Tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học phần quanh hình học Vật lý 11 - Nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

ự hỗ trợ, hướng dẫn và góp ý chân thành từ quý thầy cô trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, quý thầy cô đồng nghiệp, bạn bè và cả người thân. Trước hết, em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, nhất là quý thầy cô trong khoa Vật lý, đã dìu dắt, chỉ dạy cho em rất nhiều kiến thức, kỹ năng quý báu. Điều đó không chỉ giúp em hoàn thành chương trình Cử nhân và chương trình Cao học, những kiến thức đó còn làm giàu thêm hành trang để em vững vàng trên bục giảng. Em cũng gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Mạnh Hùng. Trong quá trình thực hiện luận văn, em đã được thầy hướng dẫn tận tình, chỉ bảo nhiều điều bổ ích, giúp em nhận ra nhiều vấn đề để hoàn thiện hơn luận văn của mình. Tôi xin cảm ơn các thầy cô ở Phòng Khoa học Công nghệ - Sau đại học của trường đã tạo điều kiện, hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Xin cảm ơn quý thầy cô ở trường THPT Marie Curie, quận 03, thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm cho tôi trong quá trình giảng dạy, hỗ trợ tôi trong việc khảo sát, thực nghiệm để đánh giá hiệu quả, chứng minh tính đúng đắn, khả thi của luận văn. Cảm ơn các em học sinh đã cho tôi niềm vui trên bục giảng, tham gia nhiệt tình trong quá trình thực nghiệm sư phạm để hoàn thành luận văn. MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bước vào thiên niên kỷ thứ ba, khoa học và kỹ thuật đã trở thành yếu tố cốt tử của sự phát triển, hầu hết các thành tựu của khoa học và công nghệ đều được ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống. Sự nghiệp giáo dục phải góp phần giải quyết việc bồi dưỡng trí tuệ khoa học, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ. Cụ thể, trong tình hình nước ta, những yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước đòi hỏi ngành Giáo dục & Đào tạo phải có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, vươn tới ngang tầm với sự phát triển chung của thế giới và khu vực. Đã từ nửa thế kỉ qua, khoa học giáo dục trên thế giới đã có những nghiên cứu nhằm đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông theo hướng đảm bảo được sự phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng tư duy khoa học, năng lực giải quyết vấn đề để thích ứng với thực tiễn cuộc sống, với sự phát triển của nền kinh tế trí thức. Phương pháp dạy học tốt nhất là không những trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ năng, tài sản tích lũy của loài người, mà quan trọng hơn là phải bồi dưỡng cho học sinh khả năng tự giải quyết các vấn đề do thực tiễn đặt ra, khả năng sáng tạo và tìm tòi kiến thức mới, làm phong phú thêm cho nền tri thức nhân loại. Tiến trình nhận thức cùng với các phương pháp nghiên cứu trong các khoa học tự nhiên nói chung và trong khoa học vật lý nói riêng được hình thành cùng với quá trình nghiên cứu dài lâu của các nhà vật lý. Nó giúp cho hoạt động nghiên cứu trong khoa học hiệu quả hơn. Sử dụng thành thạo các phương pháp nhận thức trong các khoa học để học tập, nghiên cứu vật lý từ những cấp học phổ thông là cách thức, con đường ngắn, hiệu quả để phát triển tư duy khoa học cho học sinh. “Dạy khoa học nào thì cách tốt nhất là sử dụng chính các phương pháp nhận thức của khoa học đó” là luận điểm được nhiều nhà nghiên cứu lý luận dạy học thừa nhận. Học tập là hoạt động nhận thức đặc biệt, không những hướng tới sự lĩnh hội tri thức khoa học mà còn hướng tới nhiều mục tiêu giáo dục nhân cách khác, nhất là phát triển tư duy của người học. Vì thế, các phương pháp nhận thức, phương pháp hành động tư duy khoa học vừa là phương tiện để chiếm lĩnh tri thức khoa học và hoạt động nghiên cứu, vừa là mục tiêu mà việc dạy học các khoa học hướng tới. Qua tìm hiểu thực tế, phương pháp dạy học các bộ môn khoa học tự nhiên hiện nay vẫn chưa thực hiện được mục tiêu như vậy. Phương pháp dạy học hiện nay còn mang nặng tính chất độc thoại, áp đặt, tái hiện, tiến trình dạy học vẫn chưa theo đúng con đường mà các nhà khoa học trải qua. Rất nhiều định luật, quy tắc … vật lý được trình bày trong các SGK vật lý phổ thông theo một trật tự nội dung khá thống nhất và cũng được giáo viên giảng dạy theo đúng trật tự: Thí nghiệm  Định luật  Vận dụng. Tuy nhiên, các nhà vật lý và cả nhiều nhà nghiên cứu lý luận dạy học đều cho rằng đây là cách tiếp cận nội dung học không đảm bảo tính khoa học, nó rất xa vời với cách giải quyết vấn đề trong khoa học, nó không phải là tiến trình hoạt động nhận thức khoa học đúng, nó không dẫn ai đến đích nếu tự mình giải quyết vấn đề bằng con đường đó. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng dạy học như trên. Đó là thời lượng giảng dạy trên lớp hạn hẹp, trình độ của học sinh không đồng đều, điều kiện cơ sở vật chất chưa đầy đủ. Ngoài ra còn một nguyên nhân khác, đó là mức độ vững vàng về khoa học luận vật lý và trình độ tư duy khoa học của người giáo viên vật lý còn hạn chế. Cách dạy và học như trên chưa khích lệ, chưa tạo điều kiện cho học sinh tham gia hoạt động tìm tòi, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong quá trình chiếm lĩnh tri thức; do đó không thể phát triển kỹ năng tư duy khoa học, năng lực sáng tạo của học sinh. Xuất phát từ các vấn đề trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu “TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP THEO TIẾN TRÌNH NHẬN THỨC KHOA HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÝ 11 - NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH” với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giảng dạy vật lý ở trường phổ thông. 2. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích Vận dụng cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động học tập của học sinh theo tiến trình nhận thức khoa học để xây dựng quy trình dạy học nhằm bồi dưỡng tư duy khoa học, phát triển năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề của học sinh. Vận dụng quy trình trên để thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong phần Quang hình học – Vật lý 11 2.2 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông 2.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu và tổ chức hoạt động học tập vật lý phần Quang hình học SGK Vật lý 11 nâng cao theo tiến trình nhận thức khoa học cho học sinh khối 11 trường THPT Marie Curie - TPHCM 2.4 Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức hoạt động học tập thích hợp theo tiến trình nhận thức khoa học thì học sinh có thể tự lực hoạt động tìm tòi sáng tạo, từ đó nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh. 2.5 Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu và đánh giá thực trạng dạy và học vậy lý nói chung, phần Quang hình học nói riêng để phát hiện những khó khăn, những vấn đề bất cập trong qua trình dạy học vật lý sáng tạo ở trường THPT Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về triết học, tâm lý học, giáo dục học thiết kế tiến trình dạy học nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh Tìm hiểu tiến trình nhận thức và các phương pháp nhận thức trong khoa học nói chung và trong vật lý học nói riêng, kết hợp với những cơ sở lý luận dạy học sáng tạo để xây dựng quy trình dạy học nhằm bồi dưỡng tư duy khoa học, phát triển năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề của học sinh. Vận dụng quy trình trên để thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong phần Quang hình học Tiến hành thực nghiệm sư phạm các tiến trình dạy học đã được soạn thảo để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình đối với việc nâng cao năng lực sáng tạo, tự lực giải quyết vấn đề trong quá trình học tập và thực tiễn cuộc sống, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học vật lý ở trường phổ thông. 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nghiên cứu lý luận Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, các tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mà học sinh cần phải nắm vững. Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học sáng tạo, tiến trình nhận thức và các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lý Đọc và tìm hiểu từ sách, báo, tạp chí, các văn kiện, nghị quyết của Đảng và Nhà nước, của Bộ Giáo dục – đào tạo để nắm vững mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn vật lý ở trường phổ thông hiện nay 3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát Quan sát, điều tra khảo sát ý kiến của giáo viên và học sinh trong việc dạy và học vật lý nói chung, phần Quang hình học vật lý 11 nói riêng để đánh giá thực tiễn giảng dạy vật lý ở trường phổ thông, đặc biệt là phần Quang hình học. 3.3 Thực nghiệm sư phạm Tiến hành giảng dạy các tiến trình dạy học đã soạn thảo ở trường phổ thông Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý, đánh giá kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng nhằm khẳng định tính khả thi của đề tài. 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Ý nghĩa khoa học Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận dạy học của việc phát triển năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT. 4.2 Thực tiễn của đề tài Giáo viên có thể sử dụng quy trình dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học và các tiến trình dạy học cụ thể một số bài học trong phần Quang hình học vào thực tiễn giảng dạy để tích cực hóa hoạt động tìm tòi sáng tạo, giải quyết vấn đề của học sinh. Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 1.1. Bản chất của hoạt động dạy và học 1.1.1. Hoạt động dạy [32] Hoạt động dạy là hoạt động của người lớn tổ chức và điều khiển hoạt động của trẻ nhằm giúp chúng lĩnh hội nền văn hóa xã hội, tạo ra sự phát triển tâm lý, hình thành nhân cách của chúng. Thực tiễn giáo dục và đào tạo chứng tỏ rằng, dạy học là con đường thuận lợi nhất giúp cho người học trong khoảng thời gian ngắn nhất có thể chiếm lĩnh một khối lượng tri thức, kỹ năng có chất lượng và hiệu quả nhất. Bởi lẽ, dạy học là hoạt động được tiến hành một cách có tổ chức, có kế hoạch, có nội dung và phương pháp sư phạm của giáo viên với đặc điểm tâm sinh lí và đặc điểm nhận thức của người học. Hệ thống những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo tương ứng được học sinh nắm vững trên cơ sở tiến hành hàng loạt những thao tác trí tuệ (phân tích, tổng hợp, so sánh…), đặc biệt là thao tác tư duy khoa học, độc lập sáng tạo trong nhận thức. Như vậy, giáo viên là chủ thể của hoạt động dạy. Chức năng của giáo viên trong hoạt động này không phải là sáng tạo ra tri thức mới, cũng không phải tái tạo tri thức cũ, mà nhiệm vụ chủ yếu là tổ chức quá trình tái tạo ở trẻ. Dù rằng không có chức năng sáng tạo ra tri thức mới, cũng không có nhiệm vụ tái tạo tri thức cũ cho bản thân, nhưng giáo viên phải sử dụng tri thức đó như là những phương tiện để tổ chức và điều khiển người học “sản xuất” những tri thức ấy lần hai. Để thực hiện tốt mục đích trên, giáo viên cần phải nghiên cứu hoạt động học, căn cứ vào hoạt động học của mỗi đối tượng cụ thể mà định ra những hoạt động dạy thích hợp tạo điều kiện thuận lợi để học sinh thực hiện tốt các hành động học tập. Hoạt động dạy thích hợp phải đáp ứng các yêu cầu sau: - Đảm bảo cho học sinh có điều kiện tâm lý thuận lợi để tự lực hoạt động - Tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi đúng động cơ hứng thú tìm tòi cái mới - Tạo ra môi trường sư phạm thuận lợi - Tạo điều kiện để học sinh có thể tự lực giải quyết thành công nhiệm vụ được giao - Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp - Định hướng hoạt động học tập thích hợp, kịp thời để học sinh có thể tự lực giải quyết vấn đề, qua đó nâng cao năng lực tư duy, sáng tạo của học sinh. - Cho học sinh làm quen và vận dụng tốt các phương pháp nhận thức khoa học phổ biến. Dạy học vật lý cũng nhằm đáp ứng mục tiêu của giáo dục ở trường phổ thông. Có thể vạch ra những nhiệm vụ cơ bản của giáo dục vật lý ở trường phổ thông: - Giúp học sinh chiếm lĩnh hệ thống kiến thức cơ bản theo hướng cố gắng bắt kịp sự phát triển không ngừng của hệ thống kiến thức khoa học vật lý. - Góp phần hình thành ở người học năng lực nhận thức và năng lực sáng tạo thông qua việc dạy hệ thống kiến thức vật lý, bồi dưỡng cho họ ý chí vươn lên, năng lực tự học, năng lực tự nghiên cứu… - Cùng với việc dạy kiến thức là giáo dục tư tưởng, bồi dưỡng ý chí, thế giới quan khoa học và những phẩm chất quang trọng của nhân cách. - Giáo dục kỹ thuật tổng hợp theo hướng tiếp cận với khoa học công nghệ. Với tính đặc thù và tầm quan trọng của mình, vật lý học có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển khả năng trí tuệ, các phương pháp nhận thức khoa học nói chung và vật lý nói riêng, đồng thời bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Việc phát triển năng lực nhận thức và sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học góp phần quan trọng để đào tạo con người lao động mới đáp ứng với yêu cầu của sự phát triển xã hội. 1.1.2. Hoạt động học [17],[32] Theo lý thuyết hoạt động của Vưgốtxki, bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự tạo dựng và phát triển nhân cách của mình. Vận dụng vào dạy học, việc học tập của học sinh có bản chất hoạt động: bằng hoạt động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ. Tâm lý học và lý luận dạy học hiện đại khẳng định: “Con đường có hiệu quả nhất để làm cho học sinh nắm vững kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo là phải đưa học sinh vào chủ thể hoạt động nhận thức. Nắm vững kiến thức, thật sự lĩnh hội chúng, cái đó học sinh phải tự làm lấy bằng trí tuệ của bản thân”. Hoạt động học là một loại hoạt động đặc thù của con người. Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kỹ năng, kỹ xảo cần chiếm lĩnh. Nội dung của hoạt động này không hề thay đổi sau khi bị chiếm lĩnh, nhưng chính nhờ có sự chiếm lĩnh này mà các chức năng tâm lý của chủ thể mới được thay đổi và phát triển. Kết quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động của học sinh trong quá trình học tập. Như vậy, nhiệm vụ chính của giáo viên là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của học sinh để thông qua hoạt động đó, học sinh lĩnh hội được nền văn hóa xã hội, tạo ra sự phát triển những phẩm chất tâm lý, hình thành nhân cách của họ. Muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động học tập vật lý của học sinh mà thực chất là hoạt động nhận thức vật lý, giáo viên cần nắm được những quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, logic hình thành các kiến thức vật lý, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lý, những phương pháp nhận thức vật lý phổ biến để hoạch định những hành động thao tác cần thiết của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kỹ năng xác định và cuối cùng là: cần nắm được những biện pháp để động viên khuyến khích học sinh tích cực, tự lực thực hiện các hành động đó, đánh giá kết quả hành động. 1.2. Cơ sở tâm lý và giáo dục học về năng lực sáng tạo 1.2.1. Sáng tạo 1.2.1.1. Khái niệm [9],[25] Theo từ điển tiếng việt thì sáng tạo được hiểu là: “tìm ra cái gì mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có”. Sáng tạo (Creativity) là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi. - Tính mới là sự khác biệt của đối tượng cho trước so với đối tượng cùng loại ra đời trước đó về mặt thời gian (đối tượng tiền thân). - Tính ích lợi chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước hoạt động (hay làm việc) theo đúng chức năng và trong phạm vi áp dụng của nó. Theo tâm lí học, sáng tạo là một loại 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 và có giá trị. Theo từ điển triết học, “sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần mới về chất. … Có thể nói, sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của thế giới vật chất và tinh thần”. E.P. Torrance (Mĩ) cho rằng “sáng tạo là quá trình xác định các giả thuyết nghiên cứu chúng và tìm ra kết quả”. Có thể hiểu rằng mọi quá trình giải quyết vấn đề đều là hoạt động sáng tạo. Khái niệm sáng tạo theo quan niệm của nhà tâm lí họa Mĩ Wilson” “sáng tạo là quá trình mà kết quả tạo ra những kết hợp mới cần thiết từ các ý tưởng dạng năng lượng, các đơn vị thông tin, các khách thể hay tập hợp của hai ba yếu tố trên”. Tương tự với quan điểm trên, GS. Chu Quang Thiêm, trường Đại học Bắc Kinh cho rằng “sáng tạo là căn cứ vào những ý tưởng đã có sẵn làm tài liệu rồi cắt xén, gạt bỏ, chọn lọc tổng hợp để tạo thành một hình tượng mới”. J.H.Lavsa (Tiệp Khắc cũ) cho rằng sáng tạo là sự lựa chọn và sử dụng những phương tiện mới, cách giải quyết mới. Ở Việt Nam, nhóm tác giả Trần Hiệp –Đỗ Long trong quyển “Sổ tay Tâm lý học” có viết, sáng tạo là hoạt động tạo lập, phát hiện những giá trị vật chất và tinh thần. Sáng tạo đòi hỏi cá nhân phải phát huy năng lực, phải có động cơ, tri thức, kỹ năng và với điều kiện như vậy mới tạo nên sản phẩm mới, độc đáo và sâu sắc”. Tác giả Nguyễn Huy Tú cho rằng sáng tạo thể hiện khi con người đứng trước hoàn cảnh có vấn đề. Quá trình sáng tạo là tổ hợp các phẩm chất và năng lực mà nhờ đó trên cơ sở kinh nghiệm của mình và bằng tư duy độc lập tạo ra được ý tưởng mới, độc đáo, hợp lí trên bình diện cá nhân và xã hội. Ở đó, người sáng tạo gạt bỏ được những cái cũ và tìm được các giải pháp mới, độc đáo và thích hợp cho vấn đề đặt ra. Như vậy, mỗi tác giả đều có những quan niệm khác nhau về khái niệm sáng tạo. Nhưng các quan niệm này đều có một điểm chung đó là sáng tạo là quá trình tạo ra hay hướng tới cái mới. Nói khác đi, sáng tạo là quá trình bằng tư duy độc lập, con người đã phối hợp, biến đổi và xây dựng nên những cái mới trên bình diện cá nhân hay xã hội từ những kinh nghiệm sẵn có của mình. Cùng đứng trước một vấn đề, người sáng tạo là người biết lựa chọn các điều kiện, giả thuyết, kết hợp các giả thuyết lại với nhau, lựa chọn phương pháp hay cao hơn là đề xuất được một cách thức độc đáo để giải quyết vấn đề. 1.2.1.2. Bản chất của sáng tạo [9] Từ các khái niệm về sáng tạo trên, có thể rút ra 3 quan niệm khác nhau về bản chất của quá trình sáng tạo. Thứ nhất, bản chất của sáng tạo là ý tưởng hay nói cách khác, ý tưởng là ngọn nguồn của quá trình sáng tạo. Khởi đầu của sáng tạo ở bất kỳ cấp độ nào đều phải từ ý tưởng. Ý tưởng nảy sinh trong suy nghĩ, tâm trí của con người và sẽ được đào sâu nghiên cứu, kết thức là một một sản phẩm nhất định. Như vậy, ý tưởng và sản phẩm là sự khởi đầu và kết thúc của quá trình sáng tạo. Thứ hai, bản chất của sáng tạo được nhìn nhận như là ”đặt vấn đề”, cụ thể hơn đó là sự nêu lên vấn đề mới. Cũng với quan điểm này, Einstein đã đưa ra luận điểm khá độc đáo. Theo ông, việc thiết lập vấn đề quan trọng hơn quá trình giải quyết vấn đề vì giải quyết vấn đề chỉ là công việc của kĩ năng toán học hay kinh nghiệm. Nêu lên được vấn đề mới, những khả năng mới, nhìn nhận những vấn đề dưới một góc độ mới đòi hỏi phải có trí tưởng tượng và nó đánh dấu bước tiến bộ thực sự của khoa học. Thứ ba, Vưgốtxki phân tích bản chất của sáng tạo là hoạt động cao nhất của con người. “Bộ não không những là một cơ quan gần gũi lại và tái hiện kinh nghiệm cũ của chúng ta, nó còn là cơ quan phối hợp, chỉnh lí một cách sáng tạo và xây dựng nên những tình thế mới và hành vi mới bằng những kinh nghiệm cũ đã hình thành trước đó”. Hoạt động sáng tạo dựa trên chất lượng của năng lực tư duy, tưởng tượng, trí nhớ, xúc cảm, động cơ và ý chí. Sáng tạo bao gồm thuộc tính: tính mới mẻ, tính có lợi và tính độc lập. Tính mới mẻ này có thể là mới đối với cá nhân hay xã hội. sáng tạo ở trẻ em, ở người lớn hay bất kỳ đối tượng nào cũng có ý nghĩa. 1.2.2. Năng lực sáng tạo 1.2.2.1. Khái niệm [9],[22] Năng lực là một cấu trúc tâm lý của nhân cách phù hợp với những yêu cầu, đòi hỏi đặc trưng của từng hoạt động, làm cho hoạt động đạt kết quả cao trong những điều kiện nhất định. Năng lực gắn liền với hoạt động. Năng lực được hình thành và phát triển qua hành động. Năng lực được tính bằng hiệu quả của hành động, không đạt hiệu quả cao thì không thể gọi là năng lực, … Năng lực là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo nhiều đặc điểm tâm lý tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi, giúp cá nhân hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó. Năng lực gắn liền với những kỹ năng, kỹ xảo của lĩnh vực đó. Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những cái mới hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ của con người. Đặc trưng của năng lực sáng tạo là khả năng giải quyết vấn đề một cách sáng tạo dựa trên những phẩm chất của nhân cách. Đó là những phẩm chất trí tuệ, phẩm chất trí nhớ, xúc cảm- động cơ và phẩm chất ý chí cho con người tiếp cận giải quyết vấn đề một cách tự lập, linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo và với tốc độ nhanh. Như vậy, chính năng lực sáng tạo quy định sự nảy sinh và diễn biến của hoạt động sáng tạo. Đối với học sinh, năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của họ. Do đó, không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó. 1.2.2.2. Những biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập [25] - Năng lực chuyển tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện, hoàn cảnh mới. - Năng lực nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết. - Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu. - Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống, khả năng đưa ra các giả thuyết hay các dự đoán khác nhau khi phải lý giải một hiện tượng. - Năng lực xác nhận bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết. - Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới các góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn, tìm ra các giải pháp lạ. 1.2.3. Tư duy sáng tạo [9] Tư duy sáng tạo được hiểu là kiểu tư duy đặc trưng bởi sự sản sinh ra sản phẩm mới, ý tưởng mới, phương án giải quyết mới. Trong giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo giúp con người có thể đặt vấn đề một cách bao quát, phát triển các phương án lựa chọn. Cơ sở của tư duy sáng tạo là phép phân kỳ trong tư duy, đó là hoạt động suy nghĩ để cá nhân tìm ra nhiều phương pháp, nhiều cách giải quyết khác nhau, qua đó lựa chọn cách giải quyết tối ưu, hợp lí và hiệu quả nhất. Trong cuộc sống, mọi thứ luôn vận động biến đổi, do đó không có cách giải quyết đồng nhất, duy nhất cho mọi vấn đề. Chính vì vậy, con người luôn phải tư duy sáng tạo để thích nghi với mọi tình huống. Giữa tư duy sáng tạo và trí tuệ có mối liên hệ với nhau bởi vì chúng đều là hoạt động trí tuệ nói chung của con người, con người muốn đạt tới một trình độ sáng tạo nhất thiết phải có một trình độ trí tuệ nhất định. Tuy nhiên ta không thể đồng nhất chúng, tư duy sáng tạo thể hiện mức độ cao hơn, do đó nó bổ sung và hoàn thiện cho năng lực trí tuệ của con người. Tuy vậy không có nghĩa là con người có khả năng trí tuệ càng cao thì tư duy sáng tạo cũng sẽ cao tương ứng. Người có khả năng trí tuệ nhưng không sáng tạo thì dễ đi vào đường mòn, mò mẫm. Như thế điều quan trọng cần phải lưu ý là không chỉ phát triển khả năng trí tuệ nói chung mà cần chú ý đặc biệt đến tư duy sáng tạo của con người. Chính việc quan tâm đến phát triển năng lực sáng tạo sẽ làm cho cá nhân phát triển và xã hội vận động theo hướng tích cực hơn. 1.2.4. Các cấp độ của sáng tạo [9] Có thể phân chia sáng tạo thành nhiều cấp độ khác nhau tùy theo từng tiêu chí. Có thể dựa trên giá trị của sản phẩm để phân chia sáng tạo thành 2 cấp độ:  Cấp độ 1: Những sản phẩm tạo ra chưa có giá trị xã hội hay ý nghĩa xã hội. Nói cách khác nó chưa mang đến cho xã hội cái độc đáo nhưng nó lại có ý nghĩa đối với cá nhân tạo ra nó và có ý nghĩa rất đáng kể đối với nhân cách tạo ra nó, đặc biệt là sự phát triển trí tuệ. Tất cả sản phẩm sáng tạo của học sinh luôn có giá trị đối với chính bản thân chúng. Nếu những sản phẩm sáng tạo này được đánh giá một cách đúng mức sẽ động viên, kích thích trẻ tạo ra những cái mới có ý nghĩa ở mức độ cao hơn.  Cấp độ 2: những sản phẩm tạo ra mang giá trị độc đáo, có ý nghĩa xã hội. Những sản phẩm này có thể là những phát minh, sáng kiến, hoặc những sản phẩm, ý tưởng trước đây chưa hề có. Trong quá trình học tập vật lý của học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là ở cấp độ thứ nhất, thể hiện dưới hình thức sáng tạo trong quá trình xây dựng kiến thức vật lý, sáng tạo vận dụng kiến thức vật lý. 1.2.5. Các điều kiện để nuôi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo [9] 1.2.5.1. Các điều kiện khách quan  Não và các giác quan Não và các giác quan hoạt động bình thường là cơ sở quan trọng để phát triển sáng tạo của con người. Nếu không có não thì không thể có sự phát triển sáng tạo. Tuy vậy, chỉ khi nào não được kích hoạt thực sự thì sáng tạo mới thật sự được “vận động”. Sự kích hoạt này phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện khác và chính bản thân chủ thể.  Môi trường Môi trường xã hội không chỉ qui định về nội dung mà cả phương thức phát triển sáng tạo của con người. Chính môi trường xã hội là nguồn gốc của sự phát triển sáng tạo ở dạng tiềm năng và thúc đẩy sự phát triển sáng tạo diễn ra trong sự tương tác với chính nó. Rất nhiều trường hợp con người phải sáng tạo xuất phát từ như cầu của thực tiễn, của môi trường và rồi môi trường sẽ kiểm tra hiệu quả thực sự và tính thiết thực của sáng tạo.  Giáo dục Làm thế nào có thể sáng tạo nếu không được chuẩn bị và rèn luyện. Nếu không có giáo dục chắc chắn khó có thể sáng tạo một cách thiết thực và hiệu quả. Chính giáo dục đóng vai trò chủ đạo để phát triển sáng tạo. Giáo dục cái mới sẽ không bao giờ đủ nhưng giáo dục cách sáng tạo để đạt đến cái mới, tìm cái mới là yêu cầu tối cần thiết, là trang bị công cụ tối ưu cho con người có khả năng sáng tạo.  Hoạt động thực tiễn Khả năng sáng tạo của con người thường xuất phát từ thực tiễn, từ hoạt động thực tế. Thực tiễn cuộc sống luôn đặt ra cho con người mọi vấn đề phức tạp, đa dạng và mới mẻ. Con người phải khắc phục mọi khó khăn để giải quyết nhiệm vụ. Hoạt động thực tiễn khác nhau thì kết quả phát triển năng lực sáng tạo của con người cũng khác nhau. Sự phát triển sáng tạo phải dựa vào bản thân hoạt động tích cực của chính con người, không thể có sự chia sớt sáng tạo từ người này sang người khác. 1.2.5.2. Các điều kiện chủ quan  Sự tự tin Sự thành công của sáng tạo phải được bắt nguồn từ niềm tin kiên định. Con người phải tin vào trí tuệ và năng lực của mình, tin vào cái đã nhận, cái mới khám phá và tự tin xác lập kết quả tư duy của sáng tạo. Sự tự tin sẽ kích thích, khơi gợi cho con người sáng tạo.  Nhu cầu khám phá, biết “nghi ngờ khoa học” Chính sự hoài nghi sẽ kích thích con người tìm ra câu trả lời cho vấn đề và đó là sự mở đầu cho quá trình sáng tạo. Tính “nghi ngờ khoa học” dưới góc nhìn sáng tạo được thể hiện rõ qua các câu hỏi: “Cách làm này hay phương án này đã tối ưu chưa? Còn cách giải quyết nào nữa không?”.  Cảm xúc Cảm xúc đóng vai trò quan trọng trong sáng tạo của con người. Tâm lí thoải mái, hứng thú sẽ tạo nên động cơ và hướng đạo cho quá trình sáng tạo của con người đạt đến một kết quả nhất định. Tính ì tâm lý là hoạt động tâm lý của con người, cố gắng giữ lại những trạng thái, khuynh hướng thay đổi tâm lý đã và đang trải qua, chống lại việc chuyển sang trạng thái, khuynh hướng thay đổi tâm lý mới. Tính ì tâm lý thường có hại trong sáng tạo và đổi mới, do vậy cần có các biện pháp khắc phục chúng. Để khắc phục tính ì tâm lý, biện pháp tốt nhất là nên suy nghĩ và hành động theo những quy luật khách quan, tránh duy ý chí và nên xem xét vấn đề một cách toàn diện, dưới nhiều góc độ. 1.2.6. Định hướng rèn luyện khả năng sáng tạo cho học sinh [11],[22] 1.2.6.1. Rèn luyện khả năng phỏng đoán, suy đoán Khả năng phỏng đoán, suy đoán giúp cho việc nhận thức vấn đề sẽ nhanh chóng hơn, hiệu quả hơn. Ngoài ra, việc rèn luyện khả năng phỏng đoán, suy đoán giúp nâng cao tính logic của tư duy, đặc biệt là khả năng nhìn nhận vấn đề đa chiều một cách hiệu quả hơn. Đây chính là cơ sở quan trọng, là nền tảng để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 1.2.6.2. Rèn luyện khả năng lưu loát của ý tưởng Khả năng lưu loát của ý tưởng sẽ được thực hiện một cách hiệu quả thông qua hành động tư duy phân kì để tìm những lời giải mang tính chất phương án Sự lưu loát của ý tưởng cho phép chủ thể sẽ luôn luôn có khả năng đáp ứng về sự sáng tạo và điều này sẽ tạo ra những sản phẩm một cách liên tục. Sự lưu loát của ý tưởng sẽ thôi thúc học sinh nhìn nhận vấn đề một cách logic, nắm bắt mấu chốt vấn đề, phát kiến ý tưởng cũng như đi đến việc chọn phương án tối ưu với những ý tưởng đã có. 1.2.6.3. Rèn luyện khả năng phản biện theo hướng cải tiến liên tục Bản chất của sáng tạo là luôn luôn sáng tạo. Chính vì vậy, việc cải tiến liên tục một sản phẩm nào đó dựa trên hành động phản biện là yêu cầu cấp thiết. Nếu hành động phản biện được thực hiện theo xu hướng tích cực để chấp nhận cái tốt hơn thì sản phẩm mới của sự sáng tạo sẽ xuất hiện. Điều này có thể thực hiện thông qua việc trò chuyện, giao bài tập hay thảo luận trên lớp 1.2.7. Giáo dục sáng tạo cho học sinh [1],[5],[9] Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo. Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc nhóm, rèn luyện kỹ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động tới tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh. Như vậy giáo dục để có thể phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là một trong những mục tiêu giáo dục toàn diện. Đây là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn, phức tạp khi có quan niệm cho rằng sáng tạo và năng lực sáng tạo không thể thay đổi được do bị mặc định. Quan niệm này đã không thể thuyết phục khi những nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng hoạt động sáng tạo có thể được kích thích, điều khiển, năng lực sáng tạo có thể được phát triển nếu như tìm được những phương pháp, biện pháp hợp lí. Bởi vì: Mỗi một cá nhân bình thường đều có ti._.ềm năng sáng tạo nhất định, sự khác nhau giữa các cá nhân chỉ là mức độ mà thôi. Điều này có nghĩa là có những cá nhân có khả năng sáng tạo ở mức độ cao, một số cá nhân có khả năng sáng tạo ở mức độ yếu. Tuy vậy, ai trong chúng ta cũng có tiềm năng sáng tạo dù nhiều hay ít. Trách nhiệm quan trọng của giáo dục là tìm những biện pháp đặc biệt để nâng cao và phát triển năng lực sáng tạo theo hướng củng cố và nâng cao ở những người mà khả năng sáng tạo khá và hoàn thiện, phát huy ở một số người mà khả năng sáng tạo hiện thời còn hạn chế. Điều nay sẽ tránh đi hiện tượng bỏ phí một số người có tiềm lực sáng tạo nhưng chưa có cơ hội bộc lộ, phát huy. Những công trình thực nghiệm đã đưa đến một kết luận rằng có thể có khả năng phát triển một cách có chủ định năng lực sáng tạo ở con người nói chung và đặc biệt là học sinh thông qua những tác động đặc biệt hay việc dạy học có định hướng. Hoạt động sư phạm có thể thông qua hoạt động chuyên biệt hay hoạt động lồng ghép và cả việc tổ chức các hoạt động ngoại khóa, thực nghiệm, thí nghiệm để tác động toàn diện và đồng bộ đến học sinh nhằm thúc đẩy năng lực sáng tạo nhưng cần chú ý tính vừa sức. Có thể nói rằng giáo dục sáng tạo mang trong mình một nhiệm vụ cao cả vì nó tạo điều kiện cho mỗi cá nhân có thể củng cố và phát triển năng lực sáng tạo của mình. Trong nhà trường, để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh cần thực hiện hai nhiệm vụ sau: - Tìm ra những biện pháp thích hợp ở từng môn học, từng chương, từng bài để định hướng cho học sinh nhận ra những phương pháp suy luận sáng tạo, nhận ra những kỹ thuật sáng tạo để dần dần bồi dưỡng năng lực sáng tạo của mình trong cuộc sống Lưu ý rằng con đường sáng tạo là nghệ thuật, ta không thể dạy cho học sinh cách sáng tạo, không thể có sự chia sớt năng lực sáng tạo từ người này sang người khác. Năng lực sáng tạo được phát huy hiệu quả nhất chỉ khi chủ thể trực tiếp tham gia vào hoạt động sáng tạo. Như vậy, dạy học sáng tạo là quá trình tổ chức cho học sinh tham gia vào hoạt động, đặc biệt là hoạt động tìm tòi, sáng tạo. Và chỉ có qua hoạt động đó, năng lực sáng tạo của học sinh mới được phát triển. Nó là kết quả lâu dài của hoạt động tìm tòi, sáng tạo. - Ngoài ra trong quá trình dạy học, cần loại bỏ những chướng ngại, những vật cản làm ngăn trở hoạt động sáng tạo của học sinh (sự lười biếng, sự sợ hãi, tính ỳ tâm lí…)  Các mức độ rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học vật lý  Mức độ 1: vận dụng cái đã biết, đã làm vào các tình huống tương tự.  Mức độ 2: vận dụng cái đã biết vào tình huống có một số yếu tố mới.  Mức độ 3: đề xuất vấn đề khác hẳn với cái đã biết, đã làm. Ba mức độ trên có mức độ sáng tạo tăng dần. Trong đó, mức độ 1 là mức độ cơ bản, tối thiểu cần thiết phải rèn luyện để học sinh có thể hoạt động sáng tạo, phù hợp cho tất cả mọi đối tượng học sinh, đặc biệt là những học sinh yếu kém. Mức độ 3 là mức độ cao nhất của việc rèn luyện năng lực sáng tạo dành cho đối tượng học sinh khá giỏi. Tùy theo nội dung bài học, trình độ của học sinh, điều kiện cơ sở vật chất mà giáo viên rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh ở các mức độ khác nhau. Trong khuôn khổ luận văn, tôi xin đề xuất một biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh đó là tổ chức hoạt động tìm tòi, sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới. Ngoài ra, theo quan điểm của các nhà giáo dục học, quá trình xây dựng kiến thức mới cho học sinh là quá trình tổ chức cho học sinh sáng tạo lại những kiến thức theo cách mà các nhà khoa học đã làm. Tuy nhiên có vô số cách mà các nhà khoa học đã làm để xây dựng nên hệ thống kiến thức nói chung và kiến thức vật lý nói riêng. Con đường chung nhất để tìm tòi và xây dựng một kiến thức mới được gọi là tiến trình nhận thức khoa học. Như vậy, rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học vật lý là tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới theo tiến trình nhận thức khoa học vật lý. 1.3. Tiến trình nhận thức khoa học vật lý Vật lý học là một khoa học mô hình hóa, xây dựng các kiến thức mới là việc sáng tạo ra các mô hình lý thuyết. Phương pháp sáng tạo của các nhà vật lý được gọi là chu trình sáng tạo khoa học. Như vậy, tiến trình nhận thức khoa học vật lý được tổ chức theo chu trình sáng tạo khoa học 1.3.1. Chu trình sáng tạo khoa học [25],[26] Chu trình sáng tạo khoa học có thể được mô tả một cách chung như sau: từ những sự kiện được thu thập bằng kinh nghiệm của cảm giác để xây dựng nên lý thuyết khoa học nhằm giải thích và tiên đoán sự vận động của thực tiễn. Đó là một quá trình đòi hỏi nhà khoa học phải liên tục sáng tạo để đưa ra những dữ kiện mới, phát minh mới. Einstein mô tả chu trình sáng tạo bằng sơ đồ sau: Chúng ta có những dữ kiện E, những dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm giác của chúng ta. A là những tiên đề mà từ đó ta rút ra kết luận. Về mặt tâm lý, A dựa trên cơ sở của E nhưng không có con đường logic nào dẫn từ E đến A. Đó là sự phỏng đoán đầy tính nghệ thuật và sáng tạo Từ các tiên đề A rút ra một cách logic những khẳng định bộ phận S với mức độ chặt chẽ cao. Những khẳng định được đối chiếu với E (kiểm tra bằng thực nghiệm). V.G.Razumôpxki cũng rút ra một quá trình sáng tạo khoa học gồm 4 giai đoạn: - (1) khái quát hóa những sự kiện để đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giải thuyết). - (2) từ mô hình giả thuyết suy ra các hệ quả logic. - (3) từ các hệ quả logic, xây dựng những phương án kiểm tra bằng thực nghiệm. - (4) so sánh kết quả thực nghiệm với hệ quả dự đoán. Nếu phù hợp thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học và kết thúc quá trình. Nếu không phù hợp thì phải xây dựng lại mô hình giả thuyết mới. Lý thuyết khoa học sau khi được xác nhận được mở rộng phạm vi ứng dụng, khi xuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với lý thuyết đã có thì phải chỉnh sửa, bổ sung lý thuyết cũ hay xây dựng lý thuyết mới. Thực nghiệm Các sự kiện xuất phát Mô hình giả thuyết trừu tượng Các hệ quả logic (1) (2) (3) (4) E: Những dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm tính S S’ S’’ A Như vậy, nếu tổ chức quá trình nhận thức vật lý theo chu trình sáng tạo khoa học sẽ giúp học sinh trên con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào cần phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới. Việc tập trung vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo của học sinh có hiệu quả hơn, rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú. Trong nhiều trường hợp, giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học trong quá trình đi tìm và phát hiện chân lý. 1.3.2. Tiến trình nhận thức khoa học 1.3.2.1. Các khái niệm [26] Nhận thức là quá trình hình thành tri thức trong bộ óc con người về hiện thực khách quan. Con người chỉ nhận thức thế giới khách quan thông qua quá trình hoạt động của mình. Theo chủ nghĩa Mác, lý luận nhận thức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:  Thừa nhận thế giới vật chất tồn tại khách quan, độc lập với con người và thừa nhận năng lực nhận thức thế giới của con người.  Quá trình nhận thức diễn ra theo con đường: “từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn”. Cơ sở chủ yếu và trực tiếp nhất của nhận thức là thực tiễn. Như vậy, nhận thức là quá trình tích cực, biện chứng và sáng tạo. Khách thể chỉ nhận thức một bộ phận của hiện thực và không hoàn toàn đồng nhất với hiện thực khách quan. Nhận thức khoa học là một trình độ cao của nhận thức. Nó có đặc điểm là được hình thành một cách tự giác, mang tính trừu tượng và khái quát cao. Nó phải ánh những quy luật, cái bản chất mà không dừng lại ở bề ngoài. Nó chặt chẽ, logic cao, phải sử dụng những ngôn ngữ chuyên môn, những phương tiện và những phương pháp nghiên cứu đặc biệt. Tri thức khoa học phải có tính hệ thống và tính căn cứ. 1.3.2.2. Mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tại [13],[26] Nhận thức khoa học là đi thiết lập mối quan hệ thực tại cần hiểu biết với lý thuyết và công cụ để thấu hiểu nó. Trong hoạt động nhận thức không phải lúc nào thực tại cũng có trước, lý thuyết có sau. Thực tại tồn tại khách quan, độc lập còn lý thuyết là do con người sáng tạo ra, được thực hiện thông qua ngôn ngữ hoặc hệ thống các ký hiệu để giải thích và tiên đoán sự vận động của thực tiễn. Như vậy, thực tại và thực tiễn có mối quan hệ biện chứng với giải thích và tiên đoán. Đây là mối quan hệ bình đẳng. Giữa thực tại và lý thuyết không phải là sự mô tả tuyệt đối mà mọi cố gắng của nhà khoa học là làm cho khoảng cách này càng ngày thu hẹp. Không một lý thuyết nào có thể phù hợp hoàn toàn với sự vận động của thực tiễn. Hệ thống ngôn ngữ, những dấu hiệu để mô tả một khía cạnh của thực tiễn được gọi là các khái niệm, định luật, định lý… Những định luật, định lý trong cùng một lĩnh vực cấu thành một thể hài hòa và được diễn tả bằng mô hình. Như vậy, các lý thuyết khoa học được xem như những mô hình được xây dựng nên để biểu đạt thực tế khách quan. Đó là một hệ gắn bó, cấu trúc bởi các khái niệm. Các khái niệm này liên hệ với nhau bởi một tập hợp các quy tắc tổ chức được gọi là các định lý, định luật… Giá trị của một lý thuyết khoa học thể hiện ở mức độ chính xác của lý thuyết với thực tại khách quan thông qua thực nghiệm khoa học. Mà thực tại luôn luôn vận động do đó lý thuyết cũng phải luôn được bổ sung, phát triển, khái quát hóa liên tục. Một lý thuyết khoa học sẽ bị lật đổ nếu không còn phù hợp với thực tại. Chúng ta không bao giờ có thể chứng minh được một lý thuyết đúng mà do chưa có đủ bằng chứng để bác bỏ nó. Như vậy có thể xem học tập cũng là một hoạt động nhận thức khoa học, tức là cũng đi thiết lập mối quan hệ giữa thực tại và hiểu biết (lý thuyết), do đó quá trình học tập các kiến thức cụ thể cũng cần phải tôn trọng mối quan hệ biện chứng giữa sự vật, hiện tượng (một phần của thực tại) và kiến thức (công cụ để hiểu biết sự vật, hiện tượng tương ứng). Dạy học không chỉ trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cần thiết mà còn phát triển cho học sinh tư duy khoa học, giúp cho học sinh chuẩn bị đầy đủ và tốt nhất để hoạt động độc lập, chủ động và sáng tạo trước các vấn đề khoa học hay cuộc sống đặt ra. Nói cách khác, dạy học không chỉ dừng lại ở mục đích giúp học sinh sử dụng được lý thuyết mà còn quan tâm đến việc xây dựng và sáng tạo lý thuyết, cải tạo thực tại khách quan. Như vậy, việc tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học là cần thiết và đáp ứng được mục tiêu rèn luyện tư duy khoa học và phát triển năng lực sáng tạo ở học sinh. 1.3.2.3. Các phương pháp nhận thức khoa học [15],[23],[35]  Các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lý Phương pháp tương tự: dựa trên sự tương tự nào đó của đối tượng, tình huống đang xét với một đối tượng, tình huống đã biết để đưa ra sự phỏng đoán về một dấu hiệu, tính chất, mối liên hệ nào đó của đối tượng đang xét. Phương pháp giả thuyết (phương pháp tiên đề): dựa trên việc đề xuất một điều giả định (phỏng đoán) nào đó để suy ra câu trả lời cần có THỰC TẠI LÝ THUYẾT Giải thích Tiên đoán Phương pháp thực nghiệm: dựa trên việc thiết kế phương án thí nghiệm khả thi (xây dựng mô hình vật chất của đối tượng gốc) và tiến hành quan sát, thí nghiệm (thao tác vật chất) để thu được thông tin (dữ liệu thực nghiệm) và rút ra câu trả lời cần có, nó là kết luận về một tính chất, mối liên hệ, định luật thực nghiệm… Phương pháp mô hình: dựa trên việc xây dựng mô hình lý thuyết (mô hình trong tư duy) của đối tượng gốc và nghiên cứu trong mô hình, tức là vận hành mô hình lý thuyết (tiến hành thí nghiệm trong tư duy bằng các thao tác lý thuyết, thao tác logic) để rút ra câu trả lời cần có. Nó có tính chất là một sự phỏng đoán về đối tượng gốc. Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng: dựa trên việc hình dung một phương án thí nghiệm tưởng tượng (một phương án thí nghiệm mà hiện tại chưa có điều kiện thực hiện) và tiến hành thí nghiệm trong tư duy, tức là suy luận lý thuyết, thực hiện các thao tác lý thuyết (thao tác logic) để rút ra câu trả lời là sự đề xuất một khái niệm, một định luật hay một giả thuyết nào đó.  Vai trò và vị trí của các phương pháp nhận thức trong tiến trình nhận thức khoa học  Phương pháp tương tự: cho phép đưa ra những phỏng đoán bước đầu, là một yếu tố kích thích sự ra đời các giả thuyết khoa học.  Phương pháp giả thuyết: giúp đề ra các giả thuyết khoa học, từ đó có thể giải thích, tiên đoán các sự kiện giúp xây dựng kiến thức mới.  Phương pháp thực nghiệm: - Giúp đề xuất tri thức mới, khái niệm mới, định luật mới. - Cung cấp bằng chứng thực nghiệm cần thiết để bác bỏ, chỉnh sửa hay hợp thức hóa giả thuyết khoa học. - Cung cấp bằng chứng thực nghiệm mới để xây dựng các giả thuyết khoa học mới.  Phương pháp mô hình: giúp thu được các kết kuận với tư cách là các mô hình hệ quả logic của thuyết hoặc giả thuyết khoa học. Nó cho phép: - Tiên đoán những sự kiện, hiện tượng thực tế, các định luật của thực tế khách quan. - Giải thích một cách lý thuyết những sự kiện, những định luật thực nghiệm, nhờ đó có thể khẳng định giá trị khoa học của các tri thức mới đó. - Đối chiếu với các bằng chứng thực nghiệm để kiểm tra, khẳng định giá trị của các lý thuyết.  Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng: là phương pháp quan trọng để tiếp cận bản chất sự vật, là cầu nối giữa thực nghiệm và lý thuyết, cần thiết để hình thành một số khái niệm khoa học, xây dựng các định luật hoặc thuyết tổng quát của hiện tượng dựa trên sự lý tưởng hóa, khái quát hóa thí nghiệm thực. 1.3.3. Tiến trình nhận thức khoa học vật lý [14],[15] Khoa học vật lý có hai lĩnh vực nghiên cứu cơ bản khá riêng biệt với các chủ thể và cách thức hoạt động nghiên cứu khác nhau: lĩnh vực thực nghiệm với chủ thể là các nhà vật lý thực nghiệm và lĩnh vực lý thuyết với chủ thể là các nhà vật lý lý thuyết tương ứng với hai tiến trình hoạt động nhận thức đặc trưng Điểm lại sự phát triển, vật lý học trải qua hai giai đoạn cơ bản: vật lý cổ điển với sự ra đời của những định luật, quy tắc, nguyên lý … mà tác giả của chúng là những nhà vật lý thực nghiệm nổi tiếng như: Archimed, Pascal, Galileo, Newton, … và vật lý hiện đại với sự ra đời của các lý thuyết vật lý, đặc biệt là các lý thuyết hiện đại đánh dấu bước phát triển nhảy vọt của vật lý học, gắn liền với tên tuổi của các nhà vạt lý lý thuyết như Maxwell, Einstein, Schrodinger, … Tương ứng với mỗi giai đoạn phát triển thì tiến trình hoạt động nhận thức cũng khác nhau. 1.3.3.1. Tiến trình hoạt động nhận thức trong vật lý cổ điển Trong vật lý cổ điển, hoạt động nhận thức diễn ra theo các bước cơ bản sau: Đối tượng, hiện tượng nghiên cứu Vấn đề nhận thức Các giả thuyết Thí nghiệm kiểm chứng Kiểm chứng Vận dụng Kiến thức mới Kiến thức, kinh nghiệm đã có Thí nghiệm tưởng tượng Giải thích Giải thích, tiên đoán So sánh, đối chiéu Sơ đồ tiến trình hoạt động nhận thức trong vật lý cổ điển - Xuất phát từ việc quan sát hiện tượng tự nhiên, các nhà khoa học quy nạp các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo đã biết để phân tích, nghiên cứu hiện tượng để xác định các dấu hiệu, mối quan hệ chưa biết (đưa ra vấn đề nhận thức) - Xây dựng các giả thuyết (là lời giải đáp sơ bộ của vấn đề nhận thức nhưng chưa chắc chắn đúng) - Lập kế hoạch để kiểm chứng các giả thuyết, xây dựng các phương án kiểm tra giả thuyết. Bước này mang nhiều dấu ấn của sáng tạo - Xử lý các kết quả thực nghiệm, đối chiếu với giả thuyết để đưa ra kết luận - Kết luận này cần phải xem xét phạm vi áp dụng trong thực tiễn thông qua việc vận dụng nó và o giả i thí ch các hiệ n tượ ng kh ác. Vấn đề nhận thức Giả thuyết - Mô hình giả thuyết của đối tượng, hiện tượng nghiên cứu - Nghiên cứu mô hình (vận hành mô hình), xác định các khái niệm, đại lượng đặc trưng của mô hình và mối quan hệ giữa chúng (phương trình lý thuyết) - Hệ quả (những tiên đoán về các sự kiện sẽ xảy ra trên đối tượng thực) Thí nghiệm kiểm chứng hệ quả Kết luận Vận dụng Lý thuyết - Mô hình được xác nhận - Các khái niệm, đại lượng, phương trình lý thuyết - Các định luật, quy tắc, thực nghiệm Kiến thức, kinh nghiệm đã có Thí nghiệm tưởng tượng Giải thích Giải thích, tiên đoán So sánh, đối chiếu Sơ đồ tiến trình hoạt động nhận thức trong vật lý hiện đại PP tương tự, mô hình Thí nghiệm tưởng tượng 1.3.3.2. Tiến trình hoạt động nhận thức trong vật lý hiện đại Tiến trình hoạt động nhận thức trong vật lý hiện đại diễn ra theo các bước cơ bản sau: - Xuất phát từ nhu cầu cố gắng giải quyết một hay nhiều vấn đề nhận thức được rút ra từ những nghiên cứu thực tiễn trước đó (thường là các sự kiện thực nghiệm mà để giải thích nó hoặc chưa có lý thuyết mới hoặc nó mâu thuẫn với lý thuyết cũ) - Tiến hành các thao tác tư duy lý thuyết - Phân tích logic các sự kiện lý thuyết, đề xuất mô hình giả thuyết bằng phương pháp mô hình trên cơ sở phương pháp tương tự. - Vận hành mô hình (hình dung về sự vận động của hình ảnh về cấu trúc nội tại các đối tượng thực), tiến hành các thao tác tư duy lý thuyết: suy lậun, thí nghiệm tưởng tượng - Cụ thể hóa các suy luận bằng logic toán học chặt chẽ: xác định các khái niệm, đại lượng, thiết lập mối quan hệ giữa chúng - Tiên đoán các hệ quả lý thuyết bằng cách suy luận logic trên mô hình nghiên cứu - Thực nghiệm kiểm chứng các hệ quả lý thuyết - Nếu hệ quả được thực nghiệm khẳng định thì mô hình được xác nhận, các kết quả rút ra từ nghiên cứu mô hình được mang vận dụng để giải thích các hiện tượng khác. 1.3.3.3. Nhận xét: Mặc dù có xuất phát điểm khác nhau, nhưng tiến trình hoạt động nhận thức trong vật lý cổ điển và vật lý hiện đại đều trải qua các bước giống nhau. Ta có thể khái quát hóa tiến trình nhận thức khoa học vật lý gồm 4 giai đoạn như sau:  Đề xuất vấn đề: từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết, nảy sinh nhu cầu về cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hi vọng có thể tìm hiểu, phát hiện và xây dựng được phương pháp để giải quyết. Diễn đạt nhu cầu đó thành một câu hỏi tìm tòi.  Suy đoán giải pháp: để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải: xây dựng giả thuyết, chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm, hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra. Nhờ đó, có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm, các giả thuyết hay mô hình. Đây chính là sản phẩm của trực giác nhạy bén, trí tưởng tượng phong phú và óc sáng tạo của các nhà vật lý học.  Khảo sát lý thuyết hoặc thực nghiệm: vận hành mô hình (giải bài toán) rút ra kết luận logic về cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm. Tiến hành thực nghiệm, thu lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.  Kiểm tra vận dụng kết quả: xem xét tính có thể chấp nhận được của các kết quả tìm được. Trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lý thuyết và thực nghiệm. Nếu có sự không phù hợp của các kết quả đó thì phải xem lại điều kiện thí nghiệm hoặc phải xem lại việc xây dựng và vận hành mô hình xuất phát để có sự điều chỉnh, sửa đổi cần thiết đối với mô hình hoặc thực nghiệm. Quá trình cứ như vậy diễn ra cho tới khi nào xây dựng được mô hình hợp thức. Như vậy, tiến trình nhận thức khoa học vật lý là một quá trình nghiên cứu lâu dài, tích cực, gắn liền với chu trình sáng tạo khoa học. DỮ LIỆU (những tri thức đã có và dữ kiện thu thập được) VẤN ĐỀ PHƯƠNG ÁN VÀ DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH GIẢ THUYẾT KẾT LUẬN KHÁI QUÁT QUI NẠP HỆ QUẢ LOGIC KIỂM CHỨNG KIẾN THỨC ĐƯỢC XÁC LẬP VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KHOA HỌC VẤN ĐỀ MỚI (1) Đề xuất vấn đề (2) Suy đoán giải pháp (3) Khảo sát lý thuyết hoặc thực nghiệm (4) Kiểm tra vận dụng kết quả Cần chú ý tới vai trò của tư duy trong các giai đoạn của tiến trình nhận thức khoa học. Trong giai đoạn rút ra hệ quả logic từ mô hình giả thuyết thì tư duy logic diễn ra từ từ theo chuỗi suy luận tương tự, đóng vai trò quan trọng. Còn trong giai đoạn từ sự kiện xuất phát xây dựng mô hình giả thuyết và từ hệ quả logic đến kiểm tra chúng bằng thực nghiệm thì tư duy trực giác, phỏng đoán có vai trò quan trọng. Như vậy nếu tổ chức hoạt động dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học thì có thể rèn luyện tư duy khoa học và năng lực tìm tòi sáng tạo cho học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. 1.3.3.4. So sánh hoạt động học tập của học sinh với tiến trình nhận thức khoa học [13] Như đã nói ở trên, học tập cũng là một hoạt động nhận thức khoa học, mà học sinh là chủ thể của hoạt động này. Nhưng trong thực tế giảng dạy hiện nay, giữa học sinh và các nhà khoa học vật lý – chủ thể của hoạt động nhận thức khoa vật lý vẫn còn rất nhiều sự khác biệt. Theo tác giả Lê Thị Thanh Thảo, bảng dưới đây chỉ ra những khác biệt cơ bản giữa quá trình học tập và tiến trình nhận thức khoa học vật lý Nhà nghiên cứu vật lý Học sinh Mục đích - Có mục đích rõ ràng trước khi tiến hành nghiên cứu - Tự nguyện, hứng thú, hăng say nghiên cứu - Không có mục đích rõ ràng trước giờ học - Động cơ, hứng thú còn mờ nhạt, ít tập trung chú ý vào thực hiện nhiệm vụ nhận thức Năng lực (điều kiện chủ quan) - Có trình độ tư duy độc lập, phê phán, có óc sáng tạo, có kỹ năng, kỹ xảo, phương pháp nhận thức phong phú, đã tường tận phương thức làm việc - Trình độ nhận thức non nớt, kỹ năng, kỹ xảo chưa đầy đủ, chưa hoàn thiện. Quá trình nhận thức học tập vừa là quá trình trang bị kiến thức, vừa rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, trang bị phương pháp nhận thức - Chưa biết phương thức hoạt động nhận thức, cần có sự dẫn dắt của giáo viên Điều kiện khách quan - Có điều kiện lí tưởng về cơ sở vật chất, thiết bị, dụng cụ thí nghiệm - Phương tiện thô sơ, độ tin cậy thấp Đặc điểm - Hoạt động nhận thức khoa học mang tính cá thể cao - Hoạt động nhận thức khoa học không bị hạn chế thời - Hoạt động nhận thức học tập mang tính tập thể cao - Hoạt động nhận thức học tập chỉ được phép diễn ra trong một thời gian rất ngắn với việc hình gian - Các nhà nghiên cứu đôi khi chỉ hướng tới mục đích là một phần rất nhỏ trong một nhiệm vụ lớn cần giải quyết bởi nhiều người thành một đơn vị kiến thức nào đó - Học sinh phải tiếp nhận kiến thức có tầm vóc khoa học lớn nhưng lại trong các điều kiện hạn chế Như vậy, hiện nay, việc dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng chưa đáp ứng tốt yêu cầu phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh. Theo các nhà lý luận dạy học vật lý, cần phải tổ chức hoạt động học tập phỏng theo tiến trình nhận thức khoa học vật lý. Đây là phương pháp giúp học sinh có thể đồng thời chiếm lĩnh kiến thức mới và phát triển tư duy khoa học, năng lực sáng tạo một cách hiệu quả nhất. 1.4. Tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 1.4.1. Tổ chức hoạt động học tập vật lý [25],[35] Cũng như các hoạt động khác, hoạt động học tập cũng có cấu trúc gồm 3 thành phần sau:  Các động cơ học tập nhận thức: Mọi hoạt động học tập phải được kích thích bằng những động cơ phù hợp.  Các nhiệm vụ học tập. Nhiệm vụ học tập là mục đích mà học sinh đề ra cho mình dưới hình thức “bài toán có vấn đề”. Chính điều này sẽ tạo nên tình huống có vấn đề hay tình huống học tập mà nếu giải quyết được nó thì học sinh sẽ thực hiện được mục đích của mình đề ra (nắm vững các kiến thức và kỹ năng cần thiết)  Các hành động học tập: Học sinh giải quyết được các nhiệm vụ học tập của mình nhờ các hành động học tập. Đó là các hành động sau: - Hành động tách các vấn đề từ các nhiệm vụ học tập được đề ra - Hành động vạch ra các phương thức chung để giải quyết vấn đề trên cơ sở phân tích các quan hệ chung để giải quyết các vấn đề học tập - Hành động cụ thể hóa và phong phú hóa các thể hiện cục bộ, riêng lẻ của các quan hệ chung và các phương thức hành động chung - Hành động kiểm tra tiến trình và kết quả học tập - Hành động đánh giá sự phù hợp giữa tiến trình và kết quả hoạt động học tập với những nhiệm vụ học tập và các vấn đề rút ra từ nhiệm vụ đó. Trong dạy học vật lý, để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh, có thể lựa chọn vận dụng một số hành động cơ bản nhất như sau: - Phát hiện vấn đề mới trong một tình huống cụ thể - Dự đoán phương thức tìm tòi một thuộc tính, một mối quan hệ - Tìm các thuộc tính, các mối quan hệ của sự vật, hiện tượng bằng con đường suy luận logic hoặc toán học (giải pháp lý thuyết), bằng con đường quan sát, thí nghiệm (giải pháp thực nghiệm), từ trực giác trên cơ sở của các quan sát, thí nghiệm, suy luận (đề xuất giả thuyết) - Thiết kế một phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra một giả thuyết, một sự khái quát hóa - Đánh giá kết quả đạt được trong việc thiết kế thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết - Vận dụng kiến thức được xây dựng để giải quyết những vấn đề thực tiễn, cụ thể (giải thích, tiên đoán hiện tượng, giải những bài tập vật lý … ) Như vậy, việc tổ chức các hoạt động học tập vật lý cho học sinh là tổ chức các hành động tương ứng với các hành động thành tố trong tiến trình nhận thức khoa học. 1.4.2. Định hướng hoạt động học tập vật lý cho học sinh 1.4.2.1. Sự cần thiết phải có sự định hướng hoạt động học tập [25] Theo Galpêrin, mọi hành động nào đều có cấu trúc gồm: phần định hướng và phần thực hiện. Phần định hướng quyết định phần thực hiện. Bản thân phần định hướng lại có thể tách ra thành 2 khía cạnh riêng: sự định hướng trong cơ cấu hành động của chủ thể học sinh và sự định hướng của bên ngoài tác động lên học sinh. Ngoài ra sự định hướng của chủ thể lại phụ thuộc vào khả năng của từng bản thân và cách thức định hướng từ bên ngoài. Theo Vưgôtxki: trẻ em không thể tự mình trực tiếp lĩnh hội tri thức xã hội, lịch sử. Để làm được điều này, trẻ em phải gián tiếp thông qua người lớn, thông qua hoạt động hợp tác giữa trẻ em và người lớn”. Như vậy, hoạt động học tập của học sinh cần có sự định hướng của giáo viên. Phương pháp định hướng của giáo viên cho học sinh trong quá trình tổ chức hoạt động học tập đóng vai trò rất quan trọng. Trong quá trình học tập, học sinh phải tự lực hoạt động để giải quyết vấn đề, giáo viên phải theo dõi, kiểm soát được hoạt động học, để có thể định hướng hoạt động học một cách thích hợp. Giáo viên không đơn thuần mô tả, giảng giải tri thức mới như là những cái đã có sẵn, mà phải giúp đỡ như thế nào để học sinh có thể tự chủ suy nghĩ, hành động nhằm bổ sung vào vốn hiểu biết của riêng mình. Giáo viên chỉ cung cấp các thông tin bổ sung đúng lúc cần thiết để chuẩn xác hóa kiến thức và định hướng cho học sinh tự hoàn thiện tiếp tri thức của mình. 1.4.2.2. Các nguyên tắc định hướng hành động học tập cho học sinh [35] - Định hướng được hành động học nhằm trúng mục tiêu kiến thức, kỹ năng cần đạt. - Định hướng hành động phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học, với nội dung của các yếu tố trong tiến trình đó. - Định hướng được hành động vừa sức học sinh và có tác dụng thúc đẩy động cơ học tập. - Định hướng tạo ra vùng phát triển gần cho học sinh để phát triển năng lực hoạt động nhận thức. - Định hướng hành động học tập phải cho phép kiểm tra được hành động học tập của học sinh để có thể điều chỉnh, bổ sung một cách hiệu quả. - Định hướng sao cho học sinh hành động sáng tạo và tìm tòi. 1.4.2.3. Các kiểu định hướng hành động học tập [25],[35] Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, có 6 kiểu định hướng hành động học tập như sau:  Định hướng theo mẫu – không đầy đủ Là kiểu định hướng, trong đó, giáo viên chỉ làm mẫu hành động mà không giải thích cách làm, học sinh chỉ theo dõi hành động của giáo viên, xem sản phẩm mẫu, còn phải tự mày mò tìm phương thức rồi hành động theo. Có thể nói, đây chỉ là những hành động bắt chước của học sinh để làm ra sản phẩm tâm lý. Tùy vào năng lực nhận thức mà học sinh có thể hành động được với các mức độ và hiệu quả khác nhau. Kiểu định hướng này không hiệu quả, tính chất và mức độ định hướng còn thấp, nên học sinh sẽ gặp nhiều khó khăn trong hành động học tập.  Định hướng theo mẫu – đầy đủ Kiểu định hướng này tương tự kiểu định hướng theo mẫu – không đầy đủ, nhưng như tên gọi của nó, nó khác ở chỗ giáo viên vừa hành động mẫu vừa giải thích phương thức hành động, học sinh vừa theo dõi hành động, vừa được giải thích phương thức hành động, vừa được xem sản phẩm mẫu nên hành động được định hướng rõ hơn. Kiểu định hướng này rất phổ biến trong thực tiễn dạy học hiện nay vì phù hợp với những đối tượng có năng lực nhận thức thấp. Tuy nhiên, kiểu định hướng cũng ít có tác dụng phát triển tư duy của học sinh vì bản chất của hành động vẫn là làm theo.  Định hướng theo mẫu – tái tạo Là kiểu định hướng cho học sinh bằng cách nhắc lại những hành động mà giáo viên đã chỉ dẫn hoặc lặp lại những hành động quen thuộc đã làm trong những tình huống tương tự mà học sinh đã quên. Kiểu định hướng này chỉ có tác dụng củng cố phương thức hành động cũ.  Định hướng suy luận Trong kiểu định hướng này, hành động của học sinh đã là hành động tìm tòi, nhưng bằng con đường suy luận logic. Kiểu định hướng này hơn hẳn các kiểu định hướng trên vì tạo điều kiện cho học sinh hành động tìm tòi xây dựng kiến thức mới, phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo cho học sinh. Kiểu định hướng này có thể phân thành hai loại: - Định hướng suy luận - chương trình hóa: là kiểu định hướng, trong đó, giáo viên chỉ ra mục đích hành động, hướng dẫn cho học sinh hành động theo từng bước, được chương trình hóa liên tiếp theo một trình tự chặt chẽ, phù hợp với trình độ của học sinh. Nó giúp cho học sinh hành động từng bước cụ thể, rõ ràng. Thường có hai hình t._. ngắm chừng ở vô cực? Kính lúp có tác dụng làm tăng góc trông vật bằng cách tạo ra ảnh ảo A’B’ Ngắm chừng là cách điều chỉnh vị trí của vật và kính để ảnh hiện trong khoảng nhìn rõ của mắt Ngắm chừng ở vô cực: ảnh cuối cùng ở vô cực Khi ngắm chừng ở vô cực, . Để góc trông lớn thì f nhỏ Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ  Kính hiển vi Ở bài này, để phù hợp với trình độ của học sinh và thời gian trên lớp, giáo viên giới thiệu mô hình cấu tạo của kính hiển vi và yêu cầu học sinh lựa chọn một thấu kính thích hợp dùng làm vật kính dựa vào tác dụng của kính hiển vi. Có 88/96 học sinh chọn thấu kính hội tụ trong đó có Kính lúp có tác dụng làm tăng góc trông vật bằng cách tạo ra 1 ảnh ảo nằm gần mắt => G lớn Khi ngắm chừng ở vô cực => ' 'A B   => DAB F G f    G lớn f nhỏ nên G lớn Vận dụng kết quả trên có thể suy ra điều gì về giá trị của số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực? Số bội giác là đại lượng đặc trưng cho khả năng làm tăng góc trông vật của các dụng cụ quang, được xác định tỉ số giữa góc trông ảnh và góc trông vật khi đặt vật tại điểm cực cận. Trong trường hợp góc nhỏ thì o o tgG tg      Kính lúp là 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực:   DG f - 62 học sinh cho rằng ảnh tạo bởi vật kính là ảnh ảo để ảnh cuối cùng cùng chiều với vật, dễ quan sát - 19 học sinh cho rằng ảnh tạo bởi vật kính là ảnh thật lớn hơn vật để có thể nằm trong khoảng tiêu cự của thị kính - 7 học sinh không lý giải về tính chất của ảnh Sau khi giáo viên hợp thức mô hình kính hiển vi, có 2 em đặt câu hỏi - Tại sao phải giữ khoảng cách giữa kính cố định và khoảng cách này có giá trị bằng bao nhiêu? - Với mô hình kính hiển vi như trên thì ảnh ngược chiều với vật thì có dễ dàng quan sát không? Có cách nào khắc phục không? Như vậy có thể thấy khi được tạo điều kiện để xây dựng kiến thức mới một cách tự do dưới sự định hướng của giáo viên, các em rất tích cực, sôi nổi trình bày ý kiến của mình và tranh luận với nhau, thậm chí với những em trước đây rất thụ động và có kết quả học tập chưa tốt. Mặc dù có nhiều ý kiến chưa đúng, cách dùng từ ngữ chưa chuẩn xác, cách trình bày còn lúng túng, chưa mạch lạc nhưng cách học này đã đã giúp các em tích cực, chủ động hơn trong học tập và phát huy đượckhả năng sáng tạo của các em.  Kính thiên văn Ở bài học này, giáo viên chỉ cho học sinh khảo sát mô hình kính thiên văn khúc xạ của Kepler. Trong tiết học tự chọn, giáo viên có giới thiệu thêm mô hình ống nhòm Galilê và kính thiên văn phản xạ, đồng thời hướng dẫn học sinh tự làm 1 kính thiên văn khúc xạ đơn giản. Bài này có tiến trình dạy học giống với bài kính hiển vi, giáo viên từng bước định hướng giúp học sinh xây dựng mô hình kính thiên văn. Ở phần thiết lập số bội giác của kính thiên văn, có 3 học sinh ở lớp 11A2 và 1 học sinh lớp 11A5 phát hiện vấn đề không thể áp dụng công thức định nghĩa số bội giác đã sử dụng trong bài kính lúp và kính hiển vi cho kính thiên văn. Trong phần kiểm chứng lựa chọn dụng cụ thí nghiệm để lắp đặt một kính thiên văn, đa số học sinh đều phấn khởi tham gia theo nhóm. Tuy nhiên do thời gian ít, số lượng học sinh trong mỗi nhóm đông (5 em) nên chỉ có khoảng 50% học sinh được trực tiếp làm thí nghiệm. Ở 2 lớp thực nghiệm có 6 sản phẩm kính thiên văn do các em tự làm, trong đó kính thiên văn của em Bửu Anh 11A2 có chất lượng (số bội giác khoảng 200, hình ảnh quan sát rõ nét, có bộ phận đổi chiều ảnh) và được trưng bày trong phòng thí nghiệm vật lý. 3.3.2 Các bài kiểm tra và xử lý số liệu 3.3.2.1 Các bài kiểm tra Trong phần quang hình học, giáo viên cho học sinh làm 2 bài kiểm tra đánh giá  Bài 1 Bài thực hành đo tiêu cự của thấu kính nhằm đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong việc thiết kế phương án thí nghiệm đo tiêu cự của các thấu kính. Học sinh ở mỗi lớp được phân thành 10 nhóm, mỗi nhóm có từ 4-5 học sinh. Bài thực hành được tiến hành trong 2 tiết:  Tiết 1: thiết kế phương án thí nghiệm đo tiêu cự của một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kỳ với bộ dụng cụ thí nghiệm có sẵn. Hoạt động của giáo viên: - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm - Phát phiếu học tập và giao nhiệm vụ cho học sinh. Trong phần thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ, giáo viên không định hướng và học sinh sẽ có thời gian 10 phút để hoàn thành phần này. Trong phần thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính phân kỳ, giáo viên dành 15 phút để học sinh tự lực hoạt động, sau đó có định hướng ghép thấu kính để có thể tạo ra ảnh thật qua thấu kính phân kỳ và dành 10 phút để học sinh hoàn thành phiếu học tập - Tổng kết và nhận xét các phương án thí nghiệm của học sinh.  Tiết 2: học sinh tiến hành thí nghiệm và xử lý số liệu theo phương án đã thiết kế (đã được giáo viên chỉnh sửa và thông qua cả lớp)  Kết quả Đánh giá việc thiết kế phương án thí nghiệm 11A1 11A2 11A4 11A5 Thấu kính hội tụ 7 8 5 7 Thấu kính phân kỳ (chưa định hướng) 1 4 0 2 Thấu kính phân kỳ (đã định hướng) 5 5 3 5 Bảng 3.1 Số nhóm học sinh thiết kế được phương án thí nghiệm Phương án thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ khá dễ, có thể thấy hơn 60% các nhóm đều đưa ra được phương án, mặc dù cách trình bày, sử dụng thuật ngữ chưa chuẩn xác. Tất cả các nhóm đều biết được tác dụng của màn ảnh là hứng ảnh thật, từ đó đo được d, d’, tính được tiêu cự của thấu kính hội tụ . Có 1 nhóm đưa ra ý tưởng đo tiêu cự của thấu kính hội tụ theo phương pháp Basell. Phương án thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính phân kỳ thì hơi khó đối với học sinh, chỉ có một số ít nhóm (7/40 nhóm) đưa ra được phương án. Khi được định hướng thì có thêm 18 nhóm thành công. Như vậy có thể xem đây là một cơ sở để đánh giá được năng lực sáng tạo của học sinh. Xin nói thêm, số lượng các nhóm đưa ra được phương án thí nghiệm là tác giả chỉ căn cứ vào ý tưởng của học sinh, sau đó giáo viên đã phải chỉnh sửa và bổ sung thêm để hoàn chỉnh. Sau khi nắm vững các phương án, học sinh tiến hành thí nghiệm. Nhìn chung, thao tác của các em còn vụng về, chưa dứt khoát và chuẩn xác. Một số nhóm chưa hiểu rõ hết cách sử dụng dụng cụ thí nghiệm. Tất cả các nhóm đều xử lý số liệu đúng, 4 nhóm có sai số khá lớn. Vì mục đích của bài thực hành là đánh giá khả năng sáng tạo của học sinh nên chỉ tập trung vào việc thiết kế phương án thí nghiệm. Dựa vào bảng số liệu trên, có thể thấy ở nhóm thực nghiệm, số nhóm học sinh đưa ra được phương án thí nghiệm nhiều hơn so với nhóm đối chứng. Như vậy việc tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học giúp cho học sinh năng động, tích cực hơn trong học tập, nắm được phương pháp nhận thức khoa học và có thể đưa ra nhiều ý tưởng khác nhau để giải quyết vấn đề.  Bài 2 Bài kiểm tra 1 tiết với nội dung là toàn bộ phần quang hình học. Bài kiểm tra phải đáp ứng các yêu cầu sau: - Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Nội dung bài kiểm tra phải dàn trải toàn bộ kiến thức của phần “Quang hình học”, có chú ý đến chuẩn kiến thức và kỹ năng do bộ giáo dục quy định. - Vừa sức đối với học sinh. - Đánh giá một cách tương đối khả năng vận dụng kiến thức và khả năng sáng tạo của học sinh. Với các mục tiêu trên, tôi soạn thảo một bài kiếm tra gồm 25 câu hỏi trắc nghiệm khách quan ứng với 3 mức độ: biết, hiểu, vận dụng sáng tạo. Thời gian làm bài là 45 phút. Khi tiến hành kiểm tra ở các lớp, 25 câu trắc nghiệm trên được xáo trộn thành 4 đề khác nhau và tiến hành đồng loạt ở 4 lớp. Với mức độ của bài kiểm tra thì nếu học sinh chỉ học thuộc lòng mà không hiểu bài thì khó có thể đạt điểm trung bình.  Mức độ nhận biết gồm các câu 1, 5, 8, 10, 12, 15, 16, 20, 22  Mức độ hiểu gồm các câu 2, 6, 11, 13, 14, 16, 18, 21, 23, 24  Mức độ vận dụng sáng tạo gồm các câu 3, 4, 7, 9, 19, 25 3.3.2.2 Xử lý số liệu và phân tích bài kiểm tra  Cách tính điểm bài kiểm tra Bài trắc nghiệm gồm 25 câu, mỗi câu đúng được 1 điểm, phân thành 2 loại điểm: điểm thô và điểm chuẩn - Điểm thô: theo cách chấm trên thì điểm toàn bài là 25 điểm, điểm này dùng để phân tích đánh giá độ khó của bài trắc nghiệm. - Điểm chuẩn: sử dụng thang điểm 10. Như vậy mỗi câu trắc nghiệm đúng được 0.4 điểm, Điểm của học sinh được làm tròn một con số lẻ với sai số 0.5. Cụ thể dưới đây là bảng đối chiếu điểm thô và điểm chuẩn Bảng 3.2 Phân tích bài kiểm tra  Phân tích bài kiểm tra  Độ khó của câu trắc nghiệm: bài trắc nghiệm gồm 25 câu, mỗi câu có 4 lựa chọn nên độ khó (K) vừa phải của mỗi câu là:  Độ khó của từng câu trắc nghiệm được tính bằng: K’=(tổng số học sinh trả lời đúng /tổng số học sinh làm bài trắc nghiệm)  Phân tích bài trắc nghiệm trên tôi nhận thấy - Loại dễ (K’>0,7): 1, 5, 8, 10, 12, 14, 15, 17, 20, 22 - Loại khó (K’<0,35): 3, 4, 7, 9, 19  Độ khó của bài trắc nghiệm Điểm trung bình lý tưởng của bài trắc nghiệm Điểm TBLT=(Điểm tuyệt đối + điểm may rủi mong đợi)/2=[25+25/4]/2=15,625 Tổng số học sinh 4 lớp tham gia làm bài trắc nghiệm là 193 Bảng 3.3 Điểm thô của 4 lớp Điểm trung bình thực tế: x=12,87 Độ lệch giữa điểm trung bình lý tưởng và điểm trung bình thực tế là 2,755. Như vậy có thể nói bài kiểm tra hơi khó đối với học sinh, tuy nhiên độ khó này có thể chấp nhận được và có thể sử dụng bài kiểm tra để đánh giá học sinh.  Phân tích kết quả học tập của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm Điểm chuẩn của các lớp Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Bảng 3.6 Bảng phân phối tần suất tích lũy Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Bảng 3.7 Bảng so sánh điểm trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn và sai số tiêu chuẩn của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Lớp Điểm số < 5 điểm ≥ 5 điểm ≥ 8 điểm 11A1 17 28 4 11A2 9 35 9 11A4 32 20 3 11A5 29 23 4 Thực nghiệm 38 58 13 Đối chứng 49 48 7 Bảng 3.7 Bảng so sánh % số HS có điểm <5; ≥5 và ≥8  Kiểm định giả thuyết thống kê Giả thuyết không Ho: “Sự khác nhau giữa điểm trung bình giữa hai nhóm thực nghiệm và đối chứng là không có ý nghĩa” Giả thuyết đối H1: “Sự khác nhau giữa điểm trung bình giữa hai nhóm thực nghiệm và đối chứng là có ý nghĩa”. Đại lượng kiểm định Với , là điểm trung bình của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng , là tổng số học sinh của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng , là độ lệch chuẩn của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Giá trị tới hạn tα được đối chiếu từ bảng t-student ứng với mức ý nghĩa α và bậc tự do f=n1+n2-2 Nếu t≤ tα thì chấp nhận Ho Nếu t≥ tα thì bác bỏ Ho, chấp nhận H1 Ta có bảng số liệu n1 n2 sp t 96 97 5.48 4.84 1.96 1.70 1.83 2.42 Giá trị tới hạn tα ứng với mức ý nghĩa α=0.02 và bậc tự do f=n1+n2-2=191>120 là 2.33 Ta nhận thấy t > tα bác bỏ giả thuyết Ho. Tức là sự khác nhau giữa điểm trung bình của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là có ý nghĩa với mức nghĩa 0,02.  Nhận xét Qua thực tế giảng dạy các giáo án thực nghiệm và các bài kiểm tra, số liệu thống kê, tôi nhận thấy: Điểm trung bình của nhóm thực nghiệm đều cao hơn nhóm đối chứng. Sự khác nhau này là có ý nghĩa chứ không phải do ngẫu nhiên, may rủi. Ngoài ra số bài đạt điểm khá giỏi của nhóm thực nghiệm cũng nhiều hơn nhóm đối chứng. Chứng tỏ phương pháp dạy học học mới này giúp học sinh đạt được kết quả học tập tốt hơn, học sinh nắm vững kiến thức cơ bản và có khả năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt và sáng tạo. Qua bài thực hành đo tiêu cự của thấu kính, số nhóm học sinh tự lực thiết kế được phương án thí nghiệm ở các lớp thực nghiệm cao hơn so với các lớp đối chứng cũng chứng tỏ được tính hiệu quả của phương pháp giảng dạy mới trong việc nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh Ngoài ra, thái độ học tập, trạng thái tâm lý của học sinh ở các lớp thực nghiệm cũng có sự thay đổi. Trước đây, các em thường thụ động tiếp thu kiến thức, ít tham gia xây dựng bài, không khí lớp học thiếu sinh động. Khi tiến hành giảng dạy các giáo án thực nghiệm, sau bài đầu tiên còn lúng túng, không khí lớp học đã sôi động hơn, các em mạnh dạn phát biểu và thảo luận ý kiến. Với tâm lý đã học thêm trước chương trình nên những giờ học lý thuyết các em cảm thấy không cần thiết dẫn đến trạng thái buồn ngủ, mệt mỏi, làm việc riêng trong giờ học. Các em cảm thấy rất thích thú khi được tự lực xây dựng và kiểm chứng kiến thức mới với sự định hướng của giáo viên, được trực tiếp thiết kế phương án và làm thí nghiệm. Điều này giúp các em tiếp thu bài học dễ dàng, nhanh hơn và nhớ lâu hơn. Kết luận chương 3 Qua việc thực nghiệm một số bài học trong phần Quang hình học và kết quả học tập của học sinh, tôi nhận thấy rằng: Tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học không những giúp học sinh chủ động nắm vững kiến thức mà còn được bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm, được rèn luyện thêm kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, kỹ năng nhóm, kỹ năng phát biểu trước đám đông. Việc tổ chức cho học sinh tham gia đề xuất, thảo luận, thực hành thí nghiệm, phân tích ưu khuyến điểm của từng mô hình đề xuất dưới sự hướng dẫn của giáo viên đã kêu gợi trí tò mò, sự ham hiểu biết, thích thú khám phá, tạo điều kiện cho học sinh tự lực hoạt động tìm tòi sáng tạo, nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh. Như vậy kết quả thực nghiệm sư phạm đã cho thấy việc tổ chức hoạt động học tập theo tiến trình nhận thức khoa học đã có những tác dụng nhất định, bước đầu khẳng định tính đúng đắn, thuyết phục giả thuyết khoa học của đề tài. KẾT LUẬN Sau một thời gian nghiên cứu, lập kế hoạch và tiến hành khảo sát thực tế, tôi đã thực hiện được những mục đích luận văn mà mình đã đề ra trước đó. Đó là, 1. Nghiên cứu và xây dựng hệ thống các lý luận về việc tổ chức các hoạt động học tập nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh nói chung và trong hoạt động học tập bộ môn vật lý nói riêng thông qua việc giảng dạy theo tiến trình nhận thức khoa học. 2. Vận dụng hệ thống lý luận trên để thiết kế tiến trình dạy học một số bài phần quang hình học (chương trình vật lý 11) theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo ở học sinh theo tiến trình nhận thức khoa học. 3. Tiến hành giảng dạy thực nghiệm tại các lớp 11A2 và 11A5 trường THPT Marie Curie, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh. 4. Xây dựng bài kiểm tra và tiến hành khảo sát kết quả tại các lớp 11A2, 11A5 (lớp thực nghiệm) và 11A1, 11A4 (lớp đối chứng) để kiểm tra hiệu quả của phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh bằng cách tổ chức học tập theo tiến trình nhận thức khoa học. Thông qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, tôi nhận thấy một số điều về việc tổ chức học tập theo tiến trình nhận thức khoa học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh như sau: 1. Việc phát triển năng lực nhận thức và sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học góp phần quan trọng để đào tạo con người lao động mới, đáp ứng với yêu cầu của sự phát triển xã hội. Đặc biệt, bộ môn vật lý có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển khả năng trí tuệ, các phương pháp nhận thức khoa học nói chung và vật lý nói riêng, đồng thời bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 2. Việc tổ chức hoạt động học tập cho học sinh theo tiến trình nhận thức khoa học đã bước đầu có tác dụng tích cực, khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra trong luận văn. Tiến trình trên giúp học sinh có thể tự lực hoạt động tìm tòi sáng tạo, từ đó rèn luyện, nâng cao năng lực sáng tạo cho các em. 3. Giáo viên hoàn toàn có thể thiết kế một số bài phù hợp để có thể sử dụng quy trình dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học trong thực tiễn giảng dạy để kích thích, tích cực hóa hoạt động tìm tòi, sáng tạo của học sinh. Qua quá trình nghiên cứu đề tài, tôi xin phép được góp một số ý kiến chung để thực hiện được hiệu quả phương pháp trên trong quá trình dạy và học tại trường phổ thông: 1. Đối với ngành giáo dục, cần tạo nhiều điều kiện thuận lợi hơn để giáo viên có thể áp dụng quy trình dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học trong thực tiễn. Phương pháp này đòi hỏi phải có một số thiết bị, tranh ảnh, máy móc nhằm tái hiện tiến trình nhận thức khoa học. Đầu tư nâng cao trang thiết bị, cơ sở vật chất cho các trường, định hướng xây dựng những ngân hàng dữ liệu mở sẽ tạo điều kiện cho giáo viên tiếp cận dễ dàng hơn với phương pháp này. 2. Ngoài ra, việc xây dựng và chuẩn bị một giáo án theo tiến trình nhận thức khoa học cũng đòi hỏi sự đầu tư cao hơn ở giáo viên. Trong thực tế hiện nay, đa số giáo viên do thu nhập, do sức ép từ số lớp, số học sinh,… mà chưa có nhiều thời gian để đầu tư cho việc chuẩn bị một bài giảng thật hay, hiệu quả. Ngành giáo dục cần nghiên cứu để mỗi giáo viên có thêm những khoảng thời gian để đầu tư cho bài giảng. 3. Một số giáo viên vẫn còn quá quan tâm đến sức ép thành tích, lo lắng việc học sinh học “sáng tạo” sẽ không kịp dạy bài, không làm được bài tập, sợ mất thời gian. Tuy nhiên, thực tế cho thấy học sinh học theo tiến trình nhận thức khoa học sẽ giúp các em hiểu bài được sâu hơn, rất có lợi trong việc vận dụng để giải bài tập. Giáo viên cần lựa chọn những bài giảng thích hợp, tùy thuộc đặc điểm riêng, đặc thù của từng đối tượng, để thiết kế bài giảng theo tiến trình nhận thức khoa học một cách cụ thể, phù hợp với học sinh để kích thích, rèn luyện, nâng cao khả năng sáng tạo của học sinh. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 11 môn Vật lý, NXB Giáo Dục. 2. Bùi Ngọc Oánh, Nguyễn Hữu Nghĩa, Triệu Xuân Quýnh (1996), Tâm lí lứa tuổi và tâm lí học sư phạm, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 3. Đào Văn Phúc (1978), Tư tưởng vật lí và phương pháp vật lí, Nxb Giáo dục. 4. Đỗ Hương Trà, Nguyễn Đức Thâm (2005), Logic học trong dạy học vật lí, Nxb Đại học Sư phạm. 5. GS.VS.Nguyễn Cảnh Toàn (2003), “Sáng tạo học, một vấn đề có ý nghĩa chiến lược”, Tạp chí dạy và học ngày nay, (số 14). 6. GS.TS. B.P.ÊXIPÔP, người dịch Nguyễn Ngọc Quang (1977), Những cơ sở của lý luận dạy học, Nxb Giáo dục. 7. GS.TSKH. Lâm Quang Thiệp (2008), Trắc nghiệm và ứng dụng, Nxb Khoa học và kỹ thuật. 8. Hoàng Chúng (1982), Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục, Nxb Giáo dục. 9. Huỳnh Văn Sơn (2009), Giáo trình tâm lí học sáng tạo, Nxb Giáo dục Việt Nam. 10. Lê Đức Phúc, Đặng Trường Chinh (2002), “Đổi mới quan niệm về hoạt động Dạy và Học”, Tạp chí dạy và học ngày nay, (số 2). 11. Lê Nguyên Long (2008), Hãy trở thành người thông minh sáng tạo, Nxb Giáo dục. 12. Lê Thị Thanh Thảo (1998), Những vấn đề nhận thức luận của Didactic Vật lí hiện đại, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 13. Lê Thị Thanh Thảo (2004), “Tình huống có vấn đề trong dạy học vật lí”, Tạp chí giáo dục, (số 79). 14. Lê Thị Thanh Thảo (2005), Bài giảng Didactic vật lý: “Những cơ sở lý luận và thực tiễn của việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý”, phần I và phần II, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 15. Lê Thị Thanh Thảo, Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong giảng dạy vật lí ở trường THPT, Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT chu kì III 2004 – 2007, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 16. Lê Trung Chính, Đoàn Văn Điều, Võ Văn Nam, Ngô Đình Qua, Lý Minh Tiên (2004), Đo lường và đánh giá kết quả học tập, Khoa Tâm lí giáo dục, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 17. Lê Văn Hồng, Lê Ngọc Lan, Nguyễn Văn Thàng (2001), Tâm lí học lứa tuổi và tâm lí học sư phạm, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 18. Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2006), Vật lí 11, Nxb Giáo dục. 19. Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2006), Vật lí 11, Sách giáo viên, Nxb Giáo dục. 20. Jean Piaget, Barbel Inhelder, Vĩnh Bang (2000), Tâm lý học trẻ em và ứng dụng tâm lý học Piaget vào trường học, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 21. Ngô Thị Thanh Hoàng (2008), Tổ chức hoạt động dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”, Vật lí 11 (nâng cao) trung học phổ thông theo định hướng phát huy tính tích cực, tự lực, và sáng tạo của học sinh, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, trường Đại học Sư phạm TP.HCM 22. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 23. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, Nxb Đại học Sư phạm. 24. Nguyễn Mạnh Hùng (2001), Phương pháp dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 25. Nguyễn Mạnh Hùng, Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo hướng phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo, giải quyết vấn đề và tư duy khoa học, Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên trung học phổ thông chu kì III 2004 – 2007, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 26. Nguyễn Mạnh Hùng, Tổ chức hoạt nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT, trường Đại học Sư phạm TP.HCM 27. Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Xuân Thành (2006), “Vận dụng đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở lớp 10 theo chương trình và sách giáo khoa mới”, Tạp chí giáo dục, (số 148). 28. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác (2006), Vật lí 11 Nâng cao, Nxb Giáo dục. 29. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác (2006), Vật lí 11 Nâng cao, Sách giáo viên, Nxb Giáo dục. 30. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác (2006), Bài tập Vật lí 11 Nâng cao, Nxb Giáo dục. 31. Nguyễn Thị Bích Hạnh, Trần Thị Hương (2004), Lý luận dạy học, Khoa Tâm lí giáo dục, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 32. Nguyễn Thị Bích Hồng, Võ Văn Nam (2004), Giáo dục học đại cương, Khoa Tâm lí giáo dục, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 33. Nguyễn Thị Mỹ Lộc (2003), “Người giáo viên thế kỉ XXI: Sáng tạo – Hiệu quả”, Tạp chí dạy và học ngày nay, (số 7). 34. Phan Quý (2008), Định hướng cho học sinh tự lực học tập trong dạy học chương “Chất khí” vật lí 10 nâng cao, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 35. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy và học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nxb Đại học Sư phạm. 36. Phạm Hữu Tòng (2008), Lí luận dạy học vật lí 1, Nxb Đại học Sư phạm. 37. Phạm Thế Dân (2007), Những cơ sở lí luận của dạy học hiện đại, Bài giảng chuyên đề sau đại học, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. 38. Thái Văn Vịnh (2003), Phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” lớp 12 THPT, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, trường Đại học Sư phạm TP.HCM. PHỤ LỤC SỐ 1 ĐỀ KIỂM TRA VẬT LÝ LỚP 11 – 45 PHÚT Bảng phân phối câu hỏi Nội dung Biết Hiểu Sáng tạo Tổng cộng - Khúc xạ ánh sáng 1 1 2 4 - Phản xạ toàn phần 1 1 1 3 - Lăng kính 1 1 1 3 - Thấu kính 1 2 3 - Mắt 1 1 2 - Kính lúp 1 1 1 3 - Kính hiển vi 2 1 3 - Kính thiên văn 1 2 1 4 Tổng cộng 9 10 6 25 Câu 1: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với: A. không khí B. chân không C. nước D. thủy tinh Câu 2: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì A. góc khúc xạ luôn bé hơn góc tới B. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới C. góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới D. khi góc tới tăng dần thì góc khúc xạ cũng tăng dần Câu 3: Chọn câu trả lời đúng Trong một thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng, một học sinh ghi lại trên tấm bìa 3 đường truyền của ánh sáng như hình, nhưng quên ghi chiều truyền. Tia nào kể sau có thể là tia khúc xạ: A. IR1 I RR R B. IR2 C. IR3 D. IR1 hoặc IR3 Câu 4: 3 Một bản mặt song song có bề dày 10cm, chiết suất n=1,5, được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới 45o. Khi đó tia ló ra khỏi bản sẽ A. hợp với tia tới một góc 45o B. song song với tia tới C. vuông góc với tia tới D. vuông góc với bản mặt song song Câu 5: Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi: A. ánh sáng gặp một bề mặt rất nhẵn B. góc tới lớn hơn góc tới giới hạn C. ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn D. câu B và C đúng Câu 6: Tia sáng đi từ thủy tinh (n1=1,5) đến mặt phân cách với nước (n2=4/3). Điều kiện của góc tới i để không có tia khúc xạ trong nước: A. i ≥ 62o44’ B. i < 41o48’ C. i < 62o44’ D. i ≥ 48o35’ Câu 7: Có tia sáng truyền từ không khí vào 3 môi trường (1), (2), (3) như sau: r3>r2>r1 Phản xạ toàn phần có thể xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường nào đến môi trường nào? A. từ (1) đến (2) B. từ (1) đến (3) C. từ (2) đến (3) D. A, B, C đều đúng Câu 8: Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng A. phân tích ánh sáng từ nguồn sáng thành những thành phần đơn sắc i r3 i r2 i r1 B. làm cho ánh sáng qua máy quang phổ đều bị lệch C. làm cho ánh sáng qua máy quang phổ hội tụ tại một điểm D. làm cho ánh sáng qua máy quang phổ được nhuộm màu Câu 9: Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều. Tia sáng đơn sắc SI được chiếu đến mặt bên theo phương vuông góc với đường cao AH. Tia ló ra khỏi mặt AC theo phương sát mặt này. Chiết suất n của lăng kính có giá trị bao nhiêu? A. 1,42 B. 1,63 C. 1,53 D. 1,89 Câu 10: Chiếu một chùm sáng song song tới lăng kính. Tăng dần góc tới i từ giá trị nhỏ nhất thì A. góc lệch D tăng theo i B. góc lệch D giảm dần C. góc lệch D tăng tới một giá trị nào đó rồi giảm dần D. góc lệch D giảm tới một giá trị rồi tăng dần Câu 11: Lăng kính có góc chiết quang A=60o, chùm sáng song song qua lăng kính có góc lệch cực tiểu Dm=42O. Chiết suất của lăng kính là A. n=1,55 B. n=1,50 C. n=1,33 D. n=1,41 Câu 12: Một thấu kính phân kỳ, với một vật thật sẽ cho: A. một ảnh thật lớn hơn vật B. ảnh thật hay ảo tùy vị trí của vật C. một ảnh ảo lớn hơn vật D. ảnh ảo luôn nhỏ hơn vật Câu 13: Xét vị trí của vật thuộc các cùng được ghi số như sau đây của một thấu kính hội tụ (OC=2OF; OC’=2OF’) C F O F’ ∞ ∞ (3) (2) (1) (4) Nếu ảnh của vật lớn hơn vật thì vật có vị trí thuộc vùng nào? A. (1) B. vùng (2) C. vùng (1) và (3) D. vùng (1) và (2) Câu 14: Thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm. Vật thật đặt trước và vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cách vật 45cm. Khoảng cách từ thấu kính đến vật là bao nhiêu? A. 15cm B. 35cm C. 25cm D. 45cm Câu 15: Đại lượng nào của mắt thay đổi khi mắt điều tiết? A. độ tụ của mắt B. khoảng nhìn rõ của mắt C. khoảng cách từ thấu kính mắt đến võng mạc D. vị trí điểm cực cận Cc Câu 16: Vật có (các) vị trí nào sau đây thì ảnh của vật được tạo ra tại điểm vàng V A. tại điểm Cv nếu mắt điều tiết tối đa B. tại điểm Cc nếu mắt không điều tiết C. tại điểm bất kỳ trong khoảng nhìn rõ (CcCv) nếu mắt điều tiết thích hợp D. ngoài khoảng CcCv Câu 17: Một người cận thị muốn nhìn vật ở xa nhưng quên không mang kính. Trong tay người ấy có các quang cụ, có thể chọn quang cụ nào sau đây để nhìn được vật thay cho kính: A. thấu kính hội tụ B. thấu kính phân kỳ C. lăng kính D. gương phẳng Câu 18: Phát biểu nào sau đây về kính lúp là không đúng A. Kính lúp là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt, làm tăng góc trông để quan sát một vật nhỏ B. Vật cần quan sát đặt trước kính lúp cho ảnh thật lớn hơn vật C. Kính lúp đơn giản là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn D. Kính lúp có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo lớn hơn vật và nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt Câu 19: Một người mắt không có tật đang ngắm chừng kính lúp ở trạng thái không điều tiết để quan sát một vật thì trao lại cho một người cận thị. Người này cũng muốn ngắm chừng ở trạng thái không điều tiết và không đeo kính cận. Người thứ hai phải thực hiện thao tác nào? A. dời vật xa kính hơn B. dời vật gần kính hơn C. giữ vật ở vị trí cũ, dời mắt xa kính D. giữ vật ở vị trí cũ, dời mắt gần kính Câu 20: Khi điều chỉnh kính hiển vi, ta thực hiện thao tác nào sau đây: A. dời vật trước vật kính B. dời thị kính so với vật kính C. dời ống kính (trong đó vật kính và thị kính được gắn cố định) sau vật D. dời mắt ở phía sau thị kính Câu 21: Một kính hiển vi có các tiêu cự: f1=1cm ; f2=4cm. Độ dài quang học của kính là =15cm. Người quan sát có mắt không tật, điểm cực cận Cc cách mắt 20cm. Mắt đặt sát kính. Số bội giác của kính khi người này quan sát một vật nhỏ qua kính ở trạng thái không điều tiết là bao nhiêu? A. 75 B. 125 C. 275 D. Một giá trị khác Câu 22: Độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực không phụ thuộc vào A. tiêu cự của thị kính B. tiêu cự của vật kính C. khoảng cách giữa vật kính và thị kính D. độ lớn vật Câu 23: Một học sinh tự chế tạo một kính thiên văn của Ga-li-lê với G∞=30. Bạn này sử dụng một kính lúp có ghi 5x trên vành để làm thị kính. Vật kính phải có tiêu cự bao nhiêu? A. 50cm B. 150cm C. 125cm D. 100cm Câu 24: Chức năng của thị kính ở kính thiên văn là A. tạo ra một ảnh thật của vật tại tiêu điểm của nó B. dùng để quan sát vật với vai trò như một kính lúp C. dùng để quan sát ảnh tạo bởi vật kính với vai trò như một kính lúp D. chiếu sáng cho vật cần quan sát Câu 25: Khi ngắm chừng kính thiên văn ở vô cực thì ảnh của thiên thể cũng hiện ra ở vô cực như thiên thể. Vậy quan sát bằng kính có lợi gì? Chọn phát biểu sai A. ảnh có góc trông lớn hơn vật B. ảnh nhìn thấy như thể lớn hơn vật C. quan sát được rõ hơn các chi tiết của vật D. rút ngắn được khoảng cách từ ảnh đến mắt  Đáp án 1 B 11 A 21 A 2 D 12 D 22 D 3 C 13 D 23 B 4 B 14 A 24 C 5 D 15 A 25 D 6 A 16 C 7 D 17 A 8 A 18 B 9 C 19 B 10 D 20 C PHỤ LỤC SỐ 2 ._.