1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
NGUYỄN LÊ PHƯƠNG
VẬN DUNG QUAN ĐIỂM CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO ĐỂ
THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ
CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN”
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCGIÁO DỤC
HÀ NỘI, 2012
3
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa học cũng như luận văn này, tác giả bày tỏ lòng biết
ơn sâu sắc đến Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2, Khoa Sau đại học và các
khoa, phòng, ban liên quan, các Thầy giáo, Cô giáo cùng tập thể cán bộ giảng
viên của Nhà trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả học
tập và nghiên cứu.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn TS. Lương Việt Thái, người đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và chỉ bảo tác giả trong quá trình thực hiện
luận văn.
Tác giả gửi lời cảm ơn tới UBND tỉnh Vĩnh Phúc, Sở Giáo dục và Đào
tạo, Các Thầy giáo, cô giáo đang giảng dạy môn Vật lý ở các trường THPT
trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc.
Tác giả xin cám ơn Ban Giám hiệu và các thầy cô giáo tổ Vật lý, các em
học sinh trường THPT Bến Tre thị xã Phúc Yên tỉnh Vĩnh Phúc đã giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình tác giả nghiên cứu, tìm kiếm tài
liệu và thu thập số liệu. Xin cảm ơn cơ quan, đồng nghiệp và gia đình đã giúp
đỡ, động viên và tạo mọi điệu kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành khóa học.
Xin trân trọng cảm ơn !
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
PHẦN MỞ ĐẦU
1
1. Lý do chọn đề tài
1
2. Mục đích nghiên cứu
3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3
5. Phương pháp nghiên cứu
3
6. Giả thuyết khoa học
4
7. Đóng góp của luận văn
4
8. Cấu trúc của luận văn
1.1.4.
Môi trường học tập kiến tạo
10
1.1.5. Vai trò của người học và người dạy trong quá trình dạy
học kiến tạo
11
1.2.
Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý ở
trường phổ thông
14
1.2.1.
Mục tiêu dạy học vật lý ở trường phổ thông.
14
1.2.2.
Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lý
15
1.2.3.
Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo
trong dạy học vật lý ở trường phổ thông. 18
Kết luận chương 1
25
2.2.1. Cấu trúc chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn”
25
2.2.2. Nội dung chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn”
26
7
2.3. Các thí nghiệm hỗ trợ
28
2.4. Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “cân bằng và chuyển
động của vật rắn” ở trường phổ thông
36
2.4.1. Hoạt động chủ yếu của giáo viên ở trên lớp
36
2.4.2. Hoạt động chủ yếu của học sinh ở trên lớp
38
2.5. Điều tra quan niệm của học sinh
về
các kiến thức liên quan
đến cân bằng và chuyển động của vật rắn trước khi học trước khi
3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
82
3.3.1. Chuẩn bị trước khi tiến hành thực nghiệm
82
3.3.2. Diễn biến của các giờ dạy trong quá trình thực nghiệm
83
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm
85
3.4.1. Trước thực nghiệm
86
3.4.2. Sau thực nghiệm
87
8
3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
92
PHT Phiếu học tập
PPDH Phương pháp dạy học
SGK Sách giáo khoa
SL Số lượng
STT Số thứ tự
THPT Trung học phổ thông
THCS Trung học cơ sở
TN Thực nghiệm
TNKH Trắc nghiệm khách quan
TNSP Thực nghiệm sư phạm
10
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới giáo dục là hoạt động thường xuyên, liên tục. Trong thời qua, giáo
dục nước ta đã thực hiện nhiều cuộc cải cách nhưng kết quả đem lại chưa thực sự
được như mong đợi. Chính vì vậy, giáo dục nước nhà cần có sự thay đổi triệt để
hơn. Điều này đã được khẳng định trong Nghị quyết Đại hội X của Đảng Cộng sản
Việt Nam về định hướng phát triển giáo dục và đào tạo 5 năm 2006 – 2010: “Đổi
mới tư duy giáo dục một cách nhất quán, từ mục tiêu, chương trình, nội dung,
cũng như các GV đang trực tiếp giảng dạy quan tâm trong đó có dạy học theo quan
điểm của lý thuyết kiến tạo.
Lý thuyết kiến tạo ra đời từ cuối thế kỉ 18 và phát triển mạnh mẽ vào cuối
thế kỉ 20. Dạy học kiến tạo được xây dựng dựa trên lý thuyết kiến tạo về học tập.
Trong dạy học kiến tạo, người học tích cực, chủ động kiến tạo kiến thức của bản
thân qua kinh nghiệm vốn có và tương tác với môi trường học tập. Dạy học kiến tạo
không chỉ giúp người học nắm được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo cần có mà quan
trọng hơn là thúc đẩy được khả năng tư duy, sáng tạo của người học và những trải
nghiệm trong thực tế giúp người học hoàn thiện khả năng làm người đáp ứng được
yêu cầu phát triển của xã hội.
Hiện nay, trong các hướng nghiên cứu về lý thuyết kiến tạo thì vấn đề được
nhiều nhà khoa học quan tâm là vận dụng lý thuyết này vào dạy học. Ở nước ta,
đã có một số đề tài nghiên cứu vận dụng các tư tưởng, quan điểm của lý thuyết kiến
tạo vào dạy học và bước đầu đã thu được những thành công nhất định như: Nguyễn
Phương Hồng với việc tiếp cận kiến tạo trong dạy học khoa học và vận dụng mô
hình kiến tạo tương tác để dạy học một số bài học vật lý ở THPT; Dương Bạch
Dương (2003) với việc đưa ra phương pháp giảng dạy một số khái niệm, định luật
trong chương trình Vật lý 10 theo quan điểm kiến tạo; Lương Việt Thái (2007) với
việc vận dụng tư tưởng của lý thuyết kiến tạo để nghiên cứu quá trình dạy học ở
một số nội dung vật lý trong môn khoa học ở tiểu học và môn vật lý ở THCS…
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi nghiên cứu đề tài “Vận dụng quan
điểm của lý thuyết kiến tạo để thiết kế tiến trình dạy học chương cân bằng và
12
chuyển động của vật rắn” - Vật lý 10 THPT, với hy vọng nâng cao chất lượng học
tập của HS.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để tổ chức quá trình dạy học một
số nội dung trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nhằm nâng cao
chất lượng học tập của học sinh lớp 10 THPT.
có liên quan, từ đó phân tích, tổng hợp, vận dụng để xây dựng cơ sở lý luận của đề
tài.
5.2. Nghiên cứu thực tiễn:
- Điều tra bằng phiếu: để tìm hiểu thực trạng dạy học ở một số trường
THPT nhằm xác định vốn kiến thức, hiểu biết ban đầu của HS liên quan đến nội
dung kiến thức trong chương “
Cân bằng và chuyển động của vật rắn
”.
- Trao đổi trực tiếp với giáo viên về phương pháp dạy và phương pháp học
của học sinh để từ đó vận dụng LTKT vào dạy học sao cho có hiệu quả.
5.3. Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học ban đầu.
5.4. Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích kết quả về điều
tra và tổ chức thực nghiệm.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng quan điểm của LTKT để dạy học một số kiến thức của
chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – vật lý 10 THPT thì có thể giúp
học sinh nâng cao chất lượng học tập.
7. Đóng góp của luận văn
- Hệ thống hoá được cơ sở lý luận của việc vận dụng LTKT trong dạy học
vật lý.
- Xác định được những hiểu biết ban đầu, những khó khăn chủ yếu và những
sai lầm phổ biến của học sinh lớp 10 THPT khi học tập chương “Cân bằng và
chuyển động của vật rắn”
- Xây dựng được tiến trình dạy học một số nội dung chương “Cân bằng và
chuyển động của vật rắn” theo quan điểm lý thuyết kiến tạo.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm 3
quá trình học tập và cách thức người học thu nhận những tri thức cho bản thân.
Theo những quan điểm này, người học không học bằng cách thu nhận một cách thụ
động những tri thức do người khác truyền cho một cách áp đặt, mà bằng cách đặt
mình vào trong một môi trường tích cực, phát hiện ra vấn đề, giải quyết vấn đề bằng
những kinh nghiệm đã có sao cho thích ứng với những tình huống mới, từ đó xây
dựng nên những hiểu biết mới cho bản thân.
15
Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo là tâm lý học phát triển của J.Piaget
và lý luận về : “Vùng phát triển gần nhất” của Vưgotski. Hai khái niệm quan trọng
của J.Piaget được sử dụng trong “Lý thuyết kiến tạo” là đồng hóa (assimi - lation)
và điều ứng (accommodation).
Đồng hóa là quá trình, nếu gặp một tri thức mới, tương tự như tri thức đã
biết, thì tri thức mới này có thể được kết hợp trực tiếp vào sơ đồ nhận thức đang tồn
tại, hay nói cách khác học sinh có thể dựa vào những kiến thức cũ để giải quyết một
tình huống mới.
Điều ứng là quá trình, khi gặp một tri thức mới có thể hoàn toàn khác biệt
với những sơ đồ nhận thức đang có thì sơ đồ hiện có được thay đổi để phù hợp với
tri thức mới.
Theo Vưgotski, mỗi cá nhân đều có một “Vùng phát triển gần nhất” của
riêng mình, thể hiện tiềm năng phát triển của cá nhân đó. Nếu các hoạt động dạy
học được tổ chức trong “Vùng phát triển gần nhất” thì sẽ đạt được hiệu quả cao.
Vưgotski còn nhấn mạnh rằng văn hóa, ngôn ngữ và các tương tác xã hội cũng tác
động đến việc kiến tạo nên tri thức của mỗi cá nhân.
LTKT nhận thức của J. Piaget (1896 - 1980) là cơ sở tâm lý học của nhiều
hệ thống dạy học, đặc biệt là dạy học phổ thông. Do vậy ta có thể nêu vắn tắt các quan
điểm chủ đạo chính của lý thuyết kiến tạo nhận thức như sau:
Thứ nhất: Học tập là quá trình cá nhân hình thành các tri thức cho mình. Có
hai loại tri thức: tri thức về thuộc tính vật lý, thu được bằng các hoạt động trực tiếp
với các sự vật và tri thức về tư duy, quan hệ toán, logic thu được qua sự tương tác
chính mỗi người. Nhận thức không phải là khám phá một thế giới độc lập đang tồn
tại bên ngoài ý thức của chủ thể.
Theo quan điểm này nhận thức không phải là quá trình người học thụ động
thu nhận những kiến thức chân lí do người khác áp đặt lên. Nếu người học được đặt
trong môi trường xã hội tích cực, thì ở đó người học có thể được khuyến khích vận
dụng những tri thức và kỹ năng đã có để thích nghi với môi trường mới và từ đó
17
xây dựng nên tri thức mới. Đây chính là quá trình nhận thức của HS theo quan điểm
kiến tạo.
Thứ ba: Kiến thức và kinh nghiệm mà cá nhân thu nhận phải “Tương xứng”
với những yêu cầu mà tự nhiên và xã hội đặt ra.
Luận điểm này định hướng cho việc dạy học theo quan điểm kiến tạo, tránh
việc để người học phát triển một cách quá tự do dẫn đến tình trạng hoặc là tri thức
người học thu được trong quá trình học tập là quá lạc hậu, hoặc quá xa vời với tri
thức khoa học phổ thông.
Thứ tư: HS đạt được tri thức mới theo chu trình: Dự đoán
Kiểm nghiệm
(Thất bại)
Thích nghi
Kiến thức mới.
Hai loại kiến tạo trong dạy học
Thứ nhất: Kiến tạo cơ bản (Radical Constructivism).
Kiến tạo cơ bản là một quan điểm nhận thức, nhấn mạnh tới cách thức cá
nhân xây dựng tri thức cho bản thân trong quá trình học tập.
Nerida F. Ellerton và M. A. Clementes cho rằng: “Tri thức được kiến tạo một
của quá trình nhận thức thì trí tuệ của HS không bao giờ trống rỗng và nhận thức
của con người ở bất cứ cấp độ nào đều thực hiện các thao tác trí tuệ thông qua hai
hoạt động đồng hóa và điều ứng. Sự đồng hóa xuất hiện như một cơ chế gìn giữ cái
đã biết trong trí nhớ và cho phép người học dựa trên những khái niệm quen biết để
giải quyết tình huống mới. Sự điều ứng xuất hiện khi người học vận dụng những
kiến thức và kỹ năng quen thuộc để giải quyết tình huống mới nhưng đã không
thành công và để giải quyết tình huống này người học phải thay đổi, điều chỉnh,
thậm chí phải loại bổ những kiến thức và kinh nghiệm đã có. Khi tình huống mới đã
được giải quyết thì kiến thức mới được hình thành và được bổ sung vào hệ thống
kiến thức đã có.
Như vậy, quá trình nhận thức của HS về thực chất là quá trình HS xây dựng
nên những kiến thức cho bản thân thông qua các hoạt động đồng hóa và điều ứng
các kiến thức và kỹ năng đã có để thích ứng với môi trường học tập mới. Đây chính là
nền tảng của LTKT trong dạy học.
19
Dạy học kiến tạo đã đề cao vai trò xây dựng môi trường học tập. Lấy HS làm
trung tâm và đặt vào môi trường đó, HS luôn phải ở trong trạng thái hợp tác và chia
sẻ, phân tích và tổng hợp.
Cơ sở để xây dựng nên mô hình môi trường học tập kiến tạo là khái niệm
“vùng phát triển gần nhất”.
Theo Vygotsky, mọi ý đồ tách rời dạy học với sự phát triển, coi 2 yếu tố này
độc lập nhau, hoặc cho rằng dạy học trùng khớp với sự phát triển đều dẫn đến sự sai
lầm, làm hạn chế vai trò của dạy học. Nếu hiểu đúng đắn vấn đề thì dạy học và phát
triển phải thường xuyên có mối quan hệ hữu cơ với nhau, nhưng dạy học không
phải yếu tố đi sau sự phát triển, là điều hiện bộc lộ nó. Ngược lại , quá trình phát
triển không trùng khớp với dạy học, dạy học không đi sau nó mà đi trước nó, quá
trình phát triển phải đi liền sau quá trình dạy học, tạo ra “vùng gần nhất”. Như vậy,
trong dạy học kiến tạo, GV cần tạo ra môi trường dạy học phù hợp, tạo điều kiện
cho người học tạo dựng kiến thức cho mình
Như vậy, môi trường dạy học bao gồm toàn bộ các yếu tố vật chất và hoàn
cảnh mà hoạt động dạy và học diễn ra ở trong đó. Trong môi trường cụ thể này tính
cách cá nhân của người dạy và người học đều được bộc lộ. Như vậy môi trường học
tập trở thành một tác nhân không thể thiếu trong quá trình dạy học.
Quá trình dạy học được diễn ra với sự tương tác cao giữa ba yếu tố: Giáo
viên, học sinh và môi trường. Mỗi một nhân tố có vai trò và cách thức hoạt động
riêng. GV là người chủ động tạo ra môi trường học tập cho học sinh tương tác. HS
bằng kiến thức và kinh nghiệm của mình tham gia tương tác với môi trường học
tập,với bạn dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
Như vậy, GV, học sinh và môi trường luôn có sự tương hỗ với nhau. Trong
đó GV là người tạo ra môi trường dạy học phù hợp, tạo điều kiện để người học
tương tác với môi trường từ đó tạo nên kiến thức cho bản thân.
Bên cạnh đó trong dạy học kiến tạo cần chú trọng việc phân chia và thảo
luận theo nhóm. Khi phân chia nhóm cần chú ý đảm bảo về trình độ sao cho trình
độ các nhóm có sự đồng đều. Có như vậy việc thảo luận mới đạt được hiệu quả cao.
Nói tóm lại, để dạy học theo lý thuyết kiến tạo thì cần tạo ra một môi trường
học tập thân thiện. Sự tương tác giữa HS và môi trường dưới sự trợ giúp của GV
giúp tạo nên kiến thức mới cho người học.
1.1.5. Vai trò của người học và người dạy trong quá trình dạy học kiến tạo
Quan điểm kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội đều khẳng định và nhấn mạnh
vai trò trung tâm của người học trong quá trình dạy học, thể hiện ở những điểm sau:
Thứ nhất: Người học phải chủ động và tích cực trong việc đón nhận tình
huống học tập mới, chủ động trong việc huy động những kiến thức, kỹ năng đã có
vào khám phá tình huống học tập mới.
Thứ hai: Người học phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những khó
khăn của mình khi đứng trước tình huống học tập mới.
Thứ ba: Người học phải chủ động và tích cực trong việc thảo luận, trao đổi
thông tin với bạn bè và với giáo viên. Việc trao đổi này phải xuất phát từ nhu cầu
21
22
chứa đựng các tri thức cần lĩnh hội, tạo dựng nên các môi trường mang tính xã hội
để học sinh kiến tạo, khám phá nên kiến thức cho mình.
Trong tất cả các xu hướng dạy học hiện nay, dạy học theo LTKT có tiếng nói
mạnh mẽ trong giáo dục đặc biệt là trong dạy học Vật lý. LTKT đã và đang là một
vấn đề mang tính xã hội, được chấp nhận như là một ngôn ngữ của xã hội. Tuy
nhiên việc áp dụng LTKT trong dạy học là rất khó. Bất kỳ người GV nào muốn
dùng LTKT để “Chuyển tải kiến thức” đều có thể thất bại. Muốn thành công trong
việc sử dụng LTKT thì phải dạy theo quan điểm HS tự xây dựng kiến thức cho
chính mình. Việc dạy học theo LTKT, là lôi cuốn, hấp dẫn HS, nhưng nó đòi hỏi sự
nỗ lực cố gắng của cả GV và HS. Theo nhà nghiên cứu Cobb và Steef (1983) thì
GV cần phải “Liên tục cố gắng để nhìn nhận cả hành động của chính mình và của
cả HS từ quan điểm của HS”. Nếu ta thực hiện việc dạy học theo LTKT tốt thì hiệu
quả của việc dạy học là rất cao
LTKT là lý thuyết về việc học nhằm phát huy tối đa vai trò tích cực và chủ
động của người học trong quá trình học tập . LTKT quan niệm quá trình học Vật lý
là học trong hoạt động; học là vượt qua chướng ngại, học thông qua sự tương tác xã
hội; học thông qua hoạt động giải quyết vấn đề. Tương thích với quan điểm này về
quá trình học tập, LTKT quan niệm quá trình dạy học là quá trình: GV chủ động tạo
ra các tình huống học tập giúp HS thiết lập các tri thức cần thiết; GV kiến tạo bầu
không khí tri thức và xã hội tích cực giúp người học tự tin vào bản thân và tích cực
học tập. GV phải luôn giao cho HS những bài tập giúp họ tái tạo cấu trúc tri thức
một cách thích hợp và giúp đỡ HS xác nhận tính đúng đắn của các tri thức vừa kiến
tạo.
LTKT chú trọng đến vai trò nhận thức của những quá trình nhận thức nội tại
và “Cài đặt dữ liệu” của riêng từng cá nhân HS trong việc học của chính mình. HS
học tốt nhất khi các em được đặt trong một môi trường xã hội tích cực, ở đó các em
có khả năng kiến tạo cách hiểu biết riêng của chính mình. Học hợp tác được tổ chức
nhằm tạo cơ hội cho học sinh trao đổi, thảo luận cách hiểu và cách tiếp cận vấn đề
đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng
24
hoặc quá trình vật lí, cũng như đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán
đã đề ra.
d) Vận dụng được kiến thức để mô tả và giải thích các hiện tượng và quá
trình vật lí, giải các bài tập vật lí và giải quyết các vấn đề đơn giản trong đời sống
và sản xuất ở mức độ phổ thông.
e) Sử dụng được các thuật ngữ vật lí, các biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ
ràng, chính xác những hiểu biết, cũng như những kết quả thu được qua thu thập và
xử lí thông tin.
1.2.1.3. Về thái độ
a) Có hứng thú học Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với
những đóng góp của Vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà
khoa học.
b) Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác
và có tinh thần hợp tác trong việc học tập môn Vật lí, cũng như trong việc áp dụng
các hiểu biết đã đạt được.
c) Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện
điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên.
1.2.2. Vận dụng quan điểm của LTKT trong dạy học vật lí.
Để tổ chức tiến trình xây dựng kiến thức Vật lí có hiệu quả, nhiều nhà sư
phạm cho rằng cần phải quan tâm tới các phương pháp nhận thức của Vật lí học. HS
cần được xây dựng kiến thức mô phỏng theo tiến trình nhận thức của các nhà khoa
học (có thể tham gia một phần ; ở một mức độ nào đó). Vậy khi dạy học vật lí theo
quan điểm kiến tạo mà sử dụng các phương pháp nhận thức của Vật lí học thì có
phù hợp không ? Có những nét đặc trưng gì của dạy học kiến tạo sử dụng các
phương pháp nhận thức của Vật lí học ?
Để tìm hiểu những vấn đề đó, trước tiên cần tìm hiểu về phương pháp
nhận thức Vật lí học.
Chúng ta thấy có sự phù hợp giữa quan điểm kiến tạo về học tập và quan
điểm xem các lí thuyết vật lí là các mô hình được con người xây dựng để nhận thức
thế giới. Theo quan điểm kiến tạo về học tập, trong quá trình học tập, HS phải xây
Các hệ quả lô
gic
Thí nghiệm
kiểm tra
Những sự
kiện khởi đầu
Mô hình giả định
trừu
tượng