Xây dựng tình huống học tập trong dạy học phần "quang hình" vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.

- 1 -

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DƯƠNG VIỆT SƠN

XÂY DỰNG TÌNH HUỐNG HỌC TẬP

TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH” VẬT LÝ 11

NHẰM PHÁT HUY TÍCH TÍCH CỰC, TỰ CHỦ VÀ BỒI

DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

HÀ NỘI – 2011

- 2 -

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DƯƠNG VIỆT SƠN

XÂY DỰNG TÌNH HUỐNG HỌC TẬP

TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH” VẬT LÝ 11

NHẰM PHÁT HUY TÍCH TÍCH CỰC, TỰ CHỦ VÀ BỒI

DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN

VẬT LÝ

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: TS . NGÔ DIỆU NGA

HÀ NỘI – 2011

- 3 -

Lời cảm ơn

Luận văn này là kết quả của quá trình học tập và nghiên cứu của tôi tại

Đại học Giáo dục – ĐHQG Hà Nội. Với tình cảm chân thành, tôi xin bày tỏ lòng

biết ơn sâu sắc tới các Thầy, các Cô trong trường Đại học Giáo dục – ĐHQG

Hà Nội đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài này.

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Ngô Diêu Nga đã

tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.

Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn đến Sở Giáo dục và Đào tạo Lạng

Sơn, cảm ơn Ban giám hiệu, tổ Lý – Tin - Công nghệ trường THPT Việt Bắn

thành phố Lạng Sơn, cảm ơn các bạn học viên Thạc sĩ Lý luận và phương pháp

dạy học Vật Lý, các em học sinh, người thân trong gia đình và bạn bè đã tạo

điều kiện thuận lợi, động viên tôi thực hiện đề tài này.

Cuối cùng, dù rất tâm huyết và hết sức cố gắng song bản luận văn chắc

chắn còn nhiều thiếu sót. Kính mong được sự chỉ dẫn của các nhà khoa học

và các bạn đồng nghiệp.

Xin chân thành cảm ơn!

Lạng Sơn, tháng 12 năm 2011

Học viên

Dương Việt Sơn

- 4 -

DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Viết tắt Viết đầy đủ

GV Giáo viên

HS Học sinh

SGK Sách giáo khoa

THPT Trung học phổ thông

TN Thí nghiệm

- 5 -

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài..........................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................2

3. Giả thuyết khoa học ....................................................................................2

4. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................2

5. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................2

6. Mẫu khảo sát ...............................................................................................2

7. Nhiệm vụ nghiên cứu..................................................................................2

8. Dự kiến luận cứ...........................................................................................3

9. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................3

10. Cấu chúc luận văn .....................................................................................4

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THƯC TIỄN CỦA VIỆC TỔ

CHỨC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ..........5

1.1. Quan điểm hiện đại về dạy học vật lý ở trường phổ thông......................5

1.1.1. Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ........5

1.1.2. Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học

sinh trong dạy học vật lý.................................................................................8

1.2. Tổ chức dạy học theo hướng pháp huy tính tích cực, tự chủ, sáng

tạo của học sinh...............................................................................................13

1.2.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập ..............................................13

1.2.2. Phát triển tư duy của học sinh...............................................................16

1.2.3. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh .............................................23

1.3. Tổ chức tình huống học tập trong dạy học Vật lý................................ 26

1.3.1. Khái niệm tình huống học tập...............................................................26

1.3.2. Một số kiểu tình huống học tập trong dạy học vật lý ...........................28

1.3.3. Tiêu chuẩn của một tình huống học tập nhằm giúp HS phát huy

tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS ........................30

1.3.4. Các biện pháp xây dựng tình huống học tập trong dạy học vật lý........30

1.4. Thực trạng việc tổ chức các tình huống học tập trong dạy học Vật

lý ở trường trung học phổ thông thuộc tỉnh Lạng Sơn ................................ 31

1.4.1. Khái quát về điều tra khảo sát thực tế...................................................31

1.4.2. Kết quả điều tra, khảo sát................................................................ 32

Kết luận chương 1 ...........................................................................................33

- 6 -

Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÁC TÌNH HUỐNG HỌC

TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11.........34

2.1. Phân tích nội dung khoa học kiến thức phần “Quang hình” Vật lí 11 ............34

2.1.1. Những khái niệm cơ bản của quang hình học.......................................34

2.1.2. Những định luật cơ bản của quang hình học ........................................35

2.1.3. Mắt và các dụng cụ quang học..............................................................38

2.2. Cấu trúc nội dung kiến thức phần “Quang hình học” Vật lý 11..............48

2.3. Mục tiêu dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11...............................50

2.3.1. Mục tiêu về nội dung kiến thức(NDKT) và cấp độ nhận

thức(CĐNT) ................................................................................................ 50

2.3.2. Mục tiêu kỹ năng...................................................................................54

2.3.3. Mục tiêu tình cảm, thái độ ................................................................ 55

2.4. Xây dựng tình huống học tập khi dạy phần “Quang hình” Vật lý 11 ............55

2.4.1. Xây dựng tình huống học tập khi dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” ............55

2.4.2. Xây dựng các tình huống học tập một số bài trong chương “Mắt

và các dụng cụ quang” ....................................................................................74

Kết luận chương 2 ...........................................................................................127

Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...................................................129

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................ 129

3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.........................................................129

3.3. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm............................................130

3.4. Diễn biến thực nghiệm sư phạm ..............................................................130

3.4.1. Chương “Khúc xạ ánh sáng”................................................................130

3.4.2. Chương “Mắt và các dụng cụ quang”...................................................137

3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm...................................................153

3.5.1. Sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo với

việc phát huy tính tích cực, tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của

học sinh ...........................................................................................................153

3.5.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm bằng việc kiểm tra chất

lượng nắm vững kiến thức của học sinh .........................................................155

Kết luận chương 3 ...........................................................................................160

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ...............................................................161

1. Kết luận .......................................................................................................161

2. Khuyến nghị................................................................................................161

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................163

PHỤ LỤC

- 7 -

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thời đại mà cuộc cách mạng khoa học - kĩ

thuật và công nghệ diễn ra hết sức mạnh mẽ, nó tạo cơ sở mới cho sự phát

triển của xã hội, nâng cao đời sống con người. Để theo kịp sự phát triển của

khoa học công nghệ, để hòa nhập được với nền kinh tế tri thức trong thế kỉ

XXI thì sự nghiệp giáo dục cũng phải đổi mới nhằm tạo ra những con người

mới không những có đủ trình độ kiến thức phổ thông cơ bản mà còn phải

năng động, giầu tính sáng tạo. Với yêu cầu đó, ngành giáo dục nước ta phải

đổi mới toàn diện về: mục tiêu giáo dục, về chương trình sách giáo khoa, đội

ngũ giáo viên, phương tiện dạy học và đặc biệt là phương pháp dạy học.

Vì vậy đổi mới phương pháp dạy học hiện nay không chỉ là phong trào

mà là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên. Các phương pháp dạy học mới

dựa trên quan điểm phát huy tính tích cực của người học, đề cao vai trò tự học

của học trò, kết hợp với sự hướng dẫn của thầy đang được áp dụng rộng rãi.

Trong xu thế đổi mới phương pháp giảng dạy, có rất nhiều phương

pháp dạy học mới ra đời. Việc lựa chọn phương pháp giảng dạy phù hợp với

đặc trưng của từng bộ môn, của từng bài học rất quan trọng.

Đối với bộ môn Vât lý cũng như hầu hết các bộ môn khác trong

chương trình phổ thông hiện nay, học sinh của chúng ta phải tiếp thu một

lượng thông tin khổng lồ. Điều khó tránh khỏi là tâm lý nhàm chán, thụ động

trong học tập và lĩnh hội kiến thức làm ảnh hưởng đến hiệu quả của tiết học.

Vì vậy để một tiết học thành công thì bước đầu tiên, người giáo viên phải

khơi gợi được hứng thú học tập, khơi gợi được nhu cầu nhận thức ở học sinh.

Trong quá trình giảng dạy vật lý 11 chúng tôi nhận thấy: phần “Quang

hình ” là một phần khó, nhiều kiến thức trừu tượng, gây không ít trở ngại cho

học sinh khi lĩnh hội kiến thức, làm các em càng nảy sinh tâm lí nhàm chán,

thụ động trong học tập. Tuy nhiên “Quang hình học” lại là phần kiến thức gần

- 8 -

gũi với cuộc sống hằng ngày, có rất nhiều hiện tượng quang hình xảy ra xung

quang chúng ta, nhiều ứng dụng của quang hình trong đời sống và sản xuất.

Do đó, để đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh khi học

phần “Quang hình” tôi đã lựa chọn đề tài:

“Xây dựng tình huống học tập trong dạy học phần “Quang hình”

Vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng

tạo của học sinh ”.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng các tình huống học tập trong dạy học phần “

Quang hình” Vật lí 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng

lực sáng tạo của học sinh.

3. Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống các tình huống học tập sao cho khơi gợi

được hứng thú, nhu cầu nhận thức và vừa sức học sinh, sẽ phát huy được tính

tích cực, tự chủ, bồi dưỡng được năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học

Vât lý phổ thông.

4. Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học nội dung kiến thức phần “Quang hình” vật lý 11

5. Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng tình huống học tập trong dạy học phần “Quang

hình” Vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực

sáng tạo của học sinh.

6. Mẫu khảo sát

Đề tài này được thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Việt Bắc –

Lạng Sơn.

7. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức các tình huống học tập

trong dạy học vật lí.

- 9 -

- Nghiên cứu nội dung chương trình Vật lí 11 nói chung, phần “Quang

hình” nói riêng.

- Xây dựng hệ thống các tình huống học tập trong dạy học phần

“Quang hình” Vật lí 11 THPT.

- Thực nghiệm sư phạm, kiểm nghiệm tính hiệu quả khi sử dụng các

tình huống học tập đã soạn thảo trong giảng dạy.

8. Dự kiến luận cứ

8.1. Luận cứ lí thuyết

- Các cơ sở lí luận về tổ chức tình huống học tập và dạy học tích cực

- Các biện pháp phát huy tính tích cực, tự chủ và bồi dưỡng năng lực

sáng tạo của học sinh trong hoạt động dạy học Vật lý

8.2 Luận cứ thực tế

- Phiếu điều tra, biên bản dự giờ, trao đổi với giáo viên

- Phiếu điều tra, khảo sát trên học sinh

- Minh chứng của diễn biến dạy học thực nghiệm ( Biên bản quan sát

giờ học, ảnh chụp...)

- Các bài kiểm tra kết quả học tập của học sinh

9. Phương pháp nghiên cứu.

* Phương pháp nghiên cứu lí luận

Vận dụng phương pháp này để nghiên cứu, hệ thống hoá các văn kiện

của Đảng, Nhà nước, của Bộ GD&ĐT, các tài liệu, công trình có liên quan

đến vấn đề nghiên cứu nhằm xây dựng cơ sở lý luận của đề tài.

Nghiên cứu nội dung chương trình vật lí lớp 11 THPT, đặc biệt phần

“Quang hình”

* Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Điều tra, khảo sát thực trạng dạy học vật lí ở trường phổ thông và thực

tế hiệu quả của việc sử dụng các tình huống học tập trong dạy học.

Quan sát sư phạm: dự giờ, quan sát việc dạy của giáo viên và việc học

của học sinh.

- 10 -

* Thực nghiệm sư phạm

Áp dụng hệ thống các tình huống học tập đã soạn thảo vào giảng dạy,

so sánh với lớp đối chứng để rút ra chỉnh lý cần thiết và mở rộng kết quả

nghiên cứu.

* Phương pháp thống kê toán học

10. Cấu chúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung

chính của luận văn được trình bày trong ba chương:

- Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức tình huống học

tập trong dạy học Vật lý.

- Chương 2. Xây dựng hệ thống các tình huống học tập trong dạy học

phần “Quang hình” Vật lý 11.

- Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

- 11 -

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THƯC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC

TÌNH HUỐNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1.1. Quan điểm hiện đại về dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.1.1. Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý

1.1.1.1. Khái niệm về hoạt động nhận thức

* Khái niệm hoạt động: Theo “Từ điển Tiếng Việt”, hoạt động là làm

những việc khác nhau với mục đích nhất định trong đời sống xã hội.

* Khái niệm nhận thức:

- Theo “Từ điển Tiếng Việt”, nhận thức là nhận ra và biết được, hiểu

được vấn đề.

- Theo quan điểm triết học Mác-Lênin, nhận thức được định nghĩa là

quá trình phản ánh biện chứng hiện thực khách quan và bộ óc con người, có

tính tích cực, năng động, sáng tạo, trên cơ sở thực tiễn.

- Theo “Từ điển Bách khoa Việt Nam”, nhận thức là quá trình biện

chứng của sự phản ánh thế giới khách quan trong ý thức con người, nhờ đó

con người tư duy và không ngừng tiến đến khách thể.

Vậy hoạt động nhận thức là hoạt động tích cực của chủ thể phản ánh

hiện thực khách quan để thức ứng với nó hoạt cải tạo nó.

Dạy học là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh. Cũng

như các môn học khác, trong dạy học vật lý việc tổ chức hoạt động nhận thức

cho HS phải tuân theo mục tiêu giáo dục trong thời đại mới.

1.1.1.2. Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới

Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới là không chỉ dừng lại ở việc

truyền thụ những kiến thức, kỹ năng có sẵn cho học sinh mà điều đặc biệt

quan trọng là phải bồi dưỡng cho họ năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết

vấn đề, để từ đó có thể sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp mới, cách

giải quyết vấn đề mới, góp phần làm giàu thêm nền kiến thức của nhân loại.

Vì vậy việc dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng cần phải đổi mới

- 12 -

mạnh mẽ về nội dung và phương pháp, nhất là đổi mới phương pháp dạy và

học sao cho vai trò tự chủ của học sinh trong hoạt động xây dựng kiến thức

ngày một nâng cao, để từ đó năng lực sáng tạo của họ được bộc lộ và ngày

càng phát triển. Để đạt được điều đó, trong quá trình dạy học ở trường phổ

thông cần phải tổ chức sao cho học sinh được tham gia vào quá trình hoạt

động nhận thức phỏng theo hoạt động của các nhà khoa học, qua đó ngoài

việc có thể giúp học sinh trang bị kiến thức cho mình, đồng thời còn cho họ

được tập luyện hoạt động sáng tạo khoa học, rèn luyện năng lực giải quyết

vấn đề để sau này họ đáp ứng được những đòi hỏi cao trong thời kỳ mới [5].

1.1.1.3 Bản chất của quá trình dạy học hiện đại

Để đạt được mục tiêu giáo dục, chiến lược dạy học, phương pháp dạy

học mới hiện nay được xây dựng trên tinh thần dạy học giải quyết vấn đề

thông qua việc tổ chức cho học sinh hoạt động tự chủ chiếm lĩnh kiến thức mà

cơ sở của nó là hai lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896-1980)

và Lép Vưgôtski (1896-1934). Việc học tập của học sinh có bản chất hoạt

động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành

và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ. Như vậy,

dạy học là dạy hoạt động. Trong quá trình dạy học, học sinh là chủ thể nhận

thức, giáo viên có vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học tập của

học sinh theo một chiến lược hợp lý sao cho học sinh tự chủ chiếm lĩnh, xây

dựng tri thức. Quá trình dạy học các tri thức thuộc một môn khoa học cụ thể

được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và của học sinh trong sự tương

tác thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học bao gồm: Giáo

viên, học sinh và tư liệu hoạt động dạy học [5].

1.1.1.4. Hoạt động dạy và hoạt động học

Hoạt động học của học sinh bao gồm các hành động với tư liệu dạy

học, sự trao đổi, tranh luận với nhau và sự trao đổi với giáo viên. Hành động

học của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của học sinh

với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức

- 13 -

cho bản thân mình. Sự trao đổi, tranh luận giữa học sinh với nhau và giữa học

sinh với giáo viên nhằm tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía giáo viên và tập thể

học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. Thông qua các hoạt động của học

sinh với tư liệu học tập và sự trao đổi đó mà giáo viên thu được những thông

tin liên hệ ngược cần thiết cho sự định hướng của giáo viên đối với học sinh.

Hoạt động của giáo viên bao gồm hành động với tư liệu dạy học và sự

trao đổi, định hướng trực tiếp với học sinh. Giáo viên là người tổ chức tư liệu

hoạt động dạy học, cung cấp tư liệu nhằm tạo tình huống cho hoạt động của

học sinh. Dựa trên tư liệu hoạt động dạy học, giáo viên có vai trò tổ chức,

kiểm tra, định hướng hoạt động của học sinh với tư liệu học tập và định

hướng sự trao đổi, tranh luận của học sinh với nhau.

Tóm lại, theo quan điểm hiện đại thì dạy học là dạy giải quyết vấn đề,

quá trình dạy - học bao gồm "một hệ thống các hành động có mục đích của

giáo viên tổ chức hoạt động trí óc và tay chân của học sinh, đảm bảo cho học

sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định". Trong

quá trình dạy học, giáo viên tổ chức định hướng hành động chiếm lĩnh tri thức

vật lý của học sinh phỏng theo tiến trình của chu trình sáng tạo khoa học. Như

vậy, chúng ta có thể hình dung diễn biến của hoạt động dạy học như sau:

- Giáo viên tổ chức tình huống (giao nhiệm vụ cho học sinh): học sinh

hăng hái đảm nhận nhiệm vụ, gặp khó khăn, nảy sinh vấn đề cần tìm tòi giải

quyết. Dưới sự chỉ đạo của giáo viên, vấn đề được diễn đạt chính xác hóa, phù

hợp với mục tiêu dạy học và các nội dung cụ thể đã xác định.

- Học sinh tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra. Với sự theo dõi, định

hướng, giúp đỡ của giáo viên, hoạt động học của học sinh diễn ra theo một

tiến trình hợp lí, phù hợp với những đòi hỏi phương pháp luận.

- Giáo viên chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận của học sinh, bổ sung, tổng

kết, khái quát hóa, thể chế hóa tri thức, kiểm tra kết quả học phù hợp với mục

tiêu dạy học các nội dung cụ thể đã xác định [5].

- 14 -

1.1.2. Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh

trong dạy học vật lý

1.1.2.1. Chu trình sáng tạo khoa học

Cơ sở lý thuyết của việc phát triển khả năng sáng tạo của học sinh trong

quá trình dạy học là sự hiểu biết những quy luật của sự sáng tạo khoa học tự

nhiên. Chúng ta đã biết rằng nhiều nhà khoa học như A. Einstein, M. Planck, M.

Born, V.G. Razumôpxki... đều có những lời phát biểu giống nhau về quá trình

sáng tạo khoa học. Trên cơ sở những lời phát biểu đó, có thể trình bày quá trình

sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm bốn giai đoạn chính (Hình 1.1): Từ sự

khái quát hoá những sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của

hiện tượng (đề xuất giả thuyết); từ mô hình suy ra các hệ quả lôgíc; từ hệ quả đi

đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm; nếu các sự kiện thực nghiệm

phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định

luật, một thuyết vật lý và kết thúc một chu trình. Những hệ quả như thế ngày một

nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của các thuyết và định luật vật lý. Cho đến khi

xuất hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ

lý thuyết thì điều đó dẫn tới phải xem lại lý thuyết cũ, cần phải chỉnh lý lại hoặc

phải thay đổi mô hình giả thuyết, và như thế lại bắt đầu một chu trình mới, xây

dựng những giả thuyết mới, thiết kế những thiết bị mới để kiểm tra và như vậy mà

kiến thức của nhân loại ngày một phong phú thêm [6, tr. 24].

Hình 1.1: Chu trình sáng tạo khoa học

Thực nghiệm

Các hệ quả

logic

Mô hình - giả

thuyết trừu tượng

Các sự kiện

xuất phát

- 15 -

1.1.2.2. Tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề

Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, đối với việc xây dựng một

kiến thức vật lí cụ thể thì tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề được mô tả

như sau:"đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết và / hoặc

thực nghiệm - kiểm tra, vận dụng kết quả".

- Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh

nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng

hi vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi.

- Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất

phát cho 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 lí thuyết và/hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết

luận lô gíc về cái cần tìm và/hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành

thực nghiệm, thu lượm các dữ liệu cần thiết và 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 lí thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự cách

biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lí 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 lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, sửa đổi đối với

thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khi

chưa có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây

dựng cái cần tìm.

1.1.2.3. Sơ đồ tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề.

Có thể khái quát tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm

nghiệm hoặc ứng dụng thực tiễn một kiến thức cụ thể bởi sơ đồ hình 1.2 [8].