Thạc Sĩ Sử dụng hệ thống bài tập định tính vào chương `Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể` vật lý lớp 10 n

Đề tài: Sử dụng hệ thống bài tập định tính vào chương `Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể` vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng công bố bất kì trong công trình nào khác.
Tác giả
Lê Trần Thảo Trang LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành công trình nghiên cứu của mình, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được
rất nhiều sự ủng hộ, động viên và giúp đỡ của người thân, thầy cô và bạn bè.
Tôi xin chân thành cảm ơn:
 Ban giám hiệu, Phòng Khoa học Công nghệ - Sau đại học đã tạo điều kiện cho các học
viên khóa 17 chúng tôi hoàn thành luận văn của mình.
 Ban giám hiệu, quý thầy cô trường THPT Ngô Gia Tự đã tạo điều kiện cho tôi vừa học
tập vừa nghiên cứu, thực hiện đề tài.
 Gia đình, những người thân yêu, bạn hữu đã động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian
qua.
Đặc biệt, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cô hướng dẫn, PGS.TS. Phạm Thị Phú, với lòng tận
tụy, người đã tận tình chỉ bảo, đưa ra những phê bình đúng đắn, đã thắp lên trong tôi ngọn lửa nhiệt
tình với lời động viên đơn giản “Hãy cố gắng hoàn thành luận văn của mình”.
Với tất cả lòng biết ơn, tôi xin chúc mọi người luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2009
Lê Trần Thảo Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BTĐT : Bài tập định tính
BTVL : Bài tập vật lý
GV : Giáo viên
HS : Học sinh
THPT : Trung học phổ thông
BT : Bài tập
SGK : Sách giáo khoa MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ II (khóa VIII) đã xác định
một trong những mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay là phải đào tạo thế hệ trẻ có
ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ
hiện đại. Có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức
và kỉ luật.
Đối với dạy học môn vật lý ở trường phổ thông, mục tiêu đó được cụ thể trong bốn nhiệm vụ:
giáo dưỡng, giáo dục, phát triển và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Trong đó phát triển tư duy học sinh
(HS) là nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, là động lực giúp cho việc thực hiện có hiệu quả các nhiệm vụ
còn lại, đồng thời suy cho cùng là mục đích cuối cùng của dạy học: dạy học phải kéo theo sự phát
triển trí tuệ học sinh (Vư-gốt-xki). Nội dung phát triển năng lực tư duy cho HS bao gồm: rèn luyện
những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản, công cụ để HS chiếm lĩnh kiến thức,
vận dụng sáng tạo kiến thức giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn. Trong dạy học,
việc bồi dưỡng tư duy logic là một bộ phận quan trọng của nhiệm vụ phát triển tư duy bởi tư duy
logic cần thiết cho mọi hoạt động, là cơ sở của tư duy sáng tạo. Những kỹ năng cần thiết của người
lao động mới trong xã hội toàn cầu hóa, cạnh tranh và hợp tác như: trình bày vấn đề, thuyết phục,
đàm phán có cơ sở từ năng lực tư duy logic, và năng lực này cần phải được quan tâm bồi dưỡng
từ khi HS còn ngồi trên ghế nhà trường.
Làm thế nào để bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học môn vật lý ở trường phổ thông?
Đây là câu hỏi từ lâu được nhiều giáo viên (GV) vật lý quan tâm bởi thực tế năng lực tư duy logic,
suy luận logic, diễn đạt tư tưởng, ý kiến của HS, sinh viên và cả GV còn nhiều bất cập hạn chế.
Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý (BTVL) từ trước đến nay vẫn giữ một vị trí quan trọng bởi vì
có thể sử dụng BTVL như một phương tiện để ôn tập, củng cố kiến thức, lí thuyết đã học một cách
sinh động và có hiệu quả. BTVL còn giúp rèn luyện cho HS khả năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn và đời sống, rèn luyện cho HS tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì và tinh thần vượt
khó Ngoài ra ta còn có thể dùng nó như một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng
của HS.
Do đó, để quá trình dạy học vật lý ở trường THPT đạt hiệu quả cao thì ngoài việc dạy kiến thức
mới còn phải chú trọng đến việc dạy BTVL. BTVL đa dạng, theo dấu hiệu phương thức, công cụ
chính để giải, BTVL gồm bài tập định tính (BTĐT), bài tập định lượng. Thực tế giảng dạy cho thấy
GV thường tập trung vào các bài tập định lượng mà chưa chú trọng đến các BTĐT mặc dù BTĐT
có những ưu điểm vượt trội đặc biệt trong việc bồi dưỡng tư duy logic, năng lực lập luận logic. Trong những trường hợp dạy học các nội dung không có các công thức toán học thì việc sử dụng
BTĐT trong dạy học là rất cần thiết. Ngoài ra, còn một vấn đề khá quan trọng mang tính thời sự là
hiện nay hình thức trắc nghiệm khách quan được sử dụng cho thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học
môn vật lý. Mặc dù có những ưu điểm như tính khách quan trong đánh giá, ngăn ngừa được tình
trạng học tủ, học lệch do đề thi phủ kín toàn bộ chương trình, nhưng do không phải viết câu trả lời
nên kiểu kiểm tra đánh giá này rất hạn chế việc rèn luyện kỹ năng lập luận logic, phát triển ngôn
ngữ cho HS. Nếu trong quá trình dạy học môn vật lý, bài tập trắc nghiệm khách quan bị tuyệt đối
hóa sẽ dẫn đến tình trạng tư duy lôgic, năng lực lập luận lôgic, ngôn ngữ nói, viết của HS rất hạn
chế.
Vậy, vấn đề đặt ra là cần thiết phải xây dựng một hệ thống BTĐT hiện còn rất khiêm tốn bên
cạnh hệ thống bài tập định lượng đã khá phong phú. (và hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan
đang ồ ạt ra đời trong ba năm gần đây).
Trước hết cần ưu tiên cho những nội dung dạy học nặng về mặt định tính trong chương trình
THPT. Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, tôi chọn đề tài: “Sử dụng hệ thống bài tập
định tính vào chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi
dưỡng tư duy lôgic cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được hệ thống BTĐT chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10
chương trình Nâng cao làm phương tiện bồi dưỡng tư duy logic cho HS.
- Thiết kế các phương án dạy học với hệ thống BTĐT đã soạn nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho
HS.
3. Giả thuyết khoa học
- Có thể xây dựng được hệ thống BTĐT đảm bảo các yêu cầu về vật lý học, về logic học, về tâm
lý học và lý luận dạy học nhằm mục tiêu bồi dưỡng tư duy logic cho HS, thuộc chương “Chất rắn và
chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình Nâng cao.
- Việc sử dụng BTĐT theo các phương án dạy học hợp lý sẽ góp phần bồi dưỡng tư duy logic
cho HS.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Tư duy logic
- BTVL nói chung và BTĐT nói riêng trong dạy học vật lý: vai trò và đặc điểm của chúng.
- Việc dạy BTVL nói chung và BTĐT nói riêng trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển
thể”. 4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu BTĐT và chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong chương trình vật lý
lớp 10 Nâng cao.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Tìm hiểu cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học.
5.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận về BTĐT trong dạy học vật lý, mối liên hệ giữa hoạt động giải
BTĐT và việc thực hành các thao tác tư duy, các hành động suy luận logic. Xây dựng tiêu chí đánh
giá năng lực tư duy logic trong dạy học vật lý.
5.3. Tìm hiểu thực trạng dạy BTĐT và vấn đề quan tâm bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy
học vật lý ở trường THPT. Điều tra kỹ năng giải BTĐT của HS lớp 10 để đánh giá năng lực tư duy
logic của HS.
5.4. Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức kỹ năng vật lý 10 Nâng cao,
chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” nhằm tạo cơ sở xây dựng hệ thống BTĐT.
5.5. Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hướng
nghiên cứu.
5.6. Thiết kế các phương án dạy học với hệ thống BTĐT đã xây dựng nhằm bồi dưỡng tư duy
logic cho HS.
5.7. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của các phương án đã thiết kế, điều
chỉnh, hoàn thiện. Quay phim tiết dạy thực nghiệm làm tư liệu cho bảo vệ đề tài.
6. Phương pháp nghiên cứu
 Nghiên cứu lý luận: đọc các sách, tài liệu về những vấn đề liên quan đến việc giải quyết các
nhiệm vụ đã đề ra trong luận án.
 Nghiên cứu thực tiễn: điều tra sơ bộ về việc giảng dạy BTĐT ở một số trường THPT áp dụng
cụ thể cho chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”.
 Thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT để đánh giá các biện pháp đã đề xuất trong
luận án.
7. Đóng góp mới của luận văn
 Về mặt lý luận: góp phần hoàn thiện lý luận về dạy học BTĐT với chức năng là phương tiện
hữu hiệu bồi dưỡng tư duy logic.
 Về nghiên cứu ứng dụng:
 Mô tả được thực trạng khái quát và chi tiết về dạy học BTĐT theo hướng bồi dưỡng tư duy
logic ở một số trường THPT Thành phố Hồ Chí Minh.
 Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” đảm bảo tính
khoa học sư phạm và khả thi dùng cho dạy học bồi dưỡng tư duy logic.  Thiết kế các phương án dạy học có sử dụng BTĐT đã soạn nhằm bồi dưỡng tư duy logic.
Các giáo án đã thiết kế đảm bảo tính khả thi và có tác dụng bồi dưỡng tư duy logic cho HS.
8. Cấu trúc luận văn
Phần nội dung gồm 3 chương:
 Chương 1. Bài tập định tính với việc bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học vật lý. Được trình
bày từ trang 12 đến trang 45.
 Chương 2. Xây dựng vào sử dụng hệ thống bài tập định tính nhằm bồi dưỡng tư duy logic
cho HS qua dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình nâng
cao. Được trình bày từ trang 46 đến trang 93.
 Chương 3. Thực nghiệm sư phạm. Được trình bày từ trang 94 đến trang 104. Chương 1. BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH VỚI VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC TRONG
DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1. Bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật lý
1.1.1. Tư duy. Các loại tư duy
a. Tư duy
Có nhiều cách định nghĩa về tư duy, nhưng nói chung ta có thể hiểu là tư duy là sự phản ánh gián
tiếp, trừu tượng, khái quát bản chất của sự vật hiện tượng, những liên hệ, quan hệ có tính chất quy
luật của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách quan mà ta chưa biết.
Một số đặc điểm của tư duy: [7]
 Tư duy bắt đầu từ một tình huống có vấn đề.
 Có tính trừu tượng và khái quát.
 Tư duy có tính gián tiếp.
 Tư duy có quan hệ mật thiết với ngôn ngữ: mối quan hệ giữa tư duy và ngôn ngữ được thể
hiện bằng sơ đồ 1.1: [4]
Tư duy đóng vai trò quan trọng trong việc củng cố và phát triển ngôn ngữ. Ngược lại, ngôn ngữ
giúp cho việc rèn luyện, phát triển tư duy rõ ràng, mạch lạc, chính xác, đầy đủ.
b. Các loại tư duy
Con người đã đặt ra rất nhiều loại hình tư duy tuy nhiên, trong dạy học vật lý có thể phân loại tư
duy theo các loại hình sau: [19]
 Tư duy kinh nghiệm
Là loại tư duy chủ yếu dự trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “thử và sai”. Chủ
thể phải thực hiện một số thao tác, hành động nào đó, ngẫu nhiên gặp một trường hợp thành công và
sau đó lặp lại đúng như thế mà không biết nguyên nhân vì sao. Kiểu tư duy này đơn giản, không cần
phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hàng ngày để giải quyết một số vấn đề trong một phạm
vi hẹp. Nhưng, tư duy kinh nghiệm thường gặp khó khăn khi tiếp xúc với những sự vật, sự việc, vấn
đề có nhiều sự khác lạ.
 Tư duy lý luận
Là loại tư duy giải quyết nhiệm vụ đề ra dựa trên những khái niệm trừu tượng, những tri thức lý
luận.
Đặc trưng của loại tư duy này là:
Tư duy Ngôn ngữ
Nội dung - quyết định
Hình thức – Vỏ vật chất
Sơ đồ 1.1. Mối quan hệ giữa tư duy và ngôn ngữ  Không dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luôn hướng tới xây dựng những quy tắc, những
quy luật chung ngày một sâu rộng hơn.
 Tự định hướng hành động suy nghĩ về cách thức hành động trước khi hành động.
 Luôn sử dụng những tri thức khái quát đã có để lý giải, dự đoán những sự vật hiện tượng cụ
thể.
 Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lý luận, xác định phạm vi ứng dụng
của mỗi lý thuyết.
Tư duy lý luận rất cần thiết cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu dài mới có được.
 Tư duy logic
Tư duy logic là tư duy tuân theo các quy tắc và quy luật của logic học một cách chặt chẽ, chính
xác, không phạm phải sai lầm trong cách lập luận, biết phát hiện ra các mâu thuẫn nhờ đó mà nhận
thức được đúng đắn chân lý khách quan.
Các đặc trưng của tư duy này là:
 Tính chặt chẽ. Đây là đặc trưng thể hiện sự liên kết, gắn bó không thể tách rời giữa các yếu
tố, các bộ phận trong một nội dung của tư duy.
 Tính hệ thống phản ánh sự sắp xếp các nội dung lập luận theo một trình tự nhất định.
 Tính tất yếu. Tính tất yếu của tư duy là tính tuân thủ các quy luật và quy tắc của logic học.
 Tính chính xác. Tính chính xác phản ánh đúng đắn những đặc điểm bản chất của các đối
tượng vào trong các dấu hiệu cơ bản của khái niệm, là sự xác định được giá trị của tư tưởng ở trong
phán đoán, suy luận, chứng minh, bác bỏ.
Tư duy logic được sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động, là cơ sở, nền tảng cho các loại tư duy
khác nên cần phải rèn luyện cho HS loại tư duy này.
 Tư duy vật lý
Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức tạp thành
những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định,
tìm ra mối quan hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý,
dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực
tiễn.
Việc phân loại các hình thức tư duy thật ra cũng không có một ranh giới thật rõ rệt, chúng chỉ thể
hiện một khía cạnh nào đó của quá trình tư duy. Nhưng chắc chắn rằng để quá trình tư duy được
đúng đắn, rõ ràng, không mâu thuẫn thì phải có một trình độ tư duy logic nào đó. Do vậy, vấn đề bồi
dưỡng tư duy logic cho HS phải được quan tâm đúng mức, và phải được rèn luyện thường xuyên ở
cấp trung học.
Theo định hướng nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đi sâu tìm hiểu về tư duy logic.