Phát triển tư duy học sinh Trung học phổ thông (THPT) miền núi khi dạy các khái niệm vật lý của chương ’từ trường’ và ’cảm ứng điện từ’ (vật lý 11 - Ban cơ bản)

HỌC SINH THPT MIỀN NÚI KHI DẠY CÁC KHÁI NIỆM VẬT LÝ CỦA CHƢƠNG “TỪ TRƢỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” (VẬT LÝ 11 – BAN CƠ BẢN) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ Mã số: 60.14.10 Ngƣời hƣớng dẫn: PGS-TS. Tô Bình Thái nguyên, năm 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn: - Thầy hƣớng dẫn: PGS- TS. Tô Văn Bình và các thầy, cô giáo đã hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình. - Thầy cô giáo trong khoa sau đại học, khoa vật lý trƣờng Đại học sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, thƣ viện trƣờng Đại học sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. - Các trƣờng THPT và các thầy cô giáo cộng tác đã tạo điều kiện cho thực nghiệm sƣ phạm. - Toàn thể các anh chị em, bạn bè và đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ. Dù đã cố gắng, song luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong đƣợc sự góp ý, chỉ dẫn của các thầy, cô giáo và bạn bè đồng nghiệp. Thái nguyên, tháng 9 năm 2008 Tác giả Lê Văn Huế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa có ai công bố trong một công trình nào khác. Thái nguyên, tháng 9 năm 2008 Tác giả Lê Văn Huế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm T.N Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm GV Giáo viên HS Học sinh NC Nam châm VD Ví dụ SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông THCS Trung học cơ sở BCH Ban chấp hành BCHTƢ Ban chấp hành trung ƣơng PPDH Phƣơng pháp dạy học ĐHSP Đại học sƣ phạm ĐHSPHN Đại học sƣ phạm Hà nội Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN MỤC LỤC Trang Mở đầu 1 I. Lý do chọn đề tài 1 II. Mục đích nghiên cứu 2 III. Đối tƣợng nghiên cứu 3 IV. Giả thuyết khoa học 3 V. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 VI. Phƣơng pháp nghiên cứu 3 VII. Ý nghĩa khoa học và đống góp của đề tài 3 VIII. Cấu trúc của đề tài 4 Chƣơng I: Cơ sở lý luận chung 5 1.1. Lý luận tổ chức hoạt động day học 5 1.1.1. Quá trình nhận thức và sự lĩnh hội kiến thức 5 1.1.2. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học. 6 1.1.3. Luận điểm phƣơng pháp dạy học khoa học theo mục tiêu đổi mới nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ sáng tạo và tƣ duy khoa học của HS. 8 1.1.3.1.Vai trò quan trọng của sự dạy là thực hiện việc tổ chức, kiểm tra, định hƣớng hữu hiệu hoạt động học. 9 1.1.3.2. Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học 9 1.1.3.3. Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của học sinh trong việc tổ chức tình huống và định hƣớng hành động giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới 10 1.1.3.4. Sự cần thiết phát huy tác dụng sự trao đổi và tranh luận của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức 10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 1.1.3.5. Sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình nghiên cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học 11 1.2. Cơ sở lý luận của việc phát triển tƣ duy 14 1.2.1. Khái niệm tƣ duy 14 1.2.2. Đặc điểm của quá trình tƣ duy 15 1.2.3. Các giai đoạn của một quá trình tƣ duy 16 1.2.4. Các thao tác trí tuệ trong quá trình tƣ duy 17 1.2.5. Các loại tƣ duy 19 1.2.5.1. Tƣ duy kinh nghiệm 19 1.2.5.2. Tƣ duy lí luận 19 1.2.5.3. Tƣ duy lôgíc 20 1.2.5.4. Tƣ duy vật lý 21 1.2.6. Các biện pháp phát triển tƣ duy 24 1.2.6.1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của HS 24 1.2.6.2. Tập dƣợt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phƣơng pháp nhận thức của vật lý 28 1.2.6.3. Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS 28 1.2.6.4. Xây dựng một lôgíc nội dung phù hợp với đối tƣợng học sinh 29 1.2.6.5. Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện các thao tác tƣ duy 29 1.2.6.6. Rèn luyện ngôn ngữ cho HS 30 1.2.7. Đặc điểm tƣ duy của HS miền núi 31 1.2.7.1. Những yếu tố ảnh hƣởng tới sự phát triển tƣ duy của HS dân tộc miền núi 31 1.2.7.2. Đặc điểm tƣ duy của HS miền núi 32 1.3. Khái niệm vật lý và thực trạng day - học các khái niệm vật lý ở trƣờng THPT miền núi hiện nay 32 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 1.3.1. Khái niệm vật lí 32 1.3.1.1. Khái niệm vật lý 32 1.3.1.2. Các loại khái niệm vật lý 33 1.3.1.3. Đặc điểm của khái niệm vật lý 34 1.3.1.4. Các giai đoạn điển hình của quá trình hình thành những khái niệm về đại lƣợng vật lý 36 1.3.2. Thực trạng dạy - học các khái niệm vật lý ở trƣờng THPT miền núi hiện nay 41 1.3.2.1. Về cơ sở vật chất phục vụ dạy học 41 1.3.2.2. Tình hình dạy - học 41 Kết luận chƣơng I 42 Chƣơng II: Phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi thông qua việc dạy các khái niệm vật lí của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11- Ban cơ bản ) 43 2.1. Sơ đồ cấu trúc các bƣớc hình thành khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm 43 2.2. Hình thành khái niệm vật lý phù hợp vơí các giai đoạn của quá trình tƣ duy 43 2.2.1. Tạo tình huống có vấn đề 43 2.2.2. Kích thích, làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS 44 2.2.3. Tổ chức cho HS tham gia giải quyết vấn đề 45 2.2.4. Dùng mô hình hoặc thí nghiệm ảo để minh hoạ, ứng dụng khái niệm vào thực tiễn 47 2.3. Rèn luyện thao tác trí tuệ 48 2.4. Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS 50 2.5. Tìm hiểu thực tế giảng dạy 52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 2.6. Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11 – Ban cơ bản) nhằm phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi 52 2.6.1. Cấu trúc và đặc điểm kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” 52 2.6.2. Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng “Từ trƣơng” và chƣơng “Cảm ứng điện từ” theo hƣớng phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi 57 Kết luận chƣơng II 100 Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm 101 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 101 3.1.1. Mục đích của TNSP 101 3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP 101 3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm 101 3.2.1. Đối tƣợng của TNSP 101 3.2.2. Khống chế những ảnh hƣởng tới kết quả TNSP 101 3.2.3. Phƣơng pháp TNSP 102 3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP 103 3.3.1. Căn cứ để đánh giá 103 3.3.2. Đánh giá, xếp loại 103 3.4. Các giai đoạn TNSP 104 3.4.1. Công tác chuẩn bị cho TNSP 104 3.4.1.1. Chọn lớp TN và lớp ĐC 104 3.4.1.2. Chọn các bài TN 104 3.4.1.3. Các GV cộng tác TNSP 104 3.4.1.4. Lịch lên lớp 104 3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả TNSP 105 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 3.4.2.1. Yêu cầu chung về cách xử lý kết quả TNSP 105 3.4.2.2. Kết quả TNSP 106 3.5. Đánh giá chung về TNSP 118 3.5.1. Đánh giá định tính qua thống kê. 118 3.5.2. Đánh giá định lƣợng qua bài kiểm tra. 119 Kết luận chƣơng III 120 Kết luận chung 121 Tài liệu tham khảo 123 Phụ lục I: Phiếu phỏng vấn GV vật lý 126 Phụ lục II: Phiếu phỏng vấn HS 128 Phụ lục III: Đề kiểm tra 130 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Chúng ta đang sống ở thế kỉ XXI, thế kỷ của tri thức khoa học và công nghệ cao. Điều đó đòi hỏi nền giáo dục nƣớc nhà phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện. Nghị quyết BCH Trung ƣơng Đảng VIII đã chỉ rõ: “Mục tiêu của giáo dục đào tạo là đào tạo ra những con ngƣời có đủ phẩm chất, năng lực để xây dựng và bảo vệ tổ quốc, làm chủ tri thức khoa học công nghệ hiện đại, có năng lực phát huy giá trị văn hoá dân tộc, tiếp thu tinh hoa của nhân loại, có tƣ duy sáng tạo, kỹ năng thực hành giỏi”. Để thực hiện đƣợc mục tiêu giáo dục nói trên, vấn đề đặt ra đối với các trƣờng học là cần không ngừng đổi mới về nội dung, PPDH và tăng cƣờng trang thiết bị dạy học. Hội nghị BCHTƢ Đảng khoá XIII lần hai nhấn mạnh: “Đổi mới phƣơng pháp giáo dục và đạo tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo của ngƣời học. Từng bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh...Củng cố và phát triển giáo dục ở các vùng dân tộc thiểu số...phấn đấu giảm sự chênh lệch về phát triển giáo dục giữa các vùng lãnh thổ.” Đây cũng là một trong những yêu cầu nhằm phát triển giáo dục miền núi làm cho giáo dục miền núi tiến kịp miền xuôi, đƣa vùng dân tộc thiểu số tiến theo trình độ phát triển chung của cả nƣớc. Thực tiễn dạy và học môn vật lý trong nhà trƣờng THPT miền núi hiện nay cho thấy, đa số GV chỉ quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức mà ít chú trọng đến việc phát triển tƣ duy và năng lực sáng tạo của HS, do đó khả năng tƣ duy và năng lực sáng tạo của HS miền núi còn rất nhiều hạn chế, dẫn đến chất lƣợng giáo dục miền núi còn ở mức rất thấp. Vì vậy bên cạnh các giải pháp khác, cần phải đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tăng cƣờng phát triển tƣ duy HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Hình thành khái niệm là một trong những nội dung quan trọng nhất của lý luận dạy học bộ môn. Có nắm vững hệ thống các khái niệm mới có thể thâm nhập vào bản chất của các mối liên hệ, các định luật, các thuyết và từ đó có thể nắm vững các ứng dụng thực tế của bộ môn. Có hình thành tốt các khái niệm thì HS mới hiểu đúng đắn và sâu sắc các khái niệm, mới phát triển tốt năng lực tƣ duy của HS, giúp họ vận dụng tốt các kiến thức đã học vào thực tiễn và rèn luyện cho họ những năng lực sáng tạo. Việc áp dụng cụ thể phƣơng pháp dạy học nhằm phát triển tƣ duy HS trong dạy học vật lý, đã có một số tác giả thực hiện nhƣ: Phạm Thanh Bình – Phát triển tƣ duy HS bằng việc vận dụng phƣơng pháp tìm tòi từng phần trong giảng dạy một số bài chƣơng “ Dao động điện, dòng điện xoay chiều” -Luận văn thạc sĩ ĐHSPHN, Ngô Văn Lý – “ Phát triển tƣ duy HS THCS miền núi khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 1999, Nguyễn Thị Hải Yến – “ Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết có vấn đề cho HS khi dạy một số kiến thức chƣơng “ Mắt và các dụng cụ quang học” Vật lý lớp 12THPT - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 2004, Tô Đức Thắng – “ Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi khi dạy một số bài chƣơng – Chất khí” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 2007…Các công trình này đã có những thành công nhất định trong việc phát triển tƣ duy HS. Song để đƣa ra một biện pháp cụ thể nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm Vật lý bằng quan sát và thực nghiệm thì chƣa có công trình nào nghiên cứu. Chính vì những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển tư duy HS THPT miền núi khi dạy các khái niệm Vật lý của chương: “ Từ trường” và “ Cảm ứng điện từ” ( Vật lý 11 – Ban cơ bản ) II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Tìm một số biện pháp nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi trong khi giảng dạy các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN III. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Hoạt động dạy và học ở trƣờng THPT miền núi IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC HS có năng lực tƣ duy tốt hơn nếu GV lựa chọn hợp lý các biện pháp dạy học phù hợp với đặc điểm và quá trình tƣ duy trong dạy học các khái niệm vật lý cho HS V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận về phát triển tƣ duy cho HS trong quá trình dạy học - Nghiên cứu đặc điểm và việc hình thành các khái niệm vật lý. - Nghiên cứu các biện pháp phát triển tƣ duy cho HS khi giảng dạy các khái niệm vật lý - Nghiên cứu chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “ Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 nhằm xác định nội dung các kiến thức cơ bản, các kĩ năng của HS cần nắm và đặc điểm của chúng. Thiết lập sơ đồ lôgic - Điều tra thực tế việc dạy và học ở một số trƣờng THPT miền núi - Soạn thảo nội dung và tiến trình dạy học một số khái niệm trong chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “ Cảm ứng điện từ” nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển tƣ duy cho HS THPT miền núi - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo hƣớng đề tài đã đề ra VI. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận - Điều tra thực tế và tổng kết kinh nghiệm - Thực nghiệm sƣ phạm theo hƣớng đề tài đã đề ra VII. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI - Góp phần làm rõ cơ sở khoa học của các biện pháp hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi - Kết quả của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho GV dạy môn Vật lý ở trƣờng THPT miền núi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN VIII. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn gồm ba chƣơng: Chƣơng I : Cơ sở lý luận chung Chƣơng II: Phát triển tƣ duy HS THPT miền núi thông qua việc dạy các khái niệm vật lý của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG 1.1. Lý luận tổ chức hoạt động dạy học 1.1.1. Quá trình nhận thức và sự lĩnh hội kiến thức Sơ đồ ngắn gọn của quá trình nhận thức đã đƣợc Lê nin nêu lên: Từ trực quan sinh động đến tƣ duy trừu tƣợng rồi từ tƣ duy trìu tƣợng trở về thực tiễn. Đó là con đƣờng biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức thực tế khách quan. Về những yêu cầu cơ bản của tƣ duy biện chứng duy vật cũng đƣợc Lê nin chỉ rõ: ... muốn thực sự hiểu biết đƣợc sự vật cần phải nhìn bao quát và nghiên cứu tất cả các mặt, tất cả các sự liên hệ trung gian của sự vật đó. Chúng ta không thể làm đƣợc điều đó một cách hoàn toàn đầy đủ. Những sự cần thiết phải xét tất cả mọi mặt sẽ đề phòng cho chúng ta khỏi sự sai lầm và cứng nhắc, đó là điểm thứ nhất. Điểm thứ hai là: Lôgíc biện chứng đòi hỏi phải xét sự vật trong sự phát triển, trong sự tự vận động (nhƣ Hêghen đã nói ), trong sự biến đổi của nó. Điểm thứ ba là: toàn bộ thực tiễn của con ngƣời-thực tiễn này vừa với tính cách là tiêu chuẩn của chân lý, vừa với tính cách là kẻ xác định một cách thực tế sự liên hệ giữa sự vật với những điều cần thiết đối với con ngƣời - cần đƣợc bảo đảm trong định nghĩa đầy đủ của sự vật. Điểm thứ tƣ là: Lôgíc biện chứng dạy rằng không có chân lý trừu tƣợng, rằng chân lý luôn luôn là cụ thể. Trong dạy học, giáo viên cần tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thức của học sinh phù hợp với con đƣờng biện chứng của quá trình nhận thức, trong đó có mối liên hệ biện chứng giữa nhận thức cảm tính và nhận thức lý tính, giữa phân tích và tổng hợp, giữa trừu tƣợng hoá, khái quát hoá và cụ thể hoá, giữa quy nạp và suy diễn, giữa nhận thức và thực tiễn. Nhà tâm lý học ngƣời Nga X.L.Rubienstêin viết: “Nội dung cảm tính bao giờ cũng có trong tƣ duy trừu tƣợng, tựa hồ nhƣ làm thành chỗ dựa cho tƣ duy ( X.L,Rubienstêin, tồn tại và ý thức, M 1957, tr 71) tiếng Nga. Ngƣợc lại tƣ duy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN và những kết quả của nó chi phối khả năng phản ánh của cảm giác, làm cho khả năng đó của con ngƣời tinh vi hơn, nhạy bén hơn, mang tính lựa chọn và trở lên có ý nghĩa hơn. Vì lẽ đó Ph. Ăngghen viết: “ nhập vào con mắt của chúng ta chẳng những có cảm giác khác mà còn có cả hoạt động tƣ duy của ta nữa”. 1.1.2. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học * Bản chất hành động của sự học - Sự hình thành kiến thức (sự học ) của HS không chỉ đơn thuần là in vào đầu óc họ những cái có sẵn, diễn tả bằng ngôn ngữ và tồn tại độc lập với HS. Cũng không thể quan niệm thực chất của sự học chỉ là chỗ ngƣời học đạt đƣợc (thể hiện ra đƣợc ) những hành vi xác định nào đó. Theo quan điểm tâm lý học tƣ duy thì sự học là sự phát triển về chất của cấu trúc hành động. Cùng một hành vi bề ngoài giống nhau chất lƣợng, hiệu quả của sự học vẫn có thể khác nhau, tuỳ thuộc vào sự phát triển của cấu trúc, của hành động học, của chủ thể. Ở đây hành vi đƣợc xem nhƣ kết quả biểu hiện ra ngoài của hành động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó đƣợc xem nhƣ cấu trúc bên trong của hành động học . Nhƣ vậy: Sự học phải là một quá trình hình thành và phát triển của những 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 đó có đối tƣợng cấu thành từ các hoạt động, hành động lại gồm các thao tác. Hành động có mục đích, điều kiện, phƣơng tiện cụ thể. Sơ đồ mô tả hành động học nhƣ hình 1. Hình 1 Hoạt động Hành động Thao tác Động cơ Mục đích Điều kiện, phƣơng tiện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Tóm lại, 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 thức hoạt động xác định, phát triển ở ngƣời học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân. + Chức năng tổ chức, kiểm tra định hƣớng hành động học của sự dạy. Học là một hành động của học sinh xây dựng kiến thức cho bản thân mình và vận dụng kiến thức của mình, thì dạy học là dạy hành động (Hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức). Và do đó, trong dạy học, GV cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của HS để qua đó HS chiếm lĩnh đƣợc tri thức, đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình. Trong sự vận hành của hệ tƣơng tác dạy học gồm ngƣời dạy(GV)- ngƣời học (HS)và tƣ liệu hoạt động dạy học(môi trƣờng)đƣợc mô tả bằng hình 2 Hình 2: Hệ tƣơng tác dạy học - Hành động của HS với tƣ liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của HS với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho bản thân mình và sự tƣơng tác đó của HS với tƣ liệu đem lại cho GV những thông tin liên hệ ngƣợc cần thiết cho sự chỉ đạo của GV đối với HS. Định hƣớng Liên hệ ngƣợc Thích ứng Tổ chức Cung cấp tƣ liệu tạo tình huống GV HS Tƣ liệu hoạt động dạy học ( Môi trƣờng ) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Tƣơng tác trực tiếp giữa các HS với nhau và giữa HS với GV là sự trao đổi, tranh luận giữa cá nhân và nhờ đó từng cá nhân HS tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía GV và tập thể HS trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức. Quá trình dạy học là sự thống nhất biện chứng giữa mục đích, nội dung, và PPDH nhƣng vấn đề đặt ra là phải sử dụng những phƣơng pháp nhƣ thế nào để phát huy tính tự lực và phát triển tƣ duy khoa học cho HS ? Để trả lời đƣợc các câu hỏi đó chúng ta cần dựa trên cơ sở lí luận về phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát triển tƣ duy của HS . 1.1.3. Luận điểm phƣơng pháp dạy học khoa học theo mục tiêu đổi mới nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ sáng tạo và tƣ duy khoa học của HS. [5] Dạy học là môn khoa học ở nhà trƣờng không chỉ đơn thuần nhằm một mục tiêu duy nhất là giúp HS có đƣợc một số kiến thức cụ thể nào đó .Điều quan trọng hơn là trong quá trình dạy học các tri thức cụ thể đó rèn luyện cho HS tiềm lực để khi ra trƣờng họ có thể tiếp tục tự học tập, có khả năng nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề, đáp ứng đƣợc những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn không ngừng phát triển. Cũng chỉ trong điều kiện dạy học nhƣ vậy mới đảm bảo những kiến thức HS đã học đƣợc là những kiến thức thực sự có chất lƣợng sâu sắc, vững chắc, vận dụng đƣợc. Việc quán triệt quan điểm trên đây về mục tiêu dạy học các môn khoa học, cùng với việc quán triệt quan điểm hoạt động về bản chất của học và của dạy và quan điểm hiện đại của phƣơng pháp luận khao học, dẫn tới việc xác lập một hệ thống các luận điểm quan trọng làm nền tảng cho việc nghiên cứu thực nghiệm dạy học về chiến lƣợc dạy học phát triển hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức, bồi dƣỡng tƣ duy khoa học - kỹ thuật và năng lực giải quyết vấn đề. Đó là những luận điểm cơ bản dƣới đây, đƣợc coi là những nguyên tắc chỉ đạo hoạt động dạy. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 1.1.3.1. Vai trò quan trọng của sự dạy là thực hiện việc tổ chức, kiểm tra, định hướng hữu hiệu hoạt động học. 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 cá nhân. Nói riêng, sự học có chất lƣợng một trí thức khoa học mới nào đó phải là sự thích ứng của ngƣời học với những tình huống học tập thích đáng. Chính quá trình thích ứng này là hoạt động của ngƣời học xây dựng nên tri thức mới với tính cách là phƣơng tiện tối ƣu giải quyết tình huống mới. Đồng thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn và nhân cách của ngƣời học. Bởi vậy, một vai trò quan trọng của GV trong dạy học môn khoa học là tổ chức đƣợc những tình huống học tập và thực hiện đƣợc sự kiểm tra, định hƣớng, hoạt động hữu hiệu, cho phép gợi ra ở HS hoạt động học tập tự chủ, tích cực dẫn tới sự chiếm lĩnh đƣợc tri thức khoa học, theo cách tiếp cận hiện thực tƣơng tự nhƣ các nhà khoa học . 1.1.3.2. Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học Tri thức khoa học đƣợc xây dựng khi nhà khoa học có động cơ giải quyết một vấn đề, tìm lời giải đáp cho một câu hỏi đặt ra mà việc tìm lời giải đáp cho câu hỏi đó chính là phải tìm tòi một cái mới, chứ không chỉ đơn thuần là việc tái hiện, lặp lại các kiến thức và cách thức hoạt động quen thuộc có sẵn. Bởi vậy, trong việc dạy học môn khoa học, GV cần tổ chức đƣợc những tình huống vấn đề. Đó chính là việc tổ chức những tình huống trong đó có xuất hiện vấn đề cần giải quyết mà HS tự thấy mình có khả năng tham gia giải quyết và do đó sẽ suy nghĩ và đƣa ra giải pháp riêng của mình, tự tìm tòi cách giải quyết riêng thích hợp. Chính trong điều kiện đó, với sự giúp đỡ định hƣớng của GV, HS sẽ xây dựng đƣợc cho mình những tri thức khoa học sâu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN sắc, vững chắc và vận dụng đƣợc, đồng thời qua quá trình đó năng lực trí tuệ của học sinh sẽ đƣợc phát triển . 1.1.3.3. Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của học sinh trong việc tổ chức tình huống và định hướng hành động giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới Tri thức mới đƣợc xây dựng dựa trên các tri thức đã có và đồng thời còn phải đối chọi lại với các quan điểm đã có nhƣng lại là trở lực đối với sự hình thành tri thức mới.Tri thức mới với ý nghĩa đúng đắn của nó, chỉ có thể thực sự đƣợc xác lập, hoà nhập vào vốn hiểu biết riêng của học sinh, khi mà nó đƣợc xây dựng trên cơ sở tri thức đã có của học sinh, đồng thời làm biến đổi và khắc phục đƣợc các quan điểm cũ,cách hiểu cũ sai lạc,trái ngƣợc với nó Bởi vậy, trong dạy học cần nghiên cứu các quan niệm hoặc cách hiểu sai lầm vốn có của học sinh có liên quan đến tri thức cần xây dựng. Chúng là chỗ dựa, đồng thời là trở lực tất yếu cần khắc phục đối với quá trình xây dựng tri thức mới cho học sinh. Cần sử dụng đƣợc các quan niệm vốn có đó của học sinh vào việc xây dựng tình huống vấn đề mà định hƣớng giải quyết vấn đề một cách hữu hiệu sao cho tạo đƣợc điều kiện cho những quan niệm đó đƣợc học sinh vận dụng, đƣợc thử thách trong quá trình kiểm tra hợp thức hoá, khiến cho ngƣời học tự nhận thấy chỗ sai lầm (không hợp thức ), thấy cần thay đổi quan niệm, khắc phục sai lầm để xây dựng tri thức mới phù hợp . 1.1.3.4. Sự cần thiết phát huy tác dụng sự trao đổi và tranh luận của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức Sự xây dựng tri thức khoa học là quá trình mang tính xã hội. Nhận thức của mỗi cá nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tƣơng tác xã hội và xung đột xã hội - nhận thức. Trong nghiên cứu khoa học, kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học có sự đóng góp của cộng đồng các nhà khoa học. Kết quả nghiên cứu của mỗi cá nhân nhà khoa học có sự hỗ trợ của ngƣời khác. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Kết quả đó đƣợc trình bày, đƣợc thông báo và trải qua tranh luận phản bác, bảo vệ trong cộng đồng khoa học. Khi đó mới có những tri thức khoa học có đầy đủ giá trị. Sự học tập, xây dựng tri thức của học sinh sẽ đƣợc tạo thuận lợi và có hiệu quả hơn nhờ trao đổi và sự tranh luận với những ngƣời ngang hàng. Trong điều kiện đó sẽ phát huy đƣợc ảnh hƣởng của sự môi giới, hỗ trợ của những ngƣời trong cộng đồng đối với mỗi cá nhân qua vùng phát triển gần nhất của cá nhân. 1.1.3.5. Sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình nghiên cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học Để phát huy tổng hợp các nhân tố tác động. Vai trò của học sinh trong sự tự chủ hành động xây dựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong việc tổ chức tình huống học tập và định hƣớng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của học sinh, vai trò tƣơng tác của xã hội ( của tập thể học sinh ) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh và đồng thời cho học sinh tập quen với quá trình xây dựng và bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa học thì cần tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học . Có thể diễn đạt thâu tóm, khái quát các luận điểm phƣơng pháp luận quan trọng của dạy học khoa học bằng các kết luận sau đây: a. Coi ngƣời học, hình thành, phát triển nhân cách năng lực của mình trong hoạt động. Học qua làm, qua khắc phục sai lầm, học qua giao tiếp, trình bày ý kiến, tƣ tƣởng quan điểm của mình với ngƣời khác, đối chiếu ý kiến, tƣ tƣởng quan điểm của mình với ý kiến tƣ tƣởng, quan điểm của ngƣời khác với thực nghiệm thực tiễn. Vì vậy cần hiểu bản chất của dạy học là tạo điều kiện giúp cho sự học nhƣ thế đạt hiệu quả cao hơn. Dạy học cần thực hiện tốt các chức năng quan trọng là tổ chức, kiểm tra, định hƣớng hữu hiệu hoạt động học phù hợp với mục tiêu dạy học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN b. Cần đảm bảo sự cân đối giữa dạy tri thức và kỹ năng tiếp cận tri thức c. Cần tổ chức tình huống học tập hữu hiệu, khêu gợi đƣợc ngƣời học suy nghĩ từ vốn kinh nghiệm, hiểu biết của mình, đồng thời biết thu lƣợm sử dụng thông tin từ những nguồn khác nhau để tự đƣa ra ý kiến, giải pháp của mình cho vấn đề đạt đƣợc. d. Nên khuyến khích trực giác sáng tạo của ngƣời học. Tạo điều kiện cho ngƣời học tập nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề phù hợp với cách tiếp cận khoa học: Đề xuất vấn đề, suy đoán đề xuất giải pháp, thực hiện giải pháp, diễn đạt kết luận, đánh giá vận dụng kết quả. e. Cần tổ chức đƣợc sự làm việc hợp tác, trao đổi ý kiến, khêu gợi đƣợc sự tranh luận, phản bác, bảo vệ đƣợc ý kiến trong tập thể ngƣời học. g. Cần lập đƣợc sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề, xây dựng tri thức cần dạy phù hợp với trình độ học sinh. Theo đó suy nghĩ thiết kế mục tiêu dạy học cụ thể và tiến trình hoạt động dạy học thích hợp. Từ các luận điểm phƣơng pháp luận nêu trên có thể rút ra kết luận khái quát chỉ đạo việc nghiên cứu thiết kế tiến trình dạy học các tri thức cụ thể nhƣ sau : Để nâng cao chất lƣợng, hiệu quả dạy học đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng đồng thời bồi dƣỡng đƣợc tƣ duy khoa học, tƣ duy sáng tạo, phát triển đƣợc ở học sinh hành động tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề trong quá trình chiếm lĩnh tri thức khoa học và từ đó chuẩn bị tốt cho học sinh có thể thích ứng đƣợc với thực tiễn thì đòi hỏi việc thiết kế hoạt động dạy học phải đƣợc thực hiện một cách khoa học theo quy trình gồm các bƣớc sau: - Thiết lập sơ đồ biểu đạt lô gíc của tiến trình nhận thức khoa học đối với tri thức cần dạy. Từ sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức cần dạy, giáo viên thiết lập sơ đồ biểu đạt lôgíc của tiến trình nhận thức khoa học, đáp ứng đƣợc đòi hỏi phƣơng pháp luận của tiến trình khoa học xây dựng tri thức, đồng thời lại phù Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN hợp với trình độ nhận thức của học sinh. Đó là cơ sở quan trọng là tiền đề cần thiết để có thể tổ chức và định hƣớng khái quát hành động tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình dạy học. - Tổ chức tình huống học tập (tình huống vấn đề ) Tổ chức tình huống học tập cố vấn đề thể hiện ở chỗ giáo viên soạn thảo đƣợc những nhiệm vụ tiềm ẩn vấn đề tƣơng ứng với tri thức cần dạy để giao cho học sinh. Sao cho nhiệm vụ đó đƣợc học sinh hăng hái đảm nhận theo suy nghĩ, giải pháp của mình. Tất yếu học sinh sẽ gặp khó khăn, ý thức đƣợc vấn đề và khó khăn là vừa sức nên học sinh có thể tự chủ, tích cực suy nghĩ tìm tòi để vƣợt qua khó khăn, giải quyết vấn đề, tạo động cơ thúc đẩy hoạt động nhận thức tích cực của học sinh. - Xác định việc định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá hành động nhận thức tự chủ tích cực của học sinh và việc tổ chức hợp lý hoạt động của cá nhân và tập thể học sinh . Trên cơ sở tình huống học tập đã phác thảo giáo viên dự kiến khả năng đáp ứng có thể có và những khó khăn có thể xảy ra ở học sinh để dự liệu tiến trình định hƣớng hành động của học sinh, bằng cách chuẩn bị những câu hỏi đề xuất vấn đề cần bổ xung, những gợi ý, những ý kiến yêu cầu học sinh xem xét, thảo luận và chuẩn bị việc giáo viên sẽ khái quát hoá tổng kết, chính xác hoá, bổ xung, thể chế hoá kiến thức ở những chỗ cần thiết. Giáo viên hình dung việc định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá hành động, nhận thức tự chủ của học sinh xuất phát từ tình huống có vấn đề đã dự thảo và phỏng theo sơ đồ lôgíc của tiến trình xây dựng tri thức đã thiết lập. Đồng thời hình dung việc tổ chức hợp lý hoạt động của cá nhân và tập thể học sinh phỏng theo tiến trình hợp tác nghiên cứu xây dựng và bảo vệ tri thức mới trong cộng đồng khoa học, để có thể khai thác, phát huy đƣợc đầy đủ các nhân tố tác động có lợi cho sự phát triển hoạt động nhận thức khoa học của học sinh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Nhƣ vậy thì việc thiết kế tiến trình dạy học tri thức cụ thể đòi hỏi: phải thiết lập đƣợc sơ đồ lôgíc tiến trình nhận thức khoa học đối với tri th._.ức cần dạy, tổ chức đƣợc tình huống có vấn đề và chƣơng trình hoá sự định hƣớng HS đối với hành động tìm tòi lựa chọn kiểm tra xây dựng tri thức cần học. 1.2. Cơ sở lý luận của việc phát triển tƣ duy [29] 1.2.1 Khái niệm về tƣ duy. Tƣ duy là một quá trình nhận thức nhằm phản ánh những thuộc tính bản chất, những liên hệ và quan hệ có tính quy luật của sự vật và hiện tƣợng trong thực tế khách quan mà trƣớc đó ta chƣa biết. Hay nói một cách tổng quát: Tƣ duy là thuộc tính đặc biệt của vật chất có tổ chức cao - Bộ não. Tƣ duy phản ánh thế giới vật chất dƣới dạng các hình ảnh lý tƣởng. Tƣ duy vừa là sản phẩm của sự tiến hoá sinh vật, vừa là sản phẩm của sự phát triển xã hội. Nó xuất hiện và phát triển trong hoạt động lao động và cùng với ngôn ngữ gắn bó chặt chẽ với nhau- những hoạt động vốn chỉ có trong xã hội loài ngƣời. Tƣ duy phản ánh hiện thực xung quanh chúng ta, nhƣng không giống nhƣ cách phản ánh của cảm giác và tri giác. Các quá trình này phản ánh các đối tƣợng và hiện tƣợng cụ thể tác động đến giác quan của chúng ta. Tƣ duy phản ánh theo kiểu khác. Nó không xem xét sự vật hiện tƣợng một cách riêng lẻ mà xem xét sự vật hiện tƣợng trong các mối quan hệ phổ biến, trong sự vận động và phát triển của chúng. Tƣ duy bao giờ cũng mang tính chất khái quát bằng cách nêu bật ra cái bản chất, cái chung của sự vật và hiện tƣợng. Trong quá trình nhận thức nói chung, tƣ duy bao giờ cũng mang tính sáng tạo, vì nhận thức nhằm thu đƣợc tri thức mới và sáng tạo ra những phƣơng thức mới để thu lƣợm tri thức. Vì tƣ duy của con ngƣời càng phát triển thì con ngƣời càng nhận thức đƣợc bản chất của các sự vật hiện tƣợng phức tạp nhanh chóng hơn và sâu sắc hơn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Quá trình nhận thức bao giờ cũng liên hệ chặt chẽ với tƣ duy. Vì tƣ duy của con ngƣời càng phát triển thì con ngƣời càng nhận thức bản chất của các sự vật phức tạp nhanh chóng hơn và sâu sắc hơn. Nhờ có tƣ duy mà ta có thể chuyển đƣợc những tri thức sơ đẳng đầu tiên sang tri thức sâu sắc hơn, chuyển từ hiện tƣợng sang bản chất và từ bản chất bậc một sang bản chất bậc hai...LN Tôn xtôi đã viết: Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nó là thành quả những cố gắng của tƣ duy chứ không phải là của trí nhớ. 1.2.2. Đặc điểm của quá trình tƣ duy: * Tƣ duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong đầu. Bởi vậy, tƣ duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động * Tính trừu tƣợng và tính khái quát của tƣ duy: Tƣ duy phản ánh cái bản chất chung cho nhiều sự vật hiện tƣợng, đồng thời đã trìu xuất khỏi những sự vật, hiện tƣợng đó. Nhờ tính chất trừu tƣợng và khái quát, tƣ duy có thể cho phép ta đi sâu vào bản chất và mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những sự vật, hiện tƣợng cụ thể mới mà trƣớc đây ta chƣa biết. Nhờ có tính trừu tƣợng và kết quả của tƣ duy mà khả năng nhận thức của con ngƣời đƣợc mở rộng không có giới hạn. * Tính có vấn đề: Hoàn cảnh có vấn đề chính là cái kích thích con ngƣời tƣ duy; hoàn cảnh hay tình huống có vấn đề nảy sinh khi gặp những tình huống mà vốn hiểu biết cũ, phƣơng pháp hành động đã biết của con ngƣời không đủ để giải quyết nó, để tƣ duy con ngƣời phải nhận thức đƣợc hoàn cảnh có vấn đề, phải có nhu cầu giải quyết nó và phải có những tri thức cần thiết có liên quan tới vấn đề đó. Kích thích quá trình tƣ duy phát triển là tình huống có vấn đề, quá trình tƣ duy chỉ diễn ra khi gặp một cái mới mà ta muốn nhận biết, khi gặp những mâu thuẫn và nảy sinh thắc mắc, khi phát hiện ra các mâu thuẫn. Khi gặp tình huống có vấn đề mà ta có nhu cầu giải quyết thì nó có tác dụng kích thích thúc đẩy tƣ duy tiến lên nhằm vạch ra những quy luật bản chất của vấn đề đó. *Tính gián tiếp của tƣ duy: Trong quá trình tƣ duy, quá trình hoạt động nhận thức của con ngƣời nhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những kí hiệu, bằng ngôn ngữ. * Tƣ duy có liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ: Ngôn ngữ là phƣơng tiện của tƣ duy, ngôn ngữ là cái vỏ của tƣ duy, nhờ có ngôn ngữ mà con ngƣời tiến hành các thao tác tƣ duy và sản phẩm của tƣ duy là những phán đoán, suy lý đƣợc biểu đạt bằng từ ngữ, câu...Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tƣ duy, nhờ đó làm khách quan hoá chúng ta cho ngƣời khác và cho cả bản thân chủ thể tƣ duy. Không có ngôn ngữ thì bản thân quá trình tƣ duy không diễn ra đƣợc, đồng thời các sản phẩm của tƣ duy cũng không thể sử dụng đƣợc. * Tƣ duy là sự phản ánh và tham gia tích cực vào quá trình cải biến thế giới khách quan. Trong hoạt động thực tiễn biến đổi thế giới bên ngoài, con ngƣời nhận thức các quy luật và sử dụng chúng vì lợi ích của mình. Tính tích cực của tƣ duy biểu hiện ở chỗ con ngƣời thực hiện khái quát về mặt lí luận, tạo ra các khái niệm và phán đoán, xây dựng các suy luận và giả thiết. Dựa trên cơ sở của các tri thức đã biết, con ngƣời có khả năng tiên đoán, vạch ra kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội, khoa học, giáo dục... Tính tích cực của tƣ duy còn biểu hiện ở hoạt động sáng tạo của con ngƣời, ở khả năng tƣởng tƣợng. Tƣ duy định hƣớng, xác định, điều hoà mục đích, phƣơng pháp và đặc trƣng hoạt động thực tiễn của con ngƣời. Tƣ duy giúp cho con ngƣời cải biến tri thức đó dƣới dạng các phƣơng tiện của ngôn ngữ tự nhiên và bằng các kí hiệu của ngôn ngữ nhân tạo. Ngôn ngữ này giữ một vai trò rất quan trọng trong khoa học hiện đại 1.2.3. Các giai đoạn của một quá trình tƣ duy: - Xác định đƣợc vấn đề và biểu đạt nó thành nhiệm vụ tƣ duy. - Huy động trí thức, vốn kinh nghiệm liên quan đến vấn đề, làm xuất hiện các mối liên tƣởng, gạt bỏ những cái không cần thiết, hình thành giả thuyết về cách giải quyết vấn đề đó. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Kiểm tra giả thuyết về cách giải quyết vấn đề, nêú giả thuyết đúng thì tiến hành giải quyết vấn đề, nếu giả thuyết sai thì phủ định nó để hình thành giả thuyết mới. 1.2.4. Các thao tác trí tuệ trong quá trình tƣ duy. Vật lý là môn khoa học thực nghiệm. Hầu hết các khái niệm, các định luật vật lý đều đƣợc xây dựng trên cơ sở phân tích các hiện tƣợng xảy ra trong thực tế và trong các thí nghiệm. Trong quá trình này, HS phải thực hiện các thao tác trí tuệ nhất là các thao tác phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng hoá và khái quát hoá... - Thao tác phân tích: Phân tích là quá trình con ngƣời dùng trí óc để tách các sự vật hiện tƣợng, trong quá trình hình thành mặt này hay mặt kia, thuộc tính này hay thuộc tính kia để nhận thức từng mặt hay từng thuộc tính của sự vật và hiện tƣợng. Đây là việc phân tích trong trí óc đối tƣợng nhận thức thành các bộ phận thành phần. - Thao tác tổng hợp: Tổng hợp là quá trình con ngƣời dùng trí óc để hợp nhất các thành phần của sự vật hiện tƣợng qua phân tích thành một chỉnh thể. Phân tích và tổng hợp là hai quá trình ngƣợc nhau nhƣng thống nhất với nhau, đan xen lẫn nhau, sự phân tích đƣợc tiến hành theo hƣớng của tổng hợp. Còn tổng hợp đƣợc thực hiện theo kết quả của phân tích. Phân tích và tổng hợp giúp ta hiểu sự vật và hiện tƣợng đầy đủ và sâu sắc hơn. Thao tác phân tích và tổng hợp là hai thao tác cơ bản của hoạt động trí tuệ và đƣợc chứa đựng trong mọi thao tác trí tuệ khác. - Thao tác so sánh: So sánh là dùng trí óc đặt các đối tƣợng cần so sánh nhƣ sự vật, hiện tƣợng, quá trình cạnh nhau để xác định cái giống nhau ,cái khác nhau, cái tƣơng tự giữa chúng. So sánh có vai trò rất quan trọng trong quá trình nhận thức, so sánh là cơ sở của mọi hiểu biết và tƣ duy. Sự so sánh có thể xảy ra ở những mức độ khác nhau: Có thể là so sánh toàn phần hoặc so sánh trong một giới hạn nào đó. Vì vậy, khi so sánh ngƣời Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN ta phải xác định tiêu chuẩn để so sánh. Đây là điều GV phải chú ý khi yêu cầu HS so sánh trong giờ học vật lý. - Thao tác trừu tƣợng hoá: Thao tác trừu tƣợng hoá là con ngƣời dùng trí óc để gạt bỏ những liên hệ, những yếu tố, những thuộc tính thứ yếu, thuộc tính không cần thiết, căn bản. Trừu tƣợng hoá là sự nhấn mạnh các đặc điểm bản chất theo một quan niệm nhất định. - Thao tác khái quát hoá: Khái quát hoá là sự tổng hợp các đặc điểm chung của một loại sự vật hiện tƣợng. Vì thuộc tính chung có thể là bản chất và cũng có thể là không bản chất. Nhƣng khái quát hoá bao giờ cũng là sự tổng kết các đặc điểm chung bản chất theo một quan điểm nhất định. Vì vậy giữa trừu tƣợng hoá và khái quát hoá có quan hệ chặt chẽ với nhau. Trừu tƣợng hoá tạo điều kiện cho khái quát hoá còn trong khái quát hoá các thuộc tính bản chất đƣợc nhấn mạnh thêm. Trong thực tế nhiều khi khó tách bạch hai thao tác này. Để cho HS có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì GV phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho HS. Chính trong quá trình hình thành các khái niệm phát hiện các định luật vật lý, HS phải thực hiện các thao tác. Nhƣng thao tác tƣ duy lại diễn ra trong đầu HS, cho nên GV không thể quan sát đƣợc mà uốn nắn trực tiếp. Mặt khác HS cũng không thể quan sát đƣợc hành động trí tuệ của GV mà bắt chƣớc. Bởi vậy, GV có thể sử dụng những cơ sở định hƣớng sau đây để giúp HS có thể tự lực thực hiện các thao tác tƣ duy đó: a. GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn hành động nhận thức xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tƣ duy, mới có thể giải quyết đƣợc vấn đề và hoàn thành đƣợc nhiệm vụ học tập. b. GV đƣa ra những câu hỏi để định hƣớng cho HS tìm những thao tác tƣ duy hay phƣơng pháp suy luận hành động trí tuệ thích hợp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN c. GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiện các thao tác tƣ duy và hƣớng dẫn cách sửa chữa. d. GV giúp HS khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận Lôgíc dƣới dạng những quy tắc đơn giản. 1.2.5. Các loại tƣ duy. Có nhiều cách phân biệt tƣ duy, dựa theo những dấu hiệu khác nhau. Trong dạy học vật lý, ngƣời ta quan tâm đến những loại tƣ duy chủ yếu dƣới đây: 1.2.5.1. Tư duy kinh ngiệm Tƣ duy kinh ngiệm là một tƣ duy dựa chủ yếu trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phƣơng pháp thử và sai. Chủ thể phải thực hiện một nhiệm vụ nào đó, thử mò mẫm thực hiện một số thao tác, hành động nào đó, ngẫu nhiên gặp một trƣờng hợp thành công, sau đó lại đúng nhƣ thế mà không biết nguyên nhân vì sao. Kiểu tƣ duy này đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hàng ngày, để giả quyết một số vấn đề trong một phạm vi hẹp. Ví dụ: Đứng trƣớc một máy thu hình có nhiều nút bấm, một học sinh bấm thử tất cả các nút. Sau một số lần bấm, em đó nhận ra rằng ấn nút thứ nhất thì có hình ảnh, ấn nút thứ hai thì có tiếng mà không cần hiểu tại sao. Kinh nghiệm này không áp dụng đƣợc cho các loại máy thu hình khác, trong đó không có nút bấm mà có núm xoay hoặc cần gạt 1.2.5.2. Tư duy lý luận. Tƣ duy lý luận là loại tƣ duy giải quyết nhiệm vụ đƣợc đề ra dựa trên sử dụng những khái niệm trừu tƣợng, những tri thức lý luận. Đặc trƣng của loại tƣ duy này là: - Không dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luôn hƣớng tới xây dựng quy tắc, quy luật chung ngày một sâu rộng hơn. - Tự định hƣớng hành động, suy nghĩ về cách thức hành động trƣớc khi hành động Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Luôn sử dụng những tri thức khái quát đã có để lý giải, dự đoán những sự vật, hiện tƣợng cụ thể. - Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lý luận, xác định đƣợc phạm vi ứng dụng của mỗi lý thuyết. Tƣ duy lý luận rất cần cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu dài mới có đƣợc. Nhờ có tƣ duy lý luận, con ngƣời mới có thể đi sâu vào bản chất của sự vật hiện tƣợng, phát hiện đƣợc quy luật vận động của chúng và sử dụng những tri thức khái quát đó để cải tạo bản thân và làm biến đổi thế giới tự nhiên, phục vụ lợi ích của mình. 1.2.5.3. Tư duy lôgíc. Tƣ duy lôgíc là tƣ duy tuân theo các nguyên tắc, quy luật của lôgíc học một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm phải sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra các mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức đƣợc đúng đắn chân lý khách quan. Lôgíc học là một khoa học nghiên cứu những tƣ tƣởng của con ngƣời về mặt hình thức lôgíc của chúng và xây dựng những quy tắc và quy luật mà việc tuân theo chúng là điều kiện cần để đạt tới chân lý trong quá trình suy luận. Con ngƣời bằng kinh nghiệm của mình đã suy nghĩ theo những quy luật nhất định rất lâu trƣớc khi những quy luật này đƣợc khoa học lôgíc khám phá ra. Những quy luật của lôgíc học mà mỗi ngƣời sử dụng trong quá trình hoạt động tƣ duy không phải là con ngƣời tự ý tái tạo ra mà là sự phản ánh những mối liên hệ và quan hệ khách quan của các sự vật và hiện tƣợng quanh ta. Bởi thế dù chƣa biết lôgíc học, nhƣng con ngƣời bằng kinh nghiệm sống của mình đã có thể trao đổi tƣ tƣởng với nhau, thông hiểu nhau và thống nhất đƣợc với nhau trong một số lập luận, phán đoán. Tuy nhiên, điều kiện đó chỉ xảy ra trong một số trƣờng hợp đơn giản, còn khi gặp những trƣờng hợp phức tạp thì khó có thể thông hiểu lẫn nhau hoặc khó phân biệt đúng hay sai, nếu không nắm vững và vận dụng đúng đắn những quy tắc, quy luật lôgíc học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Tuy nhiên, đối với học sinh ở trƣờng phổ thông, không thể dạy cho họ lôgíc học để sau đó, họ mới vận dụng các quy tắc và quy luật lôgíc để suy nghĩ, lập luận. Trái lại, ta có thể thông qua việc giải quyết những nhiệm vụ cụ thể mà tích luỹ dần kinh nghiệm và dẫn đến một lúc nào đó sẽ tự tổng kết thành những quy tắc đơn giản thƣờng dùng. Tƣ duy lôgíc đƣợc sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động nhận thức, cho nên phải thƣờng xuyên rèn luyện cho học sinh cách tƣ duy lôgíc. 1.2.5.4. Tư duy vật lý. Ta hiểu tƣ duy vật lý là sự quan sát các hiện tƣợng vật lý, phân tích một hiện tƣợng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lƣợng của các hiện tƣợng và các đại lƣợng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu đƣợc vào thực tiễn. Các hiện tƣợng vật lý trong tự nhiên rất phức tạp, nhƣng những định luật chi phối chúng thƣờng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tƣợng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát đƣợc kết quả tổng hợp cuối cùng. Bởi vậy, muốn nhận thức đƣợc những đặc tính bản chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên là phải phân tích đƣợc hiện tƣợng phức tạp thành những bộ phận những giai đoạn bị chi phối bởi một số nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố. Có nhƣ thế, ta mới xác lập đƣợc những mối quan hệ bản chất, trực tiếp, những sự phụ thuộc định lƣợng giữa các đại lƣợng vật lý dùng để đo lƣờng những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tƣợng. Muốn biết những kết luận khái quát thu đƣợc có phản ánh đúng thực tế khách quan hay không, ta phải kiểm tra lại trong thực tiễn. Để làm việc đó, ta phải xuất phát từ những kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự đoán những hiện tƣợng mới có thể quan sát đƣợc trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm xác nhận hiện tƣợng mới đúng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN nhƣ dự đoán thì kết luận khái quát ban đầu mới đƣợc xác nhận là chân lý. Mặt khác việc vận dụng những kiến thức vật lý khái quát vào thực tiễn tạo điều kiện cho con ngƣời cải tạo thực tiễn, làm cho các hiện tƣợng vật lý xảy ra theo hƣớng có lợi cho con ngƣời, thoả mãn đƣợc nhu cầu ngày càng tăng của con ngƣời. Trong quá trình nhận thức vật lý nhƣ trên, con ngƣời đã sử dụng tổng hợp, xen kẽ nhiều hình thức tƣ duy, trong đó có hình thức chung nhƣ tƣ duy lý luận, tƣ duy lôgíc và những hình thức đặc thù của vật lý học nhƣ thực nghiệm, mô hình hoá ... Quá trình tƣ duy vật lý là một mặt tuân theo những quy luật chung của nhận thức, một phần phản ánh những đặc thù của bộ môn. Bao gồm hai khâu cơ bản là: * Đi từ thực nghiệm (quan sát, thí nghiệm, đo lƣờng) trong một phạm vi hẹp, trừu tƣợng hoá và quy nạp để xây dựng lý thuyết. * Từ lý thuyết diễn dịch để rút ra các hệ quả, vận dụng giải thích các hiện tƣợng trong một phạm vi rộng hơn của thực nghiệm và tìm ra các ứng dụng mới trong thực tiễn. Quá trình tƣ duy này có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau: Hình 1.3 Quy trình này gồm 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Tập hợp các sự kiện Tập hợp các sự kiện để từ đó suy ra mô hình của các sự kiện ấy. Quá trình này vừa tập hợp, vừa phỏng đoán vừa linh cảm trực giác thấy đƣợc vấn đề. Mô hình Sự kiện Thí nghiệm Hệ quả Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Giai doạn 2: Xây dựng mô hình từ các sự kiện. + Sau khi tập hợp các sự kiện riêng lẻ, nhờ phân tích và suy luận quy nạp, khái quát hoá xây dựng nên mô hình phản ánh tính chất sự việc, hiện tƣợng trong vật lý. Đó là những khái niệm, định luật. Có hai loại mô hình: * Mô hình ảnh: Xây dựng mô hình cơ học có hình ảnh phản ánh những dấu hiệu bản chất và cấu trúc của hiện tƣợng đƣợc nghiên cứu. * Mô hình dấu hiệu: Thƣờng đƣợc biểu thị bằng lời, bằng toán học, bằng đồ thị cho thấy rõ mối quan hệ và diễn biến của hiện tƣợng. (Ta cần chú ý không phải hiện tƣợng vật lý nào cũng xây dựng đƣợc hai mô hình. Bởi vì với vật lý vi mô thì không thể dùng dấu hiệu vĩ mô để biểu thị tính chất của các hệ vi mô). - Giai đoạn 3: Giai đoạn suy từ mô hình đến kết quả. Đây là giai đoạn quan trọng vì: Từ mô hình có khả năng suy ra đƣợc các hệ quả chƣa từng biết đến và điều quan trọng là không phải lặp lại từ đầu quá trình tƣ duy. (Một lý thuyết có thể cho nhiều hệ quả, hệ quả đó là sự kiểm tra tính chất đúng đắn của mô hình). - Giai đoạn 4: Kiểm nghiệm hệ quả bằng thực nghiệm Giai đoạn này mở màn cho sự sáng tạo kỹ thuật. Các công trình nghiên cứu cho thấy rằng đặc tính nhất của hoạt động tƣ duy là chuyển sự kiện sang mô hình. Ở đó con ngƣời phải vận dụng tốt các thao tác tƣ duy, phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng hoá, khái quát hoá. Để thực hiện đặc tính của hoạt động tƣ duy trong các giai đoạn của quá trình sáng tạo, Anhxtanh đã đƣa ra sơ đồ: A S S ’ S ’’ S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Tập hợp các dữ liệu( thí nghiệm, cảm giác). Từ đó đƣa ra hệ tiên đề A. Từ hệ tiên đề đƣa ra hệ quả (S, S’, S” ). Giai đoạn này cần suy luận chặt chẽ. Hệ quả này lại đƣợc kiểm nghiệm bằng thực nghiệm và lại là sự kiện cho chu trình sau. 1.2.6. Các biện pháp phát triển tƣ duy. [29] 1.2.6.1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh. Tƣ duy là quá trình tâm lý diễn ra ở trong đầu học sinh. Tƣ duy chỉ thực sự có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện. Tƣ duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu HS xuất hiện một câu hỏi mà chƣa có lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải một mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức hiện có không đủ để để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải pháp mới. Lúc đó, HS vừa ở trạng thái tâm lý hơi căng thẳng, vừa hƣng phấn khao khát vƣợt qua đƣợc khó khăn, giải quyết đƣợc mâu thuẫn, đạt đƣợc một trình độ cao hơn trên con đƣờng nhận thức. Ta nói rằng: HS đƣợc đặt vào tình huống có vấn đề. Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài, chẳng hạn: khen thƣởng, sự ngƣỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tƣơng lai tƣơi đẹp, thực tế xây dựng quê hƣơng đất nƣớc... Những sự kích thích này không đƣợc thƣờng xuyên, bền vững và phụ thuộc nhiều vào hoàn cảnh của mỗi HS. Nhu cầu, hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên cứu một môn học, một bài học, nghĩa là từ nội bộ môn học, từ mâu thuẫn nội tại của quá trình nhận thức. Sau đó, xác định phƣơng án tổ chức, chỉ đạo hoạt động học tập của HS trong mỗi tiết học cụ thể. Tức là xác định lôgíc của quá trình dạy học hay con đƣờng dẫn đến sự chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng đó nhƣ thế nào đó để đảm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN bảo cho HS chiếm lĩnh đƣợc tri thức, kỹ năng, kỹ xảo một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời đạt hiệu quả giáo dục cao. Xây dựng tình huống có vấn đề Tạo ra tình huống có vấn đề là một phƣơng pháp dạy học nhằm kích thích hứng thú học tập của HS. Để phát triển đƣợc tƣ duy cho học sinh thì trƣớc hết phải kích thích đƣợc hứng thú học tập, tính ham hiểu biết, tò mò khoa học của các em. Những công trình nghiên cứu cho thấy rằng: Chỉ có hứng thú với một hoạt động nào đó thì mới đảm bảo cho hoạt động ấy tích cực. Nếu nhƣ một HS không hứng thú với việc làm mô hình thì các em sẽ không tham gia vào việc làm mô hình ấy hoặc làm với thái độ tắc trách, chiếu lệ. Ta đã biết, hoạt động trí tuệ trƣớc hết phải có động cơ, từ đó các em mới đầu tƣ hết năng lực trí tuệ của mình và lỗ lực để giải quyết những vấn đề mà các em hứng thú. Hứng thú đối với việc lĩnh hội tri thức do nhiều điều kiện quy định: Nội dung tài liệu học tập, mục đích lĩnh hội phần kiến thức đó... Nhƣng phần nhiều là do sự hứng thú do phƣơng pháp giảng dạy bộ môn quyết định. Do đó trong giảng dạy vật lý, tuỳ theo nội dung của từng phần, ngƣời ta đƣa ra nhiều cách để kích thích hứng thú học tập của HS. Ví dụ nhƣ: Đƣa HS vào tình huống có vấn đề kích thích tính tò mò ham hiểu biết của các em, nêu vai trò của tri thức trong đời sống và kỹ thuật... Vậy vấn đề và tình huống có vấn đề trong giảng dạy là gì ? - Vấn đề là một khó khăn mà con ngƣời ý thức đƣợc. Muốn khắc phục đƣợc khó khăn đó thì phải tìm tòi những tri thức mới hoặc hành động mới. Vấn đề trong dạy học dùng để chỉ những nhiệm vụ nhận thức mà ngƣời HS không thể giải quyết đƣợc chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có. Vấn đề chứa đựng mâu thuẫn về nhận thức. Đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức mới và kỹ năng mới. Chính mâu thuẫn đó thúc đẩy sự vận động của tƣ duy, kích thích HS tìm cách giải quyết Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN vấn đề. Đó là động lực thúc đẩy sự nhận thức sáng tạo các kiến thức và kỹ năng mới. Ban đầu những mâu thuẫn trên còn mang tính khách quan, nhƣng sau khi đƣợc HS tiếp thu và ý thức đƣợc mâu thuẫn đó thì nó biến thành các chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ học sinh thành một vấn đề cần nhận thức. - Tình huống có vấn đề xuất hiện trên cơ sở phát hiện ra mâu thuẫn giữa tri thức cũ và đối tƣợng đang tìm hiểu, hay giữa phƣơng thức giải thích cũ với những dữ liệu mới thu đƣợc mà HS không thể làm sáng tỏ đƣợc, trên cơ sở hiểu biết cũ hoặc phƣơng thức cũ. Khi HS phát hiện ra mâu thuẫn và ý thức đƣợc mâu thuẫn đó thì họ có nhu cầu tìm tòi cách giải quyết, điều đó có tác dụng thúc đẩy tƣ duy tiến lên nhằm vạch ra những quy luật cơ bản của hiện tƣợng nào đó. Tình huống có vấn đề phải bao hàm trong bản thân nó một yếu tố tâm lý nào đó, thể hiện ở tính mới lạ, tính không bình thƣờng, tính rõ ràng. Nó có tác dụng kích thích hứng thú học tập của HS. Vậy đƣa HS vào tình huống có vấn đề là giai đoạn bƣớc đầu trên con đƣờng giúp HS tích cực thu nhận tri thức. Việc nhìn thấy vấn đề khó khăn hơn rất nhiều so với việc tìm ra phƣơng án giải quyết vấn đề. Do đó nghệ thuật của GV là biết xây dựng hệ thống tình huống có vấn đề trong giờ học. Đảm bảo những điều kiện nhằm giải quyết các vấn đề đó và hƣớng dẫn HS vào con đƣờng tự lực giải quyết các vấn đề đã đặt ra. Quá trình đó không những giúp HS thu đƣợc kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới mà họ còn đƣợc rèn luyện năng lực tự nhận thức và phát triển tƣ duy sáng tạo. Trong giảng dạy vật lý ngƣời ta thƣờng đƣa ra các tình huống có vấn đề sau: * Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ: HS đứng trƣớc một hiện tƣợng xảy ra theo một chiều hƣớng trái với suy nghĩ thông thƣờng (có tính chất nghịch lý, hầu nhƣ khó tin đó là sự thật), do kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của họ tìm cách lý giải, phải bổ xung hoàn chỉnh hoặc phải thay đổi quan niệm cũ sai lầm của mình. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN * Tình huống phát triển: HS đứng trƣớc một vấn đề chỉ mới đƣợc giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp cần phải đƣợc tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng sang phạm vi mới, lĩnh vực mới. Phát triển hoàn thiện vốn kiến thức của mình luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ. Ngoài ra, nhƣ: Risa Fâyman nói đó cũng là con đƣờng phát triển của khoa học. Quá trình phát triển, hoàn thiện vốn kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới ( kiến thức mới, kỹ năng mới, phƣơng pháp mới) nhƣng trong quá trình đó, vẫn có thể sử dụng những kiến thức, kỹ năng và phƣơng pháp đã biết cho đến lúc gặp mâu thuẫn không thể giải quyết đƣợc bằng vốn hiểu biết cũ. * Tình huống lạ: HS đứng trƣớc một hiện tƣợng lạ có những nét đặc biệt lôi cuốn sự chú ý của họ mà họ chƣa thấy bao giờ. * Tình huống bế tắc: HS đứng trƣớc một hiện tƣợng vẫn thƣờng thấy nhƣng không hiểu vì sao, vẫn coi nhƣ một điều bí mật của tự nhiên. Bây giờ họ đƣợc giao nhiệm vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lý giải rõ ràng nhƣng chƣa biết dựa vào đâu. * Tình huống không phù hợp : Chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc, khi gặp sự kiện trái ngƣợc với lẽ thƣờng, với kết quả có thể rút ra đƣợc từ căn cứ lý lẽ đã có. Do đó cần xét lại để có căn cứ lý lẽ thích hợp hơn (Tức là cần có mô hình thích hợp hơn). Cách giải quyết tình thế này là phân tích cái sai, tìm ra cách hiểu phù hợp với khoa học * Tình thế đối lập : Chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách giải thích có vẻ lôgíc nhƣng lại xuất phát từ một căn cứ lý lẽ sai trái với lý lẽ đã đƣợc chấp nhận. Cần bác bỏ căn cứ lý lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ lý lẽ đã đƣợc chấp nhận (Tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức đã có) . * Tình huống phán xét : Chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp cách giải quyết với các lý lẽ căn cứ khác nhau, cần xem xét kiểm tra các căn cứ lý lẽ đó (Tức là cần kiểm tra hợp thức hoá mô hình đã đƣợc đề cập). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN * Tình huống lựa chọn: Chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính khi lựa chọn một phƣơng án thích hợp nhất trong điều kiện xác định để giải quyết vấn đề. Phƣơng hƣớng cơ bản của việc tổ chức tình huống học tập là việc GV mô tả một tình huống hay đặt ra một nhiệm vụ cho HS. Trong quá trình giảng dạy, để đảm bảo phát triển tƣ duy cho HS khi giảng dạy các khái niệm vật lý, GV cần xây dựng đƣợc các tình huống có vấn đề để gây hứng thú học tập cho HS. 1.2.6.2. Tập dượt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lý . Để rèn luyện tƣ duy vật lý cho HS thì tốt nhất là tập dƣợt cho họ giải quyết nhiệm vụ nhận thức bằng chính các phƣơng pháp của nhà vật lý. Việc hiểu và vận dụng đƣợc một phƣơng pháp khoa học là một điều khó khăn hơn cả việc tiếp thu một định luật vật lý cụ thể. Việc dạy cho HS phƣơng pháp nhận thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó là một việc rất ít hiệu quả. Chính trong quá trình hƣớng dẫn HS tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức vật lý, GV làm cho họ hiểu nội dung của các phƣơng pháp vật lý và sử dụng các phƣơng pháp này ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ của HS và điều kiện của nhà trƣờng . Sau một số lần áp dụng các phƣơng pháp nhận thức cụ thể, GV có thể giúp HS khái quát hoá thành một trình tự các giai đoạn của mỗi phƣơng pháp, dùng làm cơ sở định hƣớng tổng quát cho hoạt động nhận thức vật lý của HS. Những phƣơng pháp nhận thức chủ yếu hay dùng trong hoạt động nhận thức vật lý ở trƣờng phổ thông là: Phƣơng pháp thực nghiệm và phƣơng pháp mô hình . 1.2.6.3. Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của học sinh: Việc làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS có ý nghĩa quan trọng, để GV có thể biết đƣợc mức độ hiểu biết của HS về vấn đề cần nghiên cứu. Thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm đúng sai, để kiểm tra, đánh giá mức độ nông - sâu, chính xác hay chƣa chính xác. Từ đó GV có căn cứ để đƣa ra mục tiêu cho tiết dạy sao cho phù hợp và đạt kết quả cao nhất, kích thích đƣợc tƣ duy của học sinh phát triển. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 1.2.6.4. Xây dựng một Lôgíc nội dung phù hợp với đối tượng học sinh. Vật lý học đƣa vào trƣờng phổ thông không phải là vật lý học đƣợc trình bày dƣới dạng hiện đại nhất của khoa học, bởi nếu nhƣ vậy thì đôi khi học sinh không thể hiểu đƣợc. Hơn nữa ta lại phải yêu cầu HS phải tự lực hoạt động để xây dựng, để chiếm lĩnh khoa học. Bởi vây, GV phải tìm một con đƣờng thích hợp phù hợp với trình độ HS để họ có thể làm đƣợc việc ấy. Mặc dù nhiều khi vật lý học trong nhà trƣờng phổ thông đơn giản, dễ hiểu hơn vật lý trong khoa học thực sự nhƣng không đƣợc trái với khoa học hiện đại. Trong quá trình học lên các lớp trên, kiến thức của HS sẽ đƣợc hoàn chỉnh, bổ xung thêm, tiếp cận ngày càng gần hơn với vật lý khoa học hiện đại. 1.2.6.5. Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy. a. Ý nghĩa : Việc phát triển tƣ duy HS trƣớc hết là giúp HS thu nhận bài giảng một cách sâu sắc, không máy móc, biết vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó mà kiến thức các em thu nhận đƣợc sẽ sâu sắc hơn. Trong quá trình nhận thức, HS chỉ thực sự lĩnh hội đƣợc các tri thức khi tƣ duy tích cực của bản thân HS đƣợc phát triển. Nhờ sự hƣớng dẫn của GV, các em biết phân tích và khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra kết luận cần thiết. Tƣ duy càng phát triển bao nhiêu thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách có hiệu quả và sâu sắc bấy nhiêu. HS càng có khả năng vận dụng tri thức một cách có kết quả trong thực tiễn. Nhƣ vậy sự phát triển tƣ duy HS diễn ra trong quá trình tiếp thu tri._.) Điểm Kém 0-2 Yếu 3-4 TB 5-6 Khá 7-8 Giỏi 9-10 TN Tổng số 1 16 63 35 5 (%) 0,83 13,33 52,50 29,17 4,17 ĐC Tổng số 8 24 67 19 2 (%) 6,67 20,00 55,83 15,83 1,67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Biểu đồ 3.2 : Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 2 0 10 20 30 40 50 60 Kem Yeu TB Kha Gioi ĐC TN Bảng 3.8 : Phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 2 Điểm Nhóm TN Nhóm ĐC X i (Y ii ) n i W (%) n i (X i - X ) 2 n i W (%) n ii (Y i - Y ) 2 0 0 0,00 0,000 1 0,83 26,729 1 0 0,00 0,000 2 1,67 34,778 2 1 0,83 15,761 5 4,17 50,245 3 7 5,83 60,291 10 8,33 47,089 4 9 7,50 34,928 14 11,66 19,165 5 29 24,17 27,286 37 30,83 1,069 6 34 28,33 0,031 30 25,0 20,667 7 19 15,83 20,157 14 11,67 46,885 8 16 13,33 65,934 5 4,17 40,045 9 3 2,50 27,543 2 1,67 29,338 10 2 1,67 32,482 0 0,00 0,000 Tổng 120 100,0 284,413 120 100,0 316,01 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC TN Đồ thị 3.2 : Đồ thị đƣờng phân phối tần suất tra lần 2 * Tính các tham số thống kê lần 2 : + Phƣơng sai: S 2 TN = n XXn ii 2)( = 2,370; S 2 CD = n YYn ii 2)( =2,633 + Độ lệch chuẩn : TN = 2 TNS =1,539 ; DC = 2 DCS = 1,623 +Hệ số biến thiên : V TN = X TN 100% = 25,78 ; V DC = Y DC 100% = 31,39 +Hệ số Student : T tt = 22 2)( DCTN nYX = 3,133 Tra bảng hệ số Student với = 0,99 , n = 120 ta có T= 2,33 Nhận xét: - Giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị trong bảng lý thuyết với độ tin cậy 99% . Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm kiểm tra lần 2 là có ý nghĩa. - Điểm trung bình cộng của nhóm TN lớn hơn nhóm ĐC - Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Đồ thị đƣờng phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lƣợng và vận dụng kiến thức của nhóm TN tốt hơn nhóm ĐC. Kết quả kiểm tra bài số 3 Bảng 3 .9 : Kết quả kiểm tra lần 3 Điểm Nhóm TN Nhóm ĐC 11A 2 (NaRì ) 11A (Nà Phặc ) 11D (Yên Hân ) 11 A5 (Na Rì) 11B (Nà Phặc) 11A (Yên Hân) 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 2 0 1 0 3 1 2 3 2 2 3 3 4 4 4 3 2 4 3 4 5 5 9 11 9 15 14 9 6 15 10 10 11 11 8 7 8 6 5 6 2 3 8 7 6 1 4 2 1 9 2 2 1 1 1 0 10 1 0 0 0 0 0 Tổng 47 40 33 47 40 33 ĐiểmTB X = 5,92 Y = 5,14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Bảng 3.10 Xếp loại kiểm tra lần 3 Nhóm Số HS (%) Điểm Kém 0-2 Yếu 3-4 TB 5-6 Khá 7-8 Giỏi 9-10 TN Tổng số 1 16 64 33 6 (%) 0,83 13,33 53,33 27,5 5,0 ĐC Tổng số 9 23 68 18 2 (%) 7,5 19,17 56,67 15,00 1,67 Biểu đồ 3.3 : Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 3 0 10 20 30 40 50 60 Kém Yếu Trung bình Khá Giỏi ĐC TN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Bảng 3.11 : Phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 3 Điểm Nhóm TN Nhóm ĐC X i (Y ii ) n i W (%) n i (X i - X ) 2 n i W (%) n ii (Y i - Y ) 2 0 0 0,0 0,000 0 0,000 0,000 1 0 0,00 0,00 3 2,50 51,419 2 1 0,83 15,603 6 5,00 59,158 3 7 5,83 60,918 11 9,17 50,376 4 9 7,50 34,223 12 10,00 15,595 5 29 24,17 26,173 38 31,67 0,745 6 35 29,17 0,088 30 25,00 22,188 7 19 15,83 17,453 11 9,17 30,056 8 14 11,67 58,835 7 5,83 57,257 9 5 4,17 46,513 2 1,67 29,799 10 1 0,83 16,403 0 0,00 0,000 Tổng 120 100,0 276,209 120 100,0 316,593 Đồ thị 3.3. Đồ thị đƣờng phân phối tần suất lần 3 0 5 10 15 20 5 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC TN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN * Tính các tham số thống kê lần 3 : +Phƣơng sai: S 2 TN = n XXn ii 2)( =2,302 ; S 2 CD = n YYn ii 2)( =2,638 + Độ lệch chuẩn : TN = 2 TNS = 1,517 ; DC = 2 DCS = 1,624 + Hệ số biến thiên : V TN = X TN 100% = 25,63 ; V DC = Y DC 100% = 31,60 +Hệ số Student : T tt = 22 2)( DCTN nYX = 3,00 Tra bảng hệ số Student với = 0,99, n = 120 ta có T= 2,33 Nhận xét: - Giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị trong bảng lý thuyết với độ tin cậy 99%. Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm kiểm tra lần 3 là có ý nghĩa. - Điểm trung bình cộng của nhóm TN lớn hơn nhóm ĐC - Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ. - Đồ thị đƣờng phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lƣợng và vận dụng kiến thức của nhóm TN tốt hơn nhóm ĐC. Bảng 3.12. Tổng hợp các thông số thống kê qua ba bài kiểm tra TNSP Lần kiểm tra Số HS Điểm TB S 2 V(%) T TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC Lần1 120 120 5,99 5,2 2,192 2,343 1,480 1,531 24,14 29,44 3,029 2,33 Lần2 120 120 5,97 5,17 2,370 2,633 1,539 1,623 25,78 31,39 3,133 2,33 Lần3 120 120 5,92 5,14 2,302 2,638 1,517 1,624 25,63 31,60 3,00 2,33 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Nhận xét. Qua bảng tổng hợp ta thấy: + Các giá trị trung bình của nhóm TN luôn cao hơn nhóm đối chứng + Các tham số thống kê của nhóm TN luôn có giá trị nhỏ hơn các giá trị tƣơng ứng của nhóm ĐC. + Hệ số Student theo tính toán luôn có giá trị nhỏ hơn giá trị tra bảng phân phối Student. 3.5. Đánh giá chung về TNSP: 3.5.1. Đánh giá định tính qua thống kê: - TNSP đã đƣợc thực hiện đúng kế hoạch, về sơ bản GV lên lớp đúng nhƣ giáo án. - Ở lớp TN: GV đã cố gắng thực hiện đúng tiến trình dạy học mà chúng tôi đã thiết kế ở trên. GV đã tạo đƣợc những điều kiện xuất phát cần thiết nhất để HS có cơ sở định hƣớng suy nghĩ của mình, nên HS đã huy động và vận dụng đƣợc vốn kiến thức của mình để đáp ứng yêu cầu của GV. Bằng những câu hỏi gợi mở của GV, HS đã mạnh dạn tích cực, chủ động tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức. Cụ thể nhƣ: Tham gia xây dựng giả thuyết, Đề xuất phƣơng án thí nghiệm, tham gia tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả của thí nghiệm, trong đó HS đã sử dụng các thao tác tƣ duy, các suy luận, sử dụng ngôn ngữ để rút ra kết luận cần thiết, vận dụng kiến thức… - Ở lớp ĐC: GV không sử dụng thí nghiệm để hình thành các khái niệm, mà chỉ hình thành kiến thức bằng phƣơng pháp thông báo, GV cũng có sử dụng câu hỏi gợi mở để gợi ý HS khi HS bế tắc, song các câu hởi gợi mở rất ít, các câu hỏi thƣờng không mang tính chất định hƣớng HS vào quá trình xây dựng kiến thức. Khi đặt câu hỏi nếu HS không trả lời đƣợc thì GV lại chủ động giải quyết vấn đề. - Mức độ tích cực tƣ duy trong hoạt động nhận thức của HS nhóm TN luôn cao hơn nhóm đối chứng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Khả năng tƣ duy của HS ở lớp TN tốt hơn so với HS ở lớp ĐC, cụ thể nhƣ khả năng khả nhận ra vấn đề và tham gia giải quyết vấn đề, khả năng sử dụng thí nghiệm, khả năng thực hiện các thao tác tƣ duy… Nói tóm lại GV gần nhƣ không tổ chức định hƣớng hoạt động mà đƣa ra kiến thức mới ngay, làm cho HS ở vào tình thế bị động chấp nhận kiến thức dƣới dạng thông báo mà không có sự tiếp thu biện chứng.Vì vậy không kích thích đƣợc tƣ duy của HS. 3.5.2. Đánh giá định lƣợng qua bài kiểm tra: Dựa vào kết qủa của quá trình TNSP cho phép chúng tôi nhận định: + Các giá trị điểm trung bình của nhóm TN luôn có giá trị lớn hơn giá trị điểm trung bình của nhóm ĐC. + Các tham số thống kê: Phƣơng sai (S 2 ), độ lệch chuẩn ( ), hệ số biến thiên của nhóm TN luôn nhỏ hơn nhóm ĐC. Nghĩa là độ phân tán về điểm số xung quanh giá trị trung bình của nhóm ĐC là nhỏ. + Hệ số Student tính toán luôn có giá trị lớn hơn các giá trị tra trong bảng lý thuyết phân phối Student. Điều này khẳng định điểm số thực nghiệm của nhóm TN là hoàn toàn có nghĩa chứ không phải là ngẫu nhiên. + Chất lƣợng học tập của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN KẾT LUẬN CHƢƠNG III Việc thực nghiệm sƣ phạm đã đƣợc thực hiện theo đúng kế hoạch, về cơ bản GV đã thực hiện đúng giáo án thực nghiệm. Mục tiêu thực nghiệm sƣ phạm đã hoàn thành. Căn cứ vào việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến các giờ thực nghiệm sƣ phạm, căn cứ vào kết quả trao đổi với GV cộng tác cùng với các em HS sau mỗi giờ học, đặc biệt là căn cứ vào việc phân tích, xử lý các bài kiểm tra TN, chúng tôi nhận định: + Các biện pháp phát triển tƣ duy HS trong quá trình hình thành các khái niệm vật lý đƣợc sử dụng trong ba giáo án của chƣơng “ Từ trƣờng” và “ Cảm ứng điện từ” là có tính khả thi và có hiệu quả kích thích đƣợc hứng thú học tập và khả năng tƣ duy của HS, qua đó tƣ duy của HS đƣợc phát triển. + Việc sử dụng biện pháp thích hợp với đối tƣợng và điều kiện của HS miền núi đã góp phần làm cho HS miền núi có niềm tin vào năng lực của bản thân, hứng thú, tích cực trong việc tiếp thu kiến thức mới và nâng cao chất lƣợng học tập của các em. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN KẾT LUẬN CHUNG Căn cứ vào mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu và những kết quả trong quá trình triển khai đề tài, chúng tôi thu đƣợc một số kết luận sau: + Hệ thống hoá và góp phần làm cụ thể lý luận về việc tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông. + Nghiên cứu đặc điểm và các biện pháp tƣ duy HS và đặc điểm tƣ duy HS miền núi, nghiên cứu đặc điểm và cách thức hình thành khái niệm vật lý cho học sinh THPTqua đó phân tích đề xuất biện pháp phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm. Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong việc hình thành khái niệm vật lý. Việc hình thành khái niệm vật lý qua thí nghiệm vật lý vừa phải tuân theo quy trình nhận thức khoa học, vừa phải phù hợp với các giai đoạn của quá trình tƣ duy, phải có hệ thống câu hỏi hợp lý để HS tích cực thực hiện các thao tác tƣ duy tƣ duy và rèn luyện ngôn ngữ, qua đó mà tƣ duy của HS phát triển. Chúng tôi đề xuất các biện pháp cụ thể phát triển tƣ duy HS thông qua việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và bằng thực nghiệm kh i dạy một số kiến thức Từ trƣờng và Cảm ứng điện từ, chúng tôi đã soạn ba giáo án trong chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “Cảm ứng điện từ”. Ba giáo án mà chúng tôi xây dựng đã thể hiện đƣợc yêu cầu trên. + Đã phân tích đặc điểm và lôgíc hành thành chƣơng “Từ trƣờng” và “ Cảm ứng điện từ” và soạn ba giáo án và các giáo án đã thể hiện đƣợc các biện pháp phát triển tƣ duy của HS + Kết quả TNSP đã khẳng định phƣơng pháp trên hoàn toàn khả thi, có tác dụng phát triển tƣ duy HS và nâng cao chất lƣợng học tập của HS, nhất là đối với học sinh THPT miền nuí. Với những kết quả trên, luận văn đã đạt đƣợc mục đích đề ra. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN + Đề tài góp phần củng cố và trang bị cho GV Vật lý ở các trƣờng THPT miền núi cơ sở lý luận và biện pháp phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm. Các giáo án đã soạn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV vật lý ở phổ thông. + Do điều kiện về thời gian và khuôn khổ của luận văn nên việc nghiên cứu chƣa thể giải quyết hết mọi yêu cầu mà đề tài đặt ra, cụ thể là kết quả của lớp TN và lớp ĐC chênh lệch nhau chƣa nhiều. Theo chúng tôi nếu vận dụng phƣơng pháp này trong cả quá trình học vật lý ở trƣờng THPT thì kết quả dạy học sẽ đƣợc nâng lên rõ rệt. Để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học môn vật lý ở các trƣờng THPT miền núi, chúng tôi đề xuất một số ý kiến: - Cần phải có các chƣơng trình cụ thể để nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ của GV vật lý ở các trƣờng THPT miền núi, đặc biệt phải chú trọng đến phƣơng pháp thực nghiệm và việc sử dụng các phƣơng tiện dạy học hiện đại … - Cần phải tăng cƣờng cơ sở vật chất, phòng học bộ môn, đặc biệt là các trƣờng học phải có cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm. - Cần khuyến khích GV tự tạo ra những thí nghiệm đơn giản, bằng những vật liệu có sẵn mà kết quả của thí nghiệm vẫn đáp ứng đƣợc yêu cầu đề ra để phục vụ dạy học. - Tiếp tục nghiên cứu, vận dụng kết quả của đề tài vào dạy học các phần kiến thức khác của chƣơng trình vật lý phổ thông, đặc biệt là việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm theo hƣớng phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tô Văn Bình (2002) Thí nghiệm vật lý trong trƣờng phổ thông , giáo trình sau đại học. ĐHSP - Đại học Thái Nguyên 2. Tô Văn Bình (2002) Phân tích chƣơng trình vật lý phổ thông, giáo trình sau đại học. ĐHSP- ĐH Thái Nguyên 3. Nguyễn Duy Chiến, Vấn đề phát triển hứng thú nghiên cứu vật lý ở HS trong dạy học vật lý, “DHVL ở miền núi”, ĐHSPVB (1995) 4. Nguuyễn Bá Dƣơng, Phùng Đức Hải, Về trình độ tƣ duy của HS PTTH miền núi, Tạp chí nghiên cứu GD(1991) 5. Lƣơng Thị Thuỳ Dƣơng (2006) Thiết kế nội dung và tiến trình dạy học chƣơng “Động học chất điểm” (Vật lý 10 THPT) theo định hƣớng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của HS, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ĐHSP Hà Nội 6. Dạy kĩ năng tƣ duy, Dự án Việt Nam - Bỉ “ Hỗ trợ học từ xa”, Hà Nội (1969) 7. Nguyễn Văn Đồng, Phƣơng pháp dạy vật lý, NXBGD 8. Đổi mới phƣơng pháp giảng dạy PTTH , NXBGD (1995) 9. Giáo trình triết học Mác – Lê Nin, NXBCTQG (2005) 10. Phạm Văn Khải (1999) Những vấn đề cơ bản của lý luận dạy học vật lý, giáo trình sau đại học. ĐHSP- ĐH Thái Nguyên 11. Phan Đình Kiển, Nguyễn Văn Khải, Đổng Văn Thành, Phạm Ngọc La, Nguyễn Duy Chiến, Hoàng Văn Sơn, Thực trạng và giải pháp DHVL ở các trƣờng THPT miền núi, TBKH “DHVL ở miền núi”, ĐHSPVB (1995) 12. Phan Trọng Luận , Về khái niệm lấy HS làm trung tâm TTKHGD , số 48(1995) 13. Phan Trọng Ngọ, Dạy học và phƣơng pháp dạy học trong nhà trƣờng, NXB Đại học sƣ phạm (2005) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 14. Phƣơng pháp dạy học vật lý (2002) Phƣơng pháp dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông, Nhà xuất bản ĐHSP Hà Nội 15. Phát triển tƣ duy HS, NXBGD (1979) 16. Phƣơng pháp giảng dạy vật lý ở các trƣờng phổ thông ở Liên Xô và Cộng Hoà Dân Chủ Đức, NXBGD (1983) 17. Phạm Hồng Quang (2003) Tổ chức dạy học cho HS dân tộc miền núi, Nhà xuất bản ĐHSP 18. A.V.MuRaViep (1978) Dạy thế nào cho HS nắm vững kiến thức vật lý, NXBGD 19. Bộ SGK vật lý 11, NXBGD (2007) 20. N.M.Xverava (1985) Tích cực hoá tƣ duy học sinh trong giờ học vật lý, NXBGD 21. Phạm Hữu Tòng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế, Đỗ Hƣơng Trà ( Tài liệu bồi dƣỡng – 2005 ). Nâng cao năng lực cho giáo viên THPT về đổi mới phƣơng pháp dạy học 22. Phạm Hữu Tòng (2007) Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lý (Giáo trình sau đại học ). 23. Phạm Hữu Tòng, DHVL ở trƣờng phổ thông theo định hƣớng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tƣ duy khoa học , NXBHN (2004) 24. Phạm Hữu Tòng, Hình thành kiến thức kĩ năng, phát triển trí tuệ và năng lực sáng tạo của HS trong dạy học vật lý, NXBGD (1996) 25. Phạm Hữu Tòng, Tổ chức hoạt động nhận thức của HS theo hƣớng phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tƣ duy khoa học, NXB Hà Nội (2005) 26. Phạm Hữu Tòng, Tổ chức hoạt động nhận thức của HS theo hƣớng phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tƣ duy khoa học, NXB Hà Nội (2005) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN 27. Thái Duy Tuyên, Một số vấn đề hiện đại lý luận dạy học, Viện khoa học giáo dục Hà Nội (1992) 28. Thái Duy Tuyên, Những vấn đề cơ bản của giáo dục học hiện đại, NXBGD (1999) 29. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế, Phƣơng pháp dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông, NXBĐHSP (2003) . 30. Tô Đức Thắng (2007) Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nhằm phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi khi dạy một số bài của chƣơng “Chất khí” ( Vật lý 10 – Nâng cao ), Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ĐH Thái Nguyên 31. Trần đức Vƣợng (2005), Một số vấn đề lí luận dạy học hiện đại, chƣơng trình đào tạo cao học 32. Văn kiện đại hội Đảng lần thứ VIII(1998), NXB Chính trị quốc gia 33. V.V Đa- Vƣ- ĐôV Các dạng khái quát hoá trong dạy học, Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội (2000) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Phụ lục 1: PHIẾU PHỎNG VẤN GV VẬT LÝ (Xin đồng chí vui lòng cho biết ý kiến của mình về các vấn đề sau) 1. Họ tên…………………………Nam/Nữ…Dân tộc ……………… 2. Nơi công tác ………………………………………………………. 3. Số năm giảng dạy vật lý ở trƣờng PT ………………………..Năm 4. Việc sử dụng thí nghiệm khi hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm Thƣờng xuyên ; Đôi khi ; Không dùng 5. Việc sử dụng các câu hỏi gợi mở , chi tiết để gợi ý HS khi HS bị bế tắc Thƣờng xuyên ; Đôi khi ; Không bao giờ 6. Việc rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS trong khi giảng dạy Thƣờng xuyên ; Đôi khi ; Không bao giờ 7. Xin đồng chí cho biết những yếu tố nào sau đây là điều kiện chủ yếu để nâng cao chất lƣợng dạy học vật lý ở trƣờng THPT miền núi - Bản thân HS - Nội dung dạy học - Phƣơng pháp dạy học - Phƣơng tiện dạy học - Các yếu tố khác 8. Theo đồng chí yếu tố nào sau kích thích đƣợc khả năng tƣ duy của HS trong quá trình dạy học vật lý ? - Nội dung kiến thức - Phƣơng pháp dạy học của GV - Hình thành kiến thức bằng quan sát và thực nghiệm - Môi trƣờng học tập - Động cơ , mục đích học tập - Khả năng về ngôn ngữ vật lý - Kiến thức , năng lực bản thân 9. Khi dạy phần “ Lực từ - Cảm ứng từ”, đồng chí có sử dụng thí nghiệm để hình thành các khái niệm lực từ, cảm ứng từ hay không? Đồng chí Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN có nhận xét gì về cách tiến hành TN để hình thành khái niệm lực từ ở SGK mới và SGK cũ? Theo đồng chí thì có những khó khăn gì khi dạy phần này? ....................................................................................................... ....................................................................................................... ....................................................................................................... Khi dạy phần “ Từ thông - Cảm ứng điện từ” đồng chí có sử dụng TN để hình thành khái niệm Từ thông, khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ hay không ? Có sử dụng các mô hình , hoặc TN ảo để mô phỏng sự biến thiên của các đƣờng sức từ qua diện tích S giới hạn bởi vòng dây kín không? Theo đồng chí thì có những khó khăn gì khi dạy phần này? ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ - Khi dạy phần “Suất điện động cảm ứng” đồng chí có sử dụng TN để hình thành khái niệm “ Suất điện động cảm ứng” hay không ? Theo đồng chí thì có những khó khăn gì khi dạy phần này ....................................................................................................... ....................................................................................................... ....................................................................................................... Ngày tháng năm 2008 Xin chân thành cảm ơn sự hợp tác, giúp đỡ của các đồng chí. (Phiếu này dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng để đánh giá GV ) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Phu lục 2 : PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Phiếu này dùng để phục vụ nghiên cứu khoa học, không sử dụng để đánh giá HS . Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau ) 1. Họ và tên HS:………………Lớp 11……Dân tộc :……………… 2. Kết quả học tập môn vật lý trong học kì vừa qua........................... 3. Em có hứng thú học tập môn vật lý không ................................... 4. Em thƣờng học vật lý theo cách nào ? ( Thƣờng xuyên ; đôi khi ; không - Học theo SGK - Học theo vở ghi - Học hiểu , kết hợp tham khảo tài liệu - Học thông qua giải bài tập - Học kết hợp vở ghi với SGK - Học thuộc lòng - Học theo cách riêng 5. Trong giờ học vật lý , em thƣờng : - Không có ý kiến gì dù hiểu bài hay không hiểu bài - Tập trung nghe giảng, nhƣng không giơ tay phát biểu - Tích cực tham gia xây dựng bài mới - Thƣờng không tập trung nghe giảng (Thƣờng xuyên ; Đôi khi ) 6. Em có hứng thú với kiểu hình thành kiến thức vật lý bằng phƣơng pháp quan sát và thực nghiệm thực hay không ? - Rất hứng thú ; Bình thƣờng ; Không hứng thú 7. Những ảnh hƣởng nào dƣới đây làm ảnh hƣởng đến quá trình nhận thức vật lý của các em ? - Mục đích và hứng thú học tập Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN - Phƣơng pháp giảng dạy của GV - Hình thành kiến thức bằng phƣơng pháp thực nghiệm - Nội dung kiến thức 8. Ở trƣờng em trong quá trình dạy học vật lý, các thầy cô giáo có hay sử dụng thí nghiệm để hình thành kiến thức mới hay không ? - Thƣờng xuyên - Rất ít khi sử dụng thí nghiệm - Không bao giờ 9. Trong tiết học vật lý có thƣờng liên hệ vào thực tiễn hay không ? - Thƣờng xuyên - Rất ít khi 10. Khi tiến hành thí nghiệm trong giờ học vật lý em gặp khó khăn gì? - Không hiểu mục đích TN - Các thao tác TN - Phân tích kết quả TN để rút ra kết luận 11. Những kiến nghị của em ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ Ngày tháng năm 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Phụ lục III: Đề kiểm tra thực nghiệm ĐỀ KIỂM TRA LẦN 1 (Thời gian làm bài: 15 phút) Họ và tên: ....................................................................................... Trƣờng, lớp:.................................................................................... Câu1(1điểm): Khi đặt đoạn dây dẫn có dòng điện vào trong từ trƣờng có véc tơ cảm ứng từ B, lực từ tác dụng lên dây dẫn có phƣơng. A. Nằm dọc theo trục của dây dẫn. B. Vuông góc với véc tƣ B. C. Vừa vuông góc với dây dẫn, vừa vuông góc với véc tơ B. D. Vuông góc với dây dẫn. Câu2(1điểm): Một dây dẫn mang dòng điện I đặt trong từ trƣờng đều B, chịu tác dụng của lực từ F. Nếu dòng điện trong dây dẫn đổi chiều còn véc tơ cảm ứng từ B vẫn không đổi thì véc tơ lực sẽ : A. Không thay đổi. B. Quay một góc 900 C. Đổi theo chiều ngƣợc lại. D. Chỉ thay đổi về độ lớn. Câu 3(1điểm): Chọn câu sai: A. Trong từ trƣờng đều, véc tơ cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. B. Cảm ứng từ là đại lƣợng véc tơ. C. Nếu đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt song song với các đƣờng cảm ứng từ thì không có lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn. D. Đối với NC thẳng, véc tơ cảm ứng từ tại mọi điểm luôn cùng phƣơng. Câu 4 (2điểm): Một đoạn dây dẫn dài l = 1m, mang dòng điện cƣờng độ I= 10A, đặt trong từ trƣờng đều, cảm ứng từ B= 0,5.102 T, dây dẫn hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc = 300 . Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN A. F= 2,5N B. F= 2,5.10 2 N C. F= 5N D. F= 5.10 2 N Câu 5(1điểm): Một đoạn dây dẫn MN=l có dòng điện I đặt trong từ trƣờng đều có cảm ứng từ là B. Tìm câu đúng tính lực từ. A. Khi B vuông góc với dòng điện I, thì F= 0 B. Khi B hợp với dòng điện một góc , thì F=Bilcos C. Khi B song song với dòng điện thì F= Bil D. Khi B hợp với dòng điện một góc thì F= Bilsin Câu 6 (1điểm): Phát biểu nào sau đây là đúng? Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trƣờng A. Vuông góc với đƣờng sức từ B. Nằm theo hƣớng của đƣờng sức từ. C. Nằm theo hƣớng của lực từ. D. Không có hƣớng xác định . Câu 7 (1điểm): Phần tử dòng điện Il nằm trong từ trƣờng đều có các đƣờng sức từ thẳng đứng. Phải đặt Il nhƣ thế nào để cho lực điện từ. A. Nằm ngang. B. Bằng không. Câu 8 (2điểm): Một đoạn dây dẫn dài l = 0,8m đặt trong từ trƣờng đều sao cho dây dẫn hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc = 900 . Biết I = 20A và dây dẫn chịu một lực từ F = 6.10 2 N. Cảm ứng từ B là: A. 0,5.10 2 T B. 0,375.10 2 T C. 0,5 T D. 0,375 T Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN ĐỀ KIỂM TRA LẦN 2 (Thời gian làm bài: 15 phút) Họ và tên: ....................................................................................... Trƣờng, lớp: ................................................................................... Câu1 (1điểm): Nói về từ thông, tìm câu đúng. A. Từ thông là đại lƣợng véc tơ. B. Công thức tính từ thông = BSsin với là góc hợp bởi pháp tuyến n của khung với véc tơ cảm ứng từ B. C. Đơn vị đo từ thông là Tesla (T) D. A, B, C đều sai. Câu 2 (1điểm): Gọi là góc hợp bởi véc tơ pháp tuyến n của diện tích S với véc tơ cảm ứng từ B. Từ thông qua diện tích S có độ lớn cực đại khi: A. = 0 B. = 2 C. = D. = 4 Câu 3 (1điểm): Đặt một khung dây trong từ trƣờng đều sao cho ban đầu mặt phẳng khung dây vuông góc các đƣờng sức từ. Từ thông qua khung dây sẽ không thay đổi nếu khung dây. A. Có diện tích tăng đều. B. Chuyển động tịnh tiến theo một phƣơng bất kì. C. Có diện tích giảm đều. D. Quay quanh trục nằm trong mặt phẳng của khung. Câu 4 (1điểm): Theo quy tắc Len-Xơ, dòng điện cảm ứng trong một khung dây kín có chiều sao cho. A. Từ trƣờng của nó có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. B. Từ thông qua khung dây luôn tăng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN C. Từ thông qua khung dây luôn giảm. D. Từ trƣờng của nó mạnh hơn từ trƣờng ngoài. Câu 5 (2điểm): Một khung dây hình chữ nhật có các cạnh 5cm và 8cm gồm 25 vòng đặt trong từ trƣờng đều có cảm ứng từ B = 4.10 2 (T) pháp tuyến n của khung hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc = 60 0 . Tính từ thông qua khung. A. 2.10 4 B. 2.10 3 C. 4.10 4 D. 4.10 3 Câu 6 (2điểm): Một khung dây tròn đặt trong từ trƣờng có các đƣờng sức từ song song với nhau, chiều dòng điện cảm ứng trong khung nhƣ hình vẽ. Điều nào sau đây là đúng? A. Đƣờng cảm ứng từ song song với mặt phẳng khung dây, hƣớng từ trƣớc ra sau và có độ lớn thay đổi theo thời B. Đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, hƣớng từ sau ra trƣớc, từ thông tăng. C. Đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, hƣớng từ sau ra trƣớc, từ thông giảm. D. Đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, hƣớng từ trƣớc ra sau, từ thông tăng. Câu 7 (1 điểm): Một khung dây có diện tích S đặt trong từ trƣờng có cảm ứng từ B. Chiều dòng điện cảm ứng nhƣ hình vẽ. Kết luận nào sau đây là đúng. A. S giảm, B không đổi. B. B giảm, S không đổi. C. Cả B và S đều giảm. D. Cả B và S đều tăng. B I Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN Câu 8 (1điểm): Dùng định luật Len-Xơ, xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong mạch điện thí nghiệm nhƣ hình vẽ, cho biết chiều của cảm ứng từ B và chiều dƣơng của mạch điện. Hãy tìm kết luận đúng. A. Nếu từ thông xuyên qua vòng dây tăng một lƣợng trong thời gian t thì dòng điện cảm ứng có chiều theo chiều (+) của mạch điện. B. Nếu từ thông xuyên qua vòng dây giảm một lƣợng trong thời gian t thì dòng điện cảm ứng có chiều theo chiều (+) của mạch điện. C. Nếu từ thông xuyên qua vòng dây tăng một lƣợng trong thời gian t thì dòng điện cảm ứng sẽ ngƣợc chiều (+) của mạch điện. D. Dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) phải có chiều sao cho từ trƣờng do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. E. Cả C và D đều đúng. B (C) (+) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN ĐỀ KIỂM TRA LẦN 3 (Thời gian làm bài: 15 phút) Họ và tên: ....................................................................................... Trƣờng, lớp: ................................................................................... Câu 1 (1điểm): Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch điện đúng với những kết luận nào dƣới đây? A. Bằng thƣơng số độ biến thiên từ thông xuyên qua mạch điện và thời gian xảy ra sự biến thiên ấy. B. Chỉ tồn tại khi có sự biến thiên từ thông. C. Có dấu (- ) trong biểu thức e = - là để thích ứng với định luật Len-Xơ. D. A, C đúng. E. Tất cả các điều trên đều đúng. Câu 2 (1điểm): Suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với. A. Độ lớn của từ thông qua mạch. B. Độ lớn của cảm ứng từ B của từ trƣờng. C. Tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch. D. Tốc độ di chuyển của mạch kín trong từ trƣờng. Câu 3 (1điểm): Trong khoảng thời gian 0,1s, cảm ứng từ của từ trƣờng tăng gấp đôi, suất điện động cảm ứng trong cuộn dây là: A. E = 3,28V B. E = 3,6V C. E = 6,28V D. E = 7,2V Câu 4 (2điểm): Một khung dây có N = 1000 vòng, đƣợc đặt trong từ trƣờng đều, sao cho các đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng của khung. Diện tích mặt khung là S = 2dm2 , cảm ứng từ B giảm đều đặn từ 0,5T xuống 0,2T trong thời gian 0,1s. Suất điện động cảm ứng trong khung có giá trị: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN A. E = 60V B. E = 3,6V C. E = 600V D. E = 0,6V E. E = 6.10 2 V Câu 5 (1điểm): Phát biểu nào dƣới đây là đúng? A. 1 vòng quay B. 2 vòng quay C. 2 1 vòng quay D. 4 1 vòng quay Câu 6 (2điểm): Một khung dây cứng, phẳng, diện tích S = 25cm 2 gồm 10 vòng dây. Khung dây đƣợc đặt trong từ trƣờng đều nhƣ hình vẽ a. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian nhƣ đƣờng biểu diễn trên hìnhb. Suất điện động cảm ứng trong khung có độ lớn là: A. E = 1,5.10 2 V B. E = 1,5.10 3 V C. E = 1,5.10 4 V D. E = 1,5.10 5 V Câu 7 (2điểm): Chọn đáp số đúng. Từ thông qua một khung dây biến đổi theo thời gian đƣợc cho trên H2. Suất điện động ứng trong khung. A. Tsrong khoảng thời gian 0 0,1s ; E 1 = 3V B. Trong khoảng thời gian 0,1 0,2s; E 2 = 6V C. Trong khoảng thời gian 0,2 0,3s; E 3 = 9V D. Trong khoảng thời gian 0,3 0,4s; E 4 = 4V 2,4.10-3 B (T) B + H. 1a H. 1b 0 0,4 t(s) 0 1 2 3 0,6 1,2 Wb)¦( t(s) H.2 ._.