BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
PHẠM QUANG THỌ
VẬN DỤNG LÍ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12 THPT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
HÀ NỘI, 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
PHẠM QUANG THỌ
VẬN DỤNG LÍ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” – VẬT LÍ 12 THPT
Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: TS. Lương Việt Thái
HÀ NỘI, 2013
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa...................................................................................
Lời cảm ơn........................................................................................
Lời cam đoan...................................................................................
Mục lục............................................................................................
PHẦN MỞ ĐẦU.............................................................................
1
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN
DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở
TRƯỜNG THPT.............................................................................
5
1.1. Lí thuyết kiến tạo......................................................................
5
1.1.1. Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo..............................
5
1.1.2. Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy
học................................................................................................ .... ..
7
Kết luận Chương 1....................... ....................... ...........................
25
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN
THỨC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” THEO QUAN
ĐIỂM KIẾN TẠO.......................................... .....................................
26
2.1. Mục tiêu dạy học chương “Dao động cơ”...................................... 26
2.1.1. Về kiến thức.......................................... .................................... 26
2.1.2. Về kỹ năng............................... ................................................ 26
2.1.3. Về thái độ............................... ................................................... 27
2.2. Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương................................ 27
2.2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương“Dao động cơ”.........................
27
2.2.2. Nội dung của chương............................... ................................. 28
2.3. Các thí nghiệm hỗ trợ............................... ..................................... 32
2.4. Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Dao động cơ” ở một số
trường THPT............................... ......................................................... 35
2.4.1. Hoạt động chủ yếu của giáo viên ở trên lớp............................... 35
2.4.2. Hoạt động chủ yếu của học sinh ở trên lớp................................ 37
2.5. Điều tra quan niệm của học sinh về các kiến thức liên quan đến
chương “Dao động cơ” ............................... ......................................... 38
2.6 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “ Dao động
cơ ” theo quan điểm kiến tạo................................................................ 50
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2............................... ..................................... 81
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm qua, đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là trọng
tâm trong công tác đổi mới giáo dục, với mục đích là thay đổi lối dạy học
truyền thống truyền thụ một chiều sang dạy học theo phương pháp dạy học
tích cực nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng
tạo, rèn luyện thói quen năng lực tự học, tinh thần hợp tác, kỹ năng vận dụng
kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn
tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập. “Học” là quá trình kiến tạo
kiến thức của học sinh; học sinh tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai
thác và xử lý thông tin, qua đó hình thành hiểu biết, phát triển các năng lực và
phẩm chất. Do vậy trong dạy học cần tổ chức hoạt động nhận thức cho học
sinh, dạy học sinh cách tìm ra chân lý. Chú trọng hình thức năng lực tự học,
sáng tạo, hợp tác, để đáp ứng những yêu cầu của cuộc sống hiện tại, tương lai.
Những điều đã học cần thiết, bổ ích cho bản thân học sinh và cho sự phát triển
xã hội. Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới học tập chủ
động, chống lại thói quen học tập thụ động.
Một số phương pháp dạy học tích cực được nhiều nhà nghiên cứu giáo
dục cũng như các giáo viên đang trực tiếp giảng dạy quan tâm trong đó có dạy
học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo (LTKT).
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
Tổ chức quá trình dạy học một số nội dung thuộc chương “Dao động
cơ” ở trường THPT theo quan điểm LTKT
3
4. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng quan điểm của LTKT để dạy học một số kiến thức của
chương “Dao động cơ” – vật lí 12 THPT thì có thể giúp học sinh nâng cao
chất lượng học tập.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Tìm hiểu lý thuyết kiến tạo trong dạy học, các phương án dạy
học dựa trên quan điểm kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lí.
5.2. Phân tích nội dung, xác định mục tiêu dạy học chương “Dao
động cơ” ở lớp 12 THPT.
5.3. Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Dao động cơ” ở một số trường
THPT thuộc tỉnh Vĩnh Phúc.
5.4. Thiết kế dạy học một số kiến thức chương “Dao động cơ” lớp 12
THPT theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy
học Vật lí.
5.5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định
mức độ phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học đã thiết
kế.
6. Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi sử dụng phối hợp một số
phương pháp nghiên cứu:
6.1. Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách báo, tài liệu, các công trình nghiên
cứu có liên quan, từ đó phân tích, tổng hợp, vận dụng để xây dựng cơ sở lý
luận của đề tài.
6.2. Nghiên cứu thực tiễn:
5
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT
KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT
1.1. Lí thuyết kiến tạo
1.1.1. Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo
Theo từ điển tiếng việt, kiến tạo có nghĩa là xây dựng nên. Theo
Mebrien và Brandt (1997) thì: “Kiến tạo là một cách tiếp cận “Dạy” dựa trên
nghiên cứu về việc “Học” với niềm tin rằng: tri thức được kiến tạo nên bởi
mỗi cá nhân người học sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều so với việc nó
được nhận từ người khác”. Còn theo Brooks (1993) thì: “Quan điểm về kiến
tạo trong dạy học khẳng định rằng học sinh cần phải tạo nên những hiểu biết
về thế giới bằng cách tổng hợp những kinh nghiệm mới vào trong những cái
mà họ đã có trước đó. Học sinh thiết lập nên những quy luật thông qua sự
phản hồi trong mối quan hệ tương tác với những chủ thể và ý tưởng …”.
Vào năm 1993, M. Briner đã viết: “Người học tạo nên kiến thức của
bản thân bằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những
kiến thức và kinh nghiệm đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới,
hợp thành tổng thể thống nhất giữa những kiến thức mới thu nhận được với
những kiến thức đang tồn tại trong trí óc”.
Mặc dù có những cách diễn đạt khác nhau về kiến tạo trong dạy học,
nhưng tất cả các cách nói trên đều nhấn mạnh đến vai trò chủ động của người
học trong 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
7
cấu tạo lại chúng dưới dạng các sơ đồ nhận thức. Sơ đồ là một cấu trúc nhận
thức bao gồm một lớp các thao tác giống nhau theo một trật tự nhất định. Sơ
đồ nhận thức được hình thành từ các hành động bên ngoài và được nhập tâm.
Sự phát triển nhận thức là sự phát triển hệ thống các sơ đồ, bắt đầu từ các giản
đồ cảm giác và vận động.
Thứ hai: Dưới dạng chung nhất, cấu trúc nhận thức có chức năng tạo ra
sự thích ứng của cá thể với các kích thích của môi trường. Các cấu trúc nhận
thức được hình thành theo cơ chế đồng hóa và điều ứng.
Thứ ba: quá trình phát triển nhận thức phụ thuộc trước hết vào sự
trưởng thành và chín muồi các chức năng sinh lí thần kinh của học sinh, vào
sự luyện tập và kinh nghiệm thu được thông qua hành động với đối tượng,
vào tương tác của các yếu tố xã hội và vào tính chủ thể và sự phối hợp chung
của hành động. Chính yếu tố chủ thể làm cho các yếu tố trên không tác động
riêng rẽ, rời rạc chúng được kết hợp với nhau trong một thể thống nhất trong
quá trình phát triển của học sinh.
1.1.2. Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học
Xuất phát từ quan điểm của J. Piaget về bản chất của quá trình nhận
thức, các vấn đề về kiến tạo trong dạy học đã thu hút ngày càng nhiều các
công trình của các nhà nghiên cứu và xây dựng nên những lý thuyết về kiến
tạo. Là một trong những người tiên phong trong việc vận dụng lý thuyết kiến
tạo vào dạy học, Von Glaerfed đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm
nền tảng của lý thuyết kiến tạo
Thứ nhất: Tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận
thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài.
Quan điểm này hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức trong dạy
học, điều này cũng được thể hiện rất rõ ràng. Chẳng hạn ý tưởng về quan hệ
nhận thức, không phải là thứ sản phẩm mà bằng cách này hay cách khác tồn
tại bên ngoài chủ thể nhận thức và có thể được truyền đạt hoặc thấm nhuần
bởi sự cần cù nhận thức hoặc giao tiếp”.
9
Như vậy, có thể nói kiến tạo cơ bản đề cao vai trò của mỗi cá nhân
trong quá trình nhận thức và cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho bản
thân. Kiến tạo cơ bản quan tâm đến quá trình chuyển hóa bên trong của cá
nhân trong quá trình nhận thức. Sự nhấn mạnh tới kiến tạo cơ bản trong dạy
học là sự nhấn mạnh tới vai trò chủ động của người học, nhưng cũng nhấn
mạnh tới sự cô lập về tổ chức nhận thức của người học.
Thứ hai: kiến tạo xã hội (Social Constructivism)
Theo Nor Joharuddeen Mohdnor: “Kiến tạo xã hội là quan điểm nhấn
mạnh đến vai trò của các yếu tố văn hóa và các điều kiện xã hội và sự tác
động của các yếu tố đó đến sự hình thành kiến thức”. Kiến tạo xã hội xem xét
cá nhân trong mối quan hệ chặt chẽ với các lĩnh vực xã hội. Nhân cách của
chủ thể được hình thành thông qua sự tương tác của họ với những người khác.
Kiến tạo xã hội nhìn nhận chủ thể nhận thức trong mối quan hệ sống động với
môi trường xã hội.
1.1.3. Mô hình dạy học theo lý thuyết kiến tạo
Bản chất của quá trình dạy học là quá trình nhận thức của học sinh, đó
chính là quá trình phản ánh thế giới khách quan vào ý thức của học sinh. Quá
trình nhận thức của học sinh về cơ bản giống như quá trình nhận thức chung,
tức là cũng diễn ra theo quy luật: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu
tượng và từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn”. Tuy nhiên, quá trình nhận
thức của học sinh lại có tính độc đáo so với quá trình nhận thức của các nhà
khoa học, bởi vì được tiến hành trong những điều kiện sư phạm nhất định.
Quá trình nhận thức của học sinh không phải là quá trình tìm ra cái mới cho
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, giáo viên
cần tạo ra môi trường dạy học phù hợp, tạo điều kiện cho người học tạo dựng
kiến thức cho mình..
11
1.1.4. Môi trường dạy học kiến tạo
Môi trường học tập kiến tạo là nơi mà học sinh có thể làm việc độc lập
với nhau, cũng như hỗ trợ lẫn nhau trong việc sử dụng đa dạng các công cụ
và nguồn thông tin để cùng nhau theo đuổi những mục tiêu học tập với sự trợ
giúp của GV.
GV tạo môi trường và nội
dung học tập phức hợp
Học sinh
Tương tác
Học sinh
Nội dung
học tập
(Phức hợp)
Môi trường học tập
Sơ đồ 1.1. Mô hình môi trường học tập theo LTKT
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 của chính bản thân trong việc tìm những giải pháp để giải quyết tình
huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn các tình huống đã có.
Thứ tư: Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức của bản thân sau khi
đã lĩnh hội được các tri mới, thông qua việc giải quyết các tình huống trong học tập.
Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc dạy học theo lý thuyết kiến
tạo. Khi dạy học theo lý thuyết kiến tạo, giáo viên có những nhiệm vụ sau:
13
Thứ nhất: Giáo viên cần nhận thức được kiến thức mà học sinh đã có
được trong những giai đoạn khác nhau để đưa ra những lời hướng dẫn thích
hợp. Lời hướng dẫn phải thỏa mãn ba yêu cầu sau:
Yêu cầu 1: Lời hướng dẫn phải dựa trên những gì mà mỗi học sinh đã biết.
Yêu cầu 2: Lời hướng dẫn phải tính đến các ý tưởng của học sinh phát
triển tự nhiên như thế nào.
Yêu cầu 3: Lời hướng dẫn phải giúp học sinh có sự năng động tinh thần
khi học.
Thứ hai: Giáo viên cũng là người “Cộng tác thám hiểm” với học sinh
hay nói cách khác giáo viên cũng là người học cùng với học sinh. Vì việc học
tập và xây dựng kiến thức cũng diễn ra thông qua mối quan hệ xã hội, giáo
viên, học sinh, bạn bè. Do đó khi giáo viên cùng tham gia học tập, trao đổi
với học sinh thì mỗi học sinh có được cơ hội giao tiếp với nhau, với giáo viên.
Từ đó mỗi học sinh có thể diễn đạt thành lời những suy nghĩ, những thắc mắc
thuyết kiến tạo tốt thì hiệu quả của việc dạy học là rất cao
Lý thuyết kiến tạo 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 . Lý thuyết kiến
tạo quan niệm quá trình học toán 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, lý thuyết
kiến tạo quan niệm quá trình dạy học là quá trình: Giáo viên chủ động tạo ra
các tình huống học tập giúp học sinh thiết lập các tri thức cần thiết; giáo viên
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. Giáo viên phải luôn giao cho học sinh những bài
tập giúp họ tái tạo cấu trúc tri thức một cách thích hợp và học sinh giúp đỡ
học sinh xác nhận tính đúng đắn của các tri thức vừa kiến tạo.
Lý thuyết kiến tạo 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 học sinh trong
việc học của chính mình. Học sinh học tốt nhất khi các em được đặt trong một
15
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 của mình. Như vậy, theo
quan điểm của lý thuyết kiến tạo thì học không phải là một quá trình tiếp thu
một cách kỹ lưỡng những kiến thức được đóng gói, được giáo viên truyền đạt
một cách áp đặt, mà phải được tiếp thu một cách chủ động. Nghĩa là, học sinh
phải cố gắng tự tìm tri thức cho mình thông qua việc tái tổ chức các hoạt động
của giáo viên. Các hoạt động này được hiểu một cách rộng rãi là bao gồm
những hoạt động về nhận thức hoặc về ý tưởng.
1.2. Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lí ở trường phổ thông
1.2.1. Mục tiêu dạy học vật lí ở trường phổ thông (Theo quyết định số
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
17
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.
Một mốc quan trọng trong sự phát triển của phương pháp luận nhận
giá, hợp thức hoá mô hình.
Như vậy, các lí thuyết khoa học được xem như những mô hình được
con người xây dựng nên để biểu đạt thực tế. Các mô hình này cần phải được
hợp thức hoá trên cơ sở xem xét sự phù hợp với các kết quả thực nghiệm.
Trong quá trình phát triển của khoa học, các mô hình có thể bị thay thế, được
hoàn thiện, và ngày càng phong phú, giúp cho con người nhận thức thế giới
ngày càng đúng đắn, đầy đủ, sâu sắc, hệ thống hơn.
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 dựng kiến thức – những mô hình cho bản thân mình. HS
cũng có thể có những mô hình riêng ban đầu khi tìm cách giải thích các hiện
tượng. Trong quá trình học tập, những mô hình này được kiểm nghiệm, có thể
bị loại bỏ hoặc phát triển để thích nghi với tình huống mới.
Điểm khác biệt với các nhà khoa học là, học sinh (HS) không có vai trò
xây dựng nên mô hình mới - mô hình khoa học đã tồn tại. Để tạo thuận lợi
cho HS trong quá trình học tập, giáo viên (GV) sử dụng những “mô hình
trong dạy học”, đây là các mô hình được phát triển đặc biệt để giúp HS thuận
lợi trong xây dựng những hiểu biết hướng tới các mô hình khoa học. HS cần
phải xây dựng “mô hình của mô hình”.
Sự phù hợp trên cho phép ta đánh giá:
- Vận dụng LTKT trong dạy học vật lí tạo thuận lợi cho việc thực hiện
các mục tiêu của dạy học vật lí.
- Vận dụng linh hoạt các phương pháp nhận thức của Vật lí học là cần
thiết và phù hợp trong dạy học kiến tạo các nội dung vật lí.
Copyright: Tài liệu đại học ©