1
LUẬN VĂN:

Thiết kế phương án dạy học một số kiến thức
thuộc chương "Cân bằng của vật rắn" - SGK vật
lí 10 hiện hành nhằm phát huy tính tích cực, tự
chủ của học sinh trong học tập


hoạt động thực tiễn. 3
Từ những lý do trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý
ở trường THPT, chúng tôi đã chọn đề tài: "Thiết kế phương án dạy học một số kiến
thức thuộc chương "Cân bằng của vật rắn" - SGK vật lí 10 hiện hành nhằm phát huy
tính tích cực, tự chủ của học sinh trong học tập" làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng hệ thống quan điểm lý luận dạy học hiện đại về việc tổ chức, kiểm tra,
định hướng hoạt động tích cực chiếm lĩnh tri thức vật lý của học sinh thiết kế được tiến
trình dạy học một số kiến thức về cân bằng thuộc chương "Cân bằng của vật rắn" - SGK
vật lý 10 theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh
3. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng những quan điểm dạy học hiện đại một cách phù hợp trong đó thí
nghiệm được thiết kế và sử dụng một cách hợp lí thì sẽ thiết kế được phương án dạy học
một số kiến thức cụ thể về cân bằng trong chương "Cân bằng của vật rắn " theo hướng
phát huy được tính tích cực của học sinh trong quá trình học tập bằng cách lôi cuốn học
sinh tham gia vào quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức
4. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh trong dạy học một số
các kiến thức thuộc chương "Cân bằng của vật rắn" - SGK vật lý10 hiện hành.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu đề ra, chúng tôi phải thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu sau:
- Nghiên cứu các quan điểm hiện đại về dạy và học, đặc biệt là về việc thiết kế tiến 4
trình dạy học, tổ chức tình huống dạy học và các định hướng của giáo viên trong hoạt
động dạy học nhằm phát triển các hành động tích cực của học sinh. Nghiên cứu vị trí của

7. Đóng góp của luận văn
- Thể hiện được việc vận dụng lý luận về :
+/ thiết kế tiến trình dạy học theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực,
sáng tạo của học sinh
+/ Thí nghiệm vật lý trong tiến trình giải quyết vấn đề.
+/Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.
Để thiết kế được tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương "Cân bằng của
vật rắn" theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ của học sinh trong quá trình học tập.
- Xây dựng được ba phương án thí nghiệm mới được sử dụng trong quá trình dạy
học một số kiến thức về điều kiện cân bằng của chất điểm, quy tắc hợp lực đồng quy, quy
tắc hợp lực song song trong chương “Cân bằng của vật rắn ”.
- Bổ sung và làm phong phú tài liệu tham khảo cho các giáo viên vật lý THPT, 6
sinh viên các trường ĐHSP và cao đẳng sư phạm. Góp phần đổi mới phương pháp dạy
học, nâng cao chất lượng dạy học môn vật lý THPT.
8. Cấu trúc của luận văn.
Luận văn gồm 124 trang. Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn gồm 3
chương.
Chương 1: Cơ sở lý luận của đề tài
Chương 2: Thiết kế phương án dạy học một số kiến thức về cân bằng của vật rắn
trong chương “ Cân bằng của vật rắn ” - SGK vật lý 10 hiện hành.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 7
Chương I
Cơ sở lý luận của đề tài
1.1. Các luận điểm khoa học xuất phát trong nghiên cứu chiến lược dạy học phát

* Luận điểm 2: Về sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học.
Tri thức khoa học được xây dựng khi nhà khoa học có động cơ giải quyết một vấn đề,
tìm tòi giải đáp cho một câu hỏi đặt ra mà việc tìm lời giải đáp cho câu hỏi đó chính là
tìm tòi một cái mới, chứ không thể chỉ đơn thuần là việc tái hiện, lặp lại các kiến thức và
cách thức hoạt động quen thuộc sẵn có.
Bởi vậy, trong dạy học môn khoa học, giáo viên cần tổ chức được những tình huống
vấn đề. Đó chính là việc tổ chức những tình huống trong đó xuất hiện những vấn đề cần
giải quyết mà học sinh tự mình có khả năng tham gia giải quyết và do đó sẽ suy nghĩ đưa
ra giải pháp riêng của mình, tự tìm tòi cách giải quyết thích hợp. Chính trong những điều
kiện đó với sự giúp đỡ, định hướng của giáo viên học sinh sẽ xây dựng được cho mình
những tri thức khoa học sâu sắc, vững chắc và vận dụng được đồng thời qua quá trình đó
năng lực trí tuệ của học sinh được phát triển.
* Luận điểm 3: Về sự cần thiết lập được sơ đồ biểu đạt lôgíc của tiến trình nhận
thức khoa học đối với tri thức cần dạy.
Nhận thức thực tế khách quan (nhận thức một tình huống vật lý) là biểu đạt nó
bằng một mô hình họp thức (một mô hình có hiệu lực). Quá trình nhận thức khoa học
thực tế khách quan xét cho cùng là một quá trình vận động vô tận của việc xây dựng mô
hình, hợp thức hoá mô hình và hoàn thiện mô hình. Tiến trình giải quyết vấn đề, xây
dựng tri thức vật lý đó là tiến trình "Tự đề xuất vấn đề nghiên cứu đến xuy đoán giải
pháp, khảo sát lý thuyết/ thực nghiệm, rồi xem xét đánh giá khả năng chấp nhận của các
kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích tiên đoán các sự kiện và xem 9
xét sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm". Bởi vậy, trong dạy học, hoạt động nhận
thức khoa học của học sinh cần được định hướng phù hợp với tiến trình xây dựng tri thức
như thế. Việc này đòi hỏi sự phân tích sâu sắc cấu trúc nội dung tri thức cần dạy và xác
lập được sơ đồ: "Từ tình huống xuất phát thế nào, nảy sinh vấn đề gì, tìm tòi giải quyết
vấn đề và đi tới kết quả thế nào" một cách phù hợp với trình độ học sinh và xét trong suốt
quá trình xây dựng, kiểm tra và vận dụng tri thức mới, trong đó xác định được điều kiện

phản bác bảo vệ trong cộng đồng các nhà khoa học. Nhờ đó, kết quả nghiên cứu được
chỉnh lý, bổ sung, hoàn thiện và được động đồng khoa học chấp nhận. Khi đó mới có
được những tri thức khoa học có đầy đủ giá trị. Sự học tập xây dựng tri thức của học sinh
sẽ được tạo thuận lợi và có hiệu quả hơn nhờ sự trao đổi và tranh luận với những người
ngang hàng. Trong điều kiện đó sẽ phát huy được ảnh hưởng của sự môi giới, hỗ trợ của
những người trong cộng đồng đối với mỗi cá nhân qua vùng phát triển gần nhất của cá
nhân.
* Luận điểm 6: Về sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình
nghiên cứu xây dựng bảo vệ tri thức khoa học.
Để phát huy tổng hợp các nhân tố tác động: Vai trò của học sinh trong sự tự chủ
hành động xây dựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong sự tổ chức tình huống vấn đề và
định hướng hành động tìm tòi xây dựng kiến thức của học sinh; Vai trò của tương tác xã
hội (của tập thể học sinh) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh và đồng
thời cho học sinh tập quen với quá trình xây dựng và bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa
học thì cần tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng bảo vệ tri thức mới
trong nghiên cứu khoa học. Đó mới thực sự là dạy học khoa học, bản chất của dạy học
khoa học là dạy học giải quyết vấn đề phù hợp với cách tiếp cận của sự nhận thức khoa
học.
1.2. thiết kế tiến trình hoạt động dạy học theo hướng phát triển hoạt động nhận
thức tích cực sáng tạo của học sinh.
Để nâng cao chất lượng hiệu quả dạy học đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được
kiến thức, kỹ năng, đồng thời bồi dưỡng được tư duy khoa học, tư duy sáng tạo, phát 11

triển ở học sinh hành động tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề trong quá trình chiếm lĩnh tri
thức khoa học và do đó chuẩn bị tốt cho học sinh có thể thích ứng được với thực tiễn
cuộc sống không ngừng phát triển, thì đòi hỏi việc thiết kế hoạt động dạy học kiến thức
cụ thể phải được thực hiện một cách khoa học theo một quy trình hợp lý từ việc tổng hợp

phép đi tìm lời giải: Chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần
tìm, hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát
thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
* Khảo sát lý thuyết hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận lôgíc về
cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu thập các dữ
liệu cần thiết, xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.
* Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả
tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích/ tiên đoán các sự kiện và xem xét sự
phù hợp của lý thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự cách biệt giữa kết luận có được nhờ
suy luận lý thuyết với kết luận có được từ các dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận
kết quả tìm được khi có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ
sung, sửa đổi với thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát
khi chưa có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm nhằm tiếp tục xây dựng cái cần
tìm. [15]
b. Sơ đồ biểu đạt lôgíc của tiến trình nhận thức khoa học xây dựng một kiến
thức vật lý cụ thể. 13

Việc phân tích tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức và thể hiện bằng sơ đồ
phải giải đáp được câu hỏi: Kiến thức cần xây dựng được là điều gì? Được diễn đạt như
thế nào? Nó là câu trả lời được rút ra từ việc giải bài toán cụ thể nào? Xuất phát từ câu
hỏi nào? Chứng tỏ tính hợp thức khoa học của câu trả lời đó như thế nào? 14

Sơ đồ tổng quát :


thảo luận bảo vệ kết
qu
ả

Vận dụng tri thức mới
để giải quyết nhiệm vụ
đ
ặt ra tiếp theo
15

Sơ đồ 1 : Sơ sồ khái quát biểu đạt lôgíc của tiến trình khoa học
giải quyết vấn đề khi xây dựng một kiến thức cụ thể Giải quyết bài toán


1.2.2. Tổ chức tình huống có vấn đề

Điều kiện cần sử dụng để đi tìm
câu hỏi trả lời cho vấn đề đặt ra,
một mặt nhờ suy luận, mặt khác nhờ
thí nghi
ệm và quan sát

Bài toán
-

Gi
ải
Vấn đề - Bài Toán
(Đòi hỏi kiểm nghiệm, ứng
d
ụng Kết luận (thu
được nhờ suy
lu
ận lý thuyết)

Kết luận (thu
được nhờ thí

học không thể giải quyết được chỉ bằng kiến thức sẵn có, theo khuôn mẫu có sẵn, nghĩa
là không dùng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết được thì người học thu nhận được
kiến thức, kỹ năng mới. Vấn đề chứa đựng câu hỏi, nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa
biết, câu hỏi mà câu trả lời là một cái mới phải tìm tòi sáng tạo mới xây dựng được, chứ
không phải câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhờ lại những kiến thức đã có. [15]
b. Tình huống có vấn đề
Tình huống vấn đề là tình huống mà khi học sinh tham gia vào việc giải quyết thì
gặp khó khăn, học sinh ý thức được vấn đề mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy
với khả năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải
quyết vấn đề đó. Nghĩa là tình huống đó kích thích nhận thức tích cực của học sinh đề
xuất và giải quyết vấn đề đã đề xuất.
Tình huống vấn đề cơ bản : Là tình huống ở đó xuất hiện câu hỏi có tác dụng định
hướng tư duy tìm tòi của chủ thể học, nhằm trúng mục tiêu nội dung của kiến thức cần tìm
kiếm. Việc xây dựng một kiến thức mới thực chất là quá trình triển khai giải quyết tình
huống cơ bản đó, có thể là một quá trình chuyển liên tiếp từ tình huống này sang tình
huống khác, trong đó có " tình huống vấn đề cơ bản" việc giải quyết tình huống đó là đạt
được câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở tình huống cơ bản. [15]
c. Các kiểu tình huống có vấn đề: 18

Khi học sinh được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ (có tiềm ẩn
vấn đề) mà học sinh đã đảm nhận, học sinh nhanh chóng nhận thấy sự bất ổn của tri thức
đã có của mình, vấn đề xuất hiện, học sinh ở vào một tình thế (tình huống) có thể thuộc
một trong những loại sau:
- Tình thế lựa chọn: Chủ thể ở trạng thái suy tính cân nhắc, khi cần lựa chọn một
phương án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải quyết vấn đề (tức là cần
lựa chọn một mô hình vận hành được).
- Tình thế bất ngờ: Chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa hiểu vì

Để soạn thảo được một nhiệm vụ như vậy cần 2 yếu tố cơ bản.
* Tiền đề hay tư liệu (thiết bị, sự kiện, thông tin) cần cung cấp cho học sinh hoặc
gợi ra cho học sinh.
* Lệnh hoặc câu hỏi đề ra cho học sinh.
- Trên cơ sở vấn đề cần giải quyết, kết quả mong đợi, những quan niệm, khó khăn
trở lực của học sinh trong điều kiện cụ thể, giáo viên cần đoán trước những đáp ứng có
thể của học sinh và dự định tiến trình định hướng, giúp học sinh khi cần một cách hợp lý
phù hợp với tiến trình khoa học giải quyết vấn đề. [15]
e. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 20

Giáo viên đóng vai trò quan trọng trong tổ chức tình huống học tập và định hướng
hành động tìm tòi xây dựng tri thức của học sinh, cũng như phát huy vai trò của tương tác
xã hội (của tập thể học sinh) đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh, muốn
cho học sinh làm quen với quá trình xây dựng, bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa học
thì có thể thực hiện tiến trình dạy học theo các pha, phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ
tri thức mới trong nghiên cứu khoa học (sơ đồ 3a). Tiến trình dạy học này gồm các pha như
sau (sơ đồ 3b):
Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức phát biểu vấn đề (tương
ứng với (1) và (2) trong sơ đồ 3a)
Giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề dưới sự hướng dẫn
của giáo viên, học sinh quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyện thực
hiện nhiệm vụ.
Quan niệm và giải pháp ban đầu của học sinh được thử thách. Học sinh ý thức
được khó khăn (vấn đề xuất hiện).
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề được chính thức diễn đạt.
Pha thứ hai: học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn
đề (tương ứng với (3) và (4) trong sơ đồ 3a)
Sơ đồ 3. Các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri
thức mới trong nghiên cứu khoa học.

Pha thứ nhất:
chuyển giao
nhiệm vụ, bất
ổn hoá trí
th
ức, phát
Pha thứ hai:
Học sinh hành
động độc lập
tự chủ, trao
đổi tìm tòi
gi
ải quyết vấn
Pha thứ ba:
Tranh luận;
thể chế hoá;
vận dụng tri
thức mới.
(1) Tình huống có tiềm
ẩn vấn đề
(2) Phát biểu vấn đề -
bài toán
(3) Giải quyết vấn đề:
suy đoán, thực hiện
gi


24

1.2.3. Xác định việc định hướng khái quát chương trình hoá hành động nhận thức
tự chủ, tích cực của học sinh và việc tổ chức hợp lý hoạt động của cá nhân và tập thể
học sinh
Nghiên cứu sự định hướng hành động nhận thức của học sinh trong dạy học có thể
phân biệt được các kiểu định hướng khác nhau, tương ứng với các mục tiêu rèn luyện
khác nhau, đòi hỏi ở học sinh có các hành động nhận thức với các trình độ khác nhau:
a. Các kiểu định hướng hành động học tập trong dạy học
- Định hướng tái tạo thao tác cụ thể: Học sinh theo dõi, thực hiện bắt chước, lặp
lại thao tác mẫu cụ thể cho người dạy chỉ ra.
- Định hướng tái tạo Angorít: Người dạy (giáo viên) chỉ ra một cách khái quát
tổng thể trình tự hành động để người học tự chủ giải quyết được nhiệm vụ, chương trình
hành động rõ ràng, chặt chẽ theo 2 kiểu định hướng này, người dạy hướng học sinh vào
việc huy động áp dụng kiến thức, cách thức hoạt động học sinh có thể thực hiện được
nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là học sinh chỉ cần tái tạo những hành động đã được
người dạy chỉ rõ hoặc những hành động trong tình huống đã quen thuộc.
- Định hướng tìm tòi: Là kiểu định hướng trong đó người dạy không chỉ ra cho học
sinh một cách tường minh, các kiến thức và cách thức hoạt động học sinh cần áp dụng, mà
người dạy chỉ đưa cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động
hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết trong tình
huống không phải là đã quen thuộc với họ.
- Định hướng khái quát chương trình hoá: Là kiểu định hướng phối hợp các đặc
điểm của các kiểu định hướng trên trong đó sự định hướng được chương trình hoá theo
các bước: 25