Luận văn Xây dựng một số bài giảng trong chương quang học-Vật lý lớp 9 theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM T.P HỒ CHÍ MINH  VŨ THỊ BẠCH THÚY XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI GIẢNG TRONG CHƯƠNG QUANG HỌC-VẬT LÝ LỚP 9 THEO CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH. LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ PHƯỚC LỘC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2010 Phần I: MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài. Trong những năm cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI, đất nước chúng ta nói chung ngành giáo dục và đào tạo (GD và ĐT) nói riêng đã cố gắng rất nhiều nhằm thay đổi thật sự bộ mặt của giáo dục Việt Nam. Một vấn đề nổi trội trong những năm qua mà ai cũng nhận biết, đó là công cuộc thay sách giáo khoa phổ thông một cách triệt để mà chúng ta đã làm từ những năm cuối thế kỉ XX, đến năm học 2008-2009 đã hoàn thành cơ bản. Những cuộc bồi dưỡng giáo viên hàng năm, những chủ trương đổi mới chế độ thi cử và cuộc vận động “hai không” trong toàn ngành…. Tuy nhiên, con đường đổi mới giáo dục của chúng ta vẫn còn dài, còn nhiều khó khăn, vất vả, đòi hỏi toàn dân, toàn ngành, đặc biệt là đội ngũ giáo viên (GV), dù cuộc sống hàng ngày vẫn còn nhiều khó khăn, cần phải nỗ lực nhiều hơn mới có thể hoàn thành được. Một trong những điểm cốt lõi của việc đổi mới giáo dục là đổi mới phương pháp dạy học (PPDH). Chúng ta đã bắt đầu công việc này từ nhiều năm nay, song hầu như chỉ dừng lại ở sự nghiên cứu của các nhà sư phạm. Việc thay đổi PPDH ở trường phổ thông vẫn còn diễn ra chậm chạp, chưa đều khắp. Có nhiều lí do cho vấn đề này. Lí do về sự chậm đổi mới của cán bộ quản lý, lí do về cơ sở vật chất, lí do về người học…trong đó chủ yếu vẫn là lí do của chính mỗi GV. Không nói đến những khó khăn khách quan tồn tại, chỉ nói đến thói quen cố hữu của không ít GV, nó cũng đã cản trở rất nhiều trong vấn đề này. Cho nên các nhà quản lí giáo dục, các nhà giáo dục vẫn phải luôn luôn hỗ trợ, nghiên cứu, khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi hơn nữa cho GV các cấp học, các môn học để họ có thể thể hiện thật sự sự đổi mới của mình. Các phương pháp dạy học truyền thống không còn phù hợp với giai đọan mới. Yêu cầu của xã hội đối với ngành giáo dục trong giai đọan mới là phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Do vậy mà sản phẩm của quá trình đào tạo phải là những con người có khả năng tiếp nhận một cách nhanh chóng những thông tin ngày càng tăng trong thời đại khoa học kĩ thuật phát triển mạnh mẽ, là những con người có óc sáng tạo, có kĩ năng thực hành tốt…Thực tế trong những năm qua cho thấy rất nhiều sinh viên ra trường không đáp ứng được yêu cầu của nhà tuyển dụng. Điều đó dẫn đến một mâu thuẫn là: GV mới ra trường thì không có việc làm trong khi các trường học lại vẫn thiếu GV. Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên một là do việc đào tạo ở các bậc học dưới chưa theo kịp với yêu cầu xã hội. Do áp lực của việc thi cử còn nặng nề cho nên mục đích và động cơ của việc dạy và học chưa nhằm phát huy tính tích cực và kĩ năng thực hành. Nếu cứ tiếp tục kéo dài tình trạng này thì liệu rằng mục tiêu của nước ta là đến năm 2020 sẽ cơ bản trở thành nước công nghiệp có trở thành hiện thực? Có thể do lượng kiến thức trong một tiết học là quá nhiều hoặc có thể do thiếu các thiết bị hỗ trợ dạy học, dụng cụ thí nghiệm… mà việc tiến hành dạy và học trong những năm qua phần lớn là dạy một chiều, nghĩa là GV là người chủ động tổ chức việc dạy học, GV là người truyền đạt những kiến thức cần dạy trong một tiết học cho học sinh (HS) bằng phương pháp diễn giảng, còn HS thì chỉ lắng nghe, ghi chép, về nhà học thuộc lòng để hôm sau trả bài lấy điểm. Họ không có nhiều cơ hội tham gia vào quá trình hình thành tri thức cho mình.Với lối tổ chức dạy học như vậy đã và đang làm giảm hứng thú học tập và hạn chế tính tích cực của HS, dẫn đến tình trạng chán học môn vật lý ở HS trong các trường phổ thông hiện nay. Những kết quả nghiên cứu tâm-sinh lí của HS và điều tra xã hội học gần đây trên thế giới cũng như ở nước ta cho thấy thanh thiếu niên có những thay đổi trong sự phát triển tâm-sinh lí. Trong học tập, họ không thỏa mãn với vai trò của người tiếp thu thụ động, không chấp nhận các giải pháp đã có sẵn do GV đưa ra. Ở lứa tuổi này nảy sinh nhu cầu đó là lĩnh hội tri thức một cách độc lập và phát triển kĩ năng. Phần lớn các kiến thức vật lý ở trường phổ thông là được hình thành từ con đường thực nghiệm. Do vậy, môn vật lý là môn học rất thuận lợi để HS phát triển những kĩ năng thực hành, phát triển khả năng tư duy, sáng tạo thông qua các kiến thức mà GV dạy cho HS ở lớp cũng như các bài tập thí nghiệm giao về nhà. Theo nghị quyết số 40/2000/QH10, ngày 9 tháng 12 năm 2000 của Quốc hội khóa X về đổi mới chương trình giáo dục phổ thông cũng đã khẳng định mục tiêu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông lần này là tăng cường tính thực tiễn, kĩ năng thực hành, năng lực tự học cho HS. Quá trình đào tạo ra những con người mà có thể đáp ứng được nhu cầu của xã hội tương lai còn nhiều khó khăn, cần có sự phối hợp của rất nhiều yếu tố trong đó có một phần không nhỏ là làm sao phát huy được tính tích cực và kĩ năng thực hành của HS trong giờ học. Một trong những giờ học như thế đó là giờ học vật lý. Là một GV dạy vật lý, đứng trước thực trạng HS chán học môn vật lý như hiện nay, chúng tôi cũng cũng rất trăn trở và muốn làm một điều gì đó để góp phần làm thay đổi tình trạng đó. Đó lí do mà chúng tôi thực hiện đề tài “Xây dựng một số bài giảng trong chương Quang học-vật lý lớp 9 theo các giai đọan của phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của học sinh”. 2. Mục tiêu thực hiện đề tài.  Nghiên cứu lí thuyết về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý.  Xây dựng các một số kiến thức trong chương quang học-vật lý 9 theo các giai đọan của PPTN.  Tổ chức thực nghiệm kiểm tra kết quả nghiên cứu. 3. Giả thuyết khoa học. Có thể phối hợp một số phương pháp dạy học tích cực, phương pháp dạy học bằng ThNVL và phương pháp làm việc của các nhà khoa học vật lý để xây dựng phương pháp dạy học thực nghiệm (gọi tắt là phương pháp thực nghiệm) và áp dụng vào dạy một số bài học có thí nghiệm trong chương “Quang học” – vật lý lớp 9 nhằm phát triển tư duy thực nghiệm trong vật lý. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu.  Nghiên cứu lí luận để xây dựng về mặt lí thuyết PPDH thực nghiệm, vận dụng phù hợp với trình độ HS lớp 9.  Tìm hiểu tình hình dạy và học các kiến thức chương Quang học lớp 9 ở trường dân lập Ngôi Sao.  Nghiên cứu, phân tích cấu trúc chương “Quang học” - Vật lý lớp 9 .  Nghiên cứu để thiết kế các bài giảng trong chương “Quang học” ở một số giai đọan của PPTN sao cho phù hợp với năng lực tư duy của HS lớp 9.  Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết. 5. Đối tượng nghiên cứu.  Nội dung chương trình Vật lý chương Quang học lớp 9 .  Học sinh và giáo viên dạy VL ở trường Dân lập Ngôi Sao.  PPTN trong nghiên cứu.  Thiết kế một số bài giảng chương “Quang học” - Vật lý lớp 9 theo các giai đọan của PPTN.  Thực nghiệm sư phạm tại trường TH Dân lập Ngôi Sao TP.HCM. 6. Phương pháp nghiên cứu.  Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu Lí luận dạy học, Tâm lý học và các tài liệu cập nhật, chủ trương chính sách của Đảng để làm cơ sở cho việc xây dựng phương pháp thực nghiệm phù hợp với trình độ của HS THCS  Phương pháp quan sát, điều tra ngắn: nhằm thu thập thông tin về tình hình dạy học môn vật lý ở trường THCS hiện nay, về hứng thú học tập môn vật lý của HS THCS hiện nay.  Phương pháp thống kê toán học: thống kê kết quả điều tra, bài khảo sát, bài kiểm tra (sau mỗi bài thực nghiệm sư phạm, trước và sau đợt thực nghiệm sư phạm) của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.  Phương pháp thực nghiệm sư phạm: tổ chức dạy học, dự giờ, quan sát, ghi chép, chụp ảnh, quay phim, khảo sát kết quả học tập, rút kinh nghiệm giờ dạy, phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm và xử lý số liệu thống kê kết quả thực nghiệm. 7. Giải thích một số khái niệm chính trong công trình  Lí luận dạy học (LLDH): là một môn khoa học nghiên cứu các qui luật của việc dạy và học nhằm giúp cho việc dạy và học đạt hiệu quả cao.  Lí luận dạy học vật lý (LLDHVL): là một môn học nghiên cứu các qui luật của việc dạy và học môn vật lý nhằm giúp cho việc dạy và học môn vật lý đạt được hiệu quả cao.  Phương pháp dạy học tích cực: là các phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. Phương pháp dạy học tích cực tập trung vào người học chứ không phải người dạy.  Phương pháp dạy học khám phá: là sự kết hợp xen kẽ giữa một trong các phương pháp dạy học với các nhiệm vụ học tập mang tính tình huống để HS giải quyết trong thời gian ngắn.  Phương pháp dạy học hợp tác hay còn gọi là dạy học theo nhóm: là phương pháp dạy học mà trong đó GV chia lớp thành nhiều nhóm nhỏ, đặt ra vấn đề vấn đề cần nghiên cứu, giao nhiệm vụ và các thành viên trong nhóm sẽ cùng nhau thảo luận, bàn bạc để đưa đến một ý kiến, kết quả thống nhất.  Phương pháp thí nghiệm: là một phương pháp dạy học trong đó có sử dụng thí nghiệm do GV hoặc HS thực hiện để minh họa hay biểu diễn cho một kiến thức nào đó. Để phân biệt với phương pháp thực nghiệm (sẽ giới thiệu sau), chúng tôi kí hiệu là PPThN.  Phương pháp thực nghiệm vật lý: Đây là một phương pháp làm việc của các nhà khoa học mà thí nghiệm là phương tiện chính yếu để tìm ra kết quả.  Phương pháp dạy học theo phương pháp thực nghiệm vật lý: là một PPDH trong nhà trường được phỏng theo phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học Vật lí, trong đó, sự hỗ trợ của GV là không thể thiếu ở những khâu cần thiết để HS có thể hoàn thành nội dung học theo phong cách nghiên cứu VL. Trong công trình này, sau khi giới thiệu khái quát phương pháp thực nghiệm VL của các nhà VL, chúng tôi sẽ nói đến PPDH theo phương pháp thực nghiệm VL (sẽ không còn nói đến phương pháp thực nghiệm của các nhà VL nữa). Để ngắn gọn đồng thời phân biệt với PPThN, chúng tôi sẽ viết tắt là PPTN.  Phương pháp thực nghiệm có giới hạn: Chúng tôi dùng từ này để nói tới việc sử dụng PPTN trong dạy học ở THCS. Do năng lực của HS, do thời gian của tiết học mà chúng tôi chỉ dùng một hoặc hai giai đoạn phù hợp của PPTN đối với các em để thực hiện một thí nghiệm trong bài (làm dễ hóa).  Tư duy trực giác: Đây là kết quả của một “thói quen tư duy” của những người hay sáng tạo. Có mấy trường hợp: . Trước một vấn đề khó khăn, trong chủ thể xuất hiện ngay lời giải (hoặc hướng đi để giải quyết vấn đề) . Trước nhiều lời giải, chủ thể có thể cảm nhận ngay lời giải đúng. . Một ý tưởng phác họa ra một thí nghiệm để nghiên cứu hoặc kiểm tra vấn đề (trong sơ đồ Razumopxki chẳng hạn). Không có con đường hay phương pháp cho tư duy trực giác, tuy nhiên, những người hay tư duy, hay sáng tạo thì thường có tư duy trực giác tốt. Cũng cần thấy rằng, tư duy trực giác không phải lúc nào cũng có kết quả tốt song có điều chắc chắn rằng đó là sự mở đầu cho một công việc sáng tạo tiếp theo. Phần II: CÁC NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1. VẤN ĐỀ THAY ĐỔI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (PPDH) Cùng với xu thế chung của cả thế giới, từ thập kỉ cuối của thế kỉ 20, cả nước ta đã khởi động trào lưu đổi mới PPDH từ các trường Đại học, đặc biệt là các trường Đại học sư phạm, cho tới các trường phổ thông. Nhân loại đang ở kỉ nguyên mà động lực chủ yếu cho việc phát triển kinh tế là tri thức. Trong nền kinh tế tri thức của thế kỉ 21 này, nền giáo dục phải tạo ra con người có trí tuệ phát triển, giàu tính sáng tạo và tính nhân văn. Nghị quyết 4 khóa 7, Nghị quyết 2 khóa 8 của Hội nghị BCHTƯ Đảng CSVN đã đề cập rất cụ thể về vấn đề đổi mới PPDH. Có thể gọi đây là một cuộc cách mạng học đường lớn nhất từ trước tới nay. Có ba lí do chính để nói như vậy: Một trong những qui luật cơ bản của quá trình dạy học (QTDH) là mối liên hệ biện chứng giữa ba thành tố: mục đích – nội dung – phương pháp. Khi một thành tố thay đổi thì hai thành tố còn lại cũng sẽ thay đổi theo cho phù hợp. Xã hội ngày nay phát triển về mọi mặt, yêu cầu của xã hội về con người được đào tạo ra cũng khác trước, đó phải là những người vừa có trình độ tri thức vừa có kĩ năng thực hành, là những người vừa năng động vừa có óc sáng tạo...Với mục đích của việc đào tạo như thế dẫn đến điều tất yếu là nội dung và phương pháp đào tạo của ngành giáo dục cũng phải thay đổi. Học sinh (HS) trên thế giới nói chung, nước ta nói riêng, có nhiều đặc điểm phát triển tâm sinh lí sớm hơn, hay hơn so với thế hệ cùng lứa trước đây. Chẳng hạn: linh hoạt hơn, thực tế hơn, nhạy cảm hơn, có vốn hiểu biết khá rộng (do các em được tiếp xúc với nhiều kênh thông tin)... nhất là HS ở các thành phố, thị xã. Người ta đã thừa nhận, trẻ em ngày nay đang trên đà phát triển tâm lí một cách nhanh chóng hơn so với những trẻ em thuộc những thế hệ trước. Trước tình hình đó, PPDH truyền thống trước nay không còn phù hợp nữa. Nền giáo dục của chúng ta, nền giáo giáo dục của nhân dân, vì nhân dân, đẹp và tiến bộ về bản chất, giàu tính nhân văn và giai cấp song còn nhiều điều bất cập. Đó là sự lạc hậu về nội dung, phương pháp và cơ sở vật chất dạy học. Đất nước chúng ta đang trên đà phát triển mạnh, đang dần có điều kiện thay đổi toàn diện mặt yếu kém này. Trước tình hình đó, nhiệm vụ được đề ra cho ngành giáo dục là phải làm sao sản phẩm đào tạo của mình khi ra đời có khả năng hòa nhập ngay vào cuộc sống cộng đồng, tham gia tích cực vào lao động sản xuất hoặc vào các hoạt động trong một ngành khoa học, kĩ thuật nào đó. Tức là các em phải mau chóng thích nghi với điều kiện công việc, tiếp thu nhanh được cái mới, năng động, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm và tự tin. Như vậy mới là những mẫu người đáp ứng được những yêu cầu của xã hội, của nền kinh tế tri thức. Để làm được việc đó, ngoài việc trang bị cho họ một tiềm lực tri thức, kĩ năng cơ bản, tối thiểu ở các môn học, cần phải tạo cho họ một năng lực nhất định để họ có thể tiếp tục đi xa hơn, mở rộng thêm kiến thức mà họ đã thu lượm được trong nhà trường. Đó là năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề mà thực tế công việc đặt ra trước họ, năng lực thiết kế con đường khả thi để thực hiện công việc, năng lực tư duy và tư duy sáng tạo, có tâm thế sẵn sàng nhận thức cái mới. Do đó, vấn đề bồi dưỡng cho HS phương pháp tư duy, phương pháp làm việc sáng tạo trong quá trình dạy kiến thức là việc làm hết sức cần thiết và cấp bách. Chúng ta đang đi trên con đường đó, con đường thay đổi toàn bộ diện mạo của ngành giáo dục, từ quan điểm dạy học, các hoạt động trong QTDH cho tới cơ sở vật chất phục vụ cho nhiệm vụ dạy học. 1.2. THỰC TRẠNG DHVL Ở CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ (THCS) Thực tế ngày nay ở các trường phổ thông, phần lớn giáo viên (GV) vẫn dạy theo cách như đã dạy cách đây mấy chục năm. Nghĩa là phương pháp thuyết trình (kể cả những bài học mang tính thực hành) vẫn còn thống trị trong nhà trường. GV làm trung tâm, là chủ thể của hoạt động dạy học còn HS là khách thể chịu sự tác động của GV. Những kiến thức mà HS có được hoàn toàn phụ thuộc vào GV. Cũng có nhiều GV cố gắng thay đổi PPDH của mình trong điều kiện thực tế của trường và khả năng cá nhân, như: làm thí nghiệm, cho HS đọc sách giáo khoa (SGK) trước ở nhà, trên lớp cố gắng dùng phương pháp đàm thoại...nhưng chưa nhiều, chưa thường xuyên và chưa đồng bộ. Xuyên suốt quá trình dạy học vẫn là thầy truyền đạt hết nội dung SGK, trò ghi nhớ để làm bài kiểm tra, để thi chuyển cấp, thi đại học. Kiểu dạy nhồi nhét, dạy chay như vậy không tích cực hóa sự học tập của HS được và đồng thời cũng làm cho các HS yếu, trung bình có cảm giác không thích học môn Vật lý (VL). Đổi mới phương pháp dạy học (ĐMPPDH) hiện nay không chỉ là phong trào mà còn là một yêu cầu bắt buộc với mọi GV. Thông thường, ở các giờ thao giảng hay dự thi GV giỏi, các GV Vật lí đều cố gắng ĐMPPDH, sử dụng nhiều phương tiện dạy học như thí nghiệm, mô hình, biểu bảng và đặc biệt là các phương tiện hiện đại hỗ trợ dạy học (chúng tôi gọi chung là ĐMPPDH, tuy rằng việc sử dụng các phương tiện dạy học là đã có từ rất lâu trong nhà trường Việt Nam.). Ngoài các giờ đó ra thì đa số GV ngại đổi mới, ngại sử dụng phương tiện dạy học. Các công trình điều tra xã hội học cho thấy tỷ lệ GV thực hiện ĐMPPDH ở các trường còn rất thấp. Vậy thực chất, họ đang gặp những khó khăn gì? Trước hết là do thói quen đọc - chép, thuyết giảng, lệ thuộc sách SGK của một bộ phận GV. Căn bệnh cố hữu là ngại thay đổi trong đó có cả những GV lâu năm, đã thuộc làu từng nội dung kiến thức trong SGK nên khi giảng thường đọc luôn cho HS chép lại các ý chính. Điều này tạo ra thói quen thụ động của trò. Thầy nói sao, trò ghi vậy, và chỉ biết học thuộc lòng, không cần suy nghĩ. Để chống lại thói quen xấu này, nhiều GV đã chủ động trong việc tìm tòi những cách thức mới trong việc truyền đạt kiến thức, song do nhận thức chưa thật đầy đủ, nên việc ĐMPPDH chưa hiệu quả. Trong một hội thảo về vấn đề này hồi đầu tháng 2-2009, ông Đặng Đình Đại, hiệu trưởng trường THPT Nguyễn Gia Thiều đã nêu một ví dụ: Nhằm mục đích phát huy tính tích cực của HS, trong nhiều tiết học từ đầu tới cuối chỉ thấy có GV hỏi, HS trả lời, hoặc cả tiết học, HS không ghi được gì ngoài các tiêu đề chính. Theo GV, như thế là chống đọc chép. Lại cũng có GV sử dụng máy tính, máy chiếu đa năng, song lại chẳng hề chú ý xem có cần thiết và phù hợp với bài học không, liều lượng thế nào... và nghiễm nhiên coi như mình đã ĐMPPDH mà quên mất rằng, đó chỉ là phương tiện hỗ trợ cho việc dạy học[1’] Những vấn đề tưởng nhỏ ấy, nhưng để GV vượt qua được không phải dễ. Không chỉ cần sự tự giác, ý chí quyết tâm của mỗi GV, mà nó còn đòi hỏi sự vào cuộc của ban giám hiệu nhà trường trong việc sáng tạo, đưa ra những biện pháp quản lý hiệu quả giúp GV vượt qua rào cản này cả về nhận thức lẫn hành vi trong từng giờ lên lớp. Từ lối quen thuyết giảng, không ít người chỉ “chạy” theo khối lượng kiến thức có trong SGK, không quan tâm đến việc tìm ra những biện pháp tác động đến quá trình nhận thức (QTNT) của HS. Đây là thói quen, cũng là rào cản thứ hai của GV khi ĐMPPDH. Bản chất của việc dạy học là làm cho HS chủ động tiếp thu, dễ hiểu, dễ nhớ kiến thức. HS tiếp thu kiến thức không phải chỉ thông qua kênh nghe, kênh nhìn mà còn phải được tham gia thực hành ngay trên lớp hoặc được vận dụng, trao đổi thể hiện suy nghĩ, chính kiến của mình. Từ xa xưa, người phương Đông đã có câu: “Tôi nghe thì tôi quên, tôi nhìn thì tôi nhớ, tôi làm thì tôi hiểu”. Kết quả nghiên cứu tâm lí học cho thấy, HS chỉ có thể nhớ được 5% nội dung kiến thức thông qua đọc tài liệu. Nếu ngồi thụ động nghe thầy giảng thì nhớ được 15% nội dung kiến thức. Nếu quan sát có thể nhớ 20%. Kết hợp nghe và nhìn thì nhớ được 25%. Thông qua thảo luận với nhau, HS có thể nhớ được 55%. Nhưng nếu HS được trực tiếp tham gia vào các hoạt động để qua đó tiếp thu kiến thức thì có khả năng nhớ tới 75%. Còn nếu giảng lại cho người khác thì có thể nhớ tới được 90%. Điều này cho thấy tác dụng tích cực của việc dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. Để việc ĐMPPDH không chỉ là phong trào, để nó không chỉ được nhìn thấy trên bề nổi mà còn được nhân rộng ở các nhà trường, từng lớp học, trở thành thói quen của mỗi người GV thì một trong những điều kiện cần thiết là sự quan tâm, chỉ đạo, giúp đỡ thiết thực từ phía ban giám hiệu nhà trường và các cấp quản lý. Vì rất nhiều lý do như đã thoát ly giảng dạy, bận bịu với quá nhiều việc, nên ban giám hiệu các nhà trường thường ít có thời gian dự giờ, có nơi chưa thực sự đi sâu, đi sát, tháo gỡ kịp thời những băn khoăn, vướng mắc của GV trong việc triển khai yêu cầu này. Thực tế cho thấy, nếu hiệu trưởng trường nào quan tâm đến việc ĐMPPDH, thì chắc chắn GV trường ấy sẽ được tạo điều kiện để tiếp cận với các PPDH mới, với trang thiết bị hiện đại, có cơ hội được tham dự những buổi hướng dẫn, trao đổi kinh nghiệm của những chuyên gia... Ngoài việc chuẩn bị điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị, tập huấn GV... điều quan trọng nữa là ban giám hiệu các trường phải chủ động, sáng tạo trong cách tổ chức, quản lý để khích lệ GV thường xuyên thực hiện đổi mới trong các giờ dạy, không để tình trạng người làm cũng được, người không làm cũng chẳng sao. Sự cần thiết phải ĐMPPDH thì đã rõ, song để thực hiện được rộng khắp trong toàn ngành thật không đơn giản. Nó đòi hỏi người thầy không chỉ có bản lĩnh nghề nghiệp vững vàng, mà còn phải tự mình vượt qua những thói quen đã ăn sâu, bám rễ. Nói như một vị cán bộ quản lý ngành: “Nó đòi hỏi thay đổi nhận thức về sự trao đổi chủ thể trong một tiết dạy và phục vụ cho điều ấy là biết bao công sức: Làm quen với công nghệ thông tin và những phương tiện dạy học hiện đại, sử dụng được đa dạng các hình thức kiểm tra đánh giá, tiếp cận với những đòi hỏi mới về kiến thức cũng như tâm lý của học trò... Hãy nhìn vào những đôi mắt học trò! Chúng ta sẽ thấy sự háo hức, niềm khát khao hiểu biết vô bờ. Chúng đang mong đợi các thầy cô truyền cho cách tự phát hiện, chiếm lĩnh và sử dụng tri thức một cách tự nhiên nhất, giản đơn nhất và cũng khó quên nhất. Vậy thì, ĐMPPDH là một nhu cầu không thể thiếu, và mỗi thầy cô giáo hãy nỗ lực hết mình !” [1’] Riêng về vấn đề giảng dạy VL có thí nghiệm, tình hình thực tế ở các trường trung học cơ sở (THCS) có thể được tóm tắt như sau: - Nói chung, các trường THCS, đặc biệt là các trường ở vùng sâu, vùng xa rất thiếu trang thiết bị và kinh phí. - Các GV VL chưa có nhận thức đầy đủ về vai trò của thí nghiệm vật lý (ThNVL) cũng như chưa được trang bị thêm kiến thức về phương pháp sử dụng thí nghiệm (TN) trong dạy học ngoài những gì họ đã được học ở trường sư phạm. - Còn có GV ngại khó, ngại tốn thời gian. 1.3. CƠ SỞ TÂM LÍ VỀ TÍNH TÍCH CỰC CỦA LƯA TUỔI HỌC SINH 1.3.1. Học sinh THCS-lứa tuổi của những mơ ước khoa học Lứa tuổi HS THCS gồm những em đang học từ lớp 6 đến lớp 9, đó là các em trong độ tuổi từ 11 đến 15. Đây là thời kì chuyển biến tâm lí của các em, chuẩn bị bước sang tuổi trưởng thành. Nét nổi bật của các em ở lứa tuổi này so với các em thiếu nhi là có sự phát triển mạnh mẽ về tâm lí và sinh lí nhưng đôi khi lại mâu thuẫn với hành vi của mình. Ví dụ như các em thích GV cư xử với mình như người trưởng thành song đôi lúc các em lại có những hành động, lời nói rất ngô nghê. Ở trường tiểu học, các em học ít môn với cùng một GV. Sang môi trường THCS, các em được học nhiều môn với nhiều GV giảng dạy. Mỗi môn học có cấu trúc đặc thù và có phương pháp tư duy riêng, do đó có thể các GV bộ môn khác nhau sẽ có cách trình bày, phương pháp tổ chức dạy học riêng. Điều này có ảnh hưởng tích cực đến sự thay đổi về chất trong con người các em. Trong các em bắt đầu ý thức được cách học của từng môn, bắt đầu xuất hiện tình yêu đối với chuyên môn này hay chuyên môn khác, thậm chí có nhiều em thích thú với mọi môn học vì các em này nhận thấy được sự đa dạng của khoa học. Sự thay đổi về mặt thể chất ở lứa tuổi HS THCS đã làm cho các em có những đặc điểm nhân cách khác với lứa tuổi của HS tiểu học. Lứa tuổi THCS là lứa tuổi bắt đầu hình thành “nghị lực” trong khoa học do đó có tính tích cực cao. Các em có thể có nhiều ước mơ khoa học (khác với những ước mơ theo các thần tượng đôi khi không có thật trong cuộc đời ở lứa tuổi cấp 1), dự định lớn lao cho cuộc đời. Ví dụ: Các em HS lớp 9 dự định thi tuyển vào các trường điểm với nhiều mục đích khác nhau, trong đó có không ít HS muốn vào đây để có cơ hội học nhanh, học sâu để đạt được ước mơ chinh phục một ngành khoa học nào đó trong tương lai. Sự thay đổi khách quan về môi trường, đối tượng, nội dung học cũng sẽ gây không ít khó khăn cho HS cấp THCS, đặt biệt là HS đầu cấp. Chính vì vậy mà vai trò của GV cấp THCS là rất lớn, nó mở đầu cho hướng đi sau này cho các em HS. Ví dụ, nếu GV VL biết dẫn HS đi từ các kiến thức đơn giản đến các ứng dụng rất thông thường trong cuộc sống nhưng lại rất mới lạ - theo suy nghĩ của các em – (như từ ròng rọc, palăng đến các cần cẩu hiện đại; từ các hiện tượng quang hình học đến kính đeo mắt rồi đến kính hiển vi, kính thiên văn…), nếu dẫn dắt các em nhận thức các hiện tượng VL một cách phù hợp bằng các hoạt động thí nghiệm v..v.. thì rất có thể tình yêu môn VL sẽ đến với các em. Có thể đây là bước khởi đầu để sau này chúng ta có những nhà VL hoặc những kĩ sư trong các lĩnh vực kĩ thuật. 1.3.2. Hoạt động học và động cơ của hoạt động học Hoạt động học là tất cả các hoạt động của HS (cơ bắp và trí tuệ) nhằm hoàn thành các nhiệm vụ học tập, dưới sự chỉ đạo của GV. Các hoạt động đó, ví dụ như vẽ, viết, nói, tranh luận, ôn tập, thực hiện TN, đề xuất giả thuyết, thiết kế thí nghiệm v..v..xuất phát từ yêu cầu và được sự hướng dẫn của GV. Dĩ nhiên cũng có những hoạt động tự phát như, tìm đọc những sách, tài liệu, quan sát các hiện tượng tự nhên, kĩ thuật một cách có chủ đích…mà không có sự yêu cầu của GV. Song suy cho cùng, một cách gián tiếp, các em đó đã làm theo những lời khuyên của GV trong quá trình dạy học. Mọi HS đi học đều ít nhiều có hoạt động học song chúng ta nói đến các hoạt động học tập có hiệu quả: tự giác, tích cực, tự lực và sáng tạo. Để có các hoạt động học tập như vậy, đòi hỏi HS phải xác định cho mình một động cơ học tập đúng đắn. Động cơ học tập đúng đắn của HS không sẵn có từ khi HS mới cắp sách đến trường. Ở lứa tuổi nhỏ, việc học tập chỉ là để vui chơi với nhiều bạn bè, sự yêu thích cô giáo, thầy giáo hoặc để có thể trở thành một nhân vật như thần tượng nào đó của mình. Đến lứa tuổi cấp THCS, như trên đã nói, các em có thể bắt đầu hình thành một động cơ học tập đúng đắn. Ngoài những biện pháp giáo dục của nhà trường, động cơ học tập của HS ở lứa tuổi này chủ yếu được hình thành từ các hoạt động chuyên môn, phương pháp tổ chức dạy học bộ môn, sự “thông thái” của thầy cô về một khoa học nào đó… , cùng với sự hoạt động có hiệu quả của HS, động cơ học tập đúng đắn của các em dần dần hình thành. Nghĩa là các em bắt đầu thấy hứng thú học, thấy ý nghĩa của môn học và sẽ thấy yêu thích môn học. Việc học trở thành nhu cầu thật sự đối với HS. Môn VL có nhiều điều kiện để thu hút HS THCS bởi vì nó là môn học thực nghiệm, có nhiều TN cả trong lẫn ngoài giờ học, nó liên hệ rất nhiều đến cuộc sống hàng ngày của các em cũng như nó có thể giải thích được các hiện tượng trong kĩ thuật thông dụng. Nhiều vấn đề thực tế HS đã thấy được trong cuộc sống, như: sự chuyển động nhanh chậm, ma sát, đèn điện sáng, chiếc gương soi v..v.., có thể các em chưa hiểu rõ thì bây giờ, với kiến thức VL THCS, các em không những hiểu mà còn giải thích được. Điều này làm cho HS hứng thú học VL vì các em biết được học VL để làm gì, có lợi ích như thế nào cho bản thân. Động cơ học tập xuất hiện ngay từ lúc này. Tất nhiên điều này còn phải phụ thuộc vào hoạt động dạy của GV, chúng tôi sẽ đề cập sau. Rõ ràng rằng, nếu dạy VL mà GV chỉ thao bất tuyệt thuyết trình, cố gắng nhồi nhét những tri thức của nhân loại vào đầu HS, TN thì chỉ mô tả và công nhận…HS học VL mà không biết nó có liên hệ với các hiện tượng thường nhật (như ví dụ trên) thì không thể nói đến việc yêu thích môn học, càng không thể nói đến việc phát triển các hoạt động tư duy được. Năm 2007 Trường ĐHSPHN có làm cuộc điều tra nhỏ về sở thích, hứng thú của HS trong giờ VL. Cuộc điều tra được tiến hành trong hai tháng và kết quả thu được như bảng 1.1. dưới đây [3’] Bảng 1.1: kết quả điều tra về hứng thú học thú học tập của HS trong giờ VL Các hoạt động học Sự hứng thú học của HS (%) Ngồi nghe giáo viên giảng 11.74% (60) Làm bài tập 21.72% (111) Tự làm thí nghiệm 28.77% (147) Theo dõi giáo viên làm thí nghiệm 5.87% (30) Xem giáo viên trình bày qua máy chiếu 4.31% (22) Làm bài kiểm tra 12.72% (65) Thi đố vui giữa các tổ 10.18% (52) Lựa chọn khác 4.70% (24) Từ điều tra nhỏ này ta thấy hai điều: 1 – HS thích được hoạt động; 2 – Trong các hoạt động học thì hình như các em thích hoạt động mang tính chất trí tuệ (giải bài tập) và tính đặc thù chuyên môn (tự làm thí nghiệm). Có lẽ đây là mấu chốt vấn đề mà chúng tôi muốn khai thác trong đề tài này. Một câu hỏi được đặt ra: TN là một đặc thù của môn học VL, tại sao chúng ta lại không khai thác nó (nội dung, phương pháp thí nghiệm) để có thể “chinh phục” HS của chúng ta? 1.3.3. Hoạt động nhận thức (HĐNT) của HS Theo quan điểm triết học Mác-Lênin, nhận thức được định nghĩa là quá trình phản ánh biện chứng hiện thực khách quan vào trong bộ óc của con người, có tính tích cực, năng động, sáng tạo, trên cơ sở thực tiễn. Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam, nhận thức là quá trình biện chứng của sự phản ánh thế giới khách quan trong ý thức con người, nhờ đó con người tư duy và không ngừng tiến đến gần khách thể. [2’] Theo quan điểm của phép tư duy biện chứng, HĐNT của con người đi từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn. Con đường nhận thức đó được thực hiện qua các giai đoạn từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao, từ cụ thể đến trừu tượng, từ hình thức bên ngoài đến bản chất bên trong. Đây là nguyên lý cơ bản của nhận thức luận duy vật. QTNT này đã phản ánh đúng sự diễn biến trong tâm lí con người khi người ta muốn tìm hiểu một đối tượng nào đó trong tự nhiên, xã hội. Trong tâm lí học, người ta diễn giải QTNT thành hai giai đoạn, đó là từ nhận thức cảm tính đến nhận thức lí tính. Sự nhận thức cảm tính được diễn ra bởi các hoạt động nhận biết đối tượng bằng các giác quan của con người. Các hoạt động như: nghe, nhìn, nếm, ngửi, sờ được con người sử dụng đầu tiên khi tiếp xúc với thế giới. Nhận thức cảm tính giúp con người biết được các đặc điểm bên ngoài của sự vật, hiện tượng như: kích thước, mùi, vị, màu sắc…Tuy nhiên muốn biết những đặc điểm bên trong của đối tượng (cấu trúc, chất liệu, mối liên hệ, tính nết…), con người cần đến các hoạt động nhận thức lí tính, đó là các hoạt động tư duy, ví dụ như: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa. Ví dụ: Quá trình nhận thức của HS về các tính chất của đồng. Nhận thức cảm tính: Cảm giác: Yêu cầu 1 HS nhắm mắt lại và đưa cho các em một sợi dây điện dài. Thoạt đầu em HS ấy không biết mình đang cầm vật gì nhưng thông qua giác quan xúc giác thì em nhận biết được tính chất của vật đó là: dài, dẻo, bề ngoài nhẵn nhưng khi đưa tay đến hai đầu thì thấy đau. Khi mở mắt ra, em HS ấy thấy được màu sắc của sợi dây, thấy có phần vỏ, phần lõi, thấy màu của lõi màu vàng sậm được quấn từ nhiều sợi nhỏ. Nhận thức lí tính: Giai đoạn này sẽ giúp HS hiểu được thuộc tính bản chất của sợi dây đồng. Đó là các tính chất VL (cấu trúc mạng, dẫn điện), các tính chất hoá học (điện phân, các phản ứng hoá học..). Những tính chất này không nhìn thấy được trực tiếp mà chỉ gián tiếp qua các thí nghiệm rồi bằng các hoạt động tư duy, phân tích, lập luận mới có được. Nếu HS được làm hoặc xem TN trực tiếp rồi từ đó luận ra các tính chất bên trong, chắc chắn lòng ham mê khoa học của các em sẽ được kích thích mạnh mẽ. Con đường nhận thức trên cũng chính là con đường nhận thức đã diễn ra ở các nhà khoa học khi họ tìm hiểu, khám khá thế giới tự nhiên. Theo Lê Phước Lộc thì con đường nhận thức của con người còn là một chu trình nâng cao và tiếp diễn liên tục. Vì vậy, việc học của HS trong nhà trường cũng cần được đi theo chu trình nhận thức này, đơn giản là họ (các nhà khoa học) đã đi và đi đúng qui luật, đã đạt hiệu quả cao trong nhận thức thế giới tự nhiên. 1.3.4.Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS 1/. Khái niệm về tính tích cực (TTC) và tích cực hoá (TCH) hoạt động học - Tính tích cực: Theo L.V. Relrova: “tính tích cực là một hiện tượng sư phạm biểu hiện sự gắng sức cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập”.[ 9] Tác giả Thái Duy Tuyên thì định nghĩa về mặt tích cực như sau: “tích cực nhận thức là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu, thể hiện ở sự nỗ lực hoạt động trí tuệ, ở sự huy động cao các chức năng tâm lí (như hứng thú, ý chí, chú ý…) nhằm đạt được mục đích đề ra với chất lượng cao”. [25] TTC học tập - thực chất là TTC nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. TTC nhận thức trong hoạt động học tập liên quan trước hết với động cơ học tập. Động cơ đúng tạo ra hứng thú học tập, tiền đề của tính tự giác. - Tích cực hóa hoạt động học: TCH các hoạt động học tập của HS là một việc làm chủ động của GV nhằm làm chuyển hóa vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức. Việc dạy học TCH hoạt động học tập của HS có thể xem là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của nhà trường hiện nay và có thể dựa vào đó để đánh giá hiệu quả của việc dạy học. TCH hoạt động học tuy không phải là vấn đề mới, nhưng trong xu hướng đổi mới dạy học hiện nay thì việc làm này ở các GV là cần thiết hơn bao giờ hết vì nó phù hợp với triết lí dạy học hiện đại “Người học là trung tâm của QTDH” và thực tế đó cũng là những câu trả lời của ngành giáo dục đối với nhu cầu của xã hội hiện tại. Cho nên để “sản phẩm” của nhà trường đáp ứng được nhu cầu của nền kinh tế tri thức, việc hình thành động cơ học tập đúng để HS học tập tích cực là vấn đề đầu tiên chúng ta phải làm và sau đó là các giải pháp nhằm TCH hoạt động học tập của HS. 2/ Những biểu hiện của tính tích cực trong hoạt động nhận thức Trong học tập, những biểu hiện ra bên ngoài của TTC là rất dễ nhận thấy. Đó là: - HS tập trung chú ý trong giờ học: Đây là biểu hiện đầu tiên của TTC. Sự tích cực đó thể hiện lúc thầy làm việc thì HS yên lặng, lắng nghe, ghi chép, lúc HS làm việc thì các nhiệm vụ của thầy trao được hoàn thành đầy đủ. Không chỉ có vậy, chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy tính tích cực của các em thể hiện trên nét mặt (nghiêm nghị, rạng rỡ, suy tư…) theo nội dung bài học, ngữ điệu giảng bài của GV. - HS hăng hái tham gia phát biểu ý kiến, xung phong lên bảng theo yêu cầu của thầy là thể hiện rõ rệt của TTC. - Khi GV sử dụng các PPDH tích cực, HS tham gia nhiệt tình thảo luận trong nhóm, làm các nhiệm vụ do nhóm phân công. - Trong các môn học thực nghiệm như VL chẳng hạn, sự hăng hái tìm ví dụ thực tế để giải thích, làm thí nghiệm đơn giản…là những biểu hiện tích cực học tập. Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào những dấu hiệụ bề ngoài thôi thì sự tích cực ấy chỉ mới được đánh giá một nửa. Các hoạt động thể hiện ra bên ngoài này còn phải kết hợp với hiệu quả công việc thì mới nói lên hết giá trị của các hoạt động học. Ngoài ra, một số biểu hiện bề ngoài cũng có thể đánh giá sự sâu sắc của TTC trong học tập của một số không nhiều HS. Ví dụ: một HS luôn thích ngồi bàn trên, số khác luôn có những câu hỏi đặt ra cho GV hoặc có những ý tưởng mới, cho dù có thể là những ý tưởng viễn vông…Đó là những tố chất đáng quí của các em. 3/ Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến TTC hoạt động học của HS Các yếu tố chủ quan Thói quen hoạt động trí tuệ (hay tái hiện, hay thắc mắc, hay đề xuất ý tưởng...); các phẩm chất bẩm sinh hoặc do học mà có (khéo tay, hay đề xuất giả thuyết, luôn không thỏa mãn với những điều chưa rõ, sử dụng sơ đồ, đồ thị..); các kĩ năng như thiết kế, chế tạo, vẽ, hay lập luận…; tình trạng sức khỏe; trạng thái tâm lí (hứng thú, xúc cảm, chú ý, nhu cầu, động cơ, ý chí...); điều kiện vật chất, tinh thần (thời gian, tiền của,…) đều là những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến TTC cũng như phát huy TTC của HS. Nếu thiếu năng lực nói, diễn giải thì dù cho HS có muốn tham gia phát biểu ý kiến để xây dựng một kiến thức nào đó cũng thật khó bởi các em không thể biến những suy nghĩ thành lời, cho dù các em này hiểu vấn đề. Các em cũng không thể tích cực học tập nếu sức khoẻ luôn không tốt hoặc đang ở một trạng thái tâm lí không hay nào đó. Các yếu tố khách quan: Gia đình là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến sự học tập của HS. Sự quan tâm đến việc học hành của con em mình đúng cách (chúng tôi nhấn mạnh chữ “đúng cách”) sẽ làm cho HS bắt đầu có động cơ học tập đúng. TTC học tập cũng dần dần xuất hiện. Người ta vẫn thường nói: “Của hồi môn cho con không có gì quí giá và hiệu quả bằng cái chữ”. Khi HS bước vào trường thì môi trường sư phạm nơi đó sẽ là yếu tố thứ hai làm cho TTC của HS xuất hiện và được khuyến khích, nuôi dưỡng. Sự khang trang của trường với đầy đủ tiện nghi học tập, sự động viên thường xuyên của thầy cô giáo, sự thưởng phạt công minh…sẽ làm cho các em yêu mái trường của mình, yêu những buổi lên lớp và cố gắng học tập. Song ở đây chúng tôi tập trung chủ yếu đến yếu tố khách quan là phương pháp giáo dục nói chung, PPDH nói riêng của các thầy cô trong trường. Đây là yếu tố rất cơ bản để hình thành, nuôi dưỡng và phát huy TTC học tập của HS. Điều này cũng đã đề cập ở trên và chúng tôi sẽ nói nhiều trong phần cuối của chương này. 1.4. CƠ SỞ LÍ LUẬN DẠY HỌC CHO CÁC PPDH VL TÍCH CỰC 1.4.1. Quan điểm HS là trung tâm Từ những thập niên cuối cùng của thế kỷ XX, các tài liệu giáo dục trong và ngoài nước đã bàn nhiều về quan điểm HS là trung tâm trong quá trình dạy học. Cụm từ HS làm trung tâm còn được một số nhà giáo dục gọi bằng những cụm từ tương đương như: dạy học tập trung vào người học, dạy học căn cứ vào người học, dạy học hướng vào người học… Các thuật ngữ này có chung một nội hàm là nhấn mạnh hoạt động học và vai trò của HS trong quá trình dạy học, khác với cách tiếp cận truyền thống lâu nay là nhấn mạnh hoạt động dạy và vai trò của GV. Theo lê Phước Lộc, lịch sử phát triển giáo dục cho thấy, các nền giáo dục ở các nước Á Đông nói chung, ở Việt Nam nói riêng đều rất trân trọng, đôi khi tuyệt đối hóa vai trò của người thầy. Người thầy quan tâm trước hết đến việc hoàn thành trách nhiệm của mình là truyền đạt cho hết nội dung quy định trong chương trình và SGK, cố gắng làm cho mọi HS hiểu và nhớ những điều mình giảng. Quan niệm này là nguồn gốc của cách thụ động, thiên về ghi nhớ, áp dụng máy móc ít chịu suy nghĩ, cho nên đã hạn chế chất lượng, hiệu quả dạy và học, không đáp ứng được yêu cầu phát triển năng động của xã hội hiện đại. Để khắc phục tình trạng này, đã từ lâu các nhà sư phạm kêu gọi nhà trường cần phát huy TTC chủ động của HS, cần quan tâm đến nhu cầu, khả năng của mỗi cá nhân HS trong tập thể lớp, cần để HS suy nghĩ nhiều hơn, hoạt động nhiều hơn trong học tập. Đây chính là nội dung cơ bản của quan điểm lấy HS làm trung tâm trong QTDH. Xu hướng chung của việc thay đổi quan điểm giáo dục là đổi mới quan điểm dạy học. Quan điểm HS là trung tâm có cơ sở lí luận từ việc nhận thức QTDH là quá trình có hai chủ thể : GV (chủ thể chỉ đạo) và HS (chủ thể nhận thức). Cả hai chủ thể này đều chủ động, tích cực, bằng hoạt động của mình hướng tới nhận thức tri thức bằng năng lực của chính bản thân HS. Theo Nguyễn Ngọc Quang và Lê Phước Lộc, quá trình dạy học hiện đại được định nghĩa như sau: Quá trình dạy học là sự phối hợp thống nhất giữa các hoạt động chỉ đạo của thầy với các hoạt động lĩnh hội tự giác, tích cực, tự lực, sáng tạo của trò nhằm đạt mục đích dạy học. [13] Từ định nghĩa trên, ta có thể thấy được sự khác nhau giữa dạy học truyền thống và dạy học lấy người học làm trung tâm: Bảng 1.2 : Hai quan điểm dạy học và một số biểu hiện đặc trưng. Dạy học lấy người học làm trung tâm Dạy học truyền thống 1. Trò tự mình tìm ra kiến thức bằng hoạt động tích cực. 2. Đối thoại trò – trò, thầy – trò. 3. Lớp học linh động. 4. Thầy, trò trao đổi kết quả của trò. 5. Trò học cách học, cách hành động và trưởng thành. 6. Trò tự đánh giá, sửa sai, tự điều chỉnh làm cơ sở để thầy cho điểm cơ động. 7. Khai thác phương tiện kĩ thuật hiện đại. 1. Thầy truyền đạt kiến thức. 2. Thầy độc thoại, phát vấn, trò nghe ghi và trả lời. 3. Lớp học cố định. 4. Thầy áp đặt ý kiến, kết quả có sẵn. 5. Trò học thuộc lòng. 6. Thầy độc quyền đáng giá, cho điểm cố định. 7. Có khuyến khích sử dụng các phương tiện trực quan. 1.4.2. Lí thuyết Marzano, cơ sở cho việc tổ chức các giờ học tích cực Để có cơ sở đổi mới PPDH, chúng tôi sử dụng các định hướng của Marzano – (Các định hướng trong dạy học) mà ông đã viết và được sử dụng khá phổ biến ở các nước phương Tây. Nhiều năm trở lại đây, Khoa Sư phạm Trường Đại học Cần Thơ cũng đã sử dụng các định hướng Marzano làm cơ sở chính cho việc thay đổi các hoạt động dạy và học tại Trường và đã đưa vào các tài liệu học cho SV Sư phạm cũng như các tài liệu bồi dưỡng GV THPT khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Giáo trình “Lí luận dạy học” của Khoa sư phạm Trường Đại học Cần Thơ do PGS.TS Lê Phước Lộc biên soạn là tài liệu chính mà chúng tôi tham khảo các định hướng Marzano. Các định hướng Marzano chỉ ra những gì mà người GV cần làm, từ việc mở đầu một bài học, dạy một kiến thức như thế nào để HS vừa nắm chắc tri thức vừa phát triển tư duy mạnh mẽ… cho đến việc rèn luyện các hoạt động tư duy tổng hợp cho các em. Marzano đã đưa ra 5 định hướng như sau: Định hướng 1: Tạo bầu không khí học tập tích cực Định hướng 2: Tổ chức việc tiếp thu kiến thức có hiệu quả Định hướng 3: Phát triển tư duy thông qua việc mở rộng và tinh lọc kiến thức Định hướng 4: Phát triển tư duy bằng việc sử dụng kiến thức có ý nghĩa Định hướng 5: Hình thành thói quen tư duy tích cực Chúng tôi chỉ tập trung vào ba định hướng đầu tiên để sử dụng, vì vậy sau đây sẽ trình bày kĩ ba định hướng này. *) Định hướng 1: Tạo bầu không khí học tập tích cực Mục tiêu của định hướng này là tạo bầu không khí học tập thoải mái, dễ chịu, thân thiện, làm cho HS nhận thức được nhiệm vụ của mình trong giờ học sẽ diễn ra. Từ đó HS sẽ có tâm thế sẵn sàng khi bước vào giờ học và tâm thế ấy được duy trì trong suốt quá trình học để giờ học được diễn ra một cách tích cực. Nghĩa là các em sẽ sẵn sàng học tập, sẵn sàng hợp tác với thầy, với bạn. Theo Lê Phước Lộc thì bầu không khí học tập bao gồm bầu không khí VL và bầu không khí tâm lý. Bầu không khí vật lí: Đó là điều kiện nhiệt độ, ánh sáng, âm thanh, thậm chí cả mùi vị trong lớp học. Đây là những điều kiện cần được đảm bảo tốt nhất có thể có để HS được thoải mái thực hiện các hoạt động học, đảm bảo tư duy vấn đề tốt. Bầu không khí tâm lí: Đó là thoải mái về tinh thần trong quan hệ thầy trò, bạn bè làm các em cảm thấy an toàn trong học tập. Hơn thế nữa, bầu không khí tâm lí tích cực còn là sự hiểu biết nhiệm vụ học tập, ý nghĩa của bài học sắp tới đối với mỗi HS để các em có thể dành sự tập trung chú ý của mình vào bài học. Để thực hiện định hướng này, ngoài những yếu tố thiết bị vật chất (đèn, quạt...) thì vai trò của GV là chính. Thầy truyền cảm cho HS bằng nét mặt vui vẻ, hỏi thăm, trò chuyện vài lời với giọng nói tự nhiên, ấm áp, bằng những câu chuyện thú vị mở đầu bài giảng thú vị và ý nghĩa...sẽ tạo nên một trạng thái tâm lí tích cực. Các em bước vào giờ giảng một cách tự nhiên. Thực chất đây là bước chuẩn bị về mặt tâm lí cho HS để các em cảm thấy tự tin vào chính mình và không ngần ngại tham gia các hoạt động học một cách hiệu quả. Trong giờ học VL, các hiện tượng tự nhiên, kĩ thuật, các thí nghiệm đơn giản có liên quan đến nội dung bài học sắp diễn ra là những đề tài luôn luôn hấp dẫn đối với mọi lứa tuổi HS. GV Vật lí cần tận dụng chúng để mở đầu bài giảng hoặc chuyển tiếp các đoạn bài học để tạo bầu không khí tâm lí tích cực cho lớp học. Sự “tích cực” ở đây không phải chỉ có vui vẻ để học tập mà còn nâng lên một bước nữa, đó là sự ngạc nhiên, tò mò, thắc mắc, một sự chờ đợi “cái gì sẽ xảy ra”. Tức là các em đã “rơi” vào tình huống có vấn đề, một trạng thái tâm lí đặc biệt mà chúng ta luôn mong có ở HS trong mỗi bài giảng. Ví dụ: Bài “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng” (lớp 9) GV có thể tạo sự chú ý của HS đầu bài giảng bằng các hình chụp bể nuôi cá (ở góc cạnh này thì thấy một con, ở góc cạnh khác thì thấy hai con..) hoặc một thí nghiệm đơn giản với một li thủy tinh đựng nước và chiếc đũa v..v.. *) Định hướng 2: Tổ chức việc tiếp thu kiến thức có hiệu quả Theo Marzano thì kiến thức được chia làm hai loại: kiến thức thông báo hay kiến thức khái niệm (trả lời cho câu hỏi: Nó là cái gì?) và kiến thức qui trình hay kiến thức kĩ năng (trả lời câu hỏi : Làm việc đó như thế nào?). a) Tổ chức dạy kiến thức thông báo: Định hướng 2 sẽ gợi ý cho GV dạy các kiến thức thông báo sao cho HS vừa nắm vững nội dung cơ bản vừa học tập được cách tư duy khoa học. Hay có thể nói, đây là cách làm cụ thể hóa con đường nhận thức mà các nhà khoa học đã trải qua. Có lẽ trước khi Faraday phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ thì ông đã “mày mò” không biết bao nhiêu thí nghiệm, sau đó ông mới lọc lựa ra các thí nghiệm có ý nghĩa rồi mới phát biểu nên qui luật này. Các nhà khoa học ở các lĩnh vực khác cũng vậy. Darwin đã nghiên cứu sự phát triển của hàng ngàn mẫu động vật, thực vật để hệ thống hóa chúng và đưa ra qui luật di truyền. Nhà ngôn ngữ học không tự mình sáng tác nên các qui luật ngữ pháp mà cũng đã hệ thống hóa cách nói của thứ ngôn ngữ nào đó từ thực tế để hệ thống hóa chúng mới có được... Marzano đã khái quát hóa và mô phỏng con đường nhận thức ấy bằng ba pha nhận thức: Pha 1: Giảng nghĩa để HS hiểu vấn đề (bằng kiến thức đã có, bằng kinh nghiệm của GV, bằng trải nghiệm cuộc sống của HS…). Pha này ví như “vỡ hoang” một khái niệm bằng các thông tin, sự kiện mà HS có thể đã biết, đã tiếp xúc, các em có thể hình dung ra “nó là cái gì”. Ví dụ: Cũng lấy ví dụ bài học về “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng” ở trên. Những hình ảnh, thí nghiệm mà có thể HS đã thấy đâu đó, cộng với kiến thức đã có là định luật truyền thẳng của ánh sáng, sự phân tích, giảng giải của GV... HS sẽ hình dung ra được “ ánh sáng không truyền thẳng khi xuyên qua các môi trường vật chất khác nhau”. Tuy nhiên, khi học bài “Định luật khúc xạ ánh sáng” (lớp 11) thì hiện tượng khúc xạ đã là kiến thức đã biết. Sự trình bày của GV cùng với các thí nghiệm sẽ làm cho HS hiểu ra rằng hiện tượng tự nhiên này xảy ra có qui luật và qui luật ấy đã được tìm thấy. Tuy nhiên sự hiểu biết sau pha 1 chưa thể đảm bảo HS nắm chắc nội dung bài học. Bằng chứng là, nếu yêu cầu các em trình bày lại vấn đề thì các em sẽ gặp khó khăn: bắt đầu nói cái gì, diễn biến các sự kiện như thế nào để có được kết luận về hiện tượng khúc xạ (đối với HS lớp 9), để có được qui luật mới học và kết thúc như thế nào...Bài học sẽ diễn biến tiếp sang pha 2. Pha 2: Sắp xếp kiến thức đã đạt được thành một hệ thống (Bằng hệ thống câu hỏi, ghi bảng, có thể bằng sơ đồ như hình 1.3). Ví dụ: Ớ lớp 9, sau khi HS hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng, có thể dùng hệ thống câu hỏi để hệ thống hóa kiến thức thông báo này như sau : 1. Ánh sáng sẽ truyền thẳng khi nào? 2. Trong trường hợp nào thì ánh sáng không truyền theo đường thẳng nữa mà bị “gãy”? (hay bị khúc xạ) 3. Vậy em hiểu cụm từ “khúc xạ ánh sáng” như thế nào? Cũng có thể hệ thống hóa bằng một sơ đồ: Pha 3: Lưu trữ kiến thức (ghi nhớ) Bài học có thể quên sau một thời gian dài nhưng cái cần nhớ vững chắc là cái cốt lõi của nó. Có nhiều cách lưu trữ thông tin, ví dụ như: dùng hình tượng, kí hiệu, đặt vần điệu, thậm chí một sơ đồ đơn giản cũng làm cho HS ghi nhớ lâu điều cơ bản nhất của nội dung học (Ở sơ đồ 1.3, có thể tô đậm các từ cơ bản) b) Tổ chức dạy kiến thức qui trình Trong khoa học và do đó trong chương trình phổ thông, có những công việc cần dạy cho HS thực hiện theo từng bước cơ bản, gọi là qui trình, để các em làm quen với cách làm việc khoa học của các nhà khoa học VL. Ví dụ: Qui trình giải một loại bài tập, qui trình lập một đồ thị, qui trình thực hiện một thí nghiệm…(xem mục 1.4.3.3) . Tổ chức để HS tiếp nhận các qui trình và “làm được” một công việc nào đó theo qui trình cũng cần có những bước đi rõ ràng. Theo Marzano, tiến hành dạy một kiến thức qui trình cũng trải qua ba pha: Pha 1: Xây dựng qui trình làm việc (hoặc các bước thao tác) Cần làm cho HS hiểu về qui trình làm việc cũng như ý nghĩa của từng bước. -Giải thích tại sao lại phải có một qui trình hoặc các bước thực hiện một công việc nào đó. -Bằng nhiều biện pháp, giới thiệu qui trình công việc: giới thiệu trực tiếp hoặc cho quan sát công việc rồi đề xuất qui trình… Sự truyền AS Môi trường đồng nhất, trong suốt Truyền thẳng Qua 2 môi trường k.đồng nhất, tr.suốt Khúc xạ Bị gãy TN Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống lại kiến thức (pha 2) Pha 2: Luyện tập để định hình các bước làm việc (làm quen) Vì kiến thức qui trình là kiến thức kĩ năng nên HS phải tự tay làm để hình thành ý thức sử dụng qui trình (định hình), dù chỉ một lần, một bước hay một hành động. Luyện tập cả qui trình làm việc hoặc một vài bước, mức độ khó dễ của bước được chọn để luyện tập tại lớp còn tùy thuộc vào quỹ thời gian của tiết học. Có thể GV sẽ làm mẫu bước nào đó phức tạp (các thao tác thí nghiệm phức tạp, khéo léo), các bài tập mẫu (bước suy luận chẳng hạn)... HS cũng có thể làm thử một vài kĩ năng như tập viết tóm tắt cho một bài tập đối với qui trình giải bài tập vật lý. Pha 3: Nhập tâm qui trình (thành kĩ năng) Pha này phải để HS tự luyện tập ở nhà để các em có thời gian cho việc thực hiện công việc nhiều lần nhờ đó mà hình thành kĩ năng cho qui trình đó. Ví dụ: Qui trình nghiên cứu một vấn đề Vật lí bằng phương pháp thực nghiệm sẽ được dạy cho HS trong phần thực nghiệm SP cho đề tài này là (xem 1.7.2) 1. Quan sát hiện tượng (tự nhiên, kĩ thuật, thí nghiệm) phát hiện vấn đề 2. Phán đoán nguyên nhân hiện tượng (giả thuyết) 3. Suy luận ra một hoặc một số hệ quả 4. Làm TN kiểm tra - Lập phương án TN kiểm tra - Tiến hành thí nghiệm kiểm tra - Rút ra kết luận cho hệ quả, khẳng định giả thuyết 5. Vận dụng vào thực tế Muốn cho HS làm quen và có kĩ năng thực hiện phương pháp thực nghiệm, có thể làm như sau: Pha 1: GV làm thí nghiệm từng bước, HS quan sát và phát biểu các bước làm việc theo phương pháp thực nghiệm. GV sẽ chính xác hóa 5 bước như trên. Pha 2: Vì một giờ học không đủ thực hiện trọn vẹn một bài thí nghiệm theo phương pháp thực nghiệm nên có thể định hình (tập làm) một hoặc vài bước nào đó. Ví dụ có thể cho HS trình bày lại bước 1 và 2 (xem thí dụ ở mục 1.7.2) hoặc có thể lấy một đề tài đơn giản về ánh sáng truyền thẳng (lớp 7) để các em quen quan sát và tập đưa ra giả thuyết cho hiện tượng. Pha 3: Bằng một hoặc một số TN đơn giản, GV cho các em về nhà làm theo đúng qui trình của PPTN (không những bài học hiện tại mà cả các bài học khác) để khắc sâu các bước làm việc của phương pháp thực nghiệm. Trong tiến trình dạy học trên, GV vừa dẫn dắt HS đi theo các giai đọan của PPTN vừa thông báo cho HS biết các giai đoạn đó, để sau này khi gặp một vấn đề cần nghiên cứu các em sẽ có thể vận dụng qui trình trên để mà làm theo. Định hướng 3: Phát triển tư duy thông qua việc mở rộng và tinh lọc kiến thức Kết quả của định hướng 2 là làm cho HS hiểu, nhớ và khi cần, có thể tái hiện lại những gì các em đã học, đã làm (nhiều hơn là sáng tạo). Tuy nhiên như vậy cũng chưa đạt mục tiêu của quá trình dạy học. Việc học có hiệu quả phải là sự hiểu sâu sắc các kiến thức quan trọng, sao cho các em có thể vận dụng chúng ở trường và trong cuộc sống. Khái niệm mở rộng và tinh lọc kiến thức được hiểu như sau: kiến thức vừa mới học sẽ được vận dụng vào các trường hợp riêng có liên quan, vào thực tế, vào các ngành khoa học khác… để khi cần, các em không chỉ nhắc lại định nghĩa, thứ tự các thao tác của một quá trình mà còn có thể phân tích thông tin có liên quan để tìm mối liên hệ mới, khám phá (hoặc khám phá lại) hoặc thậm chí có thể hoàn chỉnh một khái niệm mới xuất hiện. Nói tóm lại, đây là quá trình làm cho người học biến kiến thức giáo khoa thành tri thức của mình. HS có thể phát biểu kiến thức ấy bằng ngôn ngữ của chính mình, các em có thể sử dụng nó như một công cụ của mình. Trong quá trình mở rộng kiến thức, các hoạt động tư duy của HS sẽ được rèn luyện và phát triển: Phân tích, tổng hợp, trừu tượng hoá, các phương pháp suy luận, phân tích quan điểm, sắp xếp dữ liệu … Ví dụ: Sau khi dạy các kiến thức dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt (lớp 8), GV có thể yêu cầu HS vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng vì sao ngọn lửa nến khi cháy lại hướng lên phía trên, giải thích cơ chế hoạt động của “đèn khổng minh”, vì sao các mái nhà lợp bằng tôn thường có màu trắng sáng, tại sao vào mùa đông ta thường thấy các loài chim thường đứng xù lông? Ví dụ: Khi dạy đại lượng mômen lực, không chỉ dạy ý nghĩa và biểu thức của đại lượng mà ta có thể mở rộng bằng cách đưa thêm vài ví dụ vào để HS biết cách xác định cánh tay đòn như trường hợp một người dùng xà beng để bẩy một hòn đá, một người cầm càng xe cút kít nâng lên, một người dùng tay nâng một đầu thanh gỗ còn đầu kia gắn cố định với mặt sàn sao cho hợp với phương ngang một góc . 1.5. GIỚI THIỆU MỘT SỐ PPDH TÍCH CỰC Các PPDH tích cực là một thuật ngữ rút gọn để chỉ những PPDH mà trong đó người GV tổ chức các hoạt động dạy và học thống nhất nhau, phát huy được tối đa hoạt động của HS trong và ngoài lớp nhằm rèn luyện tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. Trong phần này, chúng tôi không chủ trương trình bày chi tiết các PPDH tích cực mà chỉ trình bày đại cương về chúng để dẫn tới vấn đề mà chúng tôi quan tâm, đó là phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí. 1.5.1. Phương pháp dạy học nêu vấn đề (PPDH NVĐ) 1) Khái niệm PPDH NVĐ Theo Lê Phước Lộc thì PPDH NVĐ là một phương pháp chuyên biệt, theo một cấu trúc mà trong đó mọi hoạt động của GV đều hướng vào một mục đích là vừa kích thích, vừa hỗ trợ HS tìm kiếm lời giải của bài toán nhận thức, đặc biệt là dẫn dắt, “đưa” HS vào tình huống có vấn đề để các em có thể đề xuất giả thuyết nghiên cứu. Cách xây dựng này sẽ tạo hứng thú cao độ của HS, rèn luyện khả năng đề xuất giả thuyết, một hoạt động cơ bản của nghiên cứu khoa học. Có thể nhận biết PPDH NVĐ bằng 4 đặc trưng cơ bản của nó đó là: 1.Tình huống học tập xuất hiện thông qua việc dẫn dắt của GV và hoạt động của HS đi cùng (từ sự việc đã biết nhưng chưa chính xác đến muốn biết chính xác, từ chỗ ngộ nhận đến việc phát hiện ra mình sai v..v..). 2. HS “bị rơi” vào tình huống có vấn đề (thể hiện ở chỗ các em tích cực đề xuất giả thuyết cho việc giải quyết vấn đề). 3. Sự tham gia tích cực của HS vào giải quyết vấn đề. 4. HS sảng khoái, thỏa mãn (thể hiện qua nét mặt, sự ồn ào) sau khi giải quyết xong vấn đề. 2) Cấu trúc của PPDH NVĐ Dạy học NVĐ được chia làm ba giai đọan chính, đó là: xây dựng tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề và vận dụng vấn đề. Giai đọan xây dựng tình huống có vấn đề : GV dẫn dắt HS đến một mâu thuẫn nhận thức để các em tự giác, tích cực học tập. Con đường đi có thể là: -Từ chỗ chưa biết đến chỗ thật sự muốn biết -Từ chỗ biết ít đến chỗ muốn biết nhiều. -Từ chỗ ngộ nhận (hoặc biết chưa chính xác) đến chỗ thấy mình sai, muốn xây dựng lại, tìm cái đúng, chính xác. -Từ chỗ chỉ tưởng tượng đến chỗ có thể thấy trực tiếp. Giai đoạn giải quyết vấn đề Theo Lê Phước Lộc thì trong giai đọan này có 2 bước quan trọng, có ý nghĩa rất lớn trong quá trình dạy học. Đó là, HS đề xuất được các giả thuyết và HS có khả năng vạch kế hoặch kiểm tra giả thuyết hoặc có khả năng phân tích, lí giải để chứng minh giả thuyết đúng. Để có những giả thuyết hay từ HS, GV cần trao đổi và có những gợi ý cần thiết. Bước tiếp theo là vạch kế hoặch kiểm tra giả thuyết và tiến hành thí nghiệm kiểm tra. Vì thời gian không cho phép, GV cần trao đổi ngắn gọn với HS, lập luận để sớm loại bỏ những giả thuyết không chính xác và tập trung vào giải quyết các giả thuyết còn lại. Giai đoạn vận dụng: Cũng giống như các phương pháp dạy học khác, kết thúc bài học bao giờ cũng là phần vận dụng kiến thức mới thu được vào thực tế cuộc sống. Tuy nhiên giai đọan vận dụng ở phương pháp dạy học NVĐ mang màu sắc tâm lí phấn chấn hơn ở HS vì kiến thức do các em tự tìm ra. Các kiến thức đó sẽ làm rõ ràng, tường minh hơn những gì mà các em bị ngộ nhận trước đó. 3) Ý nghĩa của PPDH NVĐ Dạy học NVĐ có ý nghĩa đặc biệt trong dạy học hiện đại. Về mặt lí luận dạy học, phương pháp này đạt được đồng thời các mục tiêu như: lôi kéo sự chú ý của HS vào bài giảng, kích thích tư duy HS một cách phù hợp. Có thể thấy ngay “hiệu ứng” của phương pháp: HS nêu được giả thuyết, HS biết vạch kế hoặch…Tuy vậy không phải bài nào cũng có thể biên soạn theo kiểu dạy học NVĐ, bởi vì để có được một bài dạy theo kiểu NVĐ, GV phải đầu tư nhiều thời gian nghiên cứu, tìm tòi và nhất là phải thuần thục các kĩ năng thao tác các hoạt động trên lớp, nếu không sẽ bị “cháy” giáo án. 1.5.2. PPDH khám phá 1) Khái niệm PPDH khám phá Có nhiều tác giả nói về dạy học khám phá, cả về cấu trúc lẫn nội dung của phương pháp. Tuy nhiên PPDH khám phá theo các cách định nghĩa khác nhau đều có một mục đích chung, đó là: tổ chức để HS khám phá như thế nào. Lê Phước Lộc [13] đã đưa ra một kiểu tổ chức PPDH khám phá riêng của mình. Theo tác giả thì dạy học khám phá (DHKP) không phải là một PPDH mới lạ mà chỉ là một cách tổ chức dạy học theo bất kì PPDH nào, song trong tiến trình giảng dạy, GV thiết kế xen kẽ các nhiệm vụ học tập mang tính tình huống để HS giải quyết trong một thời gian ngắn (khoảng 2-3 phút). 2) Cấu trúc của DHKP Cấu trúc của DHKP được trình bày ở hình 1.4 Có thể giải thích sơ đồ 1.4 như sau: Trong giờ học, GV có chuẩn bị những nhiệm vụ khám phá để HS làm việc trong lớp. Kiến thức mà HS có được là do GV mang đến và cũng một phần là do tự các em tìm kiếm được thông qua việc giải quyết các nhiệm vụ khám phá. Trong khi đó ở PPDH thông thường thì GV tác động trực tiếp và chủ yếu vào nội dung tài liệu học và cũng tự mình mang kiến thức đó đến cho HS. 3) “Nhiệm vụ khám phá” - Đặc trưng của DHKP Theo tác giả Lê Phước Lộc, nhiệm vụ khám phá là một câu hỏi, một yêu cầu mà GV trao cho HS trong giờ học, trong đó chứa đựng một mâu thuẫn nhận thức. Thế nhưng cách trao nhiệm vụ và cách tổ chức thực hiện nhiệm vụ mới là đặc trưng của PPDH này. Các đặc trưng cơ bản của NVPK là: - Nhiệm vụ khám phá phải là một tình huống học tập được giao cho HS mà độ khó của nó sao cho HS có thể giải quyết ngay được trong một thời gian ngắn. Nội dung bài học GV HS Hình 1.4: sơ đồ của DHKP Chú thích: Những vòng tròn là nhiệm vụ khám phá được GV sắp đặt, trao cho HS trong giờ học - Về nội dung: NVKP có thể là một tình huống xuất hiện để mở đầu cho bài học, có thể xuất hiện trên con đường tiến triển của bài học, suy luận từ kết quả của một thí nghiệm, cũng có thể là tình huống nhằm củng cố kiến thức. - Về hình thức: NVKP có thể ra dưới hình thức một câu hỏi hoặc một yêu cầu giải thích hiện tượng, tìm kiếm ví dụ trong thực tế, phát biểu một phán đoán của mình trước một hình vẽ v..v.. 4) Cách tổ chức thực hiện NVKP trong giờ DHKP Theo Lê Phước Lộc [13] học nhóm là một cách tốt để tổ chức DHKP có hiệu quả. Nhưng do hoàn cảnh lớp học, thời lượng tiết học…nên không phải lúc nào cũng có thể tổ chức nhóm được. Do đó có thể trao NVKP cho cả lớp bằng lời nói, bằng hình vẽ, bằng một thí nghiệm đơn giản hay bằng việc sử dụng các phương tiện kĩ thuật hỗ trợ cho dạy học. Khi tổ chức thực hiện NVKP trong giờ DHKP cần chú ý một số yêu cầu như:  Các NVKP phải được chuẩn bị trước trong giáo án. Cần tránh việc tự tiện ra NVKP mà không có sự chuẩn trước.  Quản lí chặt chẽ thời gian để bài học đi đúng tiến độ.  Nếu NVKP vừa được nêu ra đã có HS giỏi xung phong trả lời thì GV cần nói cho các em đó biết là chúng ta cần sự làm việc tập thể, để cho mọi người trao đổi. Còn trong trường hợp NVKP khó, cả lớp đều không giải quyết được thì GV cần đưa ra những phương án gợi ý. Nếu thấy có chiều hướng bế tắc thì đưa ra lời giải và nêu ra cách tìm ra kết quả đó để có thể nhanh chóng tiếp tục tiến độ bài giảng. 5) Ý nghĩa của DHKP  Các NVKP có tác dụng tích cực trong việc kích thích sự học tập cũng như các hoạt động tư duy của HS. Ngoài ra, nếu GV đưa được những NVKP vào bài học dưới các hình thức sinh động thì sẽ càng kích thích sự tham gia của các em vào bài học hơn.  Nếu tăng cường nội dung vận dụng thực tế trong các NVKP thì đây là một ưu điểm nổi bật mà các PPDH tích cực đang tận dụng.  Các nhiệm vụ khám phá và việc trao đổi nhóm sẽ thay đổi không khí học tập trong lớp, sinh động hơn, thân thiện hơn.  Với việc giải quyết nhiệm vụ học tập theo nhóm, HS sẽ quen dần với tính làm việc tập thể cũng như sự giúp đỡ lẫn nhau trong học tập. Theo định nghĩa quá trình dạy học và xác định tầm quan trọng của các mối liên hệ nghịch trong việc phát triển nhân cách HS và đặc biệt là để đánh giá đúng năng lực của HS thì DHKP là cơ hội tốt để thể hiện điều đó. 1.5.3. Phương pháp dạy học theo nhóm (dạy học hợp tác) 1) Khái niệm: Theo tác giả Nguyễn Hữu Châu thì hợp tác nghĩa là cùng chung sức để đạt được những mục tiêu chung. Phương pháp dạy học theo nhóm là một hệ tích hợp của nhiều phương pháp dạy học tích cực, trong đó thảo luận nhóm là hình thức tổ chức để nhóm HS giải quyết nhiệm vụ học tập. Làm việc nhóm là đặc điểm của lao động trong thời đại mới. Thực tế ở các công ty lớn hiện nay khi có một kế hoặch hay một công việc nào đó thì mọi người thường được chia theo nhóm để giải quyết, hay khi đăng thông tin tuyển dụng thì nhà tuyển dụng cũng yêu cầu các ứng viên phải có kĩ năng làm việc nhóm. Kết quả công việc do nhóm thực hiện bao giờ cũng đạt hiệu quả lớn là kết quả công việc do một cá nhân thực hiện bởi trong nhóm mỗi người có một ý tưởng khác nhau, sự phối hợp của nhiều ý tưởng, nhiều ý kiến sẽ là một ý tưởng tối ưu hơn là ý tưởng của một cá nhân. Chính vì vậy mà vấn đề tổ chức học theo nhóm vừa là hình thức tổ chức học tập vừa là mục tiêu của dạy học tích cực. 3) Tiến trình dạy học theo nhóm Theo TS. Nguyễn Văn Cường [3] thì tiến trình dạy học theo nhóm có thể chia làm 3 giai đoạn và được tóm tắt ở sơ đồ sau: 3) Ưu điểm và nhược điểm của dạy học theo nhóm a/ Ưu điểm  Phát triển tính tự lực của HS, đặc biệt là khả năng cộng tác làm việc, tăng cường đoàn kết. Trong quá trình làm việc nhóm, các em có điều kiện tập làm quen với việc bày tỏ, bảo vệ quan điểm, ý kiến của mình lâu dần các em sẽ có thói quen về làm việc nhóm, đồng thời cũng phát triển năng lực giao tiếp và tăng cường sự tự tin của các em. Bên cạnh đó, khi các nhóm đã có chung một ý kiến và đem ý kiến ấy trình bày trước lớp thì các em là một đội với nhau, cùng chung sức với nhau vì thế mà các em cũng sẽ đoàn kết hơn. Nhập đề và giao nhiệm vụ (GV làm việc với cả lớp) Nhóm làm việc Trình bày kết quả  GV giới thiệu chủ đề  Xác định nhiệm vụ các nhóm  Thành lập các nhóm  Xác định vị trí làm việc của nhóm  Lập kế hoặch làm việc  Thỏa thuận qui tắc làm việc  Tiến hành giải quyết nhiệm vụ  Các nhóm trình bày kết quả  GV đánh giá kết quả Hình 1.5: sơ đồ tiến trình dạy học theo nhóm  Phát huy tính tích cực, tự lực và tính trách nhiệm của HS: Trong việc học theo nhóm, HS phải tự lực giải quyết nhiệm vụ học tập, đòi hỏi sự tham gia tích cực của các thành viên trong nhóm.  Hỗ trợ quá trình học tập mang tính xã hội: HS học tập trong mối quan hệ tương tác lẫn nhau trong nhóm, có thể giúp đỡ lẫn nhau, củng cố các quan hệ xã hội và không cảm thấy chịu áp lực của GV. b) Những nhược điểm  Cũng như dạy học NVĐ, việc dạy học theo nhóm đòi hỏi nhiều thời gian. Với thời lượng 45 phút cho một tiết học sẽ là một trở ngại trên con đường đạt được thành công cho công việc nhóm.  Làm việc theo nhóm không phải bao giờ cũng mang lại kết quả như mong muốn. Nếu GV tổ chức và HS thực hiện kém, thì kết quả thu được sẽ ngược lại với dự định ban đầu.  Đối với những HS chưa quen với việc làm việc theo nhóm thì sẽ dùng thời gian thảo luận để làm việc riêng. 1.6. CÁC PPDH BẰNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.6.1. Phương pháp nhận thức khoa học trong Vật lý Hai phương pháp nhận thức cơ bản trong VL là phương pháp thực nghiệm, và phương pháp lí thuyết. Tùy thuộc vào tính chất, đối tượng và lĩnh vực nghiên cứu, các nhà VL có thể dùng phương pháp này hoặc phương pháp kia. Tuy nhiên, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm vẫn là phương pháp đặc trưng của các nhà VL. Điều này khẳng định vai trò đặc biệt của các thí nghiệm (TN) trong nghiên cứu và dạy học VL. Chính vì vậy mà từ lâu, thí nghiệm Vật lí (ThNVL) đã trở thành một phương tiện không thể thiếu được trong dạy học ở phổ thông. Không những vậy, dạy học bằng ThNVL đã trở thành những PPDH đặc thù của dạy học VL trong nhà trường. 1.6.2. Ý nghĩa của ThNVL trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông Sử dụng TN trong dạy học VL là một đặc thù của bài học VL. ThNVL vừa là phương tiện trực quan vừa là một PPDH. Vì vậy ThNVL có ý nghĩa rất lớn trong giảng dạy VL ở trường phổ thông. Có thể đưa ra những điểm chính về vấn đề này như sau: * ThNVL là phương tiện để trực quan hóa bài học Vật lí. Bằng ThNVL, HS không những được quan sát trực tiếp các hiện tượng VL mà còn có thể đo đạc được các đại lượng VL làm cho các nguyên lí VL được hiểu một cách sâu sắc bản chất vấn đề được học. Ở cấp THCS, khi HS học về chuyển động và vận tốc, thí nghiệm sẽ cho các em thấy như thế nào là chuyển động nhanh, chậm, vận tốc được đo như thế nào. Khi học về các máy cơ đơn giản, HS sẽ được trực tiếp quan sát các ròng rọc, palăng, trục kéo…và có thể chế tạo chúng, cho chúng vận động. Khi học về hiện tượng khúc xạ, các em không những được quan sát hiện tượng mà còn có thể được đo đạc các góc tới, góc khúc xạ ..v..v.. * ThNVL tạo niềm tin khoa học cho HS. Các đại lượng VL, các nguyên lí VL nói về quan hệ giữa các đại lượng VL không được nhìn thấy trực tiếp mà phải thông qua các TN HS sẽ được đo đạc, lấy kết quả, tính toán... mới tìm thấy được. Điều này sẽ tạo cho các em, nhất là các HS cấp THCS một niềm tin vững chắc vào khoa học, những gì mà chúng ta dạy cho các em. * ThNVL sẽ tạo nhiều hoạt động học, tăng cường tính tích cực học tập cho HS. Các TN mà các em được làm trên phòng thí nghiệm Vật lí là những cơ hội cho các em có các hoạt động mang tính khoa học và kĩ thuật, như: chế tạo, lắp ráp TN, bố trí TN, thực hiện TN một cách khéo léo, chính xác... * ThNVL tạo cơ hội để các em có những ý tưởng sáng tạo. Nếu như có nhiều bài tập TN đơn giản ở nhà thì sẽ tạo cơ hội cho các em rèn luyện thêm các hoạt động VL, đôi khi, sự sáng tạo cũng xuất phát từ đây. * ThNVL đem lại cho HS một niềm say mê học tập, làm cho giờ học trở nên sinh động và tập trung được sự chú ý của các em vào bài. * ThNVL giáo dục cho HS đức tính trung thực, kiên trì. 1.6.3. Khái quát về các PPDH bằng thí nghiệm ( các PPThN) Từ lâu, TN được sử dụng trong dạy học Vật lí đã trở thành những PPDH đặc thù của các GV VL. Theo Lê Phước Lộc [13], các PPDH bằng thí nghiệm được phân loại dựa trên các sơ sở là: nơi làm TN, người làm TN. Theo đó, có ba PPDH bằng thí nghiệm Vật lí như sau: 1/ Phương pháp TN biểu diễn (TNBD). 2/ Phương pháp TN học sinh (TNHS) 3/ Phương pháp hướng dẫn HS làm TN đơn giản ở nhà (TNON) Chúng tôi sẽ trình bày khái quát các PPDH này sau đây. 1) Phương pháp thí nghiệm biểu diễn (TNBD) Có thể hiểu TNBD là các ThNVL do các GV thực hiện trong giờ học, trước mặt HS. Dĩ nhiên HS có thể tham gia cùng thầy, thậm chí có thể biểu diễn thay thầy, nếu được huấn luyện kĩ càng theo ý đồ dạy học của thầy. a) Các hình thức biểu diễn thí nghiệm: Giai đoạn nghiên cứu tài liệu mới là quan trọng nhất, chiếm quỹ thời gian lớn nhất và GV cũng đầu tư các hoạt động của mình nhiều nhất trong mỗi tiết học. Nếu nhìn theo khía cạnh của TNBD thì ta cũng thấy như vậy. Các TNBD qui mô, chiếm nhiều thời gian, mang nhiều tính chất định lượng để đem đến kiến thức mới của bài học cũng nằm ở giai đoạn này. Vì vậy các TNBD khảo sát, minh họa và kiểm chứng được coi là các thí nghiệm biểu diễn cơ bản trong DHVL. * Thí nghiệm khảo sát (TNKS): Trong VL phổ thông, có những bài học mà ta có thể trình bày một ThNVL theo kiểu nghiên cứu một định luật, một hiện tượng vật lý. Các thí nghiệm này có thể kéo dài thời gian bao lâu trong tiết học tuỳ theo nội dung của nó. TNKS được bắt đầu từ nhận thức vấn đề đến bố trí thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, đo đạc, tính toán và đến kết luận cuối cùng. TNKS có tất cả các ưu điểm của một TNBD, đặc biệt, một TNKS hoàn hảo sẽ là hình mẫu cho con đường nhận thức của các nhà khoa học vật lý (Hình 1.6), nó sẽ tập cho HS cách phát hiện vấn đề, thiết kế thí nghiệm cũng như những tư duy thực nghiệm trong quá trình biểu diễn, giảng giải cũng như rút ra kết luận khái quát từ kết quả. Trong chương trình VL THCS, đặc biệt là ở lớp 9, một số bài thí nghiệm đã được các tác giả trình bày theo phương pháp này. Ví dụ: TN “Sự nở vì nhiệt của chất lỏng” (VL lớp 6), Thí nghiệm về “sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn”, thí nghiệm về “sự thay đổi góc khúc xạ theo góc tới – vật lý 9 v..v Dù có nhiều ưu việt song muốn thực hiện một TNKS, đòi hỏi nhiều yếu tố, như: dụng cụ thí nghiệm hoàn hảo, các máy đo sử dụng tốt, thời gian thực hiện trên lớp v..v..Những điều kiện này không phải bao giờ cũng có thể đáp ứng được đầy đủ, đặc biệt là vấn đề thời gian. Vì vậy, hai loại TN sau sẽ bổ sung cho sự có mặt ít ỏi của TNKS trong chương trình VL lớp 9. Phát hiện vấn đề Phương án TN Lựa chọn dụng cụ và lắp ráp TN Thực hiện TN Rút ra KL Hình 1.6: Qui trình thực hiện TNKS Giói thiệu TN Thực hiện TN Nhận xét kết quả Hình 1.7: Qui trình thực hiện TNMH Kết quả lí thuyết * Thí nghiệm minh họa (TNMH): Thông thường, một TNMH dùng để thể hiện lại những gì mà bài học lí thuyết đã chứng minh (bằng toán học) hoặc mô tả bằng lời (các hiện tượng VL). Trong trường hợp này, đa phần GV dùng các thí nghiệm định tính, gây lại hiện tượng để HS thấy rằng “điều đó là có thật”. Các trường hợp làm TNMH là: - Gây lại các hiện tượng đã được mô tả, định nghĩa: TN ánh sáng truyền thẳng, các TN về tác dụng của dòng điện, TN hiện tượng khúc xạ, các TN về màu của ánh sáng v..v.. - Minh họa cho một số định luật khi không đủ phương tiện chính xác để khảo sát: TN về “Định luật bảo toàn cơ năng” (VL lớp 6), các TN về các định luật chất khí (VL lớp 10). - Các định luật VL mang tính triết học rất cao. Về nguyên tắc, các TN phổ thông không thể chứng minh cho tính đúng đắn của định luật VL. Tuy nhiên, để tin vào tính đúng đắn của định luật VL, người ta có thể diễn dịch định luật rồi kiểm tra kết quả của sự diễn dịch đó. Trường hợp này, TN đóng vai trò là một TN khảo sát. Bài “Định luật 2 Newton” (SGK VL CCGD lớp 10) đã được trình bày theo hình thức như vậy. - Một ThNVL có thể được bố trí làm khảo sát song do thời gian không đủ nên GV cũng có thể thực hiện nó với vai trò là một TNMH. Ví dụ: Bài “Định luật Acsimet (VL lớp 8). * Thí nghiệm kiểm chứng (TNKC) (dùng kiểm tra các qui tắc): Vị trí và vai trò của TNKC cũng giống như THMH trong bài học Vật lí, chỉ có điều là TNKC là những TN định lượng, có thể đo, đếm được. Nhìn theo khía cạnh tâm lí học, đặc biệt là tâm lí HS THCS, TNKC rất cần và rất quan trọng đối với cấp THCS (Trong SGK THCS, các thí nghiệm này được gọi là thí nghiệm kiểm tra –Tất nhiên chúng ta hiểu đây là “kiểm tra” để thấy đúng và để khẳng định lí thuyết). Việc trình bày rất nhiều TN ở cấp THCS theo dạng TNKC là đã nói lên điều đó. Có hai lí do: Nội dung VL được nghiên cứu ở cấp THCS không được phép phức tạp, không dài dòng nhưng phải làm cho HS tin vào khoa học. Ví dụ: - TN định luật Acsimet (VL lớp 8) - Hầu hết các TN trong chương 1 “Điện học” (lớp 9) đều làm ở dạng TNKC (trong SGK gọi là TN kiểm tra) Hai loại TNMH và TNKC có cùng một ưu điểm rất lớn là tiết kiệm thời gian trên lớp và cũng có cùng một nhược điểm chính là HS không được dẫn dắt nghiên cứu vấn đề một cách thật sự. 2) Phương pháp thí nghiệm HS Những ThNVL được HS thực hiện dưới sự hướng dẫn của GV gọi là thí nghiệm học sinh (TNHS). Loại TN này thường được HS làm tại phòng TN mà trong SGK gọi là TN thực hành. Do không được trang bị nhiều bộ TN nên mỗi lớp (bậc học), HS chỉ được làm một số ít bài thực hành (lớp 6 có 2 bài, lớp 9 có 7 bài). Cũng có TN được HS làm tại lớp, trong giờ học (bài “Sự nở vì nhiệt của chất lỏng ở lớp 6). Thực ra, các bài TN mà SGK viết tựa đề là “Làm thí nghiệm” hoặc “Thí nghiệm” mà bản thân chúng không phức tạp lắm, cũng có thể là TNHS, nếu đủ dụng cụ. TNHS bổ khuyết thiếu sót lớn nhất của TNBD, đó là, HS được chính tay mình lựa chọn dụng cụ, lắp ráp TN, đo đạc…Nghĩa là các em được rèn luyện các hoạt động TN của mình. Điều này sẽ làm HS hứng thú học VL hơn ngồi xem TNBD. Tuy nhiên hạn chế lớn nhất của TNHS là: phải tốn nhiều thiết bị để tổ chức cho HS làm TN. Hơn thế nữa, HS làm TN thì việc hư hao dụng cụ là điều khó tránh khỏi. Cho nên nếu để HS làm TN thì cần hướng dẫn và quản lí chặt chẽ khi các em làm việc. Có như vậy, phòng TN mới đảm bảo học tập cho nhiều lớp HS, giờ học TN mới đạt kết quả như mong muốn. 3) Phương pháp thí nghiệm ở nhà (TNON) Có thể hiểu TNON là những thí nghiệm đơn giản do HS tự lực chế tạo, thực hiện ngoài giờ học (chủ yếu là ở nhà) bằng những vật liệu, dụng cụ sẵn có, rẻ tiền dưới hình thức là một nhiệm vụ mà thầy giao cho và có kiểm tra kết quả. Vì TN được làm ngoài giờ học (ở nhà) nên HS có đủ điều kiện tìm kiếm vật liệu, “chế tạo” đơn giản các chi tiết TN, lắp ráp và thực hiện TN cũng không phức tạp, ít đo đạc (chủ yếu là gây hiện tượng). Có thể nói một vài ưu điểm nổi trội của TN này là: Tăng cường mạnh mẽ các hoạt động TN cũng như sự tự lực, tư duy thực nghiệm và sáng tạo của HS, tận dụng hết giờ học ở nhà của các em một cách có ích. Các phương pháp ThNVL đã và đang đóng một vai trò rất lớn trong việc dạy học VL ở nhà trường chúng ta. Tuy nhiên trong nhiều năm qua, các trường phổ thông chưa phát huy hết tính năng của phương pháp đặc thù bộ môn này. Có nhiều lí do, trong đó có lí do cơ bản là việc cung cấp các phương tiện TN chưa đáp ứng được nhu cầu thực tế của các trường phổ thông, cả về số lượng lẫn chất lượng. TN, ngoài việc cung cấp nội dung VL thuyết phục còn có hai tác dụng mà trong thời kì đổi mới này chúng ta nói đến nhiều, đó là: sự phát triển tư duy HS (ở đây là tư duy thực nghiệm) và tạo hoạt động học tập rất thiết thực cho các em (các hoạt động thí nghiệm). Nếu chỉ cần đọc qua các cuốn SGK cấp THCS, cũng có thể thấy nhu cầu thực hiện TN trong chương trình là khá nhiều. Không kể các bài TN thực hành, ở lớp 6 có 24 TN, lớp 7 có 24 TN, lớp 8 có 21 TN và lớp 9 có 38 TN lớn nhỏ. Ý đồ của các tác giả đã rất rõ về việc sử dụng TN ở cấp học “nhập môn VL” này. Hầu hết các TN đều có thể thực hiện được tại lớp hoặc HS tự làm ở nhà. Vấn đề là ở chỗ, làm thế nào tận dụng các TN (dù chỉ trong SGK) để phát huy hết tác dụng của ThNVL. Đã từ lâu, nhiều nhà khoa học về LLDH VL (Ví dụ: ở Trường ĐHSP Hà Nội, Trường ĐH Cần Thơ…) đã nghiên cứu và đưa vào giáo trình hướng dẫn cho SVSP VL tận dụng các nguyên vật liệu sẵn có để làm các ThNVL đơn giản, rèn luyện tư duy thực nghiệm và tăng cường các hoạt động HS trong và ngoài giờ học. Gần đây, trong công trình luận văn tiến sĩ của mình, tác giả Nguyễn Văn Giang đã nghiên cứu tổng hợp hai phương pháp “dạy học nêu và giải quyết vấn đề” và “phương pháp thực nghiệm” thành một phương pháp đặc trưng riêng cho mình. Đây cũng là một sự tìm kiếm nhằm nâng cao hiệu quả của các phương pháp sử dụng TN ở nhà trường phổ thông. Tuy nhiên, cách làm này mang nhiều tính lí thuyết và đòi hỏi GV phải soạn giảng khá công phu. Trong luận văn này, chúng tôi muốn sử dụng PPTN (ở trên đã sử dụng chữ viết tắt là PPThN cho các phương pháp thí nghiệm để phân biệt với chữ PPTN – phương pháp thực nghiệm) nhưng không có ý đồ sử dụng trọn vẹn phương pháp này cho một bài TN hoặc trong một tiết học vì nó khá phức tạp và đòi hỏi cao đối với HS cấp THCS. Ở phần tiếp theo, chúng tôi sẽ trình bày vấn đề này. 1.7. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VL 1.7.1. Từ Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu VL đến các PPThN: Aristot, nhà triết học thuộc nhóm các nhà bác học đầu tiên của loài người, rất uyên bác và đã có những tác phẩm nghiên cứu về triết học tự nhiên đầu tiên làm nền tảng cho nhiều ngành khoa học sau này của nhân loại. Tuy nhiên ông cũng để lại một số quan niệm sai lầm do một số quan điểm chính thống về khoa học luận duy tâm của ông. Ví dụ ông cho rằng trí tuệ con người là chân lí (thực chất là trí tuệ của ông). Nếu con người suy luận đúng thì tự nhiên sẽ là như vậy. Ông không nói đến một vấn đề vô cùng quan trọng tiếp theo, đó là làm thí nghiệm kiểm tra những suy luận của mình. Trong các công trình của mình hầu như mọi suy luận của ông đều rất đúng. Tuy nhiên sự ngộ nhận của ông khi quan sát tự nhiên đôi khi đã để lại những kết luận rất đơn giản nhưng sai lầm. Ví dụ: Ông quan niệm rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ, lực làm cho vật chuyển động v..v.. Galile là người nghi ngờ học thuyết của Aristot. Ông cho rằng thế giới tồn tại tuân theo theo những qui luật riêng của chúng chứ không tuân theo sự suy nghĩ đơn giản hay phức tạp của con người. Theo ông, muốn hiểu tự nhiên không những phải quan sát trực tiếp, phán đoán, suy luận mà còn cần phải làm TN kiểm tra các suy luận rồi mới có kết luận đúng đắn. Bắt đầu từ đó, ngành Vật lý thực nghiệm ra đời. Hay nói khác đi, PPTN trong nghiên cứu Vật lý đã xây dựng nên toàn bộ bức tranh Vật lý học cổ điển đẹp đẽ và vững chắc. Spaski đã đưa ra các giai đoạn của PPTN trong nghiên cứu VL như sau[23]: Giai đọan 1: Xây dựng giả thuyết (hay mô hình). Xuất phát từ quan sát các hiện tượng mang tính qui luật trong thực tế, nhà khoa học nảy sinh ý tưởng về bản chất chung nhưng chưa được chứng minh. Hay nói cách khác, một mô hình lí thuyết được xây dựng một cách giả định (giả thuyết). Đây là một sự tinh túy về phẩm chất tư duy của các nhà khoa học mà không phải ai cũng có được. Thông thường, các giả thuyết đưa ra là đúng vì nó dựa vào sự suy nghĩ sâu sắc về bản chất các quá trình, tuy không có một con đường qui chuẩn nào để có được nó. Vì vậy, các giả thuyết cần phải được chứng minh để trở thành chân lí. Có thể có nhiều giả thuyết đưa ra để nhà khoa học chọn giả thuyết hợp lí nhất bằng cách từ đó có thể có các hệ quả có lí hay không. Cho nên, để có được một giả thuyết, đa phần các nhà khoa học dựa vào trực giác của mình. Giai đoạn 2: Từ giả thuyết suy ra hệ quả. Bằng phép suy luận logic hoặc bằng toán học, các nhà khoa học có thể rút ra một hoặc một số kết luận để có thể kiểm tra bằng thực nghiệm. Việc suy luận để đưa ra được các hệ quả tuy có vẻ mang tính “máy móc”(logic) nhưng không phải ở mức độ tri thức nào cũng làm được. Đây là một bước đi rất khó, nó đòi hỏi không những kinh nghiệm nghiên cứu mà còn một khả năng hiểu biết sâu, rộng các vấn đề VL và các thao tác các hoạt động tư duy, cấu trúc ngôn ngữ mạnh mẽ của nhà khoa học. Giai đọan 3: Làm thí nghiệm kiểm tra. Giai đọan này sẽ khẳng định các kết quả suy luận, đồng nghĩa với việc khẳng định giả thuyết (mô hình) đã đưa ra là đúng đắn. Vấn đề là ở chỗ làm sao thiết kế được TN này. Một thói quen tư duy xen lẫn kinh nghiệm thực nghiệm mà người ta vẫn gọi là trực giác sẽ cho phép nhà khoa học tìm ra phương án TN kiểm tra. Giai đọan 4: Kết luận khẳng định giả thuyết. Nếu kết quả TN cho thấy hệ quả là đúng thì những giả thuyết đề ra trước đó là đúng đắn và nó sẽ là những qui luật của tự nhiên. Như vậy, PPTN là phương pháp nhận thức sáng tạo trong nghiên cứu VL thực nghiệm. Qua các giai đoạn trên cũng cho thấy rằng PPTN không phải chỉ là một “bài thí nghiệm đơn thuần”, một phép qui nạp giản đơn mà là cả một quá trình phân tích sâu sắc các sự kiện quan sát được, khái quát các nguyên nhân giả định, diễn dịch ra hệ quả và thiết kế TN kiểm tra. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí đã được các nhà LLDH VL vận dụng vào dạy học từ rất lâu. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã kết hợp nó với phương pháp sư phạm nhằm làm dễ dàng hơn cho GV khi dạy và cho HS khi nhận thức. Chủ yếu vẫn là “lấy thí nghiệm” làm phương tiện để dạy nội dung VL. Đó là các PPThN như đã trình bày ở trên. Ngày nay, các nhà nghiên cứu sư phạm không thỏa mãn với các mức độ tác dụng tích cực của các PPThN như ta bình bàn mà muốn có tác dụng cao hơn đối với HS. Họ muốn đưa “hình mẫu” của phương pháp thực nghiệm VL vào nhà trường, PPDH bằng thực nghiệm gọi tắt là phương pháp thực nghiệm (PPTN). Theo Nguyễn Đức Thâm và nhiều tác giả, PPTN được diễn ra theo các bước như sau: Thực tiễn,thí nghiệm… làm nẩy sinh vấn đề cần nghiên cứu (câu hỏi cần trả lời) Suy luận logic từ giả thuyết ra hệ quả kiểm tra được bằng thí nghiệm. Vận dụng kiến thức Đề xuất giả thuyết Kiểm tra hệ quả bằng thí nghiệm Hình 1.8: Sơ đồ PPTN trong dạy học vật lý Giải thích sơ đồ: Giai đoạn 1: Làm xuất hiện vấn đề. GV mô tả một hoàn cảnh thực tiễn hoặc biểu diễn một vài thí nghiệm và yêu cầu HS dự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó. Tóm lại là GV dùng cách này hay cách khác để nêu lên một câu hỏi mà HS chưa biết câu trả lời và câu trả lời cho câu hỏi đó cũng chính là nội dung của bài học. Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết. Dựa vào những kinh nghiệm của bản thân HS, những kiến thức đã có và những quan sát hàng ngày của các em, GV hướng dẫn, gợi ý HS tìm câu trả lời cho câu hỏi đã nêu ở trên. Câu trả lời mang tính chất dự đoán nhưng có vẻ hợp lí. Giai đoạn 3: Từ câu trả lời mang tính chất dự đoán ở trên, GV sẽ hướng dẫn, định hướng cho HS dùng suy luận logic hay suy luận toán học để suy ra hệ quả. Tức là dự đoán một hiện tượng trong thực tế hay một quan hệ giữa các đại lượng. Giai đoạn 4: Từ hệ quả, GV sẽ hướng dẫn, định hướng cho HS xây dựng phương án thí nghiệm kiểm tra và tiến hành thí nghiệm đó. Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với suy luận ở bước 3 thì giả thuyết ở trên trở thành chân lý, nếu không phù hợp thì phải xây dựng lại giả thuyết mới. Giai đoạn 5: Ứng dụng kiến thức. HS sẽ vận dụng những kiến thức vừa xây dựng được để giải thích các hiện tượng trong thực tiễn hoặc dự đoán một số hiện tượng. Thông qua đó, sẽ xuất hiện một số trường hợp mà kiến thức vừa xây dựng không thể giải thích một cách trọn vẹn, dẫn tới giới hạn áp dụng của kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết. Tác giả Nguyễn Văn Giang thì đưa ra các bước kết hợp giữa PPTN và PPDH nêu và giải quyết vấn đề như sau: 1.7.2. PPTN và tư duy sáng tạo 1/ Chu trình sáng tạo Razumoxki và PPTN trong dạy học VL Thực chất, PPTN mà các nhà Vật lý đã đi sau Galile là con đường mà nhận thức luận Mac – Lênin đã khái quát hóa (xem mục 1.3.1.3). Thí nghiệm kiểm tra chính là một lần kiểm nghiệm thực tế trên con đường nhận thức đúng đắn. Nhà khoa học luận Razumopxki đã khái quát con đường đi của 1. Xây dựng tình huống có vấn đề. Nêu câu hỏi 2. Xây dựng câu trả lời dự đoán cho câu hỏi mới nêu ra 3. Suy luận logic rút ra hệ quả có thể kiểm tra được trong thực tiễn 4. Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả 5. Chuyển đổi phương án thí nghiệm đề xuất thành phương án thí nghiệm khả thi thực hiện được ngay trong tiết học 6. Thực hiện phương án thí nghiệm khả thi 7. Báo cáo kết quả thực hiện phương án thí nghiệm Phủ nhận dự đoán Khẳng định dự đoán 8. Ứng dụng kiến thức Khẳng định tính phổ biến của kết luận trong thực tiễn Hình 1.9: Sơ đồ kết hợp giữa PP NVGQVĐ và PPTN Sự kiện Giả thuyết Hệ quả Thí nghiệm kiểm tra Giả thuyết Hệ quả Thí nghiệm kiểm tra Sự kiện Trực giác Trực giác Logic Hình 1.10: Chu trình sáng tạo Razumopxki Quan sát Giả thuyết Hệ quả TN K.tra Vận dụng Các bước của PPTN Phân đoạn PPTN trong dạy học VL G.đoạn 1: . Làm TN . Quan sát . Phán đoán . Phát biểu G.đoạn 2: . Chính xác hóa g. thuyết . Suy luận HQ G.đoạn 3: . Đề xuất TN . Phát biểu phương án TN G.đoạn 4: .Thiết kế (dụngcụ) . Thực hiệnTN .Khẳng định GT G.đoạn 5: Đề xuất ứng dụng Hình 1.11: Các bước và phân đoạn PPTN trong DHVL các nhà khoa học nói chung, các nhà khoa học VL nói riêng, thường được gọi là “chu trình sáng tạo” (Hình 1.10) bởi vì tiếp theo TN kiểm tra, có thể phát hiện ra hiện tượng mới để lại có một chu trình khám phá qui luật mới. Theo chu trình Razumôpxki thì hai giai đoạn quan trọng nhất thể hiện sự sáng tạo của nhà khoa học đó là tư duy trực giác từ “Sự kiện” đến “Giả thuyết” và từ “Hệ quả” đến “Thí nghiệm kiểm tra” (như đã phân tích ở “Các giai đoạn của PPTN nghiên cứu VL”). Dựa vào các qui trình của PPTN VL đã được giới thiệu ở trên, kết hợp với chu trình Razumopxki, chúng tôi đưa ra qui trình PPTN của chúng tôi như sau: 1. Quan sát hiện tượng (tự nhiên, kĩ thuật, thí nghiệm) phát hiện vấn đề 2. Phán đoán nguyên nhân hiện tượng (giả thuyết) 3. Suy luận ra một hoặc một số hệ quả 4. Làm TN kiểm tra - Lập phương án TN kiểm tra - Tiến hành thí nghiệm kiểm tra - Rút ra kết luận cho hệ quả, khẳng định giả thuyết 5. Vận dụng vào thực tế Với qui trình 5 bước này, dựa vào các hoạt động dạy và học, chúng tôi phân thành các giai đoạn như sau: * Giai đoạn 1: Quan sát- phán đoán (bằng các giác quan và tư duy trực giác. * Giai đoạn 2: Từ giả thuyết đã có đến suy luận ra các hệ quả (sử dụng các suy luận logic). * Giai đoạn 3: Sử dụng các kết quả suy luận (một kết luận về sự vật hiện tượng, một qui luật VL…), tìm kiếm một TN và tự tìm ra phương án của TN đó. * Giai đoạn 4: Thiết kế và thực hiện TN đã có phương án. * Giai đoạn 5: Đưa ra các ứng dụng từ các kết quả suy luận (khi đã được “chứng minh” bằng TN. (Hình 1.11) Việc phân đoạn PPTN như trên là để lựa chọn cách thực hiện các thí nghiệm sao cho phù hợp với thời gian bài học và đặc biệt là làm “đơn giản hóa” trong việc áp dụng PPTN cho HS cấp THCS. Tất nhiên kèm theo đó là những hướng dẫn rất cụ thể để HS quen dần với các hoạt động tư duy thực nghiệm. Trong đợt thực nghiệm sư phạm, chúng tôi sẽ thử nghiệm các bước mang tính tư duy trực giác. Nói cho đúng hơn, chúng tôi muốn cho HS phát huy khả năng tư duy tự do để dần dần xuất hiện trong các em có những đề xuất trực giác khi giải quyết một vấn đề trong khoa học. 2) Áp dụng cụ thể PPTN trong dạy học vật lý Như trên đã trình bày, chúng tôi chỉ thực nghiệm các bước “trực giác” trong PPTN đã đưa ra: - Từ quan sát hiện tượng, đề xuất giả thuyết (Giai đoạn 1) - Từ hệ quả, đề xuất thí nghiệm kiểm tra (Giai đoạn 3). Giai đoạn này chấm dứt ở phần đề xuất phương án thí nghiệm (không thiết kế và thực hiện TN). Cách làm này, chúng tôi gọi là “PPTN có giới hạn hay phân đoạn thực hiện PPTN”. Trong chương trình VL phổ thông nói chung, VL cấp THCS nói riêng, rất nhiều ThNVL được đưa ra cho HS. Đặc biệt ở THCS, hầu hết các bài TN từ đơn giản đến phức tạp đều được đưa vào dưới hai hình thức: đưa ra tình huống, làm TN kiểm tra đúng hay sai và hình thức TN kiểm chứng sau khi học lí thuyết (TN kiểm tra). Ở hình thức thứ nhất, nếu có chuẩn bị, có thể cho HS phán đoán một số giả định nguyên nhân của hiện tượng. (Đối với HS cấp THCS, có thể gọi như vậy, thay vì gọi là “giả thuyết”). Hình thức thứ hai, các thí nghiệm kiểm tra, là điều kiện thuận lợi cho GV thực hiện giai đoạn 3 của PPTN, nếu như GV ý thức được rằng đây là dịp dạy cho các em tư duy thực nghiệm rất tốt thì nên để cho các em đề xuất TN trước khi thực hiện TN kiểm tra trong sách. Song hai cơ hội rèn luyện cho HS tư duy thực nghiệm VL và sự sáng tạo trong quá trình dạy học hầu như bị bỏ qua. Cũng cần phải nói thêm rằng, để thực hiện ý đồ như trên đối với các bài TN được cho trong SGK, sự hỗ trợ của GV là nhất thiết phải có. Thói quen học thụ động đã ăn rất sâu vào mỗi HS cộng với việc làm mới mẻ sẽ là những cản trở lớn khi tiến hành thực hiện PPTN ở HS chúng ta. Những khó khăn này sẽ giảm dần nếu chúng ta biết dẫn dắt HS đi từ ít đến nhiều (hoạt động tự lực), từ đơn giản đến phức tạp (nội dung các bài TN)…Cố gắng có những thành công ban đầu (HS làm được) để khích lệ tính tích cực tư duy và tính tự lực của các em. Một số biện pháp hỗ trợ có thể là: - Đối với giai đoạn 1: . Sử dụng nhiều hiện tượng thực tế gần gũi, có bản chất giống nhau . Sử dụng nhiều TN đơn giản để gây hiện tượng rõ ràng . Gợi ý phù hợp. - Đối với giai đoạn 3: . Cần chuẩn bị trước kĩ năng trình bày phương án TN . Sử dụng thêm bài tập TN ở nhà. Chúng tôi trích ra đây hai bài TN mà chúng tôi đã soạn cho cuộc thực nghiệm sư phạm. 1/ Hai bài thí nghiệm phát hiện ra hiện tượng khúc xạ (Mục I. “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng”; bài 40; trang 108 – SGK Vật lí 9). Mục này có hai thí nghiệm (hình 40.1 và hình 40.2). *) Thí nghiệm đầu tiên (40.1) (Thầy hướng dẫn để HS thực hiện ở giai đoạn 1) vừa là mở đầu bài học vừa có thể hướng dẫn để HS đưa ra phỏng đoán “ánh sáng truyền qua hai môi trường trong suốt khác nhau sẽ bị gãy khúc”. Một TN (40.1) sẽ không đủ cơ sở cả về nội dung lẫn trực quan để HS có thể phỏng đoán được như vậy. Chúng tôi thiết kế như sau: - Cho HS quan sát TN 40.1 để “nêu vấn đề” khi các em thấy chiếc đũa đặt trong chén nước bị gãy khúc. Có thể đặt câu hỏi để HS phát biểu được từ “gãy”. - Cho HS quan sát trực diện vào bình TN 40.2 (khi không có nước và khi có nước). Dùng mặt sau của tấm bảng (không có điểm I và vạch NN’) để các em thấy đường đi của tia sáng trong hai trường hợp. Đặt câu hỏi giống như trên để HS có nhận xét cũng như trên. - Hướng dẫn HS một số khái niệm như: chất trong suốt, mặt phân cách. - Câu hỏi: Các em có nhận xét gì qua hai TN vừa rồi? Nguyên nhân của hiện tượng này là gì? Công việc của GV sau đó chỉ là sửa các câu phát biểu cho chính xác về mặt từ ngữ (như kết luận của SGK) và đưa ra tên gọi “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng”. *) Thí nghiệm hình 40.2 sẽ được thiết kế cho dạng TN kiểm tra (các hoạt động ở giai đoạn 3). Kết luận ở trên cần được kiểm tra để khẳng định chắc chắn. Vì đây là bài đầu tiên để tập cho các em biết suy nghĩ tìm một TN kiểm tra hiện tượng và phát biểu (mô tả) dưới hình thức một phương án làm việc nên cần sự hướng dẫn khá cụ thể của GV. Có thể GV sẽ phát biểu “mẫu” sau khi HS đề xuất TN đúng. Chúng tôi cố ý đưa TN này lên trên vừa giúp HS được quan sát trực tiếp sự khúc xạ, vừa là gợi ý để HS có ý tưởng cho một TN kiểm tra. Giả sử HS đề xuất được TN tương tự TN hình 40.2, GV sẽ hướng HS đến việc kẻ các đường thẳng trên mặt tấm gỗ (có thêm đường thẳng theo phương “tới” của tia sáng - hình 1.12). Việc lập phương án sẽ được thiết kế theo mẫu: . Chúng ta sẽ làm TN…bằng (dụng cụ, mô tả từng dụng cụ - đặc biệt chú ý đương SK) đề kiểm tra…. . Chúng ta sẽ cho tia sáng…và sẽ quan sát… . Nếu tia sáng …..ta sẽ khẳng định được…. Những lần đầu, hãy để HS tập trình bày phương án TN dưới hình thức điền nội dung phù hợp vào chỗ trống những mệnh đề ở thể tương lai và giả định. Dần dần các em sẽ quen với cách trình bày phương án TN như vậy. 2/ Thí nghiệm kiểm tra (cho giai đoạn 3), bài TN ở mục II “Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí” (cùng bài trên) Bắt đầu mục này SGK đưa ra “dự đoán”, nhưng ai sẽ dự đoán? Chúng tôi thiết kế cho giai đoạn 3 của PPTN như sau: - Đặt vấn đề: nếu tia sáng đi ngược lại từ nước ra không khí thì hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào? - Gợi ý: Chúng ta đã có nguyên lí ngược chiều của tia sáng (lớp 7). Đã là nguyên lí thì nó cũng đúng cho trường hợp này. (Giả sử HS phán đoán được) - Chúng ta có thể làm TN như thế nào đây để có thể kiểm tra phán đoán mà các em đưa ra? - Do TN này khá trừu tượng, có thể gợi ý bằng việc cho các em đọc SGK đoạn “Thí nghiệm kiểm tra”. Sau khi đọc, để các em thảo luận nhóm để hiểu TN và trình bày phương án (dựa vào mẫu trên). Chú ý: Trong thời gian thực hiện các thí nghiệm trên (trừ TN hình 40.3, HS không mở SGK) Để HS có thể luyện tập thuần thục cách trình bày phương án TN (Xem định hướng 2 Marzano, pha 3 của việc dạy kến thức qui trình), chúng tôi sẽ cho HS một số đề tài TN đơn giản để các em về nhà thực hiện. Ví dụ: Trong hai hình 1.13 và 1.14, người quan sát nào có khả năng nhìn thấy vật (qua ống thẳng) dưới đáy bình? Tại sao? Hãy chứng minh sự khẳng định của em bằng: - Vẽ đường truyền của tia sáng đi từ vật đến mắt trong trường hợp đã khẳng định đúng. - Một TN kiểm tra (với các dụng cụ trong hình và thêm một que thẳng). Hãy trình bày phương án thực hiện TN ấy. S N I N’ K Hình 1.12: Mặt trước tấm gỗ làm TN Trên đây chúng tôi trình bày ba TN theo giai đoạn 1 và giai đoạn 3 theo PPTN mà chúng tôi có ý định thực hiện trong đợt TNSP. Việc trình bày chi tiết hơn (kể cả dụng cụ TN) cho tất cả các TN sẽ dành cho các vấn đề chuẩn bị cho nội dung TNSP ở chương 2. Tóm tắt chương I Nội dung chương 1 được tóm tắt bằng sơ đồ hình 1.15 dưới đây Hình 1.14 Hình 1.13 ống thẳng Một số nghiên cứu Thực trạng dạy học VL ở các trường THCS Những cơ sở lí luận TÂM LÍ HỌC LÍ LUẬN DẠY HỌC PHƯƠNG PHÁP NC VL Cần đổi mới Một số PPDH tích cực Hình 1.15: tóm tắt chương I PPThN trong DHVL PPTN VL Chu trình Razumopxki PPTN trong DHVL Vận dụng PPTN trong DHVL có giới hạn Chương 2: XÂY DỰNG GIÁO ÁN CÁC BÀI THÍ NGHIỆM QUANG HÌNH HỌC LỚP 9 THEO HAI PHÂN ĐỌAN CỦA PPTN 2.1. MỐI LIÊN HỆ VỀ CẤU TRÚC CÁC VẤN ĐỀ QUANG HÌNH HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ PHỔ THÔNG 2.1.1. Tổng quan Các kiến thức về Quang hình học trong chương trình VL phổ thông được sắp xếp ở ba khối lớp 7, 9 và 11. Mức độ của các kiến thức này được đưa vào chương trình từ cơ bản đến phức tạp, kiến thức ở lớp sau bổ sung cho kiến thức ở lớp trước sao cho phù hợp với trình độ, lứa tuổi của HS và sau mỗi lần lặp lại của các kiến thức này các em sẽ hiểu các vấn đề một cách rõ ràng hơn, bản chất hơn. Có thể tóm lược các kiến thức Quang hình học trong chương trình vật lý phổ thông bằng sơ đồ sau: 2.1.2. Chương trình quang học lớp 7 và các bài thí nghiệm Ở chương trình tiểu học, những kiến thức về Quang học mà HS đã được học đó là: nguồn sáng, ánh sáng, sự nhìn thấy, bóng tối, vật cho và không cho ánh sáng truyền qua. Đây là những kiến thức cơ bản và sơ đẳng nhất về Quang học. HS nhỏ cần học các vấn đề này bởi vì ánh sáng là đối tượng tự nhiên, các em tiếp xúc hàng ngày nhưng cũng rất trừu tượng. Tuy nhiên, ở HS nhỏ, các em chưa đủ khả năng tiếp thu một cách chính xác, rõ ràng các khái niệm trên cũng như một số kiến thức cơ bản khác của quang học mà phải đợi lên cấp THCS mới có điều kiện học. Do đó mà hai bài đầu của Gương phẳng Kiến thức Quang hình học trong chương trình VLPT LỚP 7 LỚP 9 LỚP 11 Các khái niệm cơ bản Định luật truyền thẳng Định luật phản xạ Vận dụng Gương cầu Hiện tượng khúc xạ Vận dụng Máy ảnh Kính lúp Vẽ ảnh qua thấu kính Định luật khúc xạ Phản xạ toàn phần Công thức thấu kính Kính HV Vận dụng Máy ảnh Mắt Kính Lúp Kính TV Hình 2.1: Tổng quan về cấu trúc các kiến thức quang hình trong chương trình VL phổ thông chương “Quang học” – VL lớp 7 HS được học lại các khái niệm trên nhưng một cách khoa học hơn, mang tính vật lí hơn, đó là, sự nhận biết ánh sáng, nguồn sáng, vật sáng, đường truyền của ánh sáng, tia sáng, chùm sáng…Nghĩa là bài học bắt đầu từ những lí thuyết đơn giản (thuyết truyền thẳng của ánh sáng), các em được làm thí nghiệm để có nhận xét, thậm chí có thể rút ra được hai định luật (“Định luật truyền thẳng của ánh sáng” và “Định luật phản xạ ánh sáng”), được biết cách đưa những lí thuyết có được ấy vào giải thích các hiện tượng thông thường, rất thực tế đối với các em như: ảnh của vật tạo bởi gương phẳng, gương cầu lõm, gương cầu lồi… Điều này vô cùng quan trọng cho việc tiếp thu những kiến thức quang học sau này ở cuối cấp cũng như ở cấp THPT cả về kiến thức lẫn phương pháp nhận thức. Thật vậy, để chuẩn bị cho việc học Vật lí nói chung, các nội dung quang học nói riêng một cách “chính qui”, các em phải được dẫn dắt đi theo con đường “Từ trực quan đến tư duy, đến thực tiễn”. Nếu nói theo Razumopxki thì đó là con đường “thực tế - mô hình lí thuyết – qui luật - thí nghiệm kiểm tra – thực tế..” (Hình 1.10 – Chương 1). Rõ ràng các tác giả SGK đã có chủ ý hướng các em học Vật lí, mà cụ thể ở đây là quang học, theo con đường thực nghiệm mà các nhà Vật lí đã từng đi qua. Tuy nhiên, như đã phân tích ở chương 1 (mục 1.7.2) - ở cấp THCS, ngay cả HS lớp 9, không đủ điều kiện cả về thời gian lẫn năng lực nhận thức của HS – nên các bài học, mà cụ thể là các bài TN không thể đi hết theo chu trình Razumoxki được mà chỉ có thể thực hiện từng đoạn (PPTN có giới hạn hay phân đoạn thực hiện PPTN – xem 1.7.2). Việc làm này lại rất phù hợp với cách trình bày của SGK. Nếu làm được như vậy thì phần quang hình lớp 9 sẽ dễ dàng hướng dẫn HS học các bài TN cũng theo cách như vậy. Khi đó, HS sẽ quen dần với các hoạt động tư duy trực giác bằng chính sự tích cực học tập và hứng thú học tập của các em, đồng thời tập cho các em những động thái đầu tiên của tư duy sáng tạo. 2.1.3. Về chương trình quang học lớp 9 Nối tiếp với chương trình quang học lớp 7, kiến thức về sự khúc xạ được trình bày ở lớp 9. Có lẽ vì lí do toán học mà các tác giả chỉ trình bày vấn đề khúc xạ một cách định tính (không phát biểu dưới dạng định luật). Điều này cũng hợp lí. Vấn đề là ở chỗ việc hình thành kiến thức ở đây cũng tiếp tục hướng theo con đường thực nghiệm “thực tế, nhận xét và vận dụng vào thực tế”. Kiến thức về lí thuyết ở đây không nhiều song có yêu cầu cao hơn về nhận thức cũng như vận dụng. Có thể nói được như vậy là vì tia sáng bị “gãy” nhưng vẫn truyền liên tục qua các môi trường và truyền thẳng trong mỗi môi trường. Đối với HS lớp 9 thì đây là vấn đề khá trừu tượng và không dễ để hiểu chúng. Bù lại, các thí nghiệm về khúc xạ cũng như các hiện tượng thực tế được đưa ra trong chương trình là rất dễ quan sát, dễ nhận xét. Ở đây, các em được rèn luyện thêm một kĩ năng đặc biệt trong quang hình học, đó là vẽ tia sáng khúc xạ, mà cụ thể là vẽ tia sáng qua thấu kính. Kĩ năng này khó nhưng cần thiết cho HS học quang học theo phương pháp thực nghiệm. Các vật được đưa vào ứng dụng là các máy móc quang học gần gũi. Có thể một số chưa bao giờ tiếp xúc với máy ảnh, kính lúp song các vật dụng này không khó tìm để trực quan hóa cho bài học. Chắc chắn rằng các bài học sẽ gây hứng thú trong quá trình học tập của các em và sẽ hứng thú hơn, nếu dẫn dắt các em đi theo con đường thực nghiệm. Vấn đề trên được cụ thể hóa như sau: Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, bốn bài kế tiếp sau đó sẽ hướng dẫn HS cách vẽ ảnh của một vật và tính chất của nó khi qua các loại thấu kính hội tụ và phân kì. Các kiến thức này được xây dựng bằng cách cho HS quan sát thí nghiệm, rồi dựa vào đó để phát biểu tính chất của các đường truyền. Các em sẽ được luyện tập nhiều để nhập tâm cách vẽ, nếu GV ý thức được đây là một kiến thức kĩ năng (còn gọi là kiến thức qui trình) cơ bản, xây dựng thành các bước đi cho kĩ năng này (xem Định hướng thứ hai của Marzano). Trong các bài quang học lớp 9, các kĩ năng xử lí thông tin cũng thường xuyên được chú ý rèn luyện, đặc biệt là kĩ năng xây dựng giả thuyết và kĩ năng xây dựng phương án thí nghiệm. Ví dụ: bài “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng”, câu C2 yêu cầu HS đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra mối quan hệ của góc tới và góc khúc xạ. Có nghĩa là, với năng lực tư duy của HS lớp 9, các kiến thức được thiết kế như vậy sẽ tăng cường hơn việc rèn luyện khả năng sự sán