Tải bản đầy đủ

Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm chương động lực học chất điểm vật lý lớp 10 theo tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
--------------------

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
TRẦN QUANG HIỆU

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM
CHƢƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÝ LỚP 10
THEO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Chuyên ngành:
LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

Hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. VŨ THỊ KIM LIÊN


- 2013
Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Vũ Thị
Kim Liên đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới tập thể các thầy cô giáo trong tổ Phương pháp giảng
dạy vật lý, Ban chủ nhiệm khoa Vật lý, phòng Sau đại học, Trường ĐHSP – Đại học
Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ và cho tôi nhiều ý kiến chỉ dẫn quý báu trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trường THPT Bắc Sơn,
THPT Lê Hồng Phong, THPT Phổ Yên – Tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện sẵn sàng
giúp đỡ tôi hoàn thành chương trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân, các anh các chị đã động
viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2013.
Tác giả:

Trần Quang Hiệu

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Giáo dục và đào tạo

GD&ĐT

Phƣơng pháp giảng dạy


PPGD

Giáo viên

GV

Học sinh

HS

Trung học phổ thông

THPT

Sách giáo khoa

SGK

Thí nghiệm

TN

Chuyển động



Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


DANH MỤC CÁC HÌNH
2.1 Bộ thí nghiệm về tổng hợp và phân tích lực..............................................................43
2.2 Mô tả thí nghiệm lịch sử của Galile ..........................................................................44
2.3 Hình vẽ SGK mô tả sự tƣơng tác giữa các vật ..........................................................45
2.4 Thí nghiệm về lực đàn hồi .........................................................................................46
2.5 Hình vẽ SGK về lực ma sát lăn .................................................................................47
2.6 Thí nghiệm về lực hƣớng tâm ...................................................................................47
2.7 Hình vẽ SGK mô tả chuyển động ném ngang ...........................................................48
2.8 Bộ thí nghiệm tổng hợp lực .......................................................................................50
2.9 Bộ thí nghiệm phân tích lực ......................................................................................50
2.10 Thí nghiệm Định luật I Newton...............................................................................51
2.11 Thí nghiệm Galile ....................................................................................................51
2.12 Thí nghiệm khảo sát định tính định luật II Newton (gia tốc tỉ lệ với lực tác dụng) 52
2.13 Thí nghiệm khảo sát định tính định luật II Newton (gia tốc tỉ lệ nghịch với khối
lƣợng của vật) ..................................................................................................................53
2.14 Thí nghiệm về định luật III Newton (Khi cân thăng bằng) .....................................55
2.15 Thí nghiệm về định luật III Newton (Khi cân mất thăng bằng) ..............................55
2.16 Thí nghiệm 1 mô tả về đinh luật III Newton ..........................................................56
2.17 Thí nghiệm 2 mô tả về đinh luật III Newton ..........................................................56
2.18 Bộ thí nghiệm lực ma sát .........................................................................................57
2.19 Bộ thí nghiệm mô tả sự tồn tại của lực ma sát trƣợt ...............................................58
2.20 Bộ thí nghiệm mô tả giá trị lực ma sát trƣợt không phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc
.........................................................................................................................................58
2.21 Bộ thí nghiệm mô tả giá trị lực ma sát trƣợt phụ thuộc tình trạng bề mặt tiếp xúc
.........................................................................................................................................59
2.22 Bộ thí nghiệm tìm hiểu về sự có mặt của ma sát lăn ...............................................59
2.23 Bộ thí chứng tỏ ma sát lăn nhỏ hơn rất nhiều so với ma sát trƣợt...........................60
2.24 Thí nghiệm khảo vận tốc theo phƣơng ngang của vật CĐ ném ngang ...................61
2.25 Thí nghiệm khảo vận tốc theo phƣơng thẳng đứng của vật CĐ ném ngang ...........63

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu. ............................................................................................... 3
3. Giả thuyết khoa học. ................................................................................................. 3
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu.......................................................................... 3
5. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................. 3
6. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 3
7. Nhiệm vụ nghiên cứu. .............................................................................................. 4
8. Đóng góp của luận văn. ............................................................................................ 4
CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC VẬN DỤNG PHƢƠNG
PHÁP DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ĐỂ XÂY DỰNG VÀ SỬ
DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ................................................ 5
1.1. Thí nghiệm trong dạy học vật lý............................................................................ 5
1.1.1 Các đặc điểm của thí nghiệm Vật lý .................................................................... 5
1.1.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức ................ 6
1.1.3 Các thiết bị thí nghiệm Vật lý.............................................................................. 8
1.1.3.1 Thiết bị thí nghiệm biểu diễn............................................................................ 8
1.1.3.2 Thiết bị thí nghiệm thực hành .......................................................................... 9
1.1.4 Những yêu cầu chung đối với việc sử dụng thí nghiệm ...................................... 9
1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.................................................................. 10
1.2.1 Bản chất của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề .......................................... 10
1.2.2 Tình huống có vấn đề .......................................................................................... 10
1.2.3 Cấu trúc dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ................................................. 11
1.2.4 Ƣu điểm của phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.................... 15
1.2.5 Các mức độ của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề..................................... 15
1.3 Vấn đề tự làm thiết bị dạy học ............................................................................... 15
1.4 Sử dụng thiết bị theo tinh thần dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ................. 18
1.4.1 Cơ sở lý luận của việc sử dụng thiết bị dạy học theo tinh thần dạy học phát hiện và
giải quyết vấn đề ........................................................................................................... 18
1.4.1.1 Yêu cầu của một tình huống có vấn đề ............................................................ 18
1.4.1.2 Cách tạo mâu thuẫn .......................................................................................... 19

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


1.4.1.3 Cách tạo hứng thú ............................................................................................. 20
1.4.2 Sáng tạo thiết bị dạy học ..................................................................................... 24
1.4.2.1 Tính chất các dụng cụ dạy học tự làm .............................................................. 24
1.4.2.2 Lĩnh vực tự làm hiệu quả .................................................................................. 24
1.4.2.3 Tổ chức tự làm .................................................................................................. 25
1.4.2.4 Chế tạo bộ thiết bị cho một giờ lên lớp ............................................................ 25
1.5 Thực tế tình hình sử dụng thiết bị thí nghiệm theo tinh thần dạy học phát hiện và giải
quyết vấn đề của các trƣờng THPT Tỉnh Thái Nguyên ............................................... 28
1.5.1. Mục đích điều tra. .............................................................................................. 28
1.5.2. Phƣơng pháp điều tra ......................................................................................... 28
1.5.3. Nội dung và kết quả điều tra .............................................................................. 29
1.5.3.1. Tình hình dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” ................................... 29
1.5.3.2. Những khó khăn sai lầm mà HS gặp phải khi học chƣơng “Động lực học chất
điểm” ............................................................................................................................ 30
1.5.3.3. Nguyên nhân dẫn tới những khó khăn sai lầm của HS ................................... 30
KẾT LUẬN CHƢƠNG I.............................................................................................. 32
CHƢƠNG II: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM TỰ TẠO CHƢƠNG
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM BỘ MÔN VẬT LÝ LỚP 10 THPT........................ 33
2.1 Đặc điểm bộ môn vật lý.......................................................................................... 33
-

-

.............. 33

................................................................................. 33
............................. 34
2.2.2.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chƣơng trình..................................................... 34
2.2.2.2 Hƣớng dẫn thực hiện ....................................................................................... 35
2.3. Xây dựng một số thí nghiệm chƣơng “Động lực học chất điểm” ........................ 44
2.3.1. Những nội dung kiến thức chƣơng “Động lực học chất điểm” cần có thí nghiệm và
hiện trạng các thiết bị thí nghiệm tại các trƣờng THPT tỉnh Thái Nguyên .................. 44
2.3.2. Thí nghiệm tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm ....... 50
2.3.3. Thí nghiệm về các định luật Newton.................................................................. 52
2.3.4. Thí nghiệm về lực ma sát ................................................................................... 57
2.3.5. Thí nghiệm về chuyển động ném ngang ............................................................ 62

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


2.4. Sử dụng các thí nghiệm đã xây dựng để thiết kế bài giảng "Động lực học chất điểm"
theo tiến trình dạy học "phát hiện và giải quyết vấn đề" .............................................. 66
2.4.1 Bài soạn số 1: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm ... 66
2.4.2 Bài soạn số 2: Ba định luật Newton (tiết 1) ........................................................ 74
2.4.3 Bài soạn số 3: Ba định luật Newton (tiết 2) ........................................................ 84
2.4.4 Bài soạn số 4: Chuyển động ném ngang ............................................................. 94
KẾT LUẬN CHƢƠNG II ............................................................................................ 108
CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM............................................................... 109
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm...................................................................... 109
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................... 109
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................... 110
3.4. Thời điểm làm thực tập sƣ phạm ........................................................................... 110
3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm ................................................................ 110
3.5.1. Tiêu chí để đánh giá ........................................................................................... 110
3.5.2. Thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................................ 111
3.5.2.1 Kế hoạch và đối tƣợng thực nghiệm ................................................................ 112
3.5.2.2 Tiến hành thực nghiệm ..................................................................................... 112
, tự chủ,
................................................................................. 112
3.5.3.1. Mục đích kiểm tra ............................................................................................ 112
3.5.3.2. Đối tƣợng kiểm tra và hình thức kiểm tra. ..................................................... 112
3.5.4.3. Bài kiểm tra. ................................................................................................... 112
3.5.4.4. Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí kết quả kiểm tra. .............. 113
KẾT LUẬN CHƢƠNG III ........................................................................................... 118
KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................... 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 121
CÁC PHỤ LỤC ............................................................................................................ 12

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, đổi mới phƣơng pháp dạy học là một trong những nhiệm vụ trọng tâm
của ngành giáo dục đào tạo. Đổi mới phƣơng pháp dạy học không chỉ nhận đƣợc sự
quan tâm lớn của các nhà giáo dục mà còn là vấn đề đƣợc cả xã hội và các bậc phụ
huynh, các em học sinh quan tâm. Kết luận số 51-KL/TW ngày 29/10/2012 Hội nghị
lần thứ sáu khóa XI về Đề án “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp
ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trƣờng định
hƣớng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” chỉ ra rằng: “Trƣớc mắt, các cấp ủy đảng,
chính quyền cần tiếp tục quán triệt sâu sắc và thực hiện nghiêm túc Nghị quyết Trung
ƣơng 2 khóa VIII, Kết luận Trung ƣơng 6 khóa IX…”. Nghị quyết trung ƣơng 2 khóa
VIII (12/1996) đã khẳng định: “Đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp giáo dục đào tạo, khắc
phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo của ngƣời học.
Từng bƣớc áp dụng các phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình
dạy học, đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh” [20]. Đại hội Đảng lần
IX (2001) cũng khẳng định: “Đổi mới phƣơng pháp dạy và học phát huy tƣ duy, sáng
tạo và năng lực tự đào tạo của ngƣời học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại
khóa, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay”[19].
Để tạo điều kiện cho học sinh nắm vững chính xác, sâu sắc các kiến thức, phát triển
năng lực nhận thức và hình thành nhân cách của học sinh thì các phƣơng tiện dạy học
đóng một vai trò quan trọng. Phƣơng tiện dạy học tốt sẽ giúp cho học sinh dễ nhớ, dễ
hiểu, dễ tiếp thu kiến thức và lôi cuốn học sinh tham gia tích cực vào hoạt động nhận
thức.
Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm vì vậy thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan
trọng trong nghiên cứu, trong dạy và học vật lý. Dụng cụ thí nghiệm là một trong
những phƣơng tiện dạy học quan trọng của của bộ môn vật lý. Hiện nay, trong chƣơng
trình Vật Lý trung học phổ thông, ngoài các bài thí nghiệm đƣợc chỉ định tối thiểu và
đã có các thiết bị đi kèm, rất nhiều nội dung thí nghiệm khác trong sách giáo khoa
chƣa có dụng cụ thí nghiệm. Đồng thời, trong nhiều trƣờng hợp, các thiết bị thí
nghiệm hiện đại có thể che lấp bản chất vật lý của hiện tƣợng xảy ra trong thí nghiệm
1

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


mà học sinh cần quan sát. Do đó, để tạo ra sự phong phú cho hệ thống dụng cụ thí
nghiệm phục vụ nội dung các bài học, việc giáo viên và học sinh tự làm đồ dùng dạy
học là hoạt động có ý nghĩa đối với việc dạy và học Vật lý ở trƣờng phổ thông.
Việc giáo viên và học sinh tự thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm
đơn giản để tiến hành các thí nghiệm Vật lý có nhiều tác dụng nhƣ: Tăng cƣờng tính
trực quan, góp phần nâng cao chất lƣợng lĩnh hội và nắm vững kiến thức, phát triển
nâng cao năng lực tƣ duy, độc lập và sáng tạo của học sinh. Việc tiến hành thí nghiệm,
giải thích hoặc tiên đoán kết quả thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải tích cực tƣ duy, huy
động các kiến thức đã học ở nhiều lĩnh vực khác nhau của môn Vật lý. Do đó, các kiến
thức mà học sinh đã lĩnh hội đƣợc củng cố, mở rộng và hệ thống hoá. Vì vậy việc tạo
ra và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tự tạo trong dạy học Vật lý ở trung học phổ
thông là rất cần thiết.
Mặc dù thí nghiệm vật lý có thể đƣợc sử dụng ở các giai đoạn khác nhau của quá
trình dạy học: đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kỹ năng mới, củng
cố kiến thức, kỹ năng đã thu đƣợc và kiểm tra, đánh giá kiến thức kỹ năng của học
sinh[1]. Nhƣng để tạo tình huống có vấn đề cho học sinh thì phƣơng pháp sử dụng các
thí nghiệm mở đầu là một trong số các phƣơng pháp rất hiệu quả. Bởi vì tƣ duy chỉ
thực sự bắt đầu khi trong đầu học sinh xuất hiện một câu hỏi mà chƣa có lời giải đáp
ngay, khi họ gặp phải 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 giải quyết nhiệm
vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải pháp mới[1]. Các thí nghiệm nhằm
giới thiệu cho học sinh biết qua về hiện tƣợng sắp nghiên cứu, hoặc kiểm chứng lại
tính đúng đắn của một lý thuyết để tạo tình huống có vân đề tạo hứng thú học tập cho
học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức.
Cũng nhƣ nhiều địa phƣơng trên cả nƣớc, các trƣờng THPT trên tỉnh Thái Nguyên
đƣợc cung cấp các thiết bị thí nghiệm Vật lý từ Sở GD&ĐT. Các thiết bị này thƣờng
không đầy đủ cho tất cả các bài. Chƣa đáp ứng hết nhu cầu quan sát trực quan của
nhiều nội dung kiến thức, đặc biệt đối với chƣơng Động lực học chất điểm lớp 10
THPT.
Để đáp ứng nhu cầu về các thiết bị thí nghiệm cho việc thiết kế các bài giảng
chƣơng Động lực học chất điểm (Vật lý lớp 10) theo hƣớng phát huy tính tích cực của
2

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


học sinh, chúng tôi chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm chƣơng
động lực học chất điểm vật lý lớp 10 theo tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết
vấn đề”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Vận dụng phƣơng pháp dạy học “phát hiện và giải quyết vấn đề” để sử dụng có hiệu
quả các thiết bị thí nghiệm vật lý THPT đã có và xây dựng các thiết bị thí nghiệm mới
phù hợp với mục đích các bài dạy chƣơng Động lực học chất điểm lớp 10 THPT,
nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực, sáng tạo và nhu cầu nâng cao kiến thức của học
sinh THPT.
3. Giả thiết khoa học
Nếu thiết kế các bài giảng có kèm các thí nghiệm, đồng thời xây dựng đƣợc phƣơng
pháp sử dụng các thí nghiệm theo hƣớng “tạo tình huống có vấn đề” thì sẽ tạo hứng
thú học tập cho học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức, giúp học sinh tự
lực, sáng tạo, trong việc tiếp nhận tri thức.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các thí nghiệm mở thuộc nội dung kiến thức Vật lý lớp 10
THPT
- Khách thể nghiên cứu: Học sinh các trƣờng THPT tỉnh Thái Nguyên
5. Phạm vi nghiên cứu
- Các thí nghiệm vật lý ứng dụng để dạy học THPT và áp dụng đối với học sinh các
trƣờng THPT Tỉnh Thái Nguyên
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
+ Mục tiêu dạy học vật lý trong giai đoạn hiện nay, việc rèn luyện tƣ duy, năng lực
sáng tạo cho học sinh.
+ Về nguyên tắc chế tạo và ứng dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học tích cực.
+ Nghiên cứu các tài liệu về việc cải tiến các thiết bị thí nghiệm theo hƣớng tích cực
hóa các hoạt động của học sinh THPT
+ Nghiên cứu chƣơng trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập (định
tính và định lƣợng).

3

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


- Phương pháp điều tra
+ Tìm hiểu việc dạy và học thông qua dự giờ, trao đổi với giáo viên và học sinh ở các
trƣờng THPT để nắm bắt thực trạng của việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm trong việc
dạy học bộ môn Vật lý.
+ Xây dựng các mẫu phiếu điều tra để có cơ sở cho việc cần đổi mới phƣơng pháp sử
dụng cũng nhƣ cần sáng tạo thêm các thiết bị thí nghiệm cho môn Vật lý cấp THPT,
đồng thời cũng đánh giá đƣợc hiệu quả của việc đổi mới phƣơng pháp.
- Phương pháp thực nghiệm
+ Thực nghiệm thiết kế một số thí nghiệm
+ Thực nghiệm sƣ phạm
- Phương pháp thống kê toán học
+ Sử dụng thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sƣ phạm, kiểm định giả
thiết, thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực
nghiệm
7. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xây dựng đƣợc phƣơng pháp chung để thiết kế và sử dụng các thiết bị thí nghiệm
vật lý theo hƣớng “phát hiện và giải quyết vấn đề”.
- Vận dụng phƣơng pháp đã nêu trên để áp dụng vào thực nghiệm thiết kế một số
thí nghiệm trong chƣơng “Động lực học chất điểm” - Vật lý 10.
- Sử dụng các thiết bị thí nghiệm để thiết kế một số bài giảng trong chƣơng “Động
lực học chất điểm” - Vật lý 10 theo hƣớng phát hiện và giải quyết vấn đề.
- Thực nghiệm sƣ phạm và rút ra ƣu nhƣợc điểm để hoàn thiện thêm phƣơng pháp
sử dụng và hình thức thiết kế các thí nghiệm.
8. Đóng góp của đề tài
- Thiết kế thí nghiệm mới góp phần mở rộng hơn hệ thống các thí nghiệm đã có, phục
vụ việc giảng dạy, đảm bảo coi trọng thực nghiệm.
- Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm chƣơng "Động lực học chất điểm" để thiết kế
bài giảng theo tinh thần dạy học "phát hiện và giải quyết vấn đề".
- Là tài liệu tham khảo cho giáo viên các trƣờng trung học phổ thông trong việc giảng
dạy và tự thiết kế chế tạo đồ dùng dạy học.

4

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


CHƢƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
ĐỂ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
CHO VIỆC THIẾT KẾ BÀI GIẢNG THEO HƢỚNG DẠY HỌC
PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Từ nhiều năm nay, đổi mới PPDH ở tất cả các cấp, bậc học luôn đƣợc Đảng, Nhà
nƣớc và Bộ GD&ĐT quan tâm. Đối với môn vật lý, để tăng cƣờng tính chủ động, tích
cực của học sinh trong quá trình học tập cũng nhƣ tăng cƣờng rèn luyện kĩ năng vận
dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thì việc sử dụng các thí nghiệm trong các
tiết học là không thể thiếu.
1.1 Thí nghiệm trong dạy học vật lý
1.1.1 Các đặc điểm của thí nghiệm Vật lý
Định nghĩa [1]:
Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngƣời vào đối
tƣợng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã
diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận đƣợc tri thức
mới.
Sau đây là một số đặc điểm của thí nghiệm vật lý[1]:
1. Các điều kiện của thí nghiệm phải đƣợc lựa chọn và đƣợc thiết lập có chủ định
sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời đƣợc câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra đƣợc
giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thành cần
đƣợc xác định rõ: đối tƣợng cần nghiên cứu, phƣơng tiện gây tác động lên đối tƣợng
cần nghiên cứu và phƣơng tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác
động.
2. Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi đƣợc để ta có thể nghiên cứu
sự phụ thuộc giữa hai đại lƣợng, trong khi các đại lƣợng khác đƣợc giữ không đổi.
3. Các điều kiện của thí nghiệm phải đƣợc khống chế, kiểm soát đúng nhƣ dự định
nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân
tích thƣờng xuyên các yếu tố của đối tƣợng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh

5

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


hƣởng của các nhiễu (nghĩa là loại bỏ tối đa một số điều kiện để không làm xuất hiện
các tính chất, các mối quan hệ không đƣợc quan tâm).
4. Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát đƣợc các biến
đổi của đại lƣợng nào đó do sự biến đổi của các đại lƣợng khác. Điều này đạt đƣợc
nhờ các giác quan của con ngƣời và sự hỗ trợ của các phƣơng tiện quan sát, đo đạc.
5. Có thể lặp lại đƣợc thí nghiệm. Điều này có nghĩa là: với các thiết bị thí nghiệm,
các điều kiện thí nghiệm nhƣ nhau thì khi bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thí
nghiệm, hiện tƣợng, quá trình vật lý phải diễn ra trong thí nghiệm giống nhƣ ở các lần
thí nghiệm trƣớc.
1.1.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức
Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông, thí
nghiệm có các chức năng sau:
- Thí nghiệm là phƣơng tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri

thức).
- Thí nghiệm là phƣơng tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu đƣợc.
- Thí nghiệm là phƣơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đƣợc vào thực tiễn.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phƣơng pháp nhận thức vật lý.
1. Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức
- Vai trò của thí nghiệm trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào

vốn hiểu biết của con ngƣời về đối tƣợng cần nghiên cứu. Nếu học sinh hoàn toàn
chƣa có hoặc có ít hiểu biết về đối tƣợng cần nghiên cứu thì thí nghiệm đƣợc sử dụng
để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó. Khi đó, thí nghiệm đƣợc sử dụng nhƣ là
“câu hỏi đối với tự nhiên” và chỉ có thể thông qua thí nghiệm mới trả lời đƣợc câu hỏi
này. Việc tìm cách đặt câu hỏi đối với tự nhiên (thiết kế phƣơng án thí nghiệm), việc
tiến hành thí nghiệm và việc xử lí các kết quả quan sát, đo đạc sau đó chính là quá
trình tìm câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra. Nhƣ vậy, thí nghiệm đƣợc sử dụng để phân
tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu
nhận tri thức khách quan.
- Trong dạy học vật lý, nhất là ở các lớp dƣới và ở giai đoạn đầu của quá trình

nhận thức một hiện tƣợng, quá trình vật lý nào đó, khi học sinh còn chƣa có hoặc có
hiểu biết ít ỏi về hiện tƣợng, quá trình vật lý cần nghiên cứu thì thí nghiệm đƣợc sử
6

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


dụng để cung cấp cho học sinh những dữ liệu cảm tính (các biểu tƣợng, các số liệu đo
đạc) về hiện tƣợng, quá trình vật lý này.
Các dữ liệu này tạo điều kiện cho học sinh đƣa ra những giả thuyết, là cơ sở cho
những khái quát hoá về tính chất hay mối liên hệ phổ biến, có tính qui luật của các đại
lƣợng vật lý trong hiện tƣợng, quá trình vật lý đƣợc nghiên cứu.
2. Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được
a) Trong dạy học vật lý các tri thức học sinh thu đƣợc nhất thiết phải đƣợc kiểm

chứng bằng thực nghiệm. Thí nghiệm vật lý giúp thực hiện việc này. Trong nhiều
trƣờng hợp, kết quả của thí nghiệm phủ định tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi
phải đƣa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác.
Nhờ vậy, thƣờng ta sẽ thu đƣợc những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri
thức đã biết trƣớc đó nhƣ là những trƣờng hợp riêng, trƣờng hợp giới hạn.
b) Trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông, có một số kiến thức đƣợc rút ra bằng

suy luận lôgic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết. Trong những trƣờng hợp này, cần tiến
hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng.
3. Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

Trong việc vận dụng các tri thức lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kĩ
thuật, ngƣời ta thƣờng gặp nhiều khó khăn do tính trừu tƣợng của tri thức cần sử dụng,
tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo hoặc do
lí do về mặt kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn. Khi đó, thí nghiệm đƣợc
sử dụng nhƣ là phƣơng tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu đƣợc vào
thực tiễn.
Lịch sử phát triển của vật lý cũng cho thấy: các thí nghiệm cơ bản không chỉ dẫn
đến hình thành những thuyết vật lý mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kĩ thuật
mới.
Chƣơng trình vật lý ở trƣờng phổ thông đề cập tới một loạt các ứng dụng của vật lý
trong đời sống và sản xuất. Việc tiến hành thí nghiệm tạo cơ sở để học sinh hiểu đƣợc
các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn.
4. Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý
a) Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm

Phƣơng pháp thực nghiệm bao gồm 4 giai đoạn[1] :
7

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


- Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời.
- Đề xuất giả thuyết.
- Từ giả thuyết, dùng suy luận lôgic để rút ra hệ qủa có thể kiểm tra đƣợc bằng thí

nghiệm.
- Xây dựng và thực hiện phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đã rút ra. Nếu

kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu không
phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới.
Nhƣ vậy, thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và ở giai đoạn cuối
của phƣơng pháp thực nghiệm. Ở giai đoạn đầu, đa số các thông tin về đối tƣợng cần
nghiên cứu thƣờng đƣợc thu nhận trong các thí nghiệm. Ở giai đoạn cuối để kiểm tra
tính đúng đắn của hệ quả rút ra, phải xây dựng và thực hiện phƣơng án thí nghiệm sao
cho loại bỏ đƣợc các yếu tố không quan tâm, tập trung vào kết quả chính.
b) Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp mô hình
Vai trò của thí nghiệm trong 4 giai đoạn của phương pháp mô hình cụ thể như
sau:
- Thu thập các thông tin về đối tƣợng gốc: Các thông tin về đối tƣợng gốc thƣờng

đƣợc thu thập nhờ thí nghiệm.
- Xây dựng mô hình: Thông qua thí nghiệm, nhờ việc chủ động loại bỏ những yếu

tố không quan tâm, tác động lên đối tƣợng, bố trí các dụng cụ quan sát, thu thập và xử
lí số liệu, ta mới có thể tìm ra đƣợc các thuộc tính, các mối quan hệ bản chất của đối
tƣợng gốc, để đƣa ra đƣợc mô hình phản ánh các mối quan hệ chính mà ta quan tâm.
- Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lí thuyết: cho mô hình vận động (thao

tác trên mô hình), đối với mô hình vật chất, ngƣời ta phải tiến hành các thí nghiệm
thực với nó.
- Kiểm tra hệ quả trên đối tƣợng gốc: thông qua thí nghiệm trên vật gốc, đối chiếu
kết quả thu đƣợc từ mô hình với những kết quả thu đƣợc trực tiếp trên vật gốc, ta kiểm
tra đƣợc tính đúng đắn của mô hình và rút ra giới hạn áp dụng của mô hình.
1.1.3 Các thiết bị thí nghiệm Vật lý
Các thiết bị thí nghiệm là cơ sở để xây dựng các thí nghiệm hoàn chỉnh nhằm
nghiên cứu một cách có hệ thống, trực quan các hiện tƣợng, quá trình Vật lý, hình
thành các khái niệm, định luật Vật lý, tạo điều kiện nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật
8

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


của Vật lý.
Ngƣời ta phân biệt hai loại thiết bị thí nghiệm: Thiết bị thí nghiệm biểu diễn dùng
để tiến hành các thí nghiệm của giáo viên và thiết bị thí nghiệm thực hành dùng cho
các thí nghiệm của học sinh.
1.1.3.1 Thiết bị thí nghiệm biểu diễn
Đặc điểm của các thiết bị thí nghiệm biểu diễn là chúng đƣợc chế tạo với kích
thƣớc đủ lớn sao cho học sinh trong cả lớp có thể quan sát đƣợc rõ các chi tiết quan
trọng của thiết bị, tri giác đầy đủ các hiệu ứng Vật lý diễn ra trong thí nghiệm. Các
thiết bị thí nghiệm này thƣờng đƣợc đi kèm với các dụng cụ đo có độ chính xác cao.
Các thiết bị thí nghiệm biểu diễn có thể đƣợc chế tạo để sử dụng một cách độc lập,
cũng có thể đƣợc chế tạo thành một bộ thí nghiệm có nhiều chi tiết khi lắp ghép với
nhau thành nhiều thí nghiệm để dạy ở nhiều phần khác nhau của chƣơng trình Vật lý.
Các bộ thí nghiệm này thƣờng phải có các dụng cụ bổ trợ khác nhƣ nguồn điện, các
máy đo...
1.1.3.2 Thiết bị thí nghiệm thực hành
Các thiết bị thí nghiệm thực hành thƣờng đƣợc chế tạo thành các bộ thí nghiệm bao
gồm nhiều chi tiết, dùng cho học sinh thực hành thí nghiệm khi nghiên cứu tài liệu
mới hoặc làm thí nghiệm thực hành sau khi học xong một chƣơng, một phần chƣơng
trình Vật lý.
Việc chế tạo các bộ thí nghiêm thực hành cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
1) Sử dụng đơn giản.
2) Việc lắp ráp các chi tiết tốn ít thời gian.
3) Dễ dàng phối hợp, thay đổi các chi tiết. Do việc phối hợp các chi tiết dễ dàng

nên với mỗi bộ thí nghiệm thực hành, học sinh có thể làm đƣợc nhiều thí nghiệm khác
nhau trong một phần của chƣơng trình Vật lý phổ thông. Nhờ ƣu điểm đó mà các bộ
thí nghiệm thực hành đã tạo điều kiện cho việc tổ chức các hoạt động trí tuệ - thực tiễn
đa dạng, sáng tạo của học sinh, góp phần phát triển vốn tri thức, tƣ duy và kĩ năng của
học sinh.
4) Các chi tiết thí nghiệm phải vững chắc, đẹp và phù hợp với các quy tắc an toàn.
1.1.4 Những yêu cầu chung đối với việc sử dụng thí nghiệm
- Xác định rõ lôgic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí nghiệm phải là
9

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong
tiến trình nhận thức. Trƣớc mỗi thí nghiệm, phải đảm bảo cho học sinh ý thức đƣợc sự
cần thiết của thí nghiệm, hiểu rõ mục đích thí nghiệm.
- Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, nắm đƣợc vai trò của từng dụng cụ, sơ đồ

bố trí chúng, tiến trình thí nghiệm. Không xem nhẹ các dụng cụ thí nghiệm đơn giản.
- Đảm bảo cho học sinh có ý thức tham gia tích cực vào tất cả các giai đoạn thí

nghiệm bằng cách giao cho học sinh thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.
- Thử nghiệm kĩ lƣỡng mỗi thí nghiệm trƣớc giờ học, đảm bảo thí nghiệm phải

thành công (hiện tƣợng xảy ra quan sát đƣợc rõ ràng, kết quả đo có độ chính xác chấp
nhận đƣợc).
- Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành thí nghiệm phải tuân theo các qui tắc an

toàn.
1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1.2.1 Bản chất của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Theo một trong những quan niệm phổ biến hiện nay thì dạy học phát hiện và giải
quyết vấn đề đƣợc xem nhƣ hệ thống các quy tắc áp dụng các thủ pháp dạy học có tính
đến logic của các thao tác tƣ duy và các quy luật của hoạt động nhận thức của học
sinh. Sự khác nhau cơ bản giữa dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề với dạy học
truyền thống là ở mục đích và nguyên tắc tổ chức quá trình dạy học. Mục đích của dạy
học phát hiện và giải quyết vấn đề là làm cho học sinh nắm vững không chỉ các cơ sở
khoa học mà chính cả quá trình thu nhận các kiến thức và các sự kiện khoa học, sự
phát triển của năng lực nhận thức và sáng tạo của học sinh. Nguyên tắc cơ bản tổ chức
dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là nguyên tắc hoạt động tìm kiếm của học sinh,
tức là nguyên tắc tự học sinh tìm kiếm các sự kiện khoa học, các hiện tƣợng, định luật,
các phƣơng pháp nghiên cứu khoa học, các phƣơng pháp ứng dụng kiến thức vào thực
tế.[2]
1.2.2 Tình huống có vấn đề
- Theo M.I. Macmutốp:
"Tình huống có vấn đề đó là trở ngại về trí tuệ con ngƣời, xuất hiện khi họ chƣa
biết cách giải thích hiện tƣợng, sự kiện, quá trình của thực tế, khi chƣa thể đạt tới mục
đó bằng cách thức hành động quen thuộc. Tình huống này kích thích con ngƣời tìm tòi
10

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


cách giải thích hay hành động mới, tình huống có vấn đề là quỵ luật của hoạt động
nhận thức, sáng tạo có hiệu quả. Tình huống có vấn đề quy định sự khởi đầu của tƣ
duy, hành động tƣ duy tích cực sẽ diễn ra trong suốt quá trình nêu và giải quyết các
vấn đề.”
Nhƣ vậy: Nội dung cơ bản của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là đặt ra
trƣớc học sinh một hệ thống tình huống có vấn đề, những điều kiện đảm bảo việc giải
quyết các vấn đề đó và những chỉ dẫn nhằm đƣa học sinh vào con đƣờng tự lực giải
quyết các vấn đề đã đặt ra. Bằng con đƣờng đó không những học sinh thu đƣợc kiến
thức, kĩ năng, kĩ xảo mới mà họ còn đƣợc rèn luyện năng lực tự lực nhận thức và phát
triển đƣợc năng lực sáng tạo.
1.2.3 Cấu trúc dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Quá trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có thể chia làm ba giai đoạn:
1. Đặt vấn đề xây dựng bài toán nhận thức
a) Tóm tắt của giai đoạn này như sau:
- Tạo tình huống có vấn đề.
- Phát hiện và nhận dạng vấn đề nảy sinh.
- Phát biểu vấn đề cần giải quyết.
Đây là giai đoạn đặt học sinh vào tình huống có vấn đề, mục đích chính của giai
đoạn này là:
+ Làm xuất hiện trƣớc học sinh mâu thuẫn nhận thức, giúp học sinh xác định rõ
nhiệm vụ nhận thức và tiếp nhận nó, tức là tạo ra nhu cầu nhận thức ở học sinh.
+ Kích thích ở học sinh hứng thú nhận thức sao cho các em phấn khởi, sẵn sàng
giải quyết vấn đề một cách liên tục.
+ Đặt học sinh trƣớc những khó khăn vừa sức, những khó khăn này khiến các em
phải căng óc ra suy nghĩ giải quyết nhƣng không đƣợc khó quá để làm mất hứng thú
của học sinh. Khó khăn có thể giải quyết đƣợc sẽ củng cố niềm tin của học sinh.
b) Các biện pháp xây dựng tình huống có vấn đề
Khâu đầu tiên của giai đoạn này là tổ chức điều kiện làm nảy sinh tình huống có
vấn đề. Có nhiều cách tổ chức tình huống có vấn đề, các biện pháp xây dựng tình
huống có vấn đề có thể nhƣ sau:

11

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


- Kể chuyện mở đầu về ý nghĩa khoa học kĩ thuật và đời sống của hiện tượng sẽ
được nghiên cứu.
- Dùng thí nghiệm Vật lý
Ví dụ: Khi dạy bài định luật Bec-nu-li, để đƣa học sinh vào tình huống có vấn đề,
giáo viên có thể thí nghiệm đơn giản: Đặt hai tờ giấy mỏng song song, gần nhau và đặt
câu hỏi: Các tờ giấy sẽ chuyển động thế nào (gần lại nhau hay ra xa nhau?) nếu ta thổi
một luồng không khí vào khe giữa hai tờ giấy? Quan niệm thông thƣờng của học sinh
cho rằng chúng sẽ chuyển động ra xa nhau, nhƣng kết quả thí nghiệm ngƣợc lại với
quan niệm của học sinh, khi đó xuất hiện tình huống cần nhận thức.
- Sử dụng các bài toán Vật lý
Đó là các bài toán thƣờng dẫn tới các kết quả có tính chất nghịch lí hoặc không phù
hợp với thực tế, trên cơ sở đó tạo ra vấn đề cần giải quyết.
- Sử dụng các mẩu chuyện lịch sử hoặc các sự kiện, kết luận của các nhà bác học
các tƣ liệu trong lịch sử khoa học kĩ thuật, xã hội, thậm chí cả văn học. Ví dụ: Khi
nghiên cứu định luật Niu-tơn thứ nhất, để hình thành định luật quán tính, khi mô tả
chuyển động quán tính trong cuốn "Cơ học" A-ri-xtốt viết "Một vật đang chuyển động
sẽ dừng lại nếu lực đặt lên nó ngừng tác dụng". Hỏi: "Kết luận đó của A-ri-xtốt đúng
không?"
c) Một số kiểu tình huống có vấn đề
Tuỳ theo tính chất của mâu thuẫn xuất hiện, ngƣời ta phân biệt một số kiểu tình
huống có vấn đề đòi những cách giải quyết khác nhau về mặt phƣơng pháp dạy học.
Sau đây là một số kiểu tình huống có vấn đề có thể vận dụng trong dạy học Vật lý:
- Tình huống đột biến đƣợc tạo ra bằng cách cung cấp những sự kiện, hiện tƣợng
không thể giải quyết đƣợc bằng những kiến thức và kĩ năng sẵn có.
- Tình huống bất ngờ: Xuất hiện khi học sinh gặp những sự kiện, hiện tƣợng bất
thƣờng, không ngờ là có thể xảy ra nhƣ thế. Cách giải quyết là làm sáng tỏ nguyên
nhân của hiện tƣợng (ví dụ: các hiện tƣợng "lạ").
- Tình huống không phù hợp: là các tình huống trong đó chứa đựng các "nghịch lí",
tức là những sự kiện, hiện tƣợng trái với quan niệm thông thƣờng của học sinh (chẳng
hạn "nghịch lí thuỷ tĩnh học"). Khi giải quyết vấn đề cần phân tích chỗ sai trong cách
hiểu thông thƣờng, từ đó nhận thức đƣợc chân lí của khoa học.
12

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


- Tình huống xung đột: Là tình huống trong đó có sự kiện, quan điểm trái ngƣợc
nhau (ví dụ: bản chất ánh sáng là hạt hay là sóng) - học sinh phải tìm hiểu phân tích
hiện tƣợng, phê phán quan điểm sai để tìm ra chân lí.
- Tình huống bác bỏ: Là tình huống đặt ra cho học sinh phải bác bỏ một kết luận
phản khoa học, một luận đề sai lầm. Chẳng hạn theo A-ri-xtốt "vật nặng gấp đôi thì rơi
nhanh gấp đôi". Có thể dùng để tạo tình huống bác bỏ.
- Tình huống lựa chọn xuất hiện khi học sinh phải lựa chọn trong những phƣơng án
để giải quyết lấy một phƣơng án hợp lí nhất ở những điều kiện cụ thể.
Tuy nhiên cách phân tích nhƣ trên chỉ là tƣơng đối, quy ƣớc, vì một tình huống cụ
thể có thể bao hàm nhiều tính chất xen kẽ.
Vì một tình huống có thể có nhiều vấn đề này sinh cùng một lúc trong mối liên hệ
hữu cơ với nhau, có vấn đề chính, có vấn đề phụ, vì vậy cần lựa chọn vấn đề cơ bản để
giải quyết trên cơ sở đó giải quyết các vấn đề khác.
Khi đã đƣa học sinh vào tình huống có vấn đề, họ có mong muốn giải quyết 1 vấn
đề, họ ở tƣ thế sẵn sàng suy nghĩ vƣợt khó khăn để giải quyết vấn đề với niềm tin có
thể giải quyết đƣợc vấn đề đã đặt ra. Khi đó giai đoạn đề xuất vấn đề kêu thúc và tiếp
theo là giai đoạn nghiên cứu giải quyết vấn đề.
2. Giai đoạn giải quyết vấn đề
a) Các công việc của giai đoạn này là:
- Đề xuất các giả thuyết;
- Lập kế hoạch giải quyết vấn đề;
- Thực hiện kế hoạch giải.
b) Mục đích của giai đoạn này là:
- Đƣa học sinh vào con đƣờng tự lực, khai thác tri thức.
- Làm cho học sinh quen dần với phƣơng pháp khoa học trong nghiên cứu giải
quyết vấn đề.
- Để đạt mục đích ấy giai đoạn này bao gồm hai yếu tố cơ bản: Xây dựng giả
thuyết và kiểm chứng giả thuyết.
Học sinh có thể rèn luyện đƣợc năng lực nhận thức một cách tự lực và sáng tạo khi
họ biết cách nghiên cứu giải quyết vấn đề, mà việc nghiên cứu giải quyết vấn đề trong
khoa học thì nhất thiết diễn ra theo con đƣờng đề xuất và phát triển giả thuyết.
13

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


Giả thuyết là một vấn đề giả sử có, đề ra để giải thích một hiện tƣợng nào đó và đòi
hỏi phải đƣợc xác minh bằng thí nghiệm hoặc bằng những luận chứng khoa học.
Giả thuyết là một hình thức độc đáo của tƣ duy, nó bao gồm một số khái niệm,
phán đoán, suy lí giả định, đồng thời nó chính là quá trình đề xuất, chứng minh, phát
triển những điều đã giả định. Vì vậy giả thuyết có một vai trò quan trọng trong công
việc rèn luyện tƣ duy khoa học.
Có hai con đƣờng đề xuất và chứng minh giả thuyết: Con đƣờng diễn dịch ngoại
suy và con đƣờng diễn dịch tƣơng tự.
Việc lôi cuốn học sinh vào con đƣờng xây dựng giả thuyết đòi hỏi phải rèn luyện
cho họ có kĩ năng quan sát một cách có mục đích các sự vật và hiện tƣợng trong khuôn
khổ tình huống có vấn đề, rồi sau đó vận dụng các tri thức đã có để xây dựng giả
thuyết dựa trên cơ sở quan sát đó. Ở đây có sự kết hợp nhận thức của cảm tính với
nhận thức lí tính.
Trƣớc một tình huống có vấn đề học sinh đề ra đƣợc nhiều giả thuyết khác nhau và
giáo viên hƣớng dẫn học sinh tiến hành luận chứng cho giả thuyết, nghĩa là chọn lọc
một cách có căn cứ một trong các giả thuyết đã đề ra làm con đƣờng đáng tin nhất để
giải quyết vấn đề, cách chọn lọc tốt nhất là suy từ các giả thuyết ra các hệ quả khác
nhau rồi kiểm tra các hệ quả đó bằng kinh nghiệm sẵn có hay bằng thí nghiệm, kết quả
là sẽ loại trừ đƣợc những giả thuyết sai lầm.
Khi đã chọn đƣợc một giả thuyết tƣơng đối có triển vọng rồi thì phải kiểm chứng
các giả thuyết đó. Đối với Vật lý học việc kiểm chứng các giả thuyết thƣờng đƣợc thực
hiện nhờ thí nghiệm. Chú ý lựa chọn thí nghiệm kiểm chứng sao cho hiện tƣợng thí
nghiệm đƣợc đơn nhất, thiết bị thí nghiệm đơn giản, tiến hành thí nghiệm ngắn gọn
hợp lí, kết luận rút ra từ thí nghiệm xuất hiện một cách logic và nằm trong phạm vi
kiến thức mà học sinh có thể hiểu đƣợc.
3. Kiểm tra, vận dụng kết quả
Các công việc cụ thể của giai đoạn này là
a) Thảo luận kết quả và đánh giá;
b) Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu;
c) Phát biểu kết luận
d) Đề xuất vấn đề mới
14

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


Trong giai đoạn này chú ý cho học sinh vận dụng sáng tạo các tri thức đã thu nhận
đƣợc, tức là vận dụng để giải quyết những tình huống mới, khai thác với những tình
huống mới gặp phải khi thu nhận kiến thức.
1.2.4 Ƣu điểm của phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Phƣơng pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề giúp học sinh nắm đƣợc tri
thức và hành động trí tuệ sâu sắc, vững chắc; tạo điều kiện cho học sinh phát huy tính
sáng tạo, nâng cao hứng thú nhận thức, hình thành nhu cầu hoạt động tìm kiếm, phát
hiện vấn đề; giúp học sinh bồi dƣỡng đƣợc những phẩm chất, tác phong của ngƣời làm
khoa học, dần hình thành cho học sinh năng lực thu thập, phân tích, xử lí thông tin
truyền bá ý tƣởng thông tin, công tác tổ chức, hoạt động học tập. Vận dụng phƣơng
pháp dạy học này, đòi hỏi giáo viên phải phấn đấu nâng cao trình độ chuyên môn, có
kiến thức chuyên sâu về môn học và liên ngành, có phƣơng pháp ứng xử sƣ phạm.
1.2.5 Các mức độ của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Tuỳ theo mức độ tham gia của học sinh vào quá trình nghiên cứu và giải quyết vấn
đề ngƣời ta phân chia dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề thành bốn mức độ.
Mức 1: Giáo viên nêu vấn đề, nêu cách giải quyết vấn đề; Học sinh thực hiện cách
giải quyết vấn đề theo hƣớng dẫn của giáo viên. Giáo viên đánh giá kết quả làm việc
của học sinh.
Mức 2: Giáo viên nêu vấn đề, gợi ý để học sinh tìm ra cách giải quyết vấn đề.
Học sinh thực hiện cách giải quyết vấn đề. Giáo viên và học sinh cùng đánh giá.
Mức 3: Giáo viên cung cấp thông tin tạo tình huống, học sinh phát hiện và xác định
vấn đề nảy sinh, tự lực đề xuất các giả thuyết và lựa chọn giải pháp, học sinh thực hiện
cách giải quyết vấn đề với sự giúp đỡ của giáo viên khi cần. Giáo viên cùng học sinh
đánh giá.
Mức 4: Học sinh tự lực phát hiện vấn đề nẩy sinh trong hoàn cảnh của mình hoặc
của cộng đồng, lựa chọn vấn đề phải giải quyết. Học sinh giải quyết vấn đề, tự đánh
giá chất lƣợng và hiệu quả.
1.3 Vấn đề tự làm thiết bị dạy học
Hiện nay trong công tác thiết bị trƣờng học, vấn đề tự làm đồ dùng dạy học đang
trở thành một xu thế quan trọng của thế giới. Ở các nƣớc châu Á và Châu Đại Dƣơng,
nghiên cứu vấn đề tự làm đồ dùng dạy học đƣợc tiến hành dƣới sự bảo trợ của
15

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


UNESCO khu vực trong "Chƣơng trình cách tân giáo dục để phát triển" (APEID),
dƣới tiêu đề "phát triển các thiết bị dạy học rẻ tiền". UNESCO khu vực châu Á và
châu Đại Dƣơng đã tổ chức nghiên cứu chuyên đề này thông qua các nƣớc thành viên.
UNESCO đã giúp các nƣớc tổ chức nhiều Hội thảo khoa học quốc gia, trên cơ sở đó
đã tổ chức những hội thảo chuyên đề khu vực và phân khu vực theo những thời gian
và chủ đề thích hợp
Ý nghĩa và khả năng tự làm đồ dùng dạy học
Vấn đề tự làm đồ dùng dạy học có ý nghĩa rất to lớn đối với quá trình giáo dục về
mặt nhận thức, sƣ phạm và kinh tế.
Vấn đề nhận thức: Qua việc tự làm đồ dùng dạy học, học sinh nắm các vấn đề
khoa học sâu sắc và bền vững hơn, tƣ duy tích cực, sáng tạo và hứng thú học tập của
các em đƣợc bồi dƣỡng; kĩ năng thực hành và các phẩm chất khác của các em có điều
kiện phát triển. Đối với học sinh, tự làm đồ dùng dạy học là một khâu của quá trình
nhận thức : vận dụng kiến thức để cải tạo thực tiễn.
Trong nhiều trƣờng hợp, bản thân hoạt động thực hành không chỉ là một phƣơng
tiện rèn luyện kĩ năng mà còn là nguồn nhận thức. Nếu không qua các hoạt động đó thì
học sinh không thể nắm đƣợc những kiến thức và hình thành những phẩm chất rất
quan trọng của một ngƣời lao động mới.
Vì vậy, không phải hiện nay còn nghèo, chúng ta mới phát động phong trào tự làm,
mà sau này, khi đất nƣớc ta đã trở thành giàu có, vấn đề tự làm đồ dùng dạy học vẫn
có vị trí xứng đáng của nó.
Các dụng cụ tự làm thoả mãn tính thời sự, phục vụ kịp thời những vấn đề mà xã
hội đang đặt ra, phù hợp với đặc điểm địa phương và trình độ nhận thức của học sinh
trong những điều kiện cụ thể, do đó đem lại hiệu quả sƣ phạm cao hơn. Đây là những
ƣu điểm mà các dụng cụ do nhà máy sản xuất không thể nào đáp ứng đƣợc.
Khi nói đến ý nghĩa kinh tế của đồ dùng dạy học tự làm có phải chúng ta thừa nhận
rằng sản xuất thủ công của thầy giáo và học sinh tiết kiệm hơn sản xuất công nghiệp
không ? Đứng về mật năng suất lao động thuần tuý mà xét, thì sản xuất thủ công có
năng suất lao động cũng nhƣ chất lƣợng sản phẩm kém hơn sản xuất công nghiệp
nhiều. Nhƣng, tiết kiệm là ở chỗ nhiều dụng cụ tự làm đem lại hiệu quả sƣ phạm cao
hơn, huy động đƣợc năng lực và trí sáng tạo của hàng triệu giáo viên và học sinh, tận
16

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


dụng đƣợc nguồn vật tƣ rất phong phú và đa dạng mà nền sản xuất xã hội nhiều khi
không sử dụng đến. Nhƣ vậy không phải đồ dùng dạy học nào cũng cần và có thể tự
làm.
Cần nhấn mạnh rằng ở các nƣớc phát triển vấn đề tự làm thƣờng chỉ đặt ra cho học
sinh nhƣ là một khâu của quá trình học tập. Còn đối với giáo viên thì vấn đề tự làm về
thực chất là lắp ráp các thiết bị theo các tƣ tƣởng dạy học mới, trên cơ sở tận dụng
những thiết bị đã đƣợc trang bị khá phong phú.
Ở chúng ta cũng nhƣ ở các nƣớc chậm phát triển khác, vấn đề này đặt ra cho giáo
viên nhƣ là một biện pháp nhằm làm phong phú thêm cơ sở vật chất cho nhà trƣờng
đồng thời bồi dƣỡng nghiệp vụ sƣ phạm cho thầy giáo.
Thật vậy, dạy học cũng nhƣ phần lớn các ngành lao động khác, trình độ nghiệp vụ
của thầy giáo phải đƣợc thể hiện qua việc sử dụng công cụ. Điều đó cũng giống ngƣời
thợ thể hiện trình độ tay nghề của mình qua việc sử dụng công cụ lao động của họ.
Ngƣời thầy giáo khi sử dụng thiết bị trong quá trình dạy học, năng suất lao động sẽ
tăng lên. Gắn liền với thiết bị, lao động của ngƣời thầy sẽ có tính đặc thù của nó và
nghiệp vụ sƣ phạm của ngƣời thầy sẽ đƣợc bồi dƣỡng qua quá trình sử dụng thiết bị.
Bây giờ ta sẽ nghiên cứu vấn đề tự làm đồ dùng dạy học có những khả năng gì
trong việc giải quyết các yêu cầu trang bị nhà trƣờng nói chung, đặc biệt, có thể giải
quyết vấn đề gì cho cải cách giáo dục?
Hiện nay cải cách giáo dục đang đặt ra cho công tác thiết bị trƣờng học những yêu
cầu cao và hết sức to lớn. Cải cách giáo dục đòi hỏi phải trang bị toàn diện và cân đối
cho các hoạt động giáo dục, các môn học và cấp học. Số giờ thực hành chiếm tỉ lệ khá
cao trong tổng số tiết học. Ở một số môn trong một số phần, giờ thực hành chiếm tới
10 - 15% tổng số giờ giảng dạy. Đáp ứng đƣợc yêu cầu trang bị cho cải cách giáo dục
là vấn để hết sức khó khăn. Trƣớc tình hình đó có thể giải quyết vấn đề trang bị cơ sở
vật chất nhà trƣờng theo hai hƣớng : tự làm và nhà nƣớc cung cấp.
Trong những năm qua, mặc dù nhà nƣớc đã cố gắng đầu tƣ vào sản xuất đồ dùng
dạy học, nhƣng đến nay trừ một số trƣờng trọng điểm của Trung ƣơng và địa phƣơng,
tình hình thiết bị nói chung vẫn vô cùng thiếu thốn, nhiều nơi hầu nhƣ chƣa có gì.
Nhƣ vậy, nếu số vốn đầu tƣ có tăng lên gấp đôi hay gấp ba (mà đó là vấn đề không
thể có trong những năm tới) vẫn không đáp ứng đƣợc nhu cầu do cải cách giáo dục đặt
17

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


ra.
Vấn đề có lẽ sẽ hoàn toàn bế tắc, nếu không đi theo con đƣờng khác: Vận động
quần chúng giáo viên và học sinh tự làm đồ dùng dạy học.
Hiện nay phong trào tự làm đồ dùng dạy học đã phát triển rộng khắp. Có nơi việc
làm đồ dùng dạy học đƣợc xem nhƣ là một nhiệm vụ bắt buộc của giáo viên và học
sinh.
Qua phong trào thi đua tự làm đồ dùng dạy học, nhiều địa phƣơng đã đạt đƣợc
những kết quả đáng khích lệ.
Cùng với phong trào thi đua tự làm đồ dùng dạy học, phong trào sử dụng đồ dùng
dạy học đã và đang đƣợc đẩy mạnh. Ở một số địa phƣơng điều đó đã thực sự góp phần
nâng cao chất lƣợng dạy học.
Nhƣ vậy, bên cạnh việc tăng cƣờng việc sản xuất đồ dùng dạy học ở các xí nghiệp
trung ƣơng và địa phƣơng, việc tổ chức quần chúng giáo viên và học sinh tự làm đồ
dùng dạy học là một trong những biện pháp quan trọng nhằm đẩy mạnh tốc độ, trang
bị cho nhà trƣờng, một bƣớc thỏa mãn những yêu cầu do cải cách giáo dục đặt ra, góp
phần nâng cao chất lƣợng giáo dục.
1.4 Sử dụng thiết bị theo tinh thần dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Theo Thái Duy Tuyên “Trong những năm gần đây, lí luận học ở các nước nói
nhiều đến những PPDH mới, trong đó có dạy học nêu vấn đề, mà thực chất của nó là
điều khiển để học sinh tự tìm kiếm lấy kiến thức, trên cơ sở tích cực hóa hoạt động
nhận thức của họ. Để làm việc này thầy giáo cần có những thiết bị tương ứng. Việc
biên soạn lí thuyết sáng tạo và sử dụng các thiết bị dạy học theo tinh thần nêu vấn đề
lúc này tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiện đại hóa các PPDH.”
1.4.1 Cơ sở lý luận của việc sử dụng thiết bị dạy học theo tinh thần dạy học phát
hiện và giải quyết vấn đề
1.4.1.1 Yêu cầu của một tình huống có vấn đề
Nhƣ mọi ngƣời đều biết, xây dựng tình huống có vấn đề là một giai đoạn quan
trọng của quá trình dạy học, nếu thiếu nó thì quá trình tƣ duy sáng tọa không thể khởi
phát đƣợc.
Thực tế giảng dạy cho thấy việc xây dựng tình huống có vấn đề sẽ gặp nhiều khó
khăn nếu không có những thiết bị cần thiết. Từ thực nghiệm sƣ phạm mà chúng tôi đã
18

Số hóa bởi trung tâm học liệu

http://www.lrc.tnu.edu.vn/


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×