Năng lực sáng tạo của học sinh là gì

1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nhân loại bước sang thế kỉ 21 với rất nhiều những thách thức cần phải giải quyết, một trong số đó là sự bùng nổ tri thức. Dạy học truyền thống không đáp ứng được cho việc giải quyết nhiệm vụ đó. Tổ chức UNESKO đã hoạch định ra những chiến lược quan trọng cho giáo dục ở thế kỉ 21 trong đó cần thay đổi trật tự mục tiêu giáo dục từ kiến thức – kỹ năng – năng lực và thái độ chuyển sang thái độ - năng lực – kỹ năng – kiến thức; đặc biệt nhấn mạnh đến việc hình thành năng lực sáng tạo cho học sinh. Nghị quyết Trung ương Đảng lần thứ 4 [khóa VII] đã xác định: “Phải khuyến khích tự học, phải áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Luật giáo dục số 38/2005/QH11 ngày 14/6/2005, điều 28.2 đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Từ những lí do trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở các trường THPT, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài: Bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học “Các lực cơ học” - Vật lí 10 THPT. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu, tổ chức quá trình dạy học một số nội dung kiến thức “Các lực cơ học” trên cơ sở vân dụng các quan điểm phát triển năng lực nhằm bồi dưỡng và rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Khách thể nghiên cứu Lí thuyết về dạy học phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học vật lí ở THPT. 3.2. Đối tượng nghiên cứu 2 Quá trình dạy học đề tài “Các lực cơ học” - Vật lí 10 THPT. 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu vận dụng linh hoạt các phương pháp dạy học hiện đại trong dạy học “ Các lực cơ học” sẽ cho phép bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh. 5. NHIỆM VỤ NGHÊN CỨU CỤ THỂ - Nghiên cứu lí thuyết dạy học phát triển năng lực. - Phân tích một số phương pháp dạy học hiện đại dưới góc độ bồi dưỡng năng lực sáng tạo. - Phân tích nội dung, cấu trúc logic, mục tiêu dạy học “các lực cơ học”. - Đề xuất các tiêu chí để đánh giá được các biểu hiện của “bồi dưỡngnăng lực sáng tạo”. - Triển khai dạy thực nghiệm, đánh giá kết quả thực nghiệm và hoàn thiện các tiến trình dạy học đó. 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận Được sử dụng để tìm, đọc, phân loại tư liệu trong nước và nước ngoài nhằm hình thành cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu. 6.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế, tổng kết kinh nghiệm Được sử dụng để tìm hiểu kinh nghiệm trong nước và nước ngoài đặc biệt là từ các giáo viên trực tiếp giảng dạy được đúc kết lại trên cơ sở lí luận được nghiên cứu để đề xuất phát triển năng lực sáng tạo vào dạy vật lí. 6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Sử dụng phương pháp này để kiểm nghiệm tính khoa học, khả thi, hiệu quả của đề tài luận văn. Kế hoạch thực nghiệm và tổ chức thực nghiệm tại một số trường THPT của Phú Thọ. 6.4. Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục Xử lý định lượng các kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm. 7. NHỮNG DỰ KIẾN ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN 3 - Làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc vận dụng linh hoạt các phương pháp dạy học hiện đại với việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong quá trình dạy học vật lí ở trường THPT. - Tiến trình dạy học các kiến thức “ Các lực cơ học”, nhằm mục tiêu bồi dưỡng năng lực sáng tạo. 8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn chia làm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong dạy học Vật lí THPT Chương 2: Tổ chức quá trình dạy học về kiến thức “Các lực cơ học” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo Chương 3:Thực nghiệm sư phạm 4 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1. Năng lực sáng tạo, những biểu hiện của năng lực sáng tạo trong dạy học 1.1.1. Năng lực Năng lực [ Competentia – tiếng la tinh]: Còn gọi là khả năng thực hiện như khả năng giải nhanh các bài tập... là một sự kết hợp linh hoạt và độc đáo của nhiều đặc điểm tâm lý của một người, tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cho người đó tiếp thu dễ dàng, tập dược nhanh chóng và hoạt động đạt hiệu quả cao trong một lĩnh vực nào đó [25]. Khái niệm năng lực gắn liền với khả năng hành động. Năng lực hành động là một loại năng lực, nhưng khi nói phát triển năng lực người ta cũng hiểu đồng thời là phát triển năng lực hành động. Chính vì vậy trong lĩnh vực sư phạm nghề, năng lực còn được hiểu là: khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động. Cấu trúc năng lực hành động gồm: +] Năng lực chuyên môn: +] Năng lực phương pháp: +] Năng lực xã hội: +] Năng lực cá thể: Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục theo UNESCO: 5 Sơ đồ 2.2: Mô hình giáo dục theo UNESCO 1.1.2. Sáng tạo và năng lực sáng tạo *Khái niệm về sáng tạo: “Sáng tạo [ reation] là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có” [17, tr.847] Theo từ điển Bách khoa toàn thư Liên Xô [ Tập 42, tr.54] thì “ Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị giúp giải quyết một khó khăn, bế tắc nhất định”. *Khái niệm NLST: NLST là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới. 1.1.2.1. Một số năng lực sáng tạo chủ yếu 1.1.2.1.1 Năng lực tư duy - sáng tạo 1.1.2.1.2. Năng lực quan sát và sáng tạo 1.1.2.1.3. Năng lực tưởng tượng – liên tưởng 1.1.2.1.4. Năng lực phát hiện vấn đề 6 1.1.2.2.Tìm hiểu những đặc điểm về năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập Đối với học sinh phổ thông tất cả những gì mà họ “ tự nghĩ ra ” khi GV chưa dạy, HS chưa đọc sách, chưa biết được, nhờ trao đổi với bạn bè đều coi như có mang tính sáng tạo. Sáng tạo là bước nhảy vọt trong sự phát triển năng lực nhận thức của HS. Một trong những đặc điểm quan trọng của hoạt động sáng tạo là vấn đề tính mới mẻ. Có thể nói quá trình sáng tạo bao gồm những đặc trưng cơ bản sau: Tính mới mẻ của sản phẩm, tính bất ngờ của phỏng đoán, tính ngẫu nhiên của phát triển, những cái làm cho quá trình sáng tạo có tính chất không nhận biết được, không điều khiển được đều có tính chất tương đối. 1.1.2.3.Các mô hình dạy học theo quan điểm bồi dưỡng NLST 1.1.2.3.1. Mô hình dạy học theo chủ đề 1.1.2.3.2. Mô hình dạy học trên cơ sở vấn đề 1.1.2.3.3. Mô hình dạy học theo góc 1.1.2.3.4. Mô hình dạy học theo dự án 1.1.3. Những biểu hiện NLST của HS trong học tập Trong quá trình dạy học, năng lực sáng tạo của HS thường biểu hiện: * Năng lực tự chuyển tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới hoàn cảnh mới. * Năng lực nhận thấy vấn đề lớn trong điều kiện quen biết [tự đặt câu hỏi mới cho mình và cho mọi nguời về bản chất của các điều kiện, tình huống, sự vật]. Năng lực nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết. * Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu. * Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống. * Năng lực xác nhận bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết hoặc phủ nhận nó. * Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới những góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn nhau. 1.2. Cở sở lí luận về dạy học bồi dưỡng năng lực sáng tạo 1.2.1. Dạy học bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong dạy học vật lí 7 Trong nghiên cứu Vâ ât lí, quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm bốn giai đoạn: Mô hình giả thuyết Các hệ quả lôgic Sự kiện xuất phát TN kiểm tra Sơ đồ 1.7: Chu trình sáng tạo khoa học Việc dạy học những kĩ thuật của VL ở trường phổ thông có thể diễn ra theo hai con đường: -Con đường thứ nhất là quan sát cấu tạo của đối tượng kĩ thuật có sẵn, giải thích nguyên tắc hoạt động của nó. - Con đường thứ hai là dựa vào những định luật VL, những đặc tính VL của sự vật, hiện tượng, thiết kế một thiết bị nhằm giải thích một yêu cầu kĩ thuật nào đó 1.2.2. Cơ sở tâm lí học về dạy học sáng tạo Dạy học sáng tạo lấy lí thuyết thích nghi của Piaget và lí thuyết về vùng phát triển gần của Vưgôtsxki làm cơ sở. Lí thuyết thích nghi của Piaget chỉ ra rằng những phẩm chất mới của con người được phát triển từ chính những hoạt động tích cực, tự lực của con người. 1.2.3. Cơ sở lí luận dạy học về dạy học sáng tạo Dạy học sáng tạo là biểu hiện sự thống nhất giữa chức năng giáo dục, giáo dưỡng và phát triển. Trong dạy học sáng tạo, học sinh tự chiếm lĩnh được kiến thức phỏng theo các giai đoạn nghiên cứu của nhà khoa học. 1.2.4.Các biện pháp dạy học sáng tạo trong môn VL ở trường PT 8 Theo [11], có một số biện pháp sau đây nhằm bồi dưỡng NLST của học sinh trong DHVL: 1.2.4.1.Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới 1.2.4.2. Rèn luyện phỏng đoán, dự đoán 1.2.4.3. Rèn luyện đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán 1.2.4.4. Tăng cường sử dụng phương tiện dạy học 1.2.4.5. Rèn luyện trí tưởng tượng, tư duy không gian, tư duy loogic cho HS 1.2.4.6. Đưa bài tập sáng tạo về VL vào dạy học 1.2.4.7. Giáo dục tính tích cực và sáng tạo của học sinh 1.2.5. Kiểm tra, đánh giá năng lực sáng tạo của HS Để giúp việc kiểm tra đánh giá năng lực sáng tạo một cách dễ dàng, chính xác, ta có thể áp dụng các cách sau: 1. Sử dụng phối hợp các phương pháp kiểm tra – đánh giá khác như: viết, vấn đáp, thí nghiệm, trắc nghiệm tự luận, trắc nghiệm khách quan. 2. Sử dụng các câu hỏi phải suy luận, bài tập có yêu cầu tổng hợp, khái quát hoá, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn. 3. Chú ý kiểm tra tính linh hoạt, tháo vát trong thực hành, thực nghiệm, [thí nghiệm VL, sử dụng các phương tiện trực quan]. 4. Kiểm tra việc thực hiện những bài tập sáng tạo và tìm ra cách giải ngắn nhất, hay nhất [những bài tập yêu cầu học sinh đề xuất nhiều cách giải quyết]. 5. Đánh giá cao những biểu hiện sáng tạo dù nhỏ. 1.3. Các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh 1.3.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở THPT Luật giáo dục, 2005 đã chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho HS ”. Như vậy, PPDH ngày nay phải có sự chọn lọc theo hướng tiếp thu cái hiện đại mà khi vận dụng PPDH vào trường phổ thông, cần được kiểm nghiệm qua thực tiễn. 9 1.3.2. Một số PPDH hiện đại dưới góc độ bồi dưỡng năng lực sáng tạo PPDH hiện đại là phương pháp làm cho việc học ở thế kỉ 21 đạt hiệu quả cao nhất mà đặc trưng của nó là học tập suốt đời dựa trên bốn trụ cột: “ Học để biết - Học để làm - Học để cùng nhau chung sống - Học để làm người”. 1.3.2.1. LAMAP - Một phương pháp dạy học vận dụng tiếp cận tìm tòi - khám phá "LAMAP" [là viết tắt của cụm từ tiếng Pháp: La main à la pâte], tiếng Anh là Hand’sonapproach. LAMAP được khởi xướng từ những năm 1980 do sáng kiến của Lederman [Mỹ], Georges Charpak [Pháp], hai nhà bác học được giải thưởng NôbenVL.Từ 1996, các nhà khoa học Pháp đã đề xuất một chiến lược giáo dục lấy tên là La main à la pâte [Bàn tay nặn bột]. Đến năm 2011 có hơn 23 nước tham gia LAMAP. - LAMAP luôn coi học sinh là trung tâm của quá trình học tập, xây dựng một phong cách học độc lập, hợp tác, tích cực, tự chủ, sáng tạo thể hiện thông qua các vấn đề như: đề xuất các dự đoán, các ý tưởng thực nghiệm, lựa chọn các thiết bị đến việc tiến hành các thí nghiệm. 1.3.2.2. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề DHGQVĐ [Problem Solringmethod] là PP trong đó GV đặt ra trước HS một vấn đề hay một hệ thống những vấn đề nhận thức có chứa đựng những mâu thuẫn giữa “cái đã biết” và “cái chưa biết”, chuyển HS vào tình huống có vấnđề, kích thích các em tự giác, có nhu cầu mong muốn GQVĐ tức là làm cho HS tự giác trong việc dành lấy kiến thức một cách tự lập [17]. 1.3.2.3. Phương pháp thực nghiệm Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp nhận thức khoa học được thực nghiệm khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phương án và tiến hành thí nghiệm nhằm dựa trên kết quả thí nghiệm để xác lập giả thiết hoặc kiểm tra một giả thiết nào đó. Việc áp dụng PPTN cho phép và rèn luyện cho HS nhiều năng lực. Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của HS, cho phép hình thành kiến thức sâu sắc 10 và bền vững, tăng cường hứng thú đối với môn học. Nó thôi thúc trong HS một nhu cầu về hoạt động sáng tạo, bồi dưỡng cho các em cả tính sáng tạo. 1.4. Thực trạng bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong khi dạy học vật lí ở một số trường THPT thành phố Việt Trì 1.4.1. Mục tiêu điều tra Để nắm rõ được thực trạng việc dạy và học vật lí ở trường THPT thì việc điều tra là biện pháp hữu hiệu để chúng ta nắm bắt được tình hình dạy học của GV và HS trên lớp để từ đó làm cơ sở cho việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS. 1.4.2. Nội dung và phương pháp điều tra Chúng tôi đã tiến hành điều tra việc dạy và học vật lí ở 4 trường bằng các phương pháp sau: a. Những biểu hiện năng lực sáng tạo của HS trong học tập vật lí b. Tình hình bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS c. Những biện pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS trong dạy học vật lí d. Các cách kiểm tra, đánh giá năng lực sáng tạo của HS trong dạy học vật lí 1.4.3. Kết quả điều tra Kết quả điều tra thực trạng được thể hiện cụ thể qua bảng xử lý số liệu sau: 11 Bảng 1.1: Kết quả điều tra thực trạng về biểu hiện năng lực sáng tạo của HS trong dạy học vật lí 12 Bảng 1.3: Kết quả điều tra thực trạng về các cách kiểm tra đánh giá năng lực sáng tạo của HS trong dạy học VL Bảng 1.4: Các biện pháp GV đã sử dụng để rèn năng lực sáng tạo cho HS IV. Thầy cô đã sử dụng biện pháp nào để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS trong dạy học vật lí? Hầu hết GV đều cảm thấy lúng túng khi hỏi về vấn đề này. Họ không đưa ra các biện pháp cụ thể. Tuy nhiên, GV cũng đã trả lời được rằng: Xây dựng tình huống có vấn đề phát hiện năng lực sáng tạo của HS. Đây cũng chính là lí do mà chúng tôi nghiên cứu đề tài về PPDH này. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 13 CHƯƠNG 2 BIỆN PHÁP BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO THÔNG QUA DẠY HỌC KIẾN THỨC “CÁC LỰC CƠ HỌC” 2.1. Đề xuất các biện pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo. 2.1.1. Lựa chọn một logic nội dung thích hợp để chuyển kiến thức khoa học thành kiến thức học tập của học sinh Hoạt động của GV là: - Thiết kế giáo án Tổ chức các hoạt động trên lớp Định hướng, điều chỉnh các hoạt động của HS Tạo điều kiện cho mọi HS phát huy tính tích cực sáng tạo theo khả năng của mình. Quan tâm hướng dẫn phương pháp học tập môn vật lí đặc biệt là tự học - Tăng cường sử dụng các phương tiện trực quan trong khi giảng dạy - Tạo điều kiện cho HS được vận dụng nhiều hơn những tri thức của mình để giải quyết một số vấn đề có liên quan tới vật lí trong đời sống, sản xuất. - Tạo điều kiện tham gia tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau trong việc đạt mục tiêu dạy học và điều chỉnh hoạt động học. 2.1.2.Tạo các ý tưởng sáng tạo thông qua các tình huống có vấn đề nhằm phát huy cao độ năng lực sáng tạo của học sinh Kinh nghiệm thực tiễn dạy học và kết quả các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy để hình thành, phát triển hứng thú nhận thức của HS cần có các điều kiện sau đây: 2.1.2.1. Giáo viên tổ chức những tình huống có vấn đề đòi hỏi dự đoán, đưa ra những giả thuyết, ý kiến trái ngược làm cho HS phát huy tối đa hoạt động tư duy tích cực của mình [37]. a.Tình huống nghịch lý và bế tắc: VD: Khi dạy bài “Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc” GV tạo tình huống có vấn đề khi nghiên cứu đặc điểm của lực đàn hồi. Bước 1: Tái hiện kiến thức cũ có liên quan: - HS đã biết lò xo khi chịu tác dụng của ngoại lực [treo quả cân vào lò xo - SGK vật lí 6] thì bị biến dạng và khi thôi tác dụng ngoại lực thì lò xo lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu: đó là biến dạng đàn hồi - Khi tác dụng vào lò xo ngoại lực càng lớn thì lò xo giãn ra càng nhiều. - Khi tác dụng vào lò xo một ngoại lực vượt quá giá trị nào đó thì sau khi thôi tác dụng lực lò xo không lấy lại được hình dáng, kích thước lúc đầu: mỗi lò xo tồn tại một giới hạn đàn hồi. 14 Bước 2: Làm xuất hiện mẫu thuẫn bằng cách tiến hành thí nghiệm: - Hai lò xo giống nhau, hai quả cân A và B có khối lượng m A > mB. Nếu treo A vào lò xo 1, B vào lò xo 2. So sánh độ dãn của 2 lò xo? Lực đàn hồi ở lò xo nào lớn hơn? Độ lớn của lực đàn hồi có mối liên hệ như thế nào với độ biến dạng của lò xo? Nếu cứ treo mãi các quả nặng vào 2 lò xo thì thì lực đàn hồi có tỉ lệ với độ biến dạng không? Bước 3: Phát biểu vấn đề: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ với độ biến dạng của lò xo. b.Tình huống lựa chọn: Ví dụ: Chọn đáp án đúng Trong giới hạn đàn hồi của lò xo, khi lò xo biến dạng hướng của lực đàn hồi ở đầu lò xo sẽ A. hướng theo trục và hướng vào trong. B. hướng theo trục và hướng ra ngoài. C. hướng vuông góc với trục lò xo. D. luôn ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng. c.Tình huống nhân quả: Ví dụ: Khi học bài “Lực ma sát” GV có thể đưa ra câu hỏi: giải thích tại sao người ta phải dùng vòng bi trên bánh xe? HS vận dụng các kiến thức về lực ma sát trượt, lực ma sát lăn để giải thích: Khi bánh xe không có các ổ bi lực ma sát rất lớn làm cản trở chuyển động. Ổ bi đã làm giảm ma sát do thay ma sát trượt bằng ma sát lăn của các viên bi, giúp giảm lực cản lên các trục quay chuyển động dễ dàng hơn. 2.1.2.2. Tiến hành dạy học ở mức độ thích hợp nhất với trình độ phát triển của học sinh: . Để tạo điều kiện tốt nhất cho HS hoạt động có kết quả trong học tập thì người GV phải làm tốt các việc sau: - Nắm vững nội dung môn học. - Am hiểu học sinh. 15 - Áp dụng cách dạy nào sao cho vừa sức HS và có tác dụng kích thích hoạt động học. 2.1.2.3. Tạo bầu không khí có lợi cho lớp học làm cho học sinh hào hứng, mong đợi đến giờ học Người GV phải tạo ra sự giao tiếp thuận lợi giữa thầy và trò, giữa trò với trò bằng cách tổ chức và điều khiển một cách hợp lý các hành động của từng cá nhân với tập thể học sinh. VD: Khi học bài “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn” GV có thể tạo hứng thú học tập, sự tìm tòi khám phá cho HS bằng câu hỏi nêu vấn đề cần nghiên cứu của bài học: Thủy triều là gì? Những ai thường quan tâm đến thủy triều? Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do lực nào? 2.1.3. Rèn cho học sinh các phương pháp tư duy hiệu quả Để phát triển năng lực nhận thức trong dạy học vật lí cần rèn luyện cho HS một số tư duy quan trọng sau: Phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa và phương pháp hình thành những phán đoán mới: Suy lí quy nạp, suy lí diễn dịch và suy lí tương tự. 2.1.3.1. Phân tích và tổng hợp Phân tích và tổng hợp không phải là hai phạm trù riêng rẽ của tư duy. Đây là hai quá trình có liên hệ biện chứng. Phân tích để tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu bản chất của sự vật. VD: Việc nghiên cứu lực hấp dẫn được bắt đầu từ việc nghiên cứu chuyển động của các hành tinh và sự rơi của các vật trên trái đất và ngược lại. 2.1.3.2. So sánh So sánh là xác định sự khác nhau và giống nhau của sự vật, hiện tượng và giữa khái niệm phản ánh chúng. VD: Khi học xong bài “Lực ma sát” HS lập bảng so sánh: lực ma sát trượt, lực ma sát lăn, lực ma sát nghỉ. Hoặc khi học bài “Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc” ta có thể so sánh với “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn”. 2.1.3.3. Khái quát hóa Khái quát hóa là thao tác tư duy tách những thuộc tính chung, các mối quan hệ chung thuộc bản chất của sự vật, hiện tượng tạo nên nhận thức mới dưới hình thức khái niệm, định luật, quy tắc. 16 2.1.3.4. Suy lí quy nạp Suy lí quy nạp là cách phán đoán dựa trên sự nghiên cứu nhiều hiện tượng, trường hợp đơn lẻ để đi tới kết luận chung, tổng hợp về những tính chất, những mối liên hệ tương quan bản chất nhất và chung nhất. Sự nhận thức đi từ cái riêng tới cái chung. 2.1.3.5. Suy lí diễn dịch hay phép suy diễn Phép suy diễn là cách phán đoán đi từ một nguyên lý chung đúng đắn tới một kết luận thuộc về một trường hợp riêng lẻ đơn nhất. Trong dạy học vật lí phép suy diễn rút ngắn thời gian học tập và phát triển tư duy logic, tư duy sáng tạo của HS. VD: Khi nghiên cứu về lực hấp dẫn chúng ta nghiên cứu kĩ bản chất, đặc điểm của lực này còn các lực khác như lực tương tác tĩnh điện được suy ra từ lực hấp dẫn. 2.1.3.6. Loại suy Loại suy là hình thức tư duy đi từ hình thức riêng biệt này đến cái riêng biệt khác. 2.1.4. Sử dụng tổng hợp các phương pháp dạy học để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh Tóm lại, nếu nắm vững các biện pháp tổ hợp các PPDH phức hợp và biết sử dụng hợp lý cho các loại bài truyền thụ kiến thức mới trong môn vật lí ở THPT sẽ góp phần năng cao chất lượng dạy học môn vật lí theo yêu cầu đổi mới của PPDH hiện nay. Tuy nhiên, việc tổ chức thực hiện PPDH phức hợp sẽ gặp nhiều khó khăn nếu GV không nắm vững hệ thống các PPDH và không cân đối thời gian phù hợp với từng loại kiến thức sẽ ảnh hưởng đến kết quả học tập của HS. 2.1.5. Sử dụng bài tập vật lí như một phương tiện hiệu quả để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh Thông qua hoạt động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy của HS được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng cao khả nâng cao hiểu biết thế giới của bản thân. Từ đó góp phần hình thành nhân cách toàn diện cho mình. 2.1.6. Cho học sinh làm bài tập lớn, tập cho học sinh nghiên cứu khoa học Nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng tạo. Cho nên GV cần khuyến khích HS tập làm nhà khoa học thông qua các bài tập lớn hay các đề tài nhỏ. Qua việc làm này giúp 17 cho HS chủ động làm việc có mục đích, tạo động cơ hứng thú học tập, phát huy được tính sáng tạo ở người học. Ví dụ: Sau khi học bài “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn”. GV có thể cho học sinh làm bài tập lớn sau: Hai chiếc tàu thủy có khối lượng rất lớn hút nhau bằng một lực rất nhỏ [đến mức ta không nhận biết được sự tồn tại của nó thông qua hiện tượng chúng xích lại gần nhau]. Thế nhưng một cái đinh sắt đặt gần một nam châm, chúng lại hút nhau bằng một lực khá lớn [ dính lại với nhau] mặc dù khối lượng của chúng rất nhỏ. Điều này có mâu thuẫn đến sự tỉ lệ về lực hấp dẫn với tích khối lượng của các vật như đã nêu trong định luật vạn vật hấp dẫn không? Tại sao? 2.1.7. Kiểm tra đánh giá động viên kịp thời và đánh giá cao những biểu hiện sáng tạo của học sinh Để rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS cần chú ý đến các yêu cầu sau: - Coi trọng kiểm tra đánh giá chất lượng nắm vững khái niệm vật lí cơ bản. - Chú trọng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn coi đó là thể hiện của sự phát triển tiềm lực trí tuệ của học sinh. - Tăng yêu cầu kiểm tra về thí nghiệm vật lí về năng lực tự học, óc sáng kiến, dám đổi mới của HS. 2.2. Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh khi truyền thụ kiến thức “Các lực cơ học” – Vật lí 10 THPT 2.2.1. Đặc điểm khi truyền thụ kiến thức mới để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh Trong quá trình xây dựng kiến thức mới người GV nên đưa ra những khía cạnh có thể vận dụng sáng tạo cho HS bằng cách đặt ra những câu hỏi, bài tập theo đặc điểm sau: - Từ những đặc điểm của lực đang học có thể suy ra những đặc điểm của lực cùng loại. - Từ những hiện tượng vật lí đang biết liên hệ với các hiện tượng tự nhiên trong đời sống. - Vận dụng những kiến thức đang học để giải thích những hiện tượng liên quan trong đời sống hàng ngày. - Từ những đặc điểm, hiện tượng của lực được học dự đoán ứng dụng của của lực đó trong thực tế - Kết hợp các thao tác tư duy để lựa chọn ra phương án trả lời tối ưu nhất. 18 - Các câu hỏi và bài tập ẩn ý cho HS phát hiện ra ẩn ý. 2.2.1.1. Hình thành kiến thức mới để phát triển quá trình sáng tạo lại Hình thành kiến thức mới HS phải thu được những tính chất, quy tắc, định luật mới của sự vật, hiện tượng mà họ chưa biết. Ví dụ: Khi nhìn quả táo rụng từ trên cây xuống và Mặt Trăng thì chuyển động tròn quanh Trái Đất chứ không rơi, nhà bác học Niutơn đã nêu lên ý tưởng: Lực gây ra gia tốc rơi tự do cho quả táo và lực gây ra gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng có cùng một bản chất, đó là lực hút của Trái Đất. Lực hút của Trái Đất lên các vật gần mặt đất như quả táo, hòn đá…thì tỉ lệ thuận với khối lượng của các vật đó. Vậy lực hút của Trái Đất lên Mặt Trăng tỉ lệ với tích khối lượng của chúng. Lực hút còn phụ thuộc gì nữa? Một giả thuyết đưa ra rất tự nhiên là nếu khoảng cách giữa hai vật càng tăng thì lực càng giảm. Nhưng giảm theo quy luật nào? Vào thời Niuton người ta đã biết rằng khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất vào khoảng bằng 60 lần bán kính Trái Đất, và gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng xấp xỉ 1/ 3600 của gia tốc rơi tự do ở Trái Đất. Như vậy, gia tốc này tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Với những nhận xét về lực hấp dẫn. Niuton đã thử vận dụng cho chuyển động của các hành tinh quanh Mặt trời, thì thấy hoàn toàn phù hợp với các quan sát thực tế của Kê-ple. Trên cơ sở đó, Niuton lại khái quát hóa một lần nữa. Ông cho rằng mọi vật trong vũ trụ tác dụng lực hấp dẫn lên nhau. Từ đó ông phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn. 2.2.1.2. Ứng dụng kiến thức mới vào thực tiễn để xuất hiện ý tưởng sáng tạo của học sinh Hiện nay ở trường phổ thông đa số GV chỉ giảng dạy những kiến thức đã có theo trình tự SGK, hầu như ít chú ý đến nguồn gốc phát sinh hay nhu cầu thực tế thế nào để có được kiến thức hoặc những ứng dụng của các kiến thức đã học, tầm quan trọng của các kiến thức đó đối với đời sống… Ví dụ: Khi dạy bài: “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn” GV đặt ra câu hỏi gắn với thực tiễn ngay khi mở đầu: Tại sao Mặt Trăng luôn quay xung quanh Trái Đất? Và các hành tinh [trong đó có cả Trái Đất] quay quanh Mặt Trời theo những quỹ đạo xác định? Ngay từ đầu GV đã làm cho HS hứng thú với bài học tạo ra sự tò mò và thắc mắc muốn giải quyết ngay vấn đề đó. 19 2.2.1.3. Củng cố kiến thức thông qua việc giải bài tập tạo ra khả năng sử dụng các bài tập sáng tạo Việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS không chỉ xây dựng kiến thức mới mà còn được phát huy hơn nữa ở củng cố kiến thức của bài học. GV nên đưa ra những câu hỏi, bài tập phát huy tư duy tưởng tượng – liên tưởng, óc phán đoán, khả năng sáng tạo của HS 2.2.2. Tổng quan về đề tài “Các lực cơ học” 2.2.2.1. Lực hấp dẫn Dựa vào những số liệu quan sát thiên văn mà đặc biệt là sự chuyển động của Mặt trăng xung quanh Trái Đất, so sánh gia tốc hướng tâm của Mặt trăng và gia tốc rơi tự do của các vật ở gần mặt đất và theo cách lập luận của mình Newton cho rằng lực hấp dẫn là một loại lực phổ biến trong toàn vũ trụ. Mọi khối lượng đều là nguồn lực hấp dẫn. Khối lượng càng lớn thì lực hấp dẫn càng lớn và càng xa tâm hấp dẫn thì lực này càng nhỏ. Từ đó Newton khái quát hóa và nêu lên thành định luật vạn vật hấp dẫn: F G m1 m2 r2 trong đó G = 6, 67.10-11 Nm2 kg 2 2.2.2.2. Lực đàn hồi Lực đàn hồi xuất hiện khi có sự biến dạng của vật thể và có hướng ngược với hướng có xu hướng dịch chuyển tương đối của các phần tử vật chất khi xảy ra sự biến dạng. Chính các định luật Newton làm nảy sinh ra giả thuyết nghiên cứu thực nghiệm về lực đàn hồi và đề ra phương pháp tiến hành những thí nghiệm cụ thể. Biểu thức của lực đàn hồi rất đơn giản: F = - k.∆l - Độ lớn của lực đàn hồi chỉ phụ thuộc vào độ biến dạng ∆l. Định luật Hooker là cơ sở để tạo ra lực kế. 2.2.2.3. Lực ma sát Các lực ma sát thường được chia làm hai loại: ngoại ma sát và nội ma sát. Lực ngoại ma sát xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật thể. Nội ma sát là lực tương tác theo phương tiếp tuyến giữa các lớp của cùng một chất khi có xu hướng chuyển động 20 đối với nhau. Trong chương trình vật lí phổ thông, người ta thường chỉ đề cập đến cái gọi là ma sát khô [ma sát nghỉ, ma sát trượt, ma sát lăn]. *Ma sát nghỉ *Ma sát trượt *Ma sát lăn Ma sát lăn xuất hiện khi có sự lăn của vật này lên bề mặt của một vật khác, có độ lớn tỉ lệ với hệ số ma sát lăn μ 1 , tỉ lệ với lực nén vuông góc và tỉ lệ nghịch với bán kính của lực lăn. μ 1 có thứ nguyên độ dài. 2.2.3. Cách tiếp cận và trình bày kiến thức “Các lực cơ học” Cụ thể: - Khi học về lực hấp dẫn, HS thấy được mối liên hệ giữa khối lượng và khả năng hấp dẫn của một vật. - Khi học về lực đàn hồi, HS thấy được sự phụ thuộc của lực vào khoảng cách tương hỗ giữa các phần của một vật [độ biến dạng của nó]. - Khi học về lực ma sát, HS thấy được lực tỉ lệ với áp lực vuông góc. Khi nghiên cứu các loại lực cơ, các kết luận về các đặc điểm của các loại lực [phương, chiều, độ lớn] đều rút ra bằng con đường quy nạp. Vì vậy cần chú ý: - Khi dạy bài lực hấp dẫn, tuy không thể làm thí nghiệm để rút ra định luật vạn vật hấp dẫn, nhưng cần nêu rõ chính Newton đã khái quát hóa những quan sát thực nghiệm để dẫn tới định luật này. - Với các bài về lực đàn hồi và lực ma sát cần vận dụng phương pháp thực nghiệm để rút ra các kết luận. 2.2.4. Phân tích nội dung kiến thức khoa học “Các lực cơ học” trong sách giáo khoa vật lí 10 THPT 2.2.4.1. Lực hấp dẫn - Mọi vật đều rơi xuống mặt đất với cùng một gia tốc [thí nghiệm về sự rơi của các vật khác nhau trong ống chân không], định luật II Niuton ta có: