Luận văn 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Ngọc Hương Mỹ 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 Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2010 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này, tôi đã nhận được sự 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 tiềm 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 thức định hướng chương trình hóa. Đó là xây dựng hệ thống câu hỏi tìm tòi để đàm thoại với học sinh và đặt ra hệ thống các yêu cầu để học sinh thực hiện theo một trình tự chặt chẽ, từng bước trong việc xây dựng các mô hình kiến thức. Hệ thống câu hỏi và các yêu cầu của giáo viên phải đảm bảo tính logic và phải dựa trên trình độ hiểu biết đã có của học sinh. Nó như sợi dây dẫn đường để học sinh có thể lần theo đi tới đích. Do đó, việc xây dựng hệ thống câu hỏi và các yêu cầu của giáo viên là rất quan trọng và phải được chuẩn bị trước theo một dàn ý chặt chẽ. - Định hướng suy luận – tương tự Là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ ra mục đích hành động và những phương pháp hành động tương tự như những hành động học sinh đã thực hiện và đã nắm được, rồi từ đó, cho học sinh chuyển sang hành động tìm tòi với đối tượng mới. Kiểu định hướng này có tác dụng giúp học sinh hành động tìm tòi nhưng vừa sức.  Kiểu định hướng tìm tòi Là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ ra mục đích hành động cho học sinh và cung cấp những gợi ý hoặc phương pháp chung nhất cho hành động. Những phương thức mới này học sinh chưa hề biết hoặc dựa vào đâu để hành động nên hoàn toàn phải tự lực tìm tòi theo gợi ý đó để đạt đến mục đích cuối cùng. Kiểu định hướng này có tác dụng cao hơn về phát triển năng lực nhận thức cho học sinh so với các kiểu định hướng trên và tương đối phù hợp với đối tượng học sinh trung học. Tuy nhiên, một nhược điểm của nó là cần phải có nhiều thời gian.  Kiểu định hướng tìm tòi sáng tạo Là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ ra mục đích hành động và cung cấp những điều kiện cần thiết cho học sinh hành động. Còn học sinh phải tự lực tìm ra phương thức hành động và thực hiện hành động để sáng tạo tri thức, kỹ năng mới. Tất nhiên, ở đây, sự sáng tạo của học sinh là sáng tạo lại, phải tổ chức cho họ làm theo cách mà các nhà khoa học đã làm. 1.4.2.4. Nhận xét Trong các kiểu định hướng trên thì định hướng tìm tòi sáng tạo là kiểu định hướng ở mức độ cao nhất. Kiểu định hướng này cho phép học sinh tự lực hoạt động chiếm lĩnh tri thức, kích thích hoạt động sáng tạo. Hành động của học sinh theo định hướng này là hành động nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo. Trong quá trình dạy học, nếu thực hiện kiểu định hướng tìm tòi sáng tạo thì khả năng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh đạt hiệu quả nhất. Tuy nhiên, thực hiện kiểu định hướng này là khó khăn và phức tạp nhất, đòi hỏi trình độ hiểu biết cao và năng lực toàn diện của giáo viên cũng như của học sinh. Kiểu định hướng tìm tòi và suy luận cho phép dẫn dắt học sinh tự lực hoạt động theo một phương pháp nhất định, tuy không phát triển tư duy sáng tạo cao nhưng được rèn luyện nhiều về tư duy logic. Mọi đối tượng học sinh hầu như đều có thể thực hiện được các yêu cầu hành động theo định hướng này. Kiểu định hướng theo mẫu tuy ở mức độ thấp về phát triển tư duy nhưng nó dễ thực hiện và có thể áp dụng cho mọi đối tượng học sinh. Đồng thời, nó có vai trò không thể thiếu trong việc sử dụng hai kiểu định hướng trên nên cũng cần sử dụng nó hợp lí. Như vậy, trong quá trình dạy học không thể luôn luôn định hướng sáng tạo, có những giai đoạn vẫn phải định hướng suy luận và theo mẫu. Vấn đề là mức độ sử dụng và sự phối hợp chúng như thế nào cho phù hợp với nội dung kiến thức, với trình độ học sinh và cả các yếu tố khác như thời gian, cơ sở vật chất. Việc định hướng có thể được thực hiện từng bước, theo yêu cầu từ cao đến thấp, từ tổng quát đến bộ phận, trình tự như sau:  Đầu tiên, định hướng tìm tòi sáng tạo, yêu cầu học sinh phải tự lực giải quyết vấn đề.  Sau đó, nếu học sinh không đáp ứng được thì sự định hướng tiếp theo là suy luận: cụ thể hóa hơn, chi tiết hơn, thu hẹp phạm vi, mức độ tìm tòi cho học sinh.  Nếu học sinh vẫn không thực hiện được thì phải chuyển sang định hướng theo mẫu.  Phương pháp định hướng tìm tòi sáng tạo [25], [35] Theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng, cơ sở quan trọng nhất của việc định hướng tìm tòi sáng tạo là tổ chức các tình huống học tập 1.4.3. Tình huống học tập vật lý 1.4.3.1. Khái niệm Tình huống học tập là những tác động dưới mọi hình thức của giáo viên vào học sinh nhằm chỉ ra mục đích hành động, cung cấp những dữ kiện cần thiết cho học sinh, tạo các điều kiện, tạo hứng thú để họ có thể dựa vào đó tự lực hành động trong một lĩnh vực nào đó. Lưu ý rằng, giáo viên chỉ cung cấp điều kiện và có thể gợi ý, không cung cấp phương thức hành động hoặc dẫn dắt hành động cụ thể. Những tình huống này phải phù hợp với logic nhận thức của học sinh (phù hợp với trình độ nhận thức, với các kinh nghiệm và kiến thức hiện có …). Một tình huống vật lý có thể được mô tả như sau:  Nó là tập hợp các tác động vật thể, mô hình hoặc tinh thần do giáo viên tổ chức nhằm đến học sinh với mục đích cho họ tiếp nhận giải quyết vấn đề vật lý, tạo được tâm lý hưng phấn và các điều kiện ở các mức độ khác nhau nhằm giúp học sinh hành động giải quyết vấn đề.  Vấn đề là một nhiệm vụ nhận thức mà học sinh không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần bằng các kiến thức, kỹ năng, phương thức hành động đã có, mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải quyết được và khi giải quyết được thì học sinh thu được những kiến thức, kỹ năng, phương thức hành động mới. Tình huống học tập là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải quyết mà học sinh cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được nên kích thích hoạt động nhận thức tích cực của học sinh. Để giải quyết vấn đề, học sinh phải tìm tòi, sáng tạo những tri thức mới, phương thức hành động mới. Các kiểu tình huống học tập tạo được tâm lý hưng phấn, kích thích hoạt động nhận thức tích cực của học sinh: - Tình huống lựa chọn: học sinh ở trạng thái cân nhắc, suy nghĩ, khi cần lựa chọn một phương án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải quyết vấn đề (tức là cần lựa chọn mô hình vận hành được). - Tình huống bất ngờ: học sinh ở trạng thái ngạc nhiên khi gặp cái mới lạ, chưa hiểu vì sao, cần biết căn cứ lí lẽ (tức là cần một mô hình mới). - Tình huống bế tắc: học sinh ở trạng thái túng bí, khi chưa biết làm thế nào giải quyết được khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết (tức là cần một mô hình mới). - Tình huống không phù hợp: học sinh ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc khi gặp sự kiện trái ngược với kết quả có thể rút ra được từ căn cứ lí lẽ đã có, do đó cần xét lại để có căn cứ lí lẽ thích hợp hơn (tức là cần mô hình thích hợp hơn). - Tình huống phán xét: học sinh ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải thích với các căn cứ lí lẽ khác nhau, cần xem xét, kiểm tra các căn cứ lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra, hợp thức hoá các mô hình đã được đề cập). - Tình huống đối lập: học sinh ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách giải thích có vẻ logic, nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ đã được chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm để bảo vệ căn cứ lí lẽ đã chấp nhận (tức là bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức).  Về bản chất, tình huống vật lý là một bài toán, đó là một hệ thống thông tin bao gồm hai bộ phận luôn mâu thuẫn với nhau. Bộ phận thứ nhất là dữ kiện bao gồm tất cả những thông tin đã cho một cách tường minh hoặc tiềm ẩn có liên quan tới bài toán. Bộ phận thứ hai là yêu cầu bao gồm những thông tin mà bài toán đòi hỏi phải tìm ra cho việc giải bài toán. Việc giải bài toán xét cho cùng là sự đối chiếu các điều kiện với các yêu cầu của bài toán. Một tình huống càng ít điều kiện và nhiều yêu cầu thì càng phức tạp. Sự phức tạp hay đơn giản của tình huống còn phụ thuộc vào sự thể hiện tường minh hay tiềm ẩn của các điều kiện. Tình huống học tập có độ khó thấp nhất là bài toán trong đó có nêu rõ tất cả các dữ kiện được gọi là “bài toán có vấn đề”. Để giải quyết bài toán này chỉ cần xây dựng những mối liên hệ không cho sẵn trong các dữ kiện đã có, xây dựng những biến đổi của dữ kiện mà học sinh chưa biết. 1.4.3.2. Điều kiện để xây dựng tình huống học tập - Trước tiên, giáo viên phải xác định rõ kiến thức cần xây dựng là gì, mức độ và yêu cầu của học sinh. Từ đó, xây dựng câu hỏi cơ bản và dự kiến những khó khăn học sinh gặp phải khi trả lời câu hỏi. - Giáo viên phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề đặt ra là học sinh chiếm lĩnh được kiến thức cụ thể gì (diễn đạt cô đọng và chính xác nội dung đó). - Giáo viên phải soạn thảo được một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề giao cho học sinh, sao cho học sinh sẵn sàng đảm nhận nhiệm vụ đó và cảm thấy tự mình có thể giải quyết được nhiệm vụ. Một nhiệm vụ cần có hai yếu tố cơ bản: dữ kiện cần cung cấp và lệnh hoặc câu hỏi (yêu cầu) đề ra cho học sinh. - Sau cùng, giáo viên phải dự định tiến trình định hướng giúp đỡ học sinh một cách hợp lý, phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để họ tự lực giải quyết vấn đề.  Lưu ý: Một tình huống thích hợp là tình huống đã được thực tế xác nhận có thể định hướng cho học sinh hành động tìm tòi sáng tạo. Có nhiều tình huống thích hợp cho một hành động tìm tòi. Chúng khác nhau ở mức độ, phù hợp với từng đối tượng. Do đó, giáo viên cần phải linh hoạt trong việc xây dựng các tình huống học tập sao cho có được một tình huống học tập thích hợp Một cách tạo tình huống học tập hiệu quả nên được đưa vào trong dạy học là sử dụng quan niệm vốn có của học sinh liên quan tới kiến thức cần xây dựng. Theo tác giả Nguyễn Hữu Tòng, tri thức mới cần được xây dựng trên các kiến thức đã có và đồng thời phải đối chọi lại với các quan niệm đã có. Tri thức mới, với ý nghĩa đúng đắn của nó, chỉ có thể thực sự được xác lập, hòa nhập vào vốn hiểu biết riêng của học sinh, khi mà nó được xây dựng trên cơ sở tri thức đã có của học sinh, đồng thời làm biến đổi và khắc phục được quan niệm cũ. Như vậy, định hướng tìm tòi sáng tạo cho học sinh là liên tục tổ chức các tình huống học tập cho đến khi học sinh có thể tự lực tìm tòi, sáng tạo được. Các tình huống sau tiếp nối các tình huống trước đó bằng cách cung cấp thêm các điều kiện. Tình huống có độ khó thấp nhất được gọi là “bài toán”, các dữ kiện được thể hiện đầy đủ và tường minh. Một tình huống thích hợp là tình huống giúp cho học sinh hành động sáng tạo được và có kết quả. Thực tế không có một tình huống nào thích hợp với mọi học sinh và không thể đòi hỏi tất cả học sinh hành động sáng tạo được trong một tình huống cụ thể. Vì thế cần phải có sự linh hoạt trong việc chuyển sang các loại định hướng khác sau một vài tình huống không thành công sao cho phù hợp với nội dung kiến thức, trình độ học sinh và thời gian dạy học trên lớp. 1.4.4. Tiến trình dạy học một kiến thức vật lý theo tiến trình nhận thức khoa học Trên cơ sở tiến trình nhận thức khoa học vật lý kết hợp với yêu cầu tổ chức hoạt động học tập sáng tạo bằng cách tổ chức các tình huống học tập thích hợp, có thể đề xuất tiến trình dạy học một kiến thức cụ thể như sau: - Trước hết, giáo viên tạo ra một tình huống vật lý mở đầu chứa đựng một vấn đề mà thực tiễn hoặc lý thuyết cần giải quyết. Có nhiều cách để tạo tình huống mở đầu: từ kinh nghiệm sống, quan sát tự nhiên, thí nghiệm, giải bài tập vật lý, kể chuyện lịch sử… Công cụ để giải quyết vấn đề là kiến thức cần xây dựng. Ở tình huống này, có thể học sinh không thể tìm ngay được giải pháp vì kiến thức quá rộng. Do đó, cần có một có một tình huống tiếp theo nhằm định hướng cụ thể hơn cho học sinh. Tác dụng của tình huống vật lý mở đầu là tập cho học sinh hành động phát hiện vấn đề và tạo động cơ nhận thức, kích thích học sinh tích cực tư duy. Trong một số trường hợp, có thể bỏ qua bước này. - Tiếp theo, giáo viên xây dựng một tình huống vật lý cơ bản. Tình huống này chứa đựng một vấn đề nhằm trúng kiến thức cần xây dựng. Tuy nhiên, lúc này học sinh vẫn chưa có đủ dữ kiện để giải quyết. Việc tìm kiếm thêm dữ kiện chính là hành động dự đoán giải pháp (đưa ra ý tưởng mới, giải pháp mới, kiến thức mới) nhằm tìm tòi xây dựng kiến thức mới. Tác dụng của tình huống này chỉ ra mục tiêu của hành động, làm cho học sinh tự chủ hành động xây dựng kiến thức mới. Đây là hành động sáng tạo nhất cần rèn luyện cho học sinh. Nếu học sinh vẫn không tự lực hành động được thì cần định hướng tiếp theo. - Ở bước này, giáo viên cụ thể hóa tình huống cơ bản thành bài toán học tập, tức là nêu rõ các dữ kiện và yêu cầu tìm kiếm. Bài toán đã cung cấp đủ điều kiện tường minh để học sinh tự lực giải quyết bài toán. Nhiệm vụ của học sinh là đi tìm mối liên hệ giữa các dữ kiện, biến đổi dữ kiện để trả lời yêu cầu của bài toán. Như vậy, trong giai đoạn này, học sinh vẫn phải hành động sáng tạo ở mức độ nào đó để thực hiện được nhiệm vụ trên. - Giải quyết vấn đề: Giải bài toán cơ bản, khái quát hóa kết quả bài toán để trở thành kiến thức mới. Kiến thức mới cần phải được kiểm chứng bằng sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. - Tạo các tình huống học tập thích hợp để học sinh có thể thiết lập phương án kiểm chứng kiến thức mới. Tình huống này được thể hiện dưới bài toán kiểm chứng, trong đó các dữ kiện cung cấp cho học sinh là mục đích, phương tiện kiểm chứng và yêu cầu thiết kế các phương án khác nhau. Bài toán kiểm chứng được chia thành 2 bài toán: bài toán lý thuyết, từ kiến thức mới suy ra hệ quả logic có thể kiểm chứng được (tìm điều cần kiểm chứng) và bài toán thực hành nhằm tìm phương án kiểm chứng. - Tiếp theo, học sinh hành động kiểm chứng kiến thức mới, nhận xét sự phù hợp giữa điều cần kiểm chứng với kết quả thực nghiệm. Từ đó dẫn đến kết luận về kiến thức mới. - Vận dụng kiến thức vừa được hợp thức hóa vào vấn đề thực tiễn, qua đó, giúp học sinh thấy rõ được vai trò công cụ của kiến thức: giải thích - tiên đoán thực tiễn. Trên đây là các tình huống chính cần được xây dựng khi giảng dạy một kiến thức theo tiến trình nhận thức khoa học. Tuy nhiên trong thực tiễn giảng dạy, giáo viên có thể xây dựng thêm các tình huống phụ nhằm định hướng cụ thể hơn. Các tình huống phụ cần phải được xây dựng một cách linh hoạt sao cho phù hợp với đặc điểm lớp học, trình độ của học sinh, quan trọng là phải tạo điều kiện cho học sinh thực hiện thành công càng nhiều hành động sáng tạo càng tốt. Tiến trình dạy học một kiến thức vật lý theo tiến trình nhận thức khoa học được mô tả bằng sơ đồ sau: BÀI TOÁN CƠ BẢN VẤN ĐỀ kiến thức cần xây dựng DỮ KIỆN điều kiện cần sử dụng để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN BÀI TOÁN KIỂM CHỨNG VẤN ĐỀ KIỂM CHỨNG DỮ KIỆN KIỂM CHỨNG Giải bài toán nhờ quan sát, thí nghiệm KẾT QUẢ KIẾN THỨC MỚI DẠNG GIẢ THUYẾT Giải bài toán bằng suy luận lý thuyết KẾT QUẢ KIẾN THỨC HỢP THỨC HÓA VẬN DỤNG TÌNH HUỐNG MỞ ĐẦU TÌNH HUỐNG CƠ BẢN BÀI TOÁN CƠ BẢN TÌNH HUỐNG KIỀM CHỨNG BÀI TOÁN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KIỂM CHỨNG Lý thuyết – Thực hành KIẾN THỨC GIẢ ĐỊNH YÊU CẦU DIỄN ĐẠT KIẾN THỨC BÀI TẬP VẬN DỤNG (1) Đề xuất vấn đề (2) Giải quyết vấn đề (3) Kiểm chứng (4) Vận dụng Hệ thống câu hỏi định hướng hành động học tập trong tiến trình dạy học một kiến thức theo tiến trình nhận thức khoa học: 1.4.5. Các giai đoạn sáng tạo trong tiến trình dạy học  Đề xuất vấn đề: bước này đòi hỏi học sinh phải nhanh nhạy để nhận thấy tính chất mới của hiện tượng mà với kiến thức, kinh nghiệm đã có không thể giải quyết được.  Giải quyết vấn đề: bước này đòi hỏi học sinh phải tiến hành các thao tác tư duy, suy luận lý thuyết, phát huy trí tưởng tượng, sáng tạo để đưa ra một giải pháp mới, ý tưởng mới. Đây là bước quan trọng góp phần phát huy trực giác nhạy bén, khả năng sáng tạo của học sinh.  Kiểm chứng: ở bước này, học sinh phải tưởng tượng ra cách thức kiểm chứng giả thuyết, các dụng cụ, thí nghiệm cần thiết và hình dung được sự vận hành và kết quả của thí nghiệm. Điều này đòi hỏi học sinh phát huy trực giác nhạy bén, trí tưởng tượng phong phú, nền tảng kiến thức dồi dào. Vì vậy, đây là bước nhận thức quan trọng góp phần phát triển tư duy sáng tạo của học sinh. Ngoài ra, bước - Vì sao như thế? Có tác dụng gì? Giải thích thế nào? - Sẽ như thế nào nếu…? - Phải thế nào để …? - Làm thế nào để tạo ra được … trong thực tế? - Có cái gì, tính chất nào, nguyên lí nào, mối liên hệ nào chi phối? - Làm thế nào để có thể quan sát và đo được cái gì cần cho sự xác lập tính chất mối liên hệ? và từ đó rút ra kết luận thế nào? - Có thể suy ra điều này từ lý thuyết (từ điều đã biết hoặc từ điều giả định nào đó) như thế nào không? - Đối chiếu các kết quả thực nghiệm và kết quả suy luận lý thuyết có thể kết luận thế nào về tính chất mối liên hệ? - Có thể xác lập (rút ra) tính chất, mối liên hệ đó từ lý thuyết (từ điều đã biết hoặc từ điều giả định nào đó) như thế nào? - Làm thế nào để có thể quan sát và đo được cái gì cần cho việc kiểm tra điều này? và từ đó rút ra kết luận thế nào? - Đối chiếu các kết quả suy luận lý thuyết và kết quả thực nghiệm có thể kết luận thế nào về tính chất mối liên hệ? Diễn đạt (một cách cô đọng, chính xác) như thế nào điều mới xây dựng được hoặc cần huy động để vận dụng? này còn giúp giáo viên kiểm tra được nền tảng kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của học sinh và có sự điều chỉnh thích hợp  Vận dụng: bước này có thể phát triển tư duy sáng tạo của học sinh thông qua sự vận dụng kiến thức vừa xây dựng vào thực tiễn (chế tạo hay cải tiến những mô hình, máy mọc ứng dụng vào cuộc sống). 1.5. Quy trình thiết kế hoạt động dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 1.5.1. Lập sơ đồ tiến trình xây dựng một kiến thức cụ thể theo tiến trình nhận thức khoa học Việc thiết kế phương án dạy học một kiến thức cụ thể cần có cơ sở định hướng khái quát là sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức đó. Trước hết giáo viên phải phân tích cấu trúc nội dung và tiến trình khoa học xây dựng kiến thức cần dạy, sau đó thể hiện tiến trình dạy học trên bằng sơ đồ như bên dưới. Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức mới có 2 giai đoạn quan trọng: - Xây dựng bài toán cơ bản: bao gồm vấn đề cơ bản và các dữ kiện cung cấp cho việc tìm giải pháp, đồng thời xác định phương pháp giải bài toán để tìm kiếm kiến thức cần xây dựng. - Xây dựng bài toán kiểm chứng: bao gồm vấn đề cần kiểm chứng và các dữ kiện cần cung cấp để lập phương án và thực hành kiểm chứng. Việc phân tích tiến trình dạy học xây dựng một kiến thức cụ thể cần phải trả lời được 4 câu hỏi: - Kiến thức cần xây dựng là gì? Được diễn đạt như thế nào? Nó là câu trả lời được rút ra từ việc giải bài toán cụ thể nào? - Lựa chọn giải pháp nào cho bài toán? - Chứng tỏ tính hợp thức khoa học của câu trả lời đó như thế nào? Có những vấn đề cụ thể nào cho kiến thức được xây dựng? - Trình tự logic của các kiến thức đó như thế nào cho phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học? Các giải pháp giúp tìm câu trả lời cho vấn đề cơ bản - Khảo sát thực nghiệm (lập phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm để thu được dữ liệu, xử lý số liệu dẫn đến câu trả lời) - Khảo sát lý thuyết (xuất phát từ những điều đã biết, những kiến thức cũ thông qua suy luận dẫn đến câu trả lời) - Lập mô hình giả thuyết, bài toán lý thuyết-thí nghiệm (lập mô hình giả thuyết trả lời câu hỏi, rút ra hệ quả logic và tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính xác thực của hệ quả đó) Có 3 giải pháp xác nhận tính hợp thức của kiến thức: - Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập với những kiến thức đã có hoặc giữa hệ quả của chúng. - Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập hoặc hệ quả của nó với kết quả thực nghiệm, với kết quả quan sát thực tiễn. - Có sự phù hợp giữa kiến thức được xác lập hoặc hệ quả mà nó tiên đoán với thực tiễn. VẤN ĐỀ kiến thức cần xây dựng DỮ KIỆN điều kiện cần sử dụng để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN VẤN ĐỀ KIỂM CHỨNG DỮ KIỆN KIỂM CHỨNG Giải bài toán nhờ quan sát, thí nghiệm KẾT QUẢ KIẾN THỨC MỚI DẠNG GIẢ THUYẾT Giải bài toán bằng suy luận lý thuyết KẾT QUẢ KIẾN THỨC HỢP THỨC HÓA VẬN DỤNG 1.5.2. Xác định mục tiêu của bài học Mục tiêu dạy học là cái đích mà giáo viên mong muốn đạt được khi dạy học một kiến thức cụ thể. Có hai mục tiêu dạy học cụ thể cần thể hiện rõ trong việc dạy học một kiến thức cụ thể  Mục tiêu thao tác: hành vi mà học sinh thể hiện ra được và có thể kiểm tra đánh giá được thông qua một số tiêu chuẩn cụ thể. Mục tiêu này chỉ rõ những hành động học sinh cần đạt được trong giờ học.  Mục tiêu nhận thức: kết quả học sinh cần đạt được sau khi học kiến thức mới (kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo…). Trong luận văn này, chúng ta quan tâm đến mục tiêu thao tác, tức là phát triển những hành động học tập tích cực, sáng tạo của học sinh. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, có thể phân ra 3 nhóm mục tiêu thao tác: - Các mục tiêu nắm vững hành vi: xác định học sinh cần thực hiện được những hành vi cụ thể. - Các mục tiêu áp dụng hành vi: xác định học sinh sử dụng các kiến thức, kỹ năng để giải bài toán mới. - Các mục tiêu bộc lộ hành vi: xác định học sinh cần bộc lộ những hành vi gì trong một tình huống cụ thể. [25] Theo tác giả Benjamin Bloom, có 6 mức độ của mục tiêu nhận thức: - Nhận biết: biết các tri thức bộ phận, biết cách thức và phương tiện tiếp cận với các tri thức riêng lẻ. Khi đo mức này, ta chỉ yêu cầu học sinh nhớ lại đúng điều cần hỏi. Đây là mức thấp nhất, chỉ đòi hỏi học sinh vận dụng trí nhớ. - Thông hiểu: bao gồm cả kiến thức nhưng ở mức độ cao hơn là trí nhớ. Nó có liên quan đến ý nghĩa và các mối liên hệ của những gì học sinh đã biết, đã học. Ở mức nhận thức này không những học sinh có thể nhớ lại và phát biểu lại nguyên dạng vấn đề đã học mà còn có thể thay đổi vấn đề đã học sang dạng khác tương đương nhưng có ý nghĩa hơn đối với người học. - Áp dụng: bao gồm việc ứng dụng các điều trừu tượng, những nguyên lý, định luật đã học vào các trường hợp đặc biệt, cụ thể. - Phân tích: phân tích các yếu tố, các mối quan hệ, các nguyên tắc cấu trúc - Tổng hợp: tạo ra được thông tin thống nhất, một kế hoạch hoặc một tập hợp các thao tác dự kiến - Đánh giá: đánh giá bằng các dấu hiệu bên trong, bằng các tiêu chuẩn bên ngoài [16] Để xác định được mục tiêu cụ thể như trên đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu chương trình, nội dung tài liệu giáo khoa để hiểu sâu sắc tri thức cần dạy, phác họa được sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức. Sơ đồ này là cơ sở định hướng khái quát cho giáo viên suy nghĩ thiết kế mục tiêu dạy học cụ thể. 1.5.3. Xác định phương tiện dạy học Phương tiện dạy học ở đây chủ yếu là các thiết bị thí nghiệm, được sử dụng để đặt vấn đề hay kiểm chứng kiến thức. Những thiết bị thí nghiệm này phải đơn giản, hiện đại, đảm bảo tính chính xác cao, ngoài ra việc trang bị thiết bị thí nghiệm phải đồng bộ để nhiều nhóm học sinh có thể cùng tiến hành. Ngoài ra, có thể sử dụng thêm các phương tiện khác như: máy vi tính, máy chiếu, tranh ảnh, phim tư liệu… 1.5.4. Xây dựng các tình huống vật lý Dựa vào sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức, đồng thời để học sinh có thể tự chủ sáng tạo xây dựng kiến thức, giáo viên cần phải định hướng hành động cho học sinh bằng cách xây dựng các tình huống học tập chính như sau: - Xuất phát từ kiến thức cần dạy tạo ra tình huống có vấn đề (tình huống mở đầu) mà để giải quyết nó cần phải có kiến thức mới. - Cụ thể hóa kiến thức cần xây dựng để tạo ra tình huống cơ bản. - Dựa vào giải pháp xây dựng kiến thức đặt ra bài toán cơ bản. - Dựa vào giải pháp hợp thức hóa kiến thức tạo tình huống làm bật lên được vấn đề cần kiểm chứng (tình huống kiểm chứng). Thường có hai tình huống: tình huống dẫn đến việc tìm kiếm hệ quả cần kiểm chứng và tình huống dẫn đến việc thiết kế phương án kiểm chứng. - Xây dựng bài tập vận dụng. 1.5.5. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học cụ thể Là việc viết kịch bản cho tiến trình dạy học dựa theo sơ đồ xây dựng kiến thức và các tình huống học tập. Kịch bản này phải đáp ứng các yêu cầu sau: - Thể hiện rõ được ý định của giáo viên trong việc tổ chức kiểm tra, định hướng hành động học tập cho học sinh. - Phải đảm bảo dẫn tới kết luận về kiến thức cần xây dựng một cách chính xác và hợp thức khoa học. - Phù hợp với logic của tiến trình nhận thức khoa học. - Có tác dụng phát huy đến mức cao nhất hoạt động nhận thức nhằm phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh. - Sử dụng hệ thống những câu hỏi định hướng tư duy đúng nội dung kiến thức cần xây dựng và phù hợp với trình độ của học sinh. Kết luận chương 1 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. Hoạt động sáng tạo có thể được kích thích, điều khiển, năng lực sáng tạo có thể được phát triển nếu tìm được phương pháp hợp lí. 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. Đó là quá trình tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập theo định hướng sáng tạo để học sinh có thể tự lực xây dựng kiến thức mới. Chương 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG SÁNG TẠO 2.1. Phân tích chương trình 2.1.1 Nhận xét chung về phần quang hình học Chương trình quang hình học hiện nay được giảng dạy ở 2 cấp học, cấp THCS và cấp THPT. Ở cấp THCS, học sinh được học các khái niệm cơ bản của quang học: nguồn sáng, vật, ảnh, sự truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ ánh sáng, sự tạo ảnh qua gương phẳng, gương cầu, thấu kính. Ở THPT, các kiến thức này sẽ được hoàn chỉnh hơn. Quang hình học là cơ sở của quang kỹ thuật, được xây dựng dựa vào 4 định luật: định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật về tính độc lập của chùm tia sáng, định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng. Quang hình học không giải thích bản chất của các hiện tượng quang học mà chỉ dựa trên các quan niệm hình học để nghiên cứu. Vì vậy các vấn đề nêu ra có ý nghĩa hình học nhiều hơn ý nghĩa vật lý. Cho nên khi giảng dạy phần này, giáo viên cần phải có biện pháp giúp học sinh nắm vững các khái niệm và các định luật cơ bản. Phần quang hình học trong chương trình vật lý 11 đã được chỉnh sửa nhiều so với chương trình ở lớp 12 trước đây, ngay cả chương trình cơ bản và nâng cao cũng có một vài khác biệt. Một số kiến thức cơ bản như sự truyền thẳng, phản xạ ánh sáng qua gương phẳng và gương cầu không được nhắc lại ở THPT. Vì vậy, nếu có thể giáo viên nên dành thời gian nhắc lại các kiến thức này trước khi bắt đầu nội dung mới. Trọng tâm của quang hình học ở THPT là định luật khúc xạ ánh sáng và điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần, qua đó học sinh có thể tự lực xây dựng các kiến thức của phần các dụng cụ quang. Ngoài các bài thực hành, theo yêu cầu của chương trình và nhằm đổi mới phương pháp dạy học, nhiều nội dung được trình bày kết hợp với thí nghiệm nhằm rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy, sáng tạo bằng nhiều hình thức: làm thí nghiệm, xử lý kết quả, rút ra kết luận hay từ thí nghiệm đã có cần phải xử lý để rút ra kết luận. Điểm đặc biệt của chương trình mới này là kiến thức nhấn mạnh nhiều hơn về ứng dụng trong kỹ thuật và trong đời sống, các bài tập định lượng cũng như định tính cũng thường gặp trong thực tế giúp học sinh cảm thấy gần gũi và dễ dàng tiếp nhận vấn đề hơn. Mặt khác khi giảng dạy phần này, giáo viên cần lưu ý đến việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. 2.1.2 Cấu trúc nội dung các bài học trong chương [1] 2.1.2.1 Chuẩn kiến thức và kỹ năng Khúc xạ ánh sáng. 1. Định luật khúc xạ ánh sáng. Chiết suất. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng 2. Hiện tượng phản xạ toàn phần. Cáp quang  Kiến thức - Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng - Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì và mối quan hệ giữa các chiết suất này với tốc độ ánh sáng trong các môi trường - Nêu được tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng - Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng này - Mô tả được sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được ví dụ về ứng dụng của cáp quang và tiện lợi của nó  Kỹ năng - Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng - Giải được các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần Chấp nhận hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi i≥igh Mắt và các dụng cụ quang 1. Lăng kính 2. Thấu kính mỏng 3. Kính lúp 4. Kính hiển vi 5. Kính thiên văn  Kiến thức - Mô tả được lăng kính là gì - Nêu được tác dụng của lăng kính đối với ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc - Nêu được thấu kính mỏng làm gì - Nêu được tiêu điểm, tiêu diện của thấu kính mỏng - Phát biểu được định nghĩa độ tụ của thấu kính và nêu được đơn vị của độ tụ - Nêu được số phóng đại của ảnh tạo bởi thấu kính - Viết được các công thức của thấu kính - Mô tả được cấu tạo của mắt về phương diện quang học - Nêu được sự điều tiết của mắt khi nhìn vật ở điểm cực cận và điểm cực viễn - Nêu được đặc điểm của mắt cận, mắt viễn, mắt lão và cách khắc phục các tật của mắt - Nêu được góc trông và năng suất phân li là gì - Nêu được sự lưu ảnh trên màng lưới là gì và nêu được ví Chỉ đề cập tới kính thiên văn khúc xạ Chỉ yêu cầu giải bài tập về kính hiển vi, kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực đối với người mắt bình thường dụ thực tế ứng dụng hiện tượng này - Mô tả được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn - Nêu được số bội giác là gì - Viết được công thức tính số bội giác của kính lúp, của kính hiển vi và kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực  Kỹ năng - Vận dụng các công thức của lăng kính để tính góc ló, góc lệch và góc lệch cực tiểu - Vận dụng công thức - Vẽ được đường truyền của tia sáng bất kì qua thấu kính mỏng hội tụ, phân kỳ và hệ hai thấu kính đồng trục - Dựng được ảnh của một vật thật tạo bởi thấu kính - Vận dụng công thức của thấu kính mỏng và số phóng đại để giải các bài tập - Giải được các bài tập và mắt và các tật của mắt - Giải được các bài tập về kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn - Giải được các bài tập về hệ quang đồng trục gồm hai hai thấu kính hoặc một thấu kính và một gương phẳng - Xác định tiêu cự của thấu kính phân kỳ bằng thí nghiệm 2.1.2.2 Những lưu ý khi giảng dạy phần quang hình học  Phương pháp đặc thù khi nghiên cứu phần quang hình học Để xét sự tạo thành ảnh do các dụng cụ quang học người ta dựa vào giả thuyết là các dụng cụ đó cho ảnh điểm và ảnh phẳng (loại bỏ các quang sai) mà sử dụng vài phương pháp cơ bản là nghiên cứu sự truyền ánh sáng của một vài tia đặc biệt xuất phát từ vật. Sau khi thay đổi phương truyền bởi các dụng cụ này nếu các tia cắt nhau thật thì đó là ảnh thật của vật, nếu đường kéo dài của chúng cắt nhau thì tạo thành ảnh ảo. Phương pháp này được sử dụng cho việc nghiên cứu sự tạo ảnh bởi gương phẳng, gương cầu, khúc xạ, lăng kính và thấu kính. Để nghiên cứu cho việc tạo ảnh bởi hệ ghép (kính thiên văn, kính hiển vi) người ta sử dụng nguyên tắc: ảnh của quang cụ thứ nhất là vật của quang cụ thứ hai và cứ thế cho tới quang cụ cuối cùng.  Các khái niệm cơ bản - Nguồn sáng: là những vật tự nó phát ra ánh sáng - Vật sáng: gồm nguồn sáng và những vật hắt lại ánh sáng chiếu vào nó. Ở đây, học sinh thường đồng nhất vật sáng với nguồn sáng - Tia sáng là một khái niệm trừu tượng, thuần túy hình học để có thể xây dựng những định luật quang hình học dựa trên quan hệ toán học Tương tự tia sáng, điểm sáng cũng là một mô hình, là một vật sáng mà ta có thể bỏ qua kích thước của chúng (do có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách mà chúng ta nghiên cứu) Vì vậy giáo viên cần nhấn mạnh rằng chùm sáng mới có thật, còn tia sáng chỉ là phương tiện, là mô hình giúp cho việc khảo sát sự truyền ánh sáng theo quan điểm hình học - Vật thật, vật ảo, ảnh thật, ảnh ảo: đây là những khái niệm quan trọng của quang hình học, nắm được những khái niệm này mới hiểu được vấn đề cơ bản của quang hình học  Vật thật, vật ảo Theo SGK 11 cơ bản, vật được định nghĩa như sau: Vật điểm (điểm sáng) là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng. Một vật điểm là thật nếu chùm tia tới là chùm phân kỳ, và là vật ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ Ngoài ra còn có một quy ước: một vật là thật nếu nó đứng trước quang cụ theo đường truyền tia sáng  Ảnh thật, ảnh ảo Theo SGK vật lý 7, ảnh thật có thể hứng được trên mà còn ảnh ảo thì không. Theo SGK vật lý 11 cơ bản, ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng Một ảnh là thật nếu chùm tia ló là chùm tia hội tụ, là ảnh ảo nếu chùm tia ló là chùm tia phân kỳ S S’ S1 S2 S3 Hình 1: S là vật thật, qua thấu kính cho ảnh thật S’ Hình 2: S1 là vật thật,qua thấu kính cho ảnh thật S2, đối với gương phẳng thì S2 lại là vật ảo cho ảnh thật S3 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: khi chiếu chùm ánh sáng tới xiên góc với mặt phân cách của hai môi trường thì một phần ánh sáng bị khúc xạ đi vào môi trường 2, một phần ánh sáng bị phản xạ lại. Thực nghiệm cho thấy sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng được quy định bởi các định luật sau: - Định luật phản xạ ánh sáng: tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và i=i’ - Định luật phúc xạ ánh sáng: tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và sini=n21sinr trong đó n21 là một hằng số không thứ nguyên gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1. Hiện tượng phản xạ toàn phần: khi chùm ánh sáng tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt (n1>n2), ban đầu chỉ thấy tia khúc xạ, nếu tăng dần góc tới thì thấy xuất hiện tia phản xạ, nếu góc tới lớn hơn góc giới hạn thì không còn thấy tia khúc xạ, toàn bộ ánh sáng phản xạ lại môi trường tới. Chữ “toàn bộ” ở đây được hiểu là toàn bộ tia sáng khúc xạ được chuyển thành tia phản xạ, chứ không phải là toàn bộ ánh sáng tới. Lăng kính: Các công thức lăng kính được trình bày trong SGK ứng với trường hợp tia sáng đơn sắc tới mặt bên lăng kính theo hướng từ dưới đáy lên. Trường hợp tia sáng đơn sắc tới mặt bên lăng kính theo hướng từ trên xuống (phía trên pháp tuyến) thì công thức trên được chuyển thành: A = r2 – r1 D = i2 – i1 - A Các dụng cụ quang khác nhau (kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn) đều có cấu tạo dựa trên nguyên tắc xác định ảnh qua một hệ thống thấu kính. Ảnh tạo bởi các dụng cụ quang là ảnh ảo, vị trí của ảnh tùy thuộc vào tác dụng của các dụng cụ quang. Cuối cùng mắt người nhìn ảnh này qua thấu kính mắt ảnh thật hiện trên màng lưới. 2.2. Tìm hiểu tình hình dạy và học phần quang hình học ở trường THPT i1 i2 r1 r2 D Để chuẩn bị cho việc soạn thảo tiến trình dạy học mà học sinh phải tự lực giải quyết vần đề bằng cách vận dụng trí tuệ, kỹ năng và các kiến thức đã có để chiếm lĩnh tri thức mới, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, chúng tôi tiến hành tìm hiểu tình hình dạy và học phần quang hình học ở trường THPT Marie Curie, quận 3, TPHCM 2.2.1 Nội dung tìm hiểu Tình hình học tập của học sinh: trình độ đầu vào của học sinh, tìm hiểu những khó khăn trong quá trình học tập, kiến thức nền phần quang hình học đã được học ở THCS, thái độ học tập của học sinh nói chung và đối với môn vật lý nói riêng Tình hình giảng dạy của giáo viên: tìm hiểu phương pháp và phương tiện chủ yếu mà giáo viên sử dụng để giảng dạy phần quang hình học Cơ sở vật chất của nhà trường, đặc biệt là trang thiết bị của phòng thí nghiệm phục vụ cho môn vật lý 2.2.2 Phương pháp tìm hiểu Dự giờ và trao đổi với các giáo viên trong tổ, mượn và xem sổ giáo án của một số giáo viên đã và đang dạy phần quang hình này. Trao đổi và phát phiếu thu thập ý kiến của học sinh khi được học vật lý, và các em học sinh 12 khi đã học phần quang hình học 2.2.3 Kết quả điều tra tìm hiểu 2.2.3.1 Trang thiết bị phòng thí nghiệm Trường THPT Marie Curie là một trong những trường lớn và lâu đời ở TPHCM, đội ngũ giáo viên có nhiều kinh nghiệm, cơ sở vật chất của trường được đầu tư với quy mô lớn. Tất cả phòng bộ môn được trang bị đầy đủ, bộ thí nghiệm quang hình học khá đầy đủ và chất lượng, đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác giảng dạy phần quang hình học. 2.2.3.2 Hoạt động của giáo viên Phương pháp giảng dạy của giáo viên chủ yếu là thuyết trình, tiến trình dạy học theo đúng trình tự của SGK. Các câu hỏi của giáo viên nêu ra chỉ mang tính đơn thuần là tái hiện kiến thức cũ có liên quan, học sinh thụ động nghe và ghi chép. Mức độ sử dụng phương tiện thí nghiệm còn thấp, chưa được giáo viên quan tâm. Các thí nghiệm chỉ được trình bày theo kiểu thuyết trình, mô tả định tính mà không được tiến hành trên lớp, mặc dù kiến thức quang hình học là trực quan, đòi hỏi cần phải làm nhiều thí nghiệm. Các thí nghiệm này tương đối đơn giản, không mất nhiều thời gian và công việc chuẩn vị tương đối đơn giản. Khi trao đổi với giáo viên về phương pháp giảng dạy như trên thì nguyên nhân là do bất cập về thời gian trên lớp (3 tiết/tuần), cần phải dành thời gian cho học sinh rèn luyện bài tập, do tâm lý ngại biểu diễn thí nghiệm trên lớp. Một nguyên nhân khác là nội dung kiểm tra nặng nề về lý thuyết và bài tập, chưa đánh giá được kỹ năng và tính sáng tạo của học sinh. Đa số giáo viên đều nhất trí rằng việc giảng dạy theo hướng tích cực hóa hoạt động của học sinh, học sinh tự lực giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của giáo viên tạo được hứng thú, phát huy được khả năng sáng tạo của học sinh, đồng thời giúp học sinh nắm vững kiến thức hơn. Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao với phương pháp giảng dạy như trên đòi hỏi phải tốn nhiều thời gian và công sức vì: - Đối tượng dạy của giáo viên là học sinh, từ bé đã quen với cách học thụ động, ít chịu tự lực suy nghĩ, ngại phát biểu ý kiến. - Cách thức tổ chức lớp học như hiện nay vẫn chưa thích hợp với cách dạy sáng tạo - Nội dung SGK quá tải và phân phối chương trình chưa hợp lí, thời gian luyện tập trên lớp ít ỏi, nội dung kiểm tra chỉ đánh giá được kiến thức mang tính “mì ăn liền” 2.2.3.3 Hoạt động của học sinh Trong giờ học: học sinh chủ yếu là người nghe thầy cô giảng giải và trả lời các câu hỏi của giáo viên có nội dung là tái tạo kiến thức đã học. Việc vận dụng kiến thức, vốn kinh nghiệm đã có để xây dựng kiến thức mới là rất ít. Khi kiểm tra, phần đông các em đều học thuộc lòng phần ghi chép trong tập và giải những bài tập định lượng rất máy móc, không có ý nghĩa ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống Học sinh không được tham gia vào hoạt động thực hành thí nghiệm và rất ít được quan sát giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn, dẫn đến tâm lý nhàm chán, thụ động và dễ dàng chấp nhận kiến thức mới, không có khả năng vận dụng kiến thức mới vào thực tiễn Theo tìm hiểu của chúng tôi thì tình hình dạy học như trên rất phổ biến, nhằm đối phó với bệnh thành tích và phân phối chương trình nặng nề. Dạy và học nói chung, đặc biệt là môn vật lý, ngoài việc phải đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức mà còn phải làm cho học sinh tích cực và tự lực tham gia vào quá trình xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức, phát huy được khả năng sáng tạo của học sinh. Cách giảng dạy như thực tế hiện nay chưa đáp ứng được các mục tiêu giáo dục. Trong khuôn khổ luận văn, tôi xin đưa tiến trình dạy học một số bài trong phần quang hình học, tạo điều kiện cho học sinh trở thành chủ thể của ho