Tài liệu Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn để sử dụng trong dạy học chuyển động ném vật lí 10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ ===***=== ĐỖ THỊ HẠNH XÂY DỰNG BÀI TẬP VẬT LÍ CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN ĐỂ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC “CHUYỂN ĐỘNG NÉM” – VẬT LÍ 10 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HÀ NỘI, 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ ===***=== ĐỖ THỊ HẠNH XÂY DỰNG BÀI TẬP VẬT LÍ CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN ĐỂ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC “CHUYỂN ĐỘNG NÉM” – VẬT LÍ 10 Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn khoa học TS. Nguyễn Anh Thuấn HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Anh Thuấn - người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, định hướng để tôi có thể hoàn thành khoá luận. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể các thầy, cô giáo trong khoa Vật lý - trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành khoá luận của mình. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy giáo, cô giáo trong khoa Vật lý, các thầy cô giáo trong trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 những người đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên thực hiện Đỗ Thị Hạnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn để sử dụng trong dạy học “Chuyển động ném” - Vật lí 10” là kết quả của sự nỗ lực cố gắng nghiên cứu, tìm tòi, tra cứu tài liệu và sự giúp đỡ, định hướng tận tình của TS. Nguyễn Anh Thuấn cùng các thầy, cô giáo trong khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. Các kết quả được nêu trong khóa luận này là trung thực và không được sao chép trong một tài liệu nào. Kết quả nghiên cứu không trùng với kết quả của tác giả khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những gì mình khẳng định trên đây. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên thực hiện Đỗ Thị Hạnh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ HS Học sinh GV Giáo viên BT Bài tập BTVL Bài tập vật lí PPDH Phương pháp dạy học Nxb Nhà xuất bản MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1 PHẦN II: NỘI DUNG ..................................................................................... 6 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BTVL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG ............................................................................................................ 6 1.1. Dạy học BTVL theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh ............................................................................................................ 6 1.1.1. Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh ..................................... 6 1.1.2. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh .............................................. 8 1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề .................................................................... 10 1.2. Bài tập vật lí. ............................................................................................ 13 1.2.1.Quan niệm về bài tập vật lí ................................................................... 13 1.2.2.Phân loại bài tập vật lí ........................................................................... 14 1.3.Xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ở trường phổ thông ......14 1.3.1.Xây dựng bài tập trong dạy học vật lí ................................................... 14 1.3.2.Sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ..................................................... 15 1.4. Thực tiễn của việc dạy học và sử dụng BT vật lí ở trường THPT .......... 17 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1............................................................................... 20 CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG BTVL CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI 15: “BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG” – VẬT LÍ 10 ......................................... 21 2.1.Mục tiêu kiến thức, kĩ năng về chuyển động ném ngang ........................ 21 2.1.1.Mục tiêu kiến thức................................................................................. 21 2.1.2.Mục tiêu kĩ năng.................................................................................... 21 2.2. Nội dung kiến thức về chuyển động ném ............................................... 22 2.2.1.Chuyển động ném xiên ......................................................................... 22 2.2.2.Chuyển động ném ngang....................................................................... 24 2.3. Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về “Chuyển động ném” – Vật lí 10 ............................................................................................. 26 2.3.1. Sự cần thiết phải xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động ném....................................................................................... 26 2.3.2. Yêu cầu về xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động ném ........................................................................................... 26 2.3.3. Xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động ném ......................................................................................................................27 2.4. Hướng dẫn hoạt động giải các bài tập có nội dung thực tiễn về chuyển động ném ........................................................................................... 29 2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 trong đó có sử dụng bài tập đã xây dựng ................. 46 2.5.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 .......................................................................... 46 2.5.2. Tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” – Vật lí 10 ....................................................................................................... 47 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2............................................................................... 53 CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM................................. 54 PHẦN III. KẾT LUẬN .................................................................................. 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 58 PHỤ LỤC Ket-noi.com chia sẻ miễn phí PHẦN I: MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hiện nay, chúng ta đang trong thời kỳ xây dựng, đổi mới và đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Giai đoạn này đòi hỏi năng lực sáng tạo của con người Việt Nam cao hơn bất kỳ giai đoạn nào khác. Để đáp ứng được nhu cầu của xã hội, ngành Giáo dục đã có sự thay đổi về mọi mặt và đặc biệt là về PPDH. Nhiệm vụ quan trọng đặt ra cho các môn học trong trường phổ thông là phải làm sao cho khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động sản xuất, HS có thể nhanh chóng tiếp thu được cái mới với trình độ hiện đại của khoa học kĩ thuật. Do đó, trong giảng dạy các môn học trong trường phổ thông, việc áp dụng các PPDH tích cực nhằm phát triến tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh là vô cùng quan trọng. Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, việc giảng dạy BTVL là một việc làm vô cùng cần thiết. Thông qua dạy học về BTVL, GV có thể giúp HS nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn. Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết tốt những nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. BTVL chính là một trong những phương tiện rất quan trọng trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Có thể xây dựng được rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước. Tuy nhiên, việc giải BTVL không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực của HS, một sự vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm 1 lời giải nêu ra trong bài tập. Khi giải thành công một BT nó sẽ đem đến cho HS niềm phấn khởi, sẵn sàng đón nhận những BT mới ở mức độ cao hơn. Tuy nhiên, không phải cứ cho HS làm BT là chúng ta đạt được ngay các kết quả như mong muốn. BTVL chỉ phát huy tác dụng của nó trong những điều kiện sư phạm nhất định. Kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo giải BT phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không một hệ thống BT được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người học. Trên thực tế đã có một số tác giả nghiên cứu về việc lựa chọn và sử dụng hệ thống BT chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 trong dạy học như đề tài: “Hình thành phương pháp giải BT chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 THPT” của tác giả Vũ Thị Kim Phúc; đề tài: “Xây dựng và hướng dẫn HS lớp 10 THPT giải hệ thống BT chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề” của tác giả Đặng Thị Thu Thuỷ… Nhưng những đề tài này thì chưa đề cập đến việc lựa chọn, xây dựng và sử dụng các BT có nội dung thực tiễn trong dạy học. Bản thân mỗi bài tập vật lí đã là một tình huống vận dụng tích cực. Song tính tích cực của nó còn được nâng cao hơn khi nó được sử dụng như là nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo. Do đó, BTVL có nội dung thực tiễn thực sự là một phương tiện hữu hiệu để tích cực hóa hoạt động phát triển tư duy của HS trong việc quan sát và giải thích các hiện tượng thực tiễn. Qua việc nghiên cứu các tài liệu và xuất phát từ thực tiễn chúng tôi nhận thấy chuyển động của vật bị ném là một phần khó trong chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10, mặc dù HS có thể dễ dàng quan sát và dễ hình dung. Tuy nhiên kiến thức về chuyển động ném bao trùm cả các kiến thức về chuyển động đều, chuyển động biến đổi đều, tổng hợp chuyển động, có thể 2 kết hợp với các nội dung khác khác như: va chạm, chuyển động tương đối, chuyển động trong điện trường đều. Chúng tôi còn nhận thấy rằng việc dạy học vật lí ở trường phổ thông chủ yếu mới chỉ dừng lại ở nghiên cứu tài liệu lí thuyết trên lớp. HS rất ít khi được quan sát hay tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm kiến thức lí thuyết đã được học. Bằng việc giải các BT có nội dung thực tiễn, HS sẽ có hứng thú tìm tòi, khám phá thế giới và có điều kiện rèn luyện khả năng tư duy vật lí một cách logic. HS biết vận dụng những lí thuyết đã được học để giải thích các tình huống trong các thí nghiệm, các quá trình trong thực tiễn và kĩ thuật. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi nhận thấy việc xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn về chuyển động ném là vô cùng cần thiết và chúng tôi đã quyết định chọn đề tài: “Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn để sử dụng trong dạy học “Chuyển động ném” - Vật lí 10” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động ném Vật lí 10. - Soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 trong đó có sử dụng các BT đã xây dựng theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài - Quá trình dạy và học về chuyển động ném - Vật lí 10. - Các BTVL có nội dung thực tiễn được sử dụng trong quá trình dạy học về chuyển động ném - Vật lí 10. 4. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu vận dụng quan điểm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề để xây dựng các BT có nội dung thực tiễn và sử dụng chúng trong tiến trình dạy học 3 về chuyển động ném - Vật lí 10 thì có thể phát huy được tính tích cực và phát triển được năng lực sáng tạo của HS. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau: - Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. Đặc biệt là lí luận về dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, xây dựng và sử dụng BT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. - Nghiên cứu mục tiêu kiến thức, kĩ năng về chuyển động ném ngang và nội dung kiến thức khi dạy học về chuyển động ném - Vật lí 10, để từ đó xác định các BT cần thiết phải xây dựng trong quá trình dạy kiến thức này. - Xây dựng các BT có nội dung thực tiễn về chuyển động ném. - Soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề, trong đó có sử dụng BT đã xây dựng. 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài Để thực hiện được các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu sách, báo, tài liệu tham khảo để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài, các căn cứ cho những đề xuất về tiến trình dạy học. - Phương pháp quan sát sư phạm. - Phương pháp điều tra cơ bản. 7. Đóng góp của khóa luận - Xây dựng được các bài tập có nội dung thực tiễn về chuyển động ném. - Soạn thảo được tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề. 4 8. Cấu trúc của khóa luận Ngoài danh mục chữ cái viết tắt, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phần phụ lục, khóa luận gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng BTVL trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông. Chương 2: Xây dựng BTVL có nội dung thực tiễn và soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10. Chương 3: Dự kiến thực nghiệm sư phạm. 5 PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BTVL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1. Dạy học BTVL theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh 1.1.1. Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học. Mục đích chính của việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm là sử dụng chúng trong hoạt động thực tiễn. Cách tốt nhất để hiểu được chính là vận dụng. Trong quá trình nhận thức vật lí, HS luôn phải thực hiện các thao tác chân tay (như: bố trí các dụng cụ thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo), các thao tác tư duy (phân tích, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa) và các hành động nhận thức (xác định đặc tính bản chất của sự vật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ). Để HS có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì GV luôn phải có kế hoạch rèn luyện năng lực nhận thức cho HS. Ở trường phổ thông, việc rèn luyện năng lực nhận thức cho HS thông qua việc giải BT là một phần không thể thiếu. Với việc giải bài tập, người học có thể nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và vận dụng chúng để giải quyết những vấn đề thực tiễn. Trong nhiều trường hợp, dù GV cố gắng trình bày tài liệu một cách mạch lạc, logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng các yêu cầu và cho kết quả chính xác thì đấy mới là điều kiện 6 cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để hiểu sâu và nắm vững kiến thức. Chỉ có thông qua các BTVL ở hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt các kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của người học. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS phải phân tích đề bài, phải tái hiện kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như: so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập luận, tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra, kết luận. Vì thế BTVL sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người học. Đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề. Do đó, nếu các bài tập được GV lựa chọn một cách cẩn thận có thể tối đa hóa khả năng nhận thức và tính tò mò của HS thay vì những bài tập chỉ đòi hỏi áp dụng một cách đơn giản các công thức, định luật. Các bài tập này sẽ rèn luyện cho HS tính sáng tạo, độc lập trong suy nghĩ, đức tính kiên trì khắc phục khó khăn và sự yêu thích môn học. * Biểu hiện của tính tích cực nhận thức - HS say mê với việc tìm ra kiến thức mới, hay tích cực, chủ động tham gia vào các hoạt động học tập. - HS có hứng thú, tò mò muốn tìm lời giải cho một kiến thức khoa học. - HS tự lực hoạt động để xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức. - Trước một vấn đề mới được giải quyết một phần HS có nhu cầu tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng kiến thức sang phạm vi mới, lĩnh vực mới. - HS độc lập trong suy nghĩ, tự mình khắc phục khó khăn và nếu cần mới nhờ tới sự giúp đỡ của GV. 7 - Hiểu bài và diễn đạt hay theo cách hiểu của mình. Chính những biểu hiện trên đây là tiêu chí đánh giá tính tích cực nhận thức của HS trong học tập. Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã có để giải quyết tốt nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. 1.1.2. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh * Khái niệm năng lực Theo tâm lí học, “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”. Như vậy năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó, chỉ phải bỏ ra ít sức lao động mà đạt hiệu quả cao. Năng lực của HS sẽ là đích cuối cùng của dạy học, giáo dục. Bởi vậy, những yêu cầu về phát triển năng lực của HS cần đặt đúng chỗ của nó trong mục đích dạy học. Năng lực của mỗi người một phần dựa trên cơ sở tư chất. Nhưng chủ yếu năng lực được hình thành, phát triển và thể hiện trong hoạt động tích cực của con người dưới sự tác động, rèn luyện, dạy học và giáo dục. Việc hình thành và phát triển phẩm chất nhân cách là phương tiện có hiệu quả nhất để phát triển năng lực. * Khái niệm sáng tạo Sáng tạo là một hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị giúp giải quyết một khó khăn, bế tắc nhất định [5]. Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới [5]. 8 Đối với HS, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện được khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân HS. HS sáng tạo cái mới đối với chúng nhưng thường không có giá trị cho xã hội. Để có sáng tạo, chủ thể phải tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhận thức hoặc hành động và kết quả là đề ra được phương án giải quyết không giống bình thường mà có tính mới mẻ đối với loài người. Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải chỉ do bẩm sinh mà được hình thành và phát triển trong suốt hoạt động của chủ thể. Bởi vậy, muốn hình thành năng lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho HS những điều kiện cần thiết để có thể thực hiện thành công với một số kết quả mới mẻ nhất định của hoạt động đó. Vậy sản phẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận logic hay bắt chước làm theo. * Biểu hiện của sự sáng tạo Trong học tập, sự sáng tạo của HS được biểu hiện qua các hành động cụ thể như sau: - Từ những kinh nghiệm thực tiễn, từ kiến thức đã có HS nêu được giả thuyết. Trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm thì HS đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một thí nghiệm đưa ra nhiều cách chế tạo khác nhau. Đề xuất được những sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn. - HS đưa ra được dự đoán kết quả của giả thuyết. Cụ thể là HS đưa ra dự đoán kết quả của thí nghiệm, dự đoán được phương án nào chính xác nhất, phương án nào ít mắc sai số nhất, vì sao. 9 - Đề xuất được những phương án dùng những dụng cụ thí nghiệm đã chế tạo để làm thí nghiệm kiểm tra các dự đoán trên và kiểm nghiệm lại kiến thức lí thuyết đã học. - Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn một cách linh hoạt như giải thích một số hiện tượng vật lí và một số ứng dụng kĩ thuật có liên quan. Chính những biểu hiện trên đây là tiêu chí để đánh giá tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS. 1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề 1.1.3.1. Hướng dẫn HS giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí Khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà HS không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu có sẵn. Nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần các kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động đã có mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải quyết được và khi giải quyết được thì HS đã thu được kiến thức, kĩ năng cách thức hành động mới. Vấn đề chứa đựng câu hỏi, nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà câu trả lời là một cái mới (kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động mới) phải tìm tòi, sáng tạo mới xây dựng được chứ không phải câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại các kiến thức đã có. Hoạt động nhận thức của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm vụ mới phải giải quyết một vấn đề mà những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ. Để giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được những mâu thuẫn trên thì phải xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ năng mới. Như vậy, hoạt động nhận thức của HS trong học tập thực chất là giải quyết vấn đề nhận thức. 10 Tình huống có vấn đề là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải quyết mà HS tham gia thì gặp khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất. Có nhiều cách tạo tình huống có vấn đề: từ kinh nghiệm cuộc sống, quan sát tự nhiên, thí nghiệm, kể chuyện lịch sử, giải BTVL… Tổ chức tình huống có vấn đề chính là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, có hứng thú giải quyết, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào. Trong dạy học cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, được sắp đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa HS tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của HS. 1.1.3.2. Quan hệ giữa giải bài tập vật lí với phát triển năng lực giải quyết vấn đề Giải bài tập là một hình thức tự lực giải quyết một vấn đề nào đó nêu ra trong đầu bài. Ở trình độ thấp là nhận biết những điều kiện có thể áp dụng một giải pháp đã biết vào một tình huống tương tự với các tình huống quen thuộc. Ở trình độ cao hơn, phải thực hiện một loạt những phân tích và biến đổi để có thể áp dụng được giải pháp cơ bản đã biết. Và cuối cùng ở trình độ sáng tạo, phải tìm ra giải pháp mới mà trước đây chưa biết. Với đa số HS phổ thông hiện nay, cần cố gắng đạt đến trình độ thứ hai. Năng lực giải quyết vấn đề của HS được hình thành và phát triển trong giải BTVL. Sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS khi giải BTVL được biểu hiện như sau: 11 - Xác định được chính xác vấn đề cần giải quyết, những cái đã cho và cái phải tìm. - Nhanh chóng phát hiện ra cái quen thuộc đã biết, cái mới phải tìm trong khi giải mỗi BTVL. Hay nhanh chóng phát hiện ra các bài tập cơ bản trong một bài tập phức hợp, quy một bài tập phức hợp về các bài tập cơ bản đã biết, đã thành thạo, xuất hiện trong quá trình giải. - Phác thảo, dự kiến những con đường chung có thể có từ đầu đến cuối trước khi tính toán, xây dựng lập luận cụ thể. - Hoàn thành công việc theo từng giải pháp đã dự kiến trong một thời gian ngắn, chọn lựa trong số đó giải pháp tối ưu. - Nhanh chóng qua một số ít bài, tự rút ra một sơ đồ định hướng giải các bài tập cùng loại. - Chuyển tải được sơ đồ định hướng hành động giải các bài tập phức hợp thuộc loại nào đó sang sơ đồ định hướng giải các kiểu, phân kiểu bài tập phức hợp khác. 1.1.3.3. Tiến trình dạy học theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề Dạy học giải quyết vấn đề gồm 2 giai đoạn chủ yếu: đó là xây dựng (tạo) tình huống có vấn đề và giải quyết vấn đề. Cũng có thể coi tiến trình dạy học giải quyết vấn đề bao gồm bốn giai đoạn: - Giai đoạn làm xuất hiện vấn đề: GV mô tả một ví dụ cụ thể để xây dựng tình huống có vấn đề, phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh. - Vấn đề (câu hỏi): GV nêu ra câu hỏi có vấn đề, phát biểu vấn đề cần giải quyết. - Giai đoạn giải quyết vấn đề: gồm 3 bước 1. Đề xuất các giả thuyết 2. Lập kế hoạch giải quyết vấn đề. 3. Thực hiện kế hoạch. 12