Ứng dụng phương pháp mô hình trong dạy học chương dòng điện trong các môi trường vật lý lớp 11 trung học phổ thông

Bộ giáo dục và đào tạo

Tr-ờng đại học vinh
--------------

PHAN ĐĂNG SƠN

VậN DụNG PHƯƠNG PHáP MÔ HìNH TRONG DạY HọC
CHƯƠNG DòNG ĐIệN TRONG CáC MÔI TRƯờng
vật lí lớp 11 trung học phổ thông

Luận văn thạc sĩ giáo dục học

Vinh - 2010


Bộ giáo dục và đào tạo

Tr-ờng đại học vinh
--------------

Phan đăng sơn

VậN DụNG PHƯƠNG PHáP MÔ HìNH TRONG DạY HọC
CHƯƠNG DòNG ĐIệN TRONG CáC MÔI TRƯờng
vật lí lớp 11 trung học phổ thông
Chuyên ngành: lý luận và ph-ơng pháp dạy học vật lý

MÃ số: 60.14.10

Luận văn thạc sĩ giáo dục học

Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: TS. trịnh đức đạt

Vinh - 2010


LỜI CẢM ƠN
Trong q trình học tập và hồn thành luận văn, tác giả đã nhận được
sự giúp đỡ tận tình của các tổ chức, các thầy giáo, cơ giáo, đồng nghiệp,
bạn bè và người thân.
Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với Nhà giáo - Tiến sĩ
Trịnh Đức Đạt, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả
trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ
PPGD Vật lí trường Đại học Vinh, các thầy cô giáo trong khoa Sau Đại
học trường Đại học Vinh, các thầy cơ giáo giảng dạy khoa Vật lí trường
Đại học Vinh.
Xin cảm ơn tới Ban Giám hiệu, tổ Vật lí, các đồng nghiệp trường THPT
Thái Lão Nghệ An cùng các thầy cơ giáo bộ mơn Vật lí của các trường THPT
đã hợp tác, tạo điều kiện cho tác giả trong quá trình tìm hiểu, khảo sát và triển
khai đề tài.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, người thân và bạn bè
đã ln động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập,
nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Tác giả
PHAN ĐĂNG SƠN


MỤC LỤC
Trang

Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng và đồ thị
Danh mục các hình vẽ
Mở đầu
1.

Lí do chọn đề tài……………………………………………...…………………...

1

2.

Mục đích nghiên cứu…………………..……………………...………………....

2

3.

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

2

4.

Giả thuyết khoa học……………………..……………………...……………..…

2

5.

Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………………..………………..

2

6.

Phương pháp nghiên cứu……………………………...…..……..………..……

3

7.

Kết quả đóng góp của đề tài……………………………….…..………….…...

3

8.

Cấu trúc luận văn…………………………..………..……………...….……...…

4

Chƣơng 1. Cơ sở lí luận của việc vận dụng PPMH trong dạy học Vật
lí ở trƣờng THPT
1.1.

5

Phát triển hoạt động nhận thức tích cực, chủ động của học sinh
trong dạy học ……………………………………….………………………..….

5

1.1.1. Tính tích cực, chủ động trong hoạt động nhận thức của học sinh..

5

1.1.2. Phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học
sinh trong dạy học………………………………............................................
1.2.

10

Tiến trình dạy học Vật lí phát triển hoạt động nhận thức tích cực,
chủ động của học sinh………………………………………......……………..

14

1.2.1. Vấn đề thiết lập sơ đồ nhận thức khoa học đối với kiến thức cần
dạy……………………………………………..……………………………………

14

1.2.2. Định hướng khái qt chương trình hóa hành động nhận thức tích
cực, chủ động của học sinh…………………………………………….

16


Mơ hình………………………………………………....……………...…….……

19

1.3.1. Khái niệm mơ hình……………………………………………..……...….…...

19

1.3.2. Các loại mơ hình sử dụng trong vật lí học……………………….…...…

20

Phương pháp mơ hình trong vật lí học……………...………..…….……

24

1.4.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp mơ hình…..…………………...…….

24

1.4.2. Cấu trúc của phương pháp mơ hình trong vật lí học……………........

25

Phương pháp mơ hình trong dạy học vật lí…………………..……...….

29

1.5.1. Vai trị của phương pháp mơ hình trong dạy học vật lí………….…..

29

1.5.2. Tổ chức dạy học theo phương pháp mơ hình……………………......…

31

1.5.3. Các mức độ sử dụng phương pháp mơ hình trong dạy học vật lí ....

32

1.3.

1.4.

1.5.

Kết luận chương 1………...…………………….…... 36
Chƣơng 2. Tổ chức dạy học chƣơng “Dòng điện trong các mơi
trƣờng”-Vật lí lớp 11 THPT chƣơng trình nâng cao theo PPMH
2.1.

37

Vị trí, mục tiêu của chương “Dịng điện trong các mơi trường”
Vật lí lớp 11 THPT……………………………….…………...……..…………. 37

2.2.

Nội dung, lơgic trình bày kiến thức chương “Dịng điện trong các
mơi trường” – Vật lí lớp 11 THPT……………………….…………...……

40

2.2.1. Những kiến thức được nghiên cứu ở chương “Dịng điện trong
các mơi trường” – Vật lí lớp 11 THPT……………………….……..…….. 40
2.2.2. Cấu trúc nội dung chương “Dịng điện trong các mơi trường”…….. 46
2.3.

Tìm hiểu thực trạng nhận thức về PPMH và sử dụng PPMH trong
dạy học vật lí ở trường phổ thơng.……………………………………….…

50

2.3.1. Nhận thức của giáo viên về mơ hình và phương pháp mơ hình .…… 50
2.3.2. Thực tế sử dụng phương pháp mơ hình trong dạy học vật lí……..…

51

2.3.3. Nguyên nhân của thực trạng………………………….………...………….… 51
2.3.4. Giải pháp khắc phục………………………………………………………….… 52
2.4.

Những khó khăn, hạn chế của HS khi học chương “Dịng điện
trong các mơi trường” và hướng khắc phục………………..…..…..……

52

2.4.1. Những khó khăn hạn chế…………………………..………………………..… 52
2.4.2. Hướng khắc phục……………………………………….…………………….…

54


2.5.

Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức cơ bản chương
“Dịng điện trong các mơi trường” chương trình nâng cao bằng
việc sử dụng PPMH ……………………………………………………………

54

2.5.1. Giáo án số 1: Bài 17. Dòng điện trong kim loại……………….………

55

2.5.2. Giáo án số 2: Bài 19. Dòng điện trong chất điện phân. Định luật
Fa-ra-đây…….………………………………….……………………………….… 63
Kết luận chương 2………………………….………… 73
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm

75

3.1.

Mục đích……………………………….…………...…………………………...…

3.2.

Phương pháp thực nghiệm…………………………..……………………...… 75

3.3.

Đối tượng thực nghiệm………………………...……………………………… 75

3.4.

Tiến trình thực nghiệm sư phạm…………………..……………………..…

3.5.

Kết quả thực nghiệm…………………………………………………………… 76

3.5.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá……………………….………………………...…

75

76
76

3.5.2. Đánh giá kết quả……………………………………..………………………..… 77
Kết luận chương 3……………….…………………… 82
Kết luận chung của luận văn

83

Tài liệu tham khảo

84

Phụ lục

P1


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1. HS

Học sinh

2. GV

Giáo viên

3. PPMH

Phương pháp mơ hình

4. SGK

Sách giáo khoa

5. THCS

Trung học cơ sở

6. THPT

Trung học phổ thơng

7. TN

Thí nghiệm


DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

Trang
1.

Bảng 3.1.

Kết quả bài kiểm tra trước khi thực nghiệm ……

2.

Bảng 3.2.

Bảng kết quả bài kiểm tra (cuối đợt thực nghiệm)

76

và tính tần suất………………………………….…………

78

3.

Bảng 3.3.

Bảng phân phối tần suất luỹ tích ….……..…..………

79

4.

Bảng 3.4.

Bảng các thông số thống kê ……………...….…...……

80

5.

Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất luỹ tích …………...…..……....……

79

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
1.

Hình 1.1.

Chu trình sáng tạo khoa học theo G.Razumovxki…..

12

2.

Hình 1.2.

Các loại mơ hình sử dụng trong vật lí…………........….

24

3.

Hình 1.3.

Sơ đồ cấu trúc của PPMH………………………………….

28

4.

Hình 2.1.

Cấu trúc lơgic chương "Dịng điện trong các mơi
trường" SGK Vật lí 11chương trình nâng cao……....

5.

Hình 2.2.

Cấu trúc lơgic chương "Dịng điện trong các mơi
trường" SGK Vật lí 11 chương trình chuẩn……….….

6.

Hình 2.3.

48

49

Sơ đồ các giai đoạn xây dựng kiến thức bằng
PPMH ………………………………………………………..….

55


-1-

`MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu hàng đầu trong đường
lối xây dựng phát triển của nước ta, "Đến năm 2020 đất nước ta về cơ bản
phải trở thành nước công nghiệp"[7]. Muốn thực hiện thành công sự nghiệp
này, chúng ta phải thấy rõ nhân tố quyết định thắng lợi chính là nguồn nhân
lực con người Việt Nam. Nền giáo dục nước ta khơng chỉ có nhiệm vụ đào tạo
cho đủ về số lượng mà cần quan tâm đặc biệt đến chất lượng đào tạo nguồn
nhân lực.
Để đạt được mục đích đó, chúng ta cần phải nghiên cứu, áp dụng và liên
tục cải tiến các phương pháp giảng dạy. Ngành giáo dục của nước ta hiện nay
đã sử dụng một số phương pháp dạy học mang lại những hiệu quả nhất định
như phương pháp thực nghiệm, phương pháp đàm thoại nêu vấn đề, phương

pháp diễn giảng...
PPMH là một trong những phương pháp nhận thức khoa học và đã được
vận dụng vào trong dạy học. PPMH ngày càng trở nên quan trọng khơng
những trong Vật lí mà cả trong những ngành khoa học tự nhiên và xã hội
khác. Khi nghiên cứu những hiện tượng Vật lí xảy ra trong thế giới vi mơ,
nhất là trong dạy học vật lí, chúng tơi đặc biệt quan tâm tới PPMH.
Trong chương trình Vật lí THPT, các kiến thức vật lí chương “Dịng điện
trong các mơi trường” rất trừu tượng, khó hiểu đối với học sinh và có nhiều
ứng dụng thực tế nhưng thiết bị thí nghiệm dạy học cịn thiếu và chất lượng
kém nên trong q trình dạy học giáo viên thường khó khăn trong việc đưa ra
phương pháp dạy học hợp lí để phát huy tính tích cực, chủ động trong hoạt
động nhận thức của học sinh. Nhưng bên cạnh đó mạch kiến thức của chương
lại có tính logic khá cao về trình tự xây dựng kiến thức dịng điện trong các
mơi trường nên sẽ lợi thế cho việc sử dụng PPMH khi dạy học các kiến thức


-2-

của chương. Chính vì vậy, chúng tơi chọn đề tài: Vận dụng phương pháp
mơ hình trong dạy học chương “Dịng điện trong các mơi trường” - Vật lí
lớp 11 trung học phổ thơng.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng PPMH trong dạy học một số kiến thức cơ bản chương “Dòng
điện trong các mơi trường” nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí
trong trường THPT.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- PPMH: Trong nghiên cứu vật lí và trong dạy học vật lí.
- Hoạt động dạy và học những kiến thức cơ bản thuộc chương “Dịng điện
trong các mơi trường” trong Vật lí 11 THPT chương trình nâng cao của giáo

viên và học sinh ở trường THPT.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Chương trình Vật lí THPT.
- Q trình dạy học vật lí chương “Dịng điện trong các mơi trường” lớp 11
thuộc các trường trên địa bàn huyện Hưng Nguyên - tỉnh Nghệ An và vùng
phụ cận.
4. Giả thuyết khoa học
Vận dụng PPMH trong dạy học một cách hợp lý sẽ phát huy được tính
tích cực, chủ động trong hoạt động nhận thức của học sinh, từ đó góp phần
nâng cao chất lượng dạy học chương “Dịng điện trong các mơi trường” - Vật
lí lớp 11 THPT chương trình nâng cao.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu cơ sở của việc phát triển hoạt động nhận thức tích cực, chủ động
của HS trong dạy học


-3-

- Tìm hiểu lý thuyết về mơ hình và PPMH trong nghiên cứu vật lí và trong
dạy học vật lí.
- Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa vật lí phần điện học.
- Tìm hiểu thực trạng nhận thức về PPMH và sử dụng PPMH trong dạy học
vật lí ở trường phổ thông.
- Thiết kế các phương án dạy học chương “Dịng điện trong các mơi trường”
theo PPMH.
- Thực nghiệm sư phạm đánh giá các phương án đã xây dựng.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận:
+ Các văn kiện của Đảng và Nhà nước, của Bộ giáo dục và đào tạo có
liên quan đến vấn đề nghiên cứu.

+ Các tài liệu, cơng trình liên quan đến hướng nghiên cứu.
- Nghiên cứu tình hình thực trạng trên đối tượng cụ thể: Dự giờ, quan sát việc
dạy của giáo viên và việc học của học sinh trong quá trình thực nghiệm sư
phạm.
- Thực nghiêm sư phạm: Thực hiện các bài dạy đã thiết kế, so sánh với lớp
đối chứng để rút ra những cần thiết, chỉnh lý thiết kế đề xuất hướng áp dụng
vào thực tiễn, mở rộng kết quả nghiên cứu.
- Thống kê tốn học: xử lý thơng tin thu được trong thực nghiệm; đánh giá
hiệu quả của phương án thực nghiệm đã đưa ra.
7. Kết quả đóng góp của đề tài
- Góp phần làm rõ cơ sở lí luận của việc sử dụng PPMH trong dạy học vật lý.
- Góp phần đưa ra hướng tiếp cận kiến thức chương “Dịng điện trong các mơi
trường” bằng PPMH cho học sinh thơng qua đó bồi dưỡng con đường nhận
thức, nghiên cứu kiến thức vật lý theo con đường nhận thức khoa học.


-4-

- Thiết kế được một số nội dung dạy học chương “Dịng điện trong các mơi
trường” - Vật lý lớp 11 THPT chương trình nâng cao bằng việc vận dụng
PPMH.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài lời cám ơn, mục lục (3 trang), phần mở đầu (4 trang), phần kết
luận (1 trang), phần phụ lục (16 trang) và tài liệu tham khảo (2 trang), luận
văn gồm có 78 trang với 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận của việc vận dụng PPMH trong dạy học Vật lí.
Chương 2: Tổ chức dạy học chương “Dịng điện trong các mơi trường”
- Vật lí 11 THPT theo PPMH.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

-5-

CHƢƠNG 1 – CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PPMH
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT
1.1. Phát triển hoạt động nhận thức tích cực, chủ động của học sinh trong
dạy học
1.1.1. Tính tích cực, chủ động trong hoạt động nhận thức của học sinh
1.1.1.1. Tính tích cực, chủ động trong hoạt động nhận thức của học sinh
Tính tích cực, theo M.I.Lixina, A.N.Lêơnchiep…chỉ tính chủ động hay
tính tự chủ, hành động một cách có ý thức theo chủ ý của chủ thể.
Tính chủ định của ý thức, tính chủ động của chủ thể được xem xét dưới
góc độ chức năng, vai trò của chủ thể đối với thế giới bên ngồi chính là
thước đo tính chủ động của chủ thể với giới hạn của thước đo: phía trên là
tính tích cực tuyệt đối; phía dưới là tính bị động hồn tồn.
Thơng số đo sự biến đổi hoạt động tâm lí của chủ thể, thể hiện chức
năng chỉ báo hoạt động của con người chính là tính tích cực, tự chủ. Đó
khơng chỉ là sự thích nghi với thế giới bên ngồi mà cao hơn, là sự thích ứng,
sự cải tạo và sáng tạo của chủ thể.
Con người chỉ sẵn sàng hoạt động khi họ có nhu cầu. Nhu cầu hoạt
động chính là nguồn gốc, động lực của tính tích cực.Với hoạt động học, đó
chính là nhu cầu nhận thức, nhu cầu học tập và là khát vọng lớn nhất của con
người. Nhờ đó, con người mới có khả năng khám phá được những qui luật tự
nhiên và hành động phù hợp với thực tế.
Hành động của con người dựa trên cơ sở con người nhận thức được ý
nghĩa, hoàn cảnh, phương tiện xã hội của hành động và theo P.Ia Ganpirin,
A.Liublinxcaia, các mức độ tiến hoá của hành động (bắt chước, làm theo mẫu
một cách có ý thức và độc lập sáng tạo) thể hiện mức độ phát triển tính tích
cực, tự chủ.

-6-

Tính tích cực, tự chủ được lượng giá theo các chỉ số về tính giá trị của
hoạt động và tính tự nguyện; tính hiệu quả của hoạt động, thể hiện ở năng suất
lao động, trình độ nhận thức và tính sáng tạo, phát triển.
Đối với HS, hoạt động học vốn là hoạt động chủ đạo ở lứa tuổi đi học và
là một hoạt động bắt buộc, “có trách nhiệm”, địi hỏi ở HS lao động “có tổ
chức”, được điều chỉnh và qui định một cách có hệ thống bởi những u cầu
bên ngồi, được tổ chức bởi GV. Vì vậy, tính tích cực, tự chủ của HS được
biểu hiện ở tính tích cực tự lực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố
gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức [13], [14]… HS
ý thức được nhu cầu, mục đích học của mình, biết suy nghĩ và xác định những
cách hợp lí hơn cả để giải quyết nhiệm vụ và yêu cầu học tập; biết đánh giá
đúng mối tương quan giữa khả năng, nguyện vọng và sự cần thiết phải đạt
được kết quả học tập nhất định; biết động viên mọi sức lực phù hợp với điều
kiện và nhiệm vụ đòi hỏi. Mức độ tích cực, tự chủ xây dựng kiến thức của HS
phụ thuộc vào vốn kiến thức đã có của HS, cách tổ chức hoạt động nhận thức
của GV và thái độ tự giác của HS khi tham gia vào hoạt động nhận thức.
1.1.1.2 Tính sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh
Sáng tạo là một dạng trí thơng minh có thể được rèn luyện và phát triển
trong lao động và trong quá trình nhận thức, là hoạt động tạo ra những cái
mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã hội và những cái mới này cần
mang lại lợi ích và hiệu quả cho con người.
Cái mới và tính ích lợi, hiệu quả là hai mặt liên quan mật thiết của hoạt
động sáng tạo- sáng tạo cái mới đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với
nhân loại. Trong quá trình học tập của HS, hoạt động sáng tạo được thể hiện
dưới nhiều hình thức như: lĩnh hội kiến thức (các khái niệm, định luật…); vận
dụng các kiến thức, giải bài tập, lập các mô hình, các thiết bị ứng dụng các
ngun lí…; sáng tạo để cải tiến những cái cũ…

-7-

Người có năng lực sáng tạo (khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất
và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành cơng
những hiểu biết đó vào hồn cảnh mới) thường thể hiện ở suy nghĩ độc lập,
luôn đi vào các vấn đề cơ bản nhất để tìm ra qui luật; có khả năng dự báo,
phát hiện được vấn đề mới; đưa ra được ý kiến riêng, những giải pháp riêng
có căn cứ, độc đáo để ứng xử, để giải quyết tối ưu một vấn đề thực tế và
không phụ thuộc vào ý kiến của người khác, đồng thời bảo vệ ý kiến đó thơng
qua việc nhận xét, tranh luận cho “ra nhẽ” hay đưa ra những thắc mắc, lật lại
vấn đề; hoặc đề xuất được cách làm mới (có thể thiếu thực tế, chưa rõ tính
khả thi hay khơng ) nhưng có ý tưởng hợp lí, khơng máy móc rập khuôn theo
cái cũ; biết vận dụng được kiến thức vào thực tế, trong những tình huống mới
theo kiểu riêng và muốn tự mình làm để kiểm tra kết quả chứ không muốn
trông cậy vào kết quả của người khác.
Hoạt động của HS là một q trình hoạt động trí tuệ, xác lập những mối
liên hệ giữa các kiến thức về thực tại và xây dựng những kiến thức mới. Hoạt
động học sáng tạo của HS có tính chất cơ động, linh hoạt, không theo một
khuôn mẫu cứng nhắc nào và có liên quan đến khả năng trực giác, khả năng
sáng tạo của HS. Hoạt động học sáng tạo giúp HS chiếm lĩnh kiến thức mới,
sáng tạo ra những phương thức hành động mới trong hoạt động thực tế, đáp
ứng địi hỏi đa dạng của thực tiễn khơng ngừng biến đổi và phát triển. Khả
năng sáng tạo trong hoạt động học của HS thường được biểu hiện ở:
a) Khả năng lĩnh hội, vận dụng tri thức một cách sáng tạo, sâu sắc
Chúng ta biết rằng, học là hành động của chủ thể thích ứng với những
tình huống, qua đó chủ thể chiếm lĩnh kinh nghiệm xã hội- lịch sử biến thành
năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá nhân, hình thành và phát triển
nhân cách cá nhân. Xét theo mức độ từ thấp đến cao của tư duy thì sự sáng

tạo trong hoạt động học thể hiện ở chỗ HS phải tự mình nắm vững kiến thức,


-8-

thực sự lĩnh hội chúng, bằng trí tuệ của bản thân. Điều đó địi hỏi người HS
phải tích cực tiến hành các hoạt động học tập bằng chính ý thức tự giác và
năng lực trí tuệ của mình. HS có thể phát hiện những vấn đề để tìm ra cách
tiếp cận mới trong những điều kiện quen biết.
Cách tiếp cận mới ở đây có thể là một câu hỏi về bản chất, có khi ngược
lại với cách hiểu thơng thường; hoặc là sử dụng những đối tượng, vật dụng
vào những chức năng, công cụ mới. Kiến thức HS lĩnh hội được khi đó thực
sự sâu sắc, vững chắc và vận dụng được chúng vào những tình huống cụ thể.
Vì vậy, người GV trong khi dạy học phải luôn chú ý đến những phát hiện mới
của HS để khích lệ, tạo điều kiện cho họ phát triển những ý tưởng độc đáo.
b) Sự vận dụng có hiệu quả các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của cá nhân sau
khi có tình huống mới
Mỗi tri thức mới học được, cùng với những kĩ năng, kĩ xảo đã có trong
hoạt động thực tiễn có thể áp dụng có hiệu quả vào những tình huống quen
thuộc. Tuy nhiên khi vận dụng linh hoạt, không máy móc các tri thức, kĩ
năng, kĩ xảo đó trong tình huống mới có kết quả hay khơng hồn tồn phụ
thuộc vào chất lượng của HS.
Kiến thức là sản phẩm của hành động. Mỗi kiến thức mới học được, có
chất lượng thực sự thích ứng của người học với những tình huống mới xác
định. Chính q trình thích ứng này của người học là hoạt động tìm tịi kiến
thức mới, là sự sáng tạo của hoạt động học như vậy, trong quá trình dạy học
những kiến thức cụ thể, cần bồi dưỡng cho HS năng lực vận dụng những kiến
thức vào trong những tình huống biến đổi. Muốn vậy, GV phải đưa ra những
bài tập mang tính nghiên cứu. Những bài tập như thế có thể yêu cầu đi đến trả
lời cho những câu hỏi “tại sao?” và “làm như thế nào?”, có thể mang tính chất

ngụy biện và nghịch lí, có thể thiếu hoặc thừa dữ kiện. Những bài tập này đòi


-9-

hỏi người học phải suy nghĩ sâu sắc, cẩn thận và đặc biệt cần tính sáng tạo
chứ khơng thể áp dụng một cách máy móc các cơng thức.
c) Sự nhận biết cấu trúc lôgic của nghiên cứu bắt đầu từ giả thiết, kết thúc
bằng kết luận.
Đặc điểm này của hoạ động học có vai trị hết sức quan trọng trong
mọi hoạt động, đặc biệt trong hoạt động giải bài toán vật lí sáng tạo- bài tốn
mà các điều kiện trong bài khơng mang tính chất nhắc bảo cho angơrit giải
chúng như trong bài toán luyện tập. Việc giải những bài tốn trên như thế nào
là hồn tồn phụ thuộc vào khả năng tìm hiểu đề bài, xác lập các mối liên hệ
cơ bản của các dữ kiện xuất phát và của cái cần tìm; trên cơ sở đó, tiếp tục
luận giải, tính tốn, rút ra kết quả cần tìm và kiểm tra xác nhận kết quả. Tuy
nhiên, việc xác lập các mối liên hệ trong bài tốn sáng tạo khơng hề đơn giản,
nó hồn tồn phụ thuộc vào sự vận dụng linh hoạt các kiến thức đã có ở HS
cũng như khả năng sáng tạo ở họ. Khả năng này của tư duy là cơ sở cho việc
đánh giá, phân loại HS một cách nhanh chóng và chính xác.
d) Khả năng tạo ra phương thức hành động mới trên cơ sở nhận ra được
cái bản chất và cái chung trong các hiện tượng khác nhau, khám phá sự khác
nhau giữa các hiện tượng tương tự, được thể hiện trước hết ở tính hệ thống
của các kiến thức mà HS đã lĩnh hội được ở nhiều phần khác nhau, kết hợp
với khả năng thực hiện những thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, trừu
tượng hóa, so sánh, phân loại… từ đó, đề xuất những khái niệm mới, những
mơ hình mới và dự đoán những qui luật mới của hiện tượng mà chủ thể
nghiên cứu. Kết quả, HS giải quyết các vấn đề học tập ứng với sự chuyển từ
những sự kiện cơ bản sang xây dựng mơ hình trừu tượng, dẫn đến hệ quả lí
thuyết đến sự kiểm tra chúng bằng thực nghiệm… phỏng theo cách các nhà

khoa học đã sử dụng.


- 10 -

Để có thể rèn luyện cho HS những hoạt động học sáng tạo, giải quyết
vấn đề thì trong q trình dạy học, GV phải biết khuyến khích, tạo điều kiện
cho HS suy luận, chuyển những thông tin về những tính chất, hoặc những mối
quan hệ thuộc về một đối tượng này sang một đối tượng khác.
1.1.2. Phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo của học
sinh trong dạy học
1.1.2.1. Cơ sở để phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo
của học sinh
a) Cơ sở tâm lí và giáo dục học
a1) Lí thuyết vùng phát triển gần của L.X.Vưgơtxki được đặc trưng bởi sự
khác biệt giữa khả năng trẻ có thể tự giải quyết và cái nó sẽ làm được nhờ sự
hợp tác, giúp đỡ của người lớn, của GV. Ông cho rằng, trong suốt quá trình
phát triển của trẻ, thường xuyên diễn ra sự xen kẽ giữa trình độ hiện tại và
vùng phát triển gần. Về phương diện thực tiễn, trình độ phát triển gần thể hiện
trong tình huống trẻ hồn thành nhiệm vụ khi có sự hợp tác, giúp đỡ của
người khác, chứa định tính có chủ định, có ý thức, có ý nghĩa trực tiếp đối với
sự vận động của sự phát triển trí tuệ và nhất là với trình độ hiện thời của sự
phát triển. Vì vậy vùng phát triển gần là chỗ tốt nhất cho sự phát triển nhận
thức.
Vai trò của dạy học phát triển là nhằm thúc đẩy tối đa sự phát triển đó.
Từ cái ta dạy, chúng tạo ra sự phát triển. Dạy học và phát triển phải thường
xuyên có quan hệ hữu cơ, cận kề nhau; quá trình phát triển phải đi liền sau
quá trình dạy học, tạo ra vùng phát triển gần. Chỉ có cách dạy học đi trước và
khơng q xa sự phát triển mới thực sự kéo theo sự phát triển, định hướng và
thúc đẩy nó. “Vấn đề trung tâm của tâm lí học giảng dạy chính là làm sao cho

trẻ tự nâng cao khả năng hợp tác với người lớn lên trình độ cao hơn của các
khả năng trí tuệ”, tức là toàn bộ ý nghĩa của việc dạy học là làm cho trẻ phát


- 11 -

triển; định hướng và quyết định toàn bộ sự phát triển trí tuệ của chúng. Việc
giảng dạy sẽ đạt hiệu quả tối ưu đối với sự phát triển của trẻ khi nó được tiến
hành trong sự hợp tác với GV và trong giảng dạy, được xác lập bởi vùng phát
triển gần: “Với sự giúp đỡ của người lớn, cần tổ chức cho trẻ hoạt động phù
hợp để trẻ có thể thể hiện năng lực cao hơn điểm phát triển dừng trước đó”.
Điều đó địi hỏi GV phải tạo ra các tác động tích cực tới nhận thức của HS.
a2) Lí thuyết thích nghi của Jean Piaget khẳng định q trình phát triển
của HS là q trình thích nghi với môi trường, thiết lập lại trạng thái cân bằng
giữa chủ thể với môi trường và ông cho rằng, khi trẻ em có khả năng kết hợp
các mệnh đề giả thiết với diễn dịch và kiểm tra chúng bằng thực nghiệm thì
“lí đương nhiên nhà trường có trách nhiệm phát triển và định hướng những
năng lực như vậy để từ đấy rút ra một sự giáo dục và một sự giảng dạy các
khoa học vật lí nhấn mạnh vào việc tìm tịi khám phá hơn là sự nhắc lại” [29].
a3) Nhà giáo dục học L.Ia.Lecne viết: “Bất cứ lúc nào và bất cứ ở đâu,
năng lực sáng tạo đều nảy sinh và phát triển trong quá trình giải quyết vấn đề”
[29].
Như vậy, việc phát triển tính tích cực, tự chủ và khả năng sáng tạo cho
HS trong dạy học nói chung, dạy học vật lí nói riêng là phải tổ chức và tạo
điều kiện cho HS tự lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn, của vật lí học.
Vận dụng lí thuyết tâm lí học trên, có thể rút ra một số điều cần thực
hiện để hình thành và phát triển hành động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng
tạo của HS là:
- Tạo ra tình huống vấn đề (làm mất cân bằng tâm lí HS) để kích thích
tính tích cực, tự lực của HS

- Trao nhiệm vụ vừa sức (nằm trong vùng phát triển gần của HS).


- 12 -

- Tạo điều kiện cho HS tích cực, tự lực vận động để vượt qua khó khăn,
giải quyết vấn đề xây dựng kiến thức mới, tìm ra giải pháp mới (lập lại cân
bằng ở trình độ cao hơn).
- Có sự tương tác với thầy và bạn để trợ giúp.
b) Chu trình sáng tạo khoa học
V.G.Razumovxki đã khái qt
hóa và trình bày quá trình sáng
tạo khoa học dưới dạng chu
trình (xem hình 1.1) [26], bao

Mơ hình
giả thuyết
trừu tượng

Các hệ quả
lơgíc

gồm các giai đoạn:
- Từ sự khái qt hóa những
sự kiện, đi đến xây dựng mơ
hình trừu tượng của hiện tượng
(đề xuất giả thiết);
- Từ mơ hình dẫn đến việc rút
ra các hệ quả lí thuyết;

Những
sự kiện
khởi đầu

Thực
nghiệm

Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học
theo G.Razumovxki

- Từ việc rút ra các hệ quả đến sự kiểm tra chúng bằng thực nghiệm.
Những sự kiện thực nghiệm mới nếu không phù hợp với lí thuyết, sẽ dẫn
đến việc phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại hoặc thay đổi. Mơ hình trừu tượng
mới dùng làm nguồn tri thức mới. Sự kiểm tra bằng thực nghiệm những kết
luận lí thuyết vừa mới thu được địi hỏi phải thiết kế những máy móc mới
tương ứng để kiểm tra và bằng cách đó, làm cho những kiến thức khoa học
ngày một phong phú.
Có thể nói, một quá trình sáng tạo tương tự như một quá trình giải quyết
vấn đề và để giải quyết vấn đề, cần phải hoạt động tích cực, tự chủ và sáng
tạo.


- 13 -

1.1.2.2. Phát triển tính tích cực, tự chủ, sáng tạo trong hoạt động nhận thức
của học sinh
Theo quan niệm: “Phát triển là làm cho biến đổi từ thấp đến cao, từ đơn
giản đến phức tạp” và cùng với việc phân tích tính tích cực, tự chủ, sáng tạo
trong hoạt động học của HS trong quá trình dạy học được hiểu:
a) HS được đặt trong tình huống vấn đề bằng cách tạo cho HS có động

cơ, xúc cảm mạnh mẽ để có nhu cầu hứng thú học [28], [29], [31].
Sự hứng thú bắt nguồn ngay từ trong lơgíc nội dung của mơn học và diễn
ra hàng ngày. Đó là những hứng thú bền vững, không phụ thuộc vào điều kiện
bên ngoài và là yếu tố rất cần thiết để HS tự động viên mình trong hoạt động
tự lực nhận thức mà GV hồn tồn có thể có điều kiện để tạo ra trong bài học.
Đó cũng là một trong những đặc điểm tâm lí của tuổi trẻ khao khát một chân
trời mới và ln muốn thử sức mình để tiến xa hơn. Mặt khác, nhu cầu hứng
thú nhận thức có thể tạo ra bằng những kích thích bên ngồi như sự khen ngợi
của GV, sự thán phục của bạn bè; là những ước mơ về một tương lai tốt
đẹp… [33] hay xuất phát từ nhu cầu hoạt động trí óc, muốn vươn tới cái hoàn
thiện, sáng tạo, mới mẻ trong hiểu biết của bản thân.
b) Làm nảy sinh và phát triển ở HS những phẩm chất tâm lí mới, những
năng lực mới thông qua việc HS tự khám phá, chiếm lĩnh kiến thức theo tiến
trình nhận thức khoa học.
Trong quá trình HS tự khám phá, chiếm lĩnh kiến thức theo tiến trình
nhận thức khoa học, mỗi HS được coi là một chủ thể tích cực, độc lập thực sự
và được tập làm nhà nghiên cứu khoa học thông qua sự định hướng hoạt
động học. HS sẽ đạt đến trình độ cao hơn trình độ hiện có và là sự phát triển
khơng có giới hạn. Từ sự sáng tạo nhỏ trong giải quyết các vấn đề học tập sẽ
làm cho HS tiến dần đến sáng tạo lớn thực sự có ý nghĩa đối với xã hội và đối
với nhân loại. Vì vậy, cần xây dựng các bài tốn nhận thức nằm trong vùng


- 14 -

phát triển gần của HS hay những tình huống học tập hữu hiệu lôi cuốn HS
tham gia giải quyết vấn đề một cách chủ động, sáng tạo.
c) Tổ chức được sự làm việc hợp tác, trao đổi ý kiến; khêu gợi được sự
tranh luận, phản bác, bảo vệ ý kiến trong tập thể người học để HS khẳng định
mình.

Sự phát triển nhận thức có nguồn gốc xã hội. Tư duy con người chỉ phát
triển trong sự phụ thuộc vào ngôn ngữ. Tư duy gặp ngôn ngữ là điểm có ý
nghĩa quyết định đối với hành vi có ý thức, hành vi trí tuệ trong phát triển cá
thể của con người [12]. “Con đường đi qua người khác là con đường trung
tâm của sự phát triển trí tuệ” [23]. Trong dạy học, sự học tập, xây dựng tri
thức sẽ được tạo thuận lợi và có hiệu quả hơn nhờ sự trao đổi và tranh luận
với bạn học. Vì vậy, GV cần tạo một môi trường học tập phát huy vai trò
tương tác giữa GV với HS và giữa các HS với nhau [9], [13], [20], [16].
d) Kết hợp sự đánh giá của thầy và sự tự đánh giá của HS.
GV khơng cịn độc quyền đánh giá HS mà cần phải tạo điều kiện thuận
lợi để HS được tham gia đánh giá lẫn nhau. Tự đánh giá đúng và điều chỉnh
năng lực học chính là một trong những yếu tố tạo nên sự thành cơng trong
cuộc sống.
Q trình dạy học thay đổi cách thức học làm cho người học hiểu đúng,
hiểu sâu và hiểu rộng… hiểu được bản chất sự vật, có thể nói lại cho người
khác theo cách nói của mình và tự đánh giá được mức độ hiểu của mình bằng
việc tự hỏi, tự trả lời chính là quá trình để HS phát triển tư duy, nâng cao năng
lực tìm tịi sáng tạo giải quyết vấn đề.
1.2. Tiến trình dạy học Vật lí phát triển hoạt động nhận thức tích cực ,
chủ động của học sinh
1.2.1. Vấn đề thiết lập sơ đồ nhận thức khoa học đối với kiến thức cần dạy


- 15 -

Nhận thức thực tế khách quan (nhận thức một tình huống vật lí) là biểu
đạt nó bằng một mơ hình hợp thức (một mơ hình có hiệu lực). Quá trình nhận
thức khoa học thực tế khách quan, xét cho cùng là một q trình vận động vơ
tận của việc xây dựng mơ hình, hợp thức hố mơ hình và hồn thiện mơ hình.
Tiến trình giải quyết vấn đề, xây dựng tri thức vật lí đó là tiến trình “từ đề

xuất vấn đề nghiên cứu đến suy đoán giải pháp, khảo sát lý thuyết, thực
nghiệm rồi xem xét đánh giá khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm
được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem
xét sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm” (chứ không phải chỉ là theo
con đường kinh nghiệm cảm tính, trực quan ghi nhận, quy nạp chữ nghĩa).
[30]. Việc vận dụng tri thức mới vào thực tiễn đồng thời cũng là việc tiếp tục
kiểm tra để bổ sung phát triển tri thức khoa học.
1- Đề xuất vấn đề: từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết, nảy sinh nhu
cầu về cái cịn chưa biết, về một cách giải quyết khơng có sẵn, nhưng hy vọng
có thể tìm tịi xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi.
2- Suy đốn giải pháp: để giải quyết vấn đề đặt ra, cần suy đốn điểm
xuất phát cho phép đi tìm lời giải hoặc đề xuất mơ hình có thể vận hành được
để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đốn các biến cố thực nghiệm có thể xẩy ra,
nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
3- Khảo sát lý thuyết hoặc thực nghiệm: vận hành mô hình (giải bài tốn)
rút ra kết luận lơgíc về cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến
hành thực nghiệm, thu lượm các dữ kiện cần thiết và xem xét, rút ra kết luận
về cái cần tìm.
4- Kiểm tra vận dụng kết quả: xem xét tính có thể chấp nhận được của các
kết quả tìm được trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích , tiên đốn các sự
kiện và xem xét sự phù hợp của lý thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự cách
biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lý thuyết với kết luận có được từ các


- 16 -

dữ liệu thực nghiệm để qui nạp, chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù
hơp giữa lý thuyết và thực nghiệm hoặc xem xét, bổ sung, sửa đổi đối với
thực nghiệm, hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mơ hình xuất phát khi
chưa có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm nhằm tiếp tục tìm tịi xây

dựng cái cần tìm.
Bởi vậy trong dạy học, hoạt động nhận thức khoa học của học sinh cần
được định hướng phù hợp với tiến trình xây dựng tri thức như thế. Việc này
đòi hỏi sự phân tích sâu sắc cấu trúc nội dung tri thức cần dạy và xác lập được
sơ đồ: “từ tình huống xuất phát thế nào, nẩy sinh vấn đề gì; tìm tịi giải quyết
vấn đề và đi tới kết quả nào”, một cách phù hợp với trình độ học sinh và xét
trong suốt quá trình xây dựng, kiểm tra, vận dụng tri thức mới. Theo đó xác
định điều kiện cần thiết và những câu hỏi định hướng hữu hiệu cho hành động
tìm tòi giải quyết vấn đề, một cách phù hợp với phương pháp nhận thức khoa
học. [30]
1.2.2. Định hướng khái quát chương trình hóa hành động nhận thức tích
cực, chủ động của học sinh
Học là hành động của chủ thể học sinh thích ứng với tình huống, thì
dạy học phải là dạy hành động: hành động chiếm lĩnh tri thức và vận dụng tri
thức. Mỗi hành động diễn ra thao các pha: định hướng, chấp hành và kiểm tra.
Sự phát triển, hồn thiện hành động được xem xét theo các thơng số:
cấp độ hình thức, mức khái quát, thu gọn và tự động hoá. Bởi vậy, trong dạy
học, hoạt động của giáo viên phải có tác dụng chỉ đạo hoạt động của học sinh
sao cho phù hợp với con đường biện chứng của sự hình thành, phát triển và
hồn thiện của hành động và để thực hiện được điều đó, giáo viên phải có vai
trị tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động học của học sinh theo một chiến
lược hợp lí sao cho họ tích cực, tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho


- 17 -

mình, đồng thời qua đó, năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của họ từng
bước phát triển.
1.2.2.1. Các kiểu định hướng hành động học
Trong dạy học, ứng với các mục tiêu rèn luyện khác nhau, đòi hỏi ở

học sinh những trình độ khác nhau đối với hành động nhận thức. Có thể phân
biệt các kiểu định hướng hành động học được áp dụng trong quá trình dạy học
là:
a) Định hướng tái tạo: kiểu định hướng trong đó GV hướng HS vào việc
huy động, áp dụng những kiến thức, cách thức hoạt động HS đã nắm được
hoặc đã được GV chỉ ra một cách tường minh, để HS có thể thực hiện được
nhiệm vụ mà họ đảm nhận, có nghĩa là HS chỉ cần tái tạo những hành động đã
được GV chỉ rõ hoặc những hành động trong các tình huống đã quen thuộc
đối với họ. Có thể phân biệt hai trình độ khác nhau đối với hành động đòi hỏi
ở HS sự định hướng tái tạo:
- Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ: HS theo dõi, thực hiện,
bắt chước, lặp lại theo thao tác mẫu cụ thể do GV chỉ ra.
- Định hướng tái tạo Angôrit: GV chỉ ra một cách khái quát tổng thể
trình tự hành động để HS tự chủ giải quyết được nhiệm vụ.
b) Định hướng tìm tịi: kiểu định hướng trong đó GV khơng chỉ ra cho HS
một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động HS cần áp dụng,
mà GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tìm tòi, huy động
hoặc xây dựng những kiến thức hoặc cách thức hoạt động thích hợp để giải
quyết nhiệm vụ mà HS đảm nhận, có nghĩa là địi hỏi HS tự xác định hành
động thích hợp trong tình huống khơng phải đã là quen thuộc đối với họ.
c) Định hướng khái qt chương trình hố: kiểu định hướng phối hợp các
đặc điểm của định hướng tái tạo và tìm tịi, trong đó GV cũng gợi ý cho HS tự
tìm tịi tương tự như ở định hướng tìm tịi, nhưng chú ý giúp cho HS ý thức