghĩ về một hiện tƣợng mới hoặc xây dựng khái niệm mới để giải
thích hiện tƣợng mới do bài tập đƣa ra.
- BTVL là phƣơng tiện rèn luyện cho học sinh kĩ năng kĩ xảo vận dụng
kiến thức, liên hệ lý thuyết với thức tiễn, đời sống. Có thể xây dựng rất nhiều
bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến
thức lý thuyết để giải thích các hiện tƣợng có thể xảy ra trong thực tiễn ở
những điều kiện cho trƣớc.
- BTVL là phƣơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện
tƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh bởi vì giải
bài tập Vật lý là hình thức làm việc căn bản của học sinh. Trong quá trình giải
BTVL học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng những lập
luận, thực hiện việc tính tốn khi cần thiết phải tiến hành cả thí nghiệm, xác
định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lƣợng để kiểm tra kết luận của mình.
Trong những việc làm cụ thể đó, tƣ duy lơgic, tƣ duy sáng tạo của học sinh
đƣợc nâng cao. Có nhiều bài tập Vật lý khơng chỉ dừng lại trong phạm vi vận
dụng những kiến thức đã học mà còn giúp học sinh bồi dƣỡng tƣ duy sáng
tạo. Đặc biệt là bài tập giải thích hiện tƣợng, bài tập thí nghiệm.
16
- BTVL là phƣơng tiện ôn tập và củng cố kiến thức đã học một cách
sinh động và có hiệu quả.
- Thơng qua việc giải bài tập Vật lý có thể rèn luyện đƣợc những đức
tính tốt nhƣ: Tính độc lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, vƣợt khó. Giải bài tập là
một trong những hình thức làm việc tự lực của học sinh. Trong quá trình làm
bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng
những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra đƣợc
nên tƣ duy của học sinh đƣợc phát triển, năng lực làm việc của họ nâng cao,
tính kiên trì đƣợc phát triển.
- BTVL là phƣơng tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của một
học sinh một cách chính xác.
1.4. Định hƣớng tƣ duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập Vật lý
Việc giải bài tập Vật lý là sự định hƣớng tƣ duy một cách tích cực cho
học sinh, thể hiện qua các hoạt động:
Một số cách thức định hƣớng học sinh phát huy tính chủ động sáng tạo
trong việc giải bài tập vật lý
- Định hướng Angorits: Đây là kiểu định hƣớng hành động theo một
mẫu cho trƣớc. Kiểu định hƣớng này khơng địi hỏi học sinh phải tự mình tìm
tịi xác định các hành động cần thực hiện, mà họ chỉ cần chấp hành các thao tác
đã đƣợc giáo viên chỉ ra hoặc làm theo trong những tình huống đã quen thuộc.
Kiểu định hƣớng này có ƣu điểm là nó đảm bảo cho học sinh giải đƣợc
bài tập một cách chắc chắn, giúp việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập của học
sinh có hiệu quả. Tuy nhiên, nếu chỉ áp dụng kiểu định hƣớng Angorits trong
việc giải bài tập thì học sinh chỉ quen tái hiện lại các kiến thức, do đó ít có tác
dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi sáng tạo, sự phát triển tƣ duy
sáng tạo của học sinh bị hạn chế. Theo quan điểm của đề tài, để việc sử dụng
kiểu định hƣớng Angorits vẫn phát huy đƣợc tác dụng phát triển tƣ duy sáng
17
tạo của học sinh, cần cho học sinh giải các bài tập có những khía cạnh mới so
với các bài tập cùng loại.
- Định hướng Ơrixtic: Đây là kiểu định hƣớng tìm tịi từng phần mang
tính chất gợi ý cho học sinh tự tìm tịi, huy động những kiến thức xây dựng
cách thức hành động thích hợp cho việc giải quyết bài tập. Kiểu định hƣớng
Ơrixtic nhằm giúp đỡ học sinh trong việc hƣớng suy nghĩ vào phạm vi cần
tìm tịi. Học sinh sẽ phải tự tìm tịi chứ khơng ghi nhận tái tạo cái có sẵn. Sự
định hƣớng nhƣ vậy tạo điều kiện cho học sinh tƣ duy tích cực, chủ động, đáp
ứng đƣợc nhu cầu rèn luyện, bồi dƣỡng năng lực tƣ duy sáng tạo của học sinh
trong quá trình giải bài tập.
- Định hướng khái quát chương trình hóa: Đây cũng là một kiểu định
hƣớng tƣ duy học sinh tự tìm tịi cách giải quyết chứ khơng vạch sẵn cho học
sinh các kiến thức cần dùng nhƣ cách thức hành động. Nét đặc trƣng của kiểu
định hƣớng này là giáo viên định hƣớng hoạt động tƣ duy của học sinh theo
đƣờng lối khái quát của việc giải quyết vấn đề. Sự định hƣớng ban đầu đòi hỏi
học sinh phải tự lực tìm tịi giải quyết. Nếu học sinh khơng đáp ứng đƣợc thì
sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hƣớng khái quát ban
đầu, cụ thể hóa thêm một bƣớc bằng cách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp
hơn phạm vi tìm tịi, giải quyết. Nếu học sinh vẫn khơng đủ khả năng thì sự
định hƣớng của giáo viên chuyển dần thành định hƣớng Angorit. Vấn đề cứ
tiếp tục nhƣ vậy cho đến khi học sinh giải quyết đƣợc bài tập.
Kiểu định hƣớng khái qt chƣơng trình hóa giúp cho việc hoàn thành
nhiệm vụ học tập của học sinh, đồng thời vẫn đảm bảo cho học sinh có cơ hội
rèn luyện tƣ duy sáng tạo.
1.5. Bài tập Vật lý
1.5.1. Khái niệm bài tập Vật lý
Trong thực tế dạy học, ngƣời ta thƣờng gọi một vấn đề không lớn đƣợc
giải quyết nhờ những suy lí lơgic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ
18
sở các định luật và các phƣơng pháp Vật lí là một bài tập Vật lý. Thật ra,
trong các giờ học vật lý, mỗi một vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu tài liệu giáo
khoa (bài học xây dựng kiến thức mới) là một bài tập đối với học sinh. Sự tƣ
duy định hƣớng một cách tích cực “ln ln là việc giải bài tập” hiểu theo
nghĩa rộng của mệnh đề đó.
Trong những tài liệu sách giáo khoa cũng nhƣ những tài liệu phƣơng
pháp bộ môn, ngƣời ta thƣờng hiểu những bài tập đƣợc lựa chọn một cách
phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tƣợng Vật lý, hình
thành các khái niệm, phát triển tƣ duy Vật lý của học sinh và rèn luyện kĩ
năng vận dụng kiến thức Vật lý vào thực tiến là những bài tập.
1.5.2. Ý nghĩa tác dụng của bài tập Vật lý
Trong việc dạy học không thể thiếu bài tập, sử dụng bài tập là một biện
pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lƣợng dạy học. Bài tập Vật lý có
những ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt.
a) Ý nghĩa trí dục:
- Làm chính xác hóa các khái niệm Vật lý, củng cố, đào sâu, và mở
rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng
đƣợc kiến thức vào việc giải bài tập, học sinh mới nắm đƣợc kiến thức một
cách sâu sắc.
- Ơn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất. Khi ơn tập,
học sinh sẽ khơng tập trung nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức. Thực tế
cho thấy học sinh chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập.
- Rèn luyện các kĩ năng Vật lý nhƣ giải bài tập, tính tốn theo cơng
thức Vật lý… nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn các kĩ năng thực hành, góp
phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao
động sản xuất và bảo vệ môi trƣờng.
