Sử dụng hệ thống tập định tính vào chương "Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể" vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng tư logic cho học sinh dạy học vật lý trường trung học phổ thông LÊ TRẦN THẢO TRANG LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Lê Trần Thảo Trang LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành công trình nghiên cứu mình, cố gắng thân, nhận nhiều ủng hộ, động viên giúp đỡ người thân, thầy cô bạn bè Tôi xin chân thành cảm ơn:  Ban giám hiệu, Phòng Khoa học Công nghệ - Sau đại học tạo điều kiện cho học viên khóa 17 hoàn thành luận văn  Ban giám hiệu, quý thầy cô trường THPT Ngô Gia Tự tạo điều kiện cho vừa học tập vừa nghiên cứu, thực đề tài  Gia đình, người thân yêu, bạn hữu động viên giúp đỡ thời gian qua Đặc biệt, xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cô hướng dẫn, PGS.TS Phạm Thị Phú, với lòng tận tụy, người tận tình bảo, đưa phê bình đắn, thắp lên lửa nhiệt tình với lời động viên đơn giản “Hãy cố gắng hoàn thành luận văn mình” Với tất lòng biết ơn, xin chúc người mạnh khỏe, hạnh phúc thành công TP Hồ Chí Minh, tháng 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 Lý chọn đề tài Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ II (khóa VIII) xác định mục tiêu giáo dục nước ta giai đoạn phải đào tạo hệ trẻ có ý thức cộng đồng phát huy tính tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại Có tư sáng tạo, có kĩ thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật Đối với dạy học môn vật lý trường phổ thông, mục tiêu cụ thể bốn nhiệm vụ: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển giáo dục kĩ thuật tổng hợp Trong phát triển tư học sinh (HS) nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, động lực giúp cho việc thực có hiệu nhiệm vụ lại, đồng thời suy cho mục đích cuối dạy học: dạy học phải kéo theo phát triển trí tuệ học sinh (Vư-gốt-xki) Nội dung phát triển lực tư cho HS bao gồm: rèn luyện thao tác, hành động, phương pháp nhận thức bản, công cụ để HS chiếm lĩnh kiến thức, vận dụng sáng tạo kiến thức giải vấn đề học tập hoạt động thực tiễn Trong dạy học, việc bồi dưỡng tư logic phận quan trọng nhiệm vụ phát triển tư tư logic cần thiết cho hoạt động, sở tư sáng tạo Những kỹ cần thiết người lao động xã hội toàn cầu hóa, cạnh tranh hợp tác như: trình bày vấn đề, thuyết phục, đàm phán … có sở từ lực tư logic, lực cần phải quan tâm bồi dưỡng từ HS ngồi ghế nhà trường Làm để bồi dưỡng tư logic cho HS dạy học môn vật lý trường phổ thông? Đây câu hỏi từ lâu nhiều giáo viên (GV) vật lý quan tâm thực tế lực tư logic, suy luận logic, diễn đạt tư tưởng, ý kiến HS, sinh viên GV nhiều bất cập hạn chế Trong dạy học vật lý, tập vật lý (BTVL) từ trước đến giữ vị trí quan trọng sử dụng BTVL phương tiện để ôn tập, củng cố kiến thức, lí thuyết học cách sinh động có hiệu BTVL giúp rèn luyện cho HS khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, rèn luyện cho HS tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì tinh thần vượt khó…Ngoài ta dùng phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ HS Do đó, để trình dạy học vật lý trường THPT đạt hiệu cao việc dạy kiến thức phải trọng đến việc dạy BTVL BTVL đa dạng, theo dấu hiệu phương thức, công cụ để giải, BTVL gồm tập định tính (BTĐT), tập định lượng Thực tế giảng dạy cho thấy GV thường tập trung vào tập định lượng mà chưa trọng đến BTĐT BTĐT có ưu điểm vượt trội đặc biệt việc bồi dưỡng tư logic, lực lập luận logic Trong trường hợp dạy học nội dung công thức toán học việc sử dụng BTĐT dạy học cần thiết Ngoài ra, vấn đề quan trọng mang tính thời hình thức trắc nghiệm khách quan sử dụng cho thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học môn vật lý Mặc dù có ưu điểm tính khách quan đánh giá, ngăn ngừa tình trạng học tủ, học lệch đề thi phủ kín toàn chương trình, viết câu trả lời nên kiểu kiểm tra đánh giá hạn chế việc rèn luyện kỹ lập luận logic, phát triển ngôn ngữ cho HS Nếu trình dạy học môn vật lý, tập trắc nghiệm khách quan bị tuyệt đối hóa dẫn đến tình trạng tư lôgic, lực lập luận lôgic, ngôn ngữ nói, viết HS hạn chế Vậy, vấn đề đặt cần thiết phải xây dựng hệ thống BTĐT khiêm tốn bên cạnh hệ thống tập định lượng phong phú (và hệ thống tập trắc nghiệm khách quan ạt đời ba năm gần đây) Trước hết cần ưu tiên cho nội dung dạy học nặng mặt định tính chương trình THPT Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, chọn đề tài: “Sử dụng hệ thống tập định tính vào chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng tư lôgic cho học sinh dạy học vật lý trường trung học phổ thông” Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình Nâng cao làm phương tiện bồi dưỡng tư logic cho HS - Thiết kế phương án dạy học với hệ thống BTĐT soạn nhằm bồi dưỡng tư logic cho HS Giả thuyết khoa học - Có thể xây dựng hệ thống BTĐT đảm bảo yêu cầu vật lý học, logic học, tâm lý học lý luận dạy học nhằm mục tiêu bồi dưỡng tư logic cho HS, thuộc chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình Nâng cao - Việc sử dụng BTĐT theo phương án dạy học hợp lý góp phần bồi dưỡng tư logic cho HS Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu đề tài - Tư logic - BTVL nói chung BTĐT nói riêng dạy học vật lý: vai trò đặc điểm chúng - Việc dạy BTVL nói chung BTĐT nói riêng chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” 4.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu BTĐT chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” chương trình vật lý lớp 10 Nâng cao Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Tìm hiểu sở lý luận việc bồi dưỡng tư logic dạy học 5.2 Nghiên cứu sở lý luận BTĐT dạy học vật lý, mối liên hệ hoạt động giải BTĐT việc thực hành thao tác tư duy, hành động suy luận logic Xây dựng tiêu chí đánh giá lực tư logic dạy học vật lý 5.3 Tìm hiểu thực trạng dạy BTĐT vấn đề quan tâm bồi dưỡng tư logic cho HS dạy học vật lý trường THPT Điều tra kỹ giải BTĐT HS lớp 10 để đánh giá lực tư logic HS 5.4 Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức kỹ vật lý 10 Nâng cao, chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” nhằm tạo sở xây dựng hệ thống BTĐT 5.5 Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” theo định hướng nghiên cứu 5.6 Thiết kế phương án dạy học với hệ thống BTĐT xây dựng nhằm bồi dưỡng tư logic cho HS 5.7 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu phương án thiết kế, điều chỉnh, hoàn thiện Quay phim tiết dạy thực nghiệm làm tư liệu cho bảo vệ đề tài Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lý luận: đọc sách, tài liệu vấn đề liên quan đến việc giải nhiệm vụ đề luận án  Nghiên cứu thực tiễn: điều tra sơ việc giảng dạy BTĐT số trường THPT áp dụng cụ thể cho chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể”  Thực nghiệm sư phạm số trường THPT để đánh giá biện pháp đề xuất luận án Đóng góp luận văn  Về mặt lý luận: góp phần hoàn thiện lý luận dạy học BTĐT với chức phương tiện hữu hiệu bồi dưỡng tư logic  Về nghiên cứu ứng dụng:  Mô tả thực trạng khái quát chi tiết dạy học BTĐT theo hướng bồi dưỡng tư logic số trường THPT Thành phố Hồ Chí Minh  Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” đảm bảo tính khoa học sư phạm khả thi dùng cho dạy học bồi dưỡng tư logic  Thiết kế phương án dạy học có sử dụng BTĐT soạn nhằm bồi dưỡng tư logic Các giáo án thiết kế đảm bảo tính khả thi có tác dụng bồi dưỡng tư logic cho HS Cấu trúc luận văn Phần nội dung gồm chương:  Chương Bài tập định tính với việc bồi dưỡng tư logic dạy học vật lý Được trình bày từ trang 12 đến trang 45  Chương Xây dựng vào sử dụng hệ thống tập định tính nhằm bồi dưỡng tư logic cho HS qua dạy học chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình nâng cao Được trình bày từ trang 46 đến trang 93  Chương Thực nghiệm sư phạm Được trình bày từ trang 94 đến trang 104 Chương BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH VỚI VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1 Bồi dưỡng tư logic cho HS dạy học vật lý 1.1.1 Tư Các loại tư a Tư Có nhiều cách định nghĩa tư duy, nói chung ta hiểu tư phản ánh gián tiếp, trừu tượng, khái quát chất vật tượng, liên hệ, quan hệ có tính chất quy luật vật tượng thực khách quan mà ta chưa biết Một số đặc điểm tư duy: [7]  Tư tình có vấn đề  Có tính trừu tượng khái quát  Tư có tính gián tiếp  Tư có quan hệ mật thiết với ngôn ngữ: mối quan hệ tư ngôn ngữ thể sơ đồ 1.1: [4] Tư Nội dung - định Hình thức – Vỏ vật chất Ngôn ngữ Sơ đồ 1.1 Mối quan hệ tư ngôn ngữ Tư đóng vai trò quan trọng việc củng cố phát triển ngôn ngữ Ngược lại, ngôn ngữ giúp cho việc rèn luyện, phát triển tư rõ ràng, mạch lạc, xác, đầy đủ b Các loại tư Con người đặt nhiều loại hình tư nhiên, dạy học vật lý phân loại tư theo loại hình sau: [19]  Tư kinh nghiệm Là loại tư chủ yếu dự kinh nghiệm cảm tính sử dụng phương pháp “thử sai” Chủ thể phải thực số thao tác, hành động đó, ngẫu nhiên gặp trường hợp thành công sau lặp lại mà nguyên nhân Kiểu tư đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, có ích hoạt động hàng ngày để giải số vấn đề phạm vi hẹp Nhưng, tư kinh nghiệm thường gặp khó khăn tiếp xúc với vật, việc, vấn đề có nhiều khác lạ  Tư lý luận Là loại tư giải nhiệm vụ đề dựa khái niệm trừu tượng, tri thức lý luận Đặc trưng loại tư là:  Không dừng lại kinh nghiệm rời rạc mà hướng tới xây dựng quy tắc, quy luật chung ngày sâu rộng  Tự định hướng hành động suy nghĩ cách thức hành động trước hành động  Luôn sử dụng tri thức khái quát có để lý giải, dự đoán vật tượng cụ thể  Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến quán mặt lý luận, xác định phạm vi ứng dụng lý thuyết Tư lý luận cần thiết cho hoạt động nhận thức phải rèn luyện lâu dài có  Tư logic Tư logic tư tuân theo quy tắc quy luật logic học cách chặt chẽ, xác, không phạm phải sai lầm cách lập luận, biết phát mâu thuẫn nhờ mà nhận thức đắn chân lý khách quan Các đặc trưng tư là:  Tính chặt chẽ Đây đặc trưng thể liên kết, gắn bó tách rời yếu tố, phận nội dung tư  Tính hệ thống phản ánh xếp nội dung lập luận theo trình tự định  Tính tất yếu Tính tất yếu tư tính tuân thủ quy luật quy tắc logic học  Tính xác Tính xác phản ánh đắn đặc điểm chất đối tượng vào dấu hiệu khái niệm, xác định giá trị tư tưởng phán đoán, suy luận, chứng minh, bác bỏ Tư logic sử dụng lĩnh vực hoạt động, sở, tảng cho loại tư khác nên cần phải rèn luyện cho HS loại tư  Tư vật lý Tư vật lý quan sát tượng vật lý, phân tích tượng phức tạp thành phận đơn giản xác lập chúng mối quan hệ phụ thuộc xác định, tìm mối quan hệ mặt định tính mặt định lượng tượng đại lượng vật lý, dự đoán hệ từ lý thuyết áp dụng kiến thức khái quát thu vào thực tiễn Việc phân loại hình thức tư thật ranh giới thật rõ rệt, chúng thể khía cạnh trình tư Nhưng chắn để trình tư đắn, rõ ràng, không mâu thuẫn phải có trình độ tư logic Do vậy, vấn đề bồi dưỡng tư logic cho HS phải quan tâm mức, phải rèn luyện thường xuyên cấp trung học Theo định hướng nghiên cứu đề tài, sâu tìm hiểu tư logic 1.1.2 Vai trò tư logic loại tư Vai trò tư logic thể sơ đồ 1.2: Tư kinh nghiệm Cơ sở Tư logic Cơ sở Tư lý luận Tư vật lý Sơ đồ 1.2 Vai trò tư logic loại tư Theo sơ đồ 1.2 muốn tư kinh nghiệm xem sở tư logic Trong trình nhận thức giới khách quan, người tự mò mẫm, sử dụng phương pháp “thử sai” trước đúc kết cho quy tắc, quy luật Như vậy, quy tắc, quy luật người tự ý sáng tạo cách vô mà phản ánh mối liên hệ, quan hệ khách quan vật tượng quanh ta đúc kết thành tiền đề cho tư logic Trải qua nhiều kỉ, người tổng kết quy tắc, quy luật logic có tính khách quan hình thành nên logic học, khoa học nghiên cứu tư tưởng người mặt hình thức logic chúng Đây sở tư logic Mặt khác, tư logic lại xem sở loại tư khác tư lý luận, tư vật lý Đối với tư lý luận, để xây dựng quy tắc, quy luật chung hay để sử dụng tri thức khái quát nhằm lý giải, dự đoán vật tượng cụ thể…chắc chắn phải dùng đến phán đoán lập luận Đối với tư vật lý, quan sát vật tượng muốn xác lập mối quan hệ mặt định tính mặt định lượng vật tượng, đại lượng vật lý bắt buộc phải sử dụng phán đoán lập luận Những phán đoán lập luận phải tuân theo quy tắc, quy luật logic học cách chặt chẽ có không mắc phải sai lầm trình lập luận trình tư Tuy nhiên, cần lưu ý trình nhận thức người thường sử dụng xen kẽ, tổng hợp nhiều loại hình tư Trong có hình thức tư chung tư lý luận, tư logic hình thức tư riêng tư vật lý Chẳng hạn quan sát thấy hai vật rơi nhanh chậm khác không khí HS phải tự đặt câu hỏi: Tại vật rơi nhanh vật kia? Từ HS tìm đáp án cho câu hỏi đưa đánh giá xem đáp án xác Nhưng để đưa đáp án đánh giá đáp án xác HS phải phân tích tượng quan sát: hai vật có khối lượng, hình dạng, kích thước giống hay khác nhau, chúng có chịu tác động môi trường xung quanh không Khi HS phải dùng đến tư vật lý, HS phải phân tích tượng phức tạp thành phận, tượng bị chi phối số nguyên nhân, bị tác động số yếu tố Từ đưa kết luận nguyên nhân rơi nhanh chậm vật khác không khí do: hình dạng, kích thước, khối lượng hay sức cản không khí Muốn biết kết luận rút có xác hay không phải kiểm tra thực tiễn Để làm việc phải xuất phát từ kết luận khái quát suy hệ quả, dự đoán tượng quan sát thực tiễn Nếu thí nghiệm xác nhận tượng dự đoán kết luận ban đầu xác nhận chân lý Trong giai đoạn đưa hệ kiểm chứng hệ đòi hỏi HS phải đưa phán đoán, suy luận chặt chẽ, không mâu thuẫn…nói cách khác HS phải sử dụng tư logic Chẳng hạn HS đưa kết luận: nguyên nhân làm vật rơi nhanh chậm không khí khối lượng Như vậy, hệ rút dựa lập luận sau: Các vật có khối lượng rơi nhanh hình dạng kích thước Hai vật có khối lượng nhau, hình dạng kích thước khác Vậy, chúng rơi nhanh Như vậy, trình nhận thức HS phải sử dụng nhiều loại hình tư duy, loại hình tư theo trình tự cứng nhắc, mà chúng đan xen, hỗ trợ lẫn giúp cho người phản ánh ngày chất vật tượng, kiến thức người khám phá ngày tiệm cận với chân lý, ngày với thực khách quan 1.1.3 Cơ sở lý luận tư logic Tư logic phận hợp thành tư khoa học nên có vai trò to lớn nhận thức khoa học Chính người tìm hiểu sớm hình thành nghiên cứu tư logic, logic học Tư logic giai đoạn nhận thức lý tính, sử dụng hình thức như: khái niệm, phán đoán, suy luận với thao tác logic xác định chủ thể nhằm tạo tri thức với mục đích phản ánh ngày sâu sắc hơn, đầy đủ thực khách quan Do đó, để nâng cao lực tư logic cần phải nắm bắt khái niệm, quy luật logic học 1.1.3.1 Các khái niệm logic học Trong phần đề cập đến khái niệm trình nhận thức sử dụng đến, là: khái niệm, phán đoán, suy luận a Khái niệm Khái niệm hình thức tư phản ánh thuộc tính chất, dấu hiệu khác biệt vật tượng thực Đặc điểm khái niệm: [14]  Khái niệm có tính chất trừu tượng khái quát biểu tượng Khái niệm phản ánh thuộc tính, mối quan hệ mà ta hình dung dạng hình ảnh trực quan  Khái niệm liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ  Khái niệm có tính biến đổi theo hướng ngày xác hóa phân hóa Mức độ phù hợp nội dung khái niệm với nội dung khách quan vật, tượng mà phản ánh phụ thuộc vào trình độ phát triển thực tiễn, trình độ nhận thức người  Mỗi khái niệm có nội hàm ngoại diên Nội hàm khái niệm tập hợp thuộc tính đối tượng hay đối tượng loại phản ánh khái niệm Ngoại diên khái niệm tập hợp tất đối tượng khái quát khái niệm, có thuộc tính xác định đối tượng Nội hàm ngoại diên khái niệm có quan hệ ngược nhau, khái niệm mà nội hàm nhiều dấu hiệu ngoại diên hẹp ngược lại Nội hàm ngoại diên mở rộng thu hẹp lại Vấn đề quan trọng xây dựng khái niệm định nghĩa khái niệm Định nghĩa khái niệm nêu lên nội hàm khái niệm xác lập ý nghĩa từ biểu thị khái niệm Khi định nghĩa khái niệm phải thực đồng thời hai nhiệm vụ sau: phân biệt vật cần định nghĩa với tất vật khác tiếp cận với nó; vạch dấu hiệu chất vật cần định nghĩa b Phán đoán Phán đoán hình thức tư duy, dạng khẳng định hay phủ định, thể nhận thức người đối tượng giới khách quan Đặc điểm phán đoán:  Phán đoán có phản ánh:  Các dấu hiệu hay thuộc tính thuộc về, hay không thuộc vật, tượng  Các quan hệ lớp đối tượng  Quan hệ tồn thuộc tính vật  Các quan hệ không tương thích thuộc tính vật  Các quan hệ phụ thuộc tượng vào tượng khác  Trong phán đoán xác đối tượng tư tưởng ngôn ngữ biểu thị phán đoán câu Ví dụ phán đoán “Đồng kim loại” đối tượng tư tưởng “đồng” Phán đoán phân làm hai loại phán đoán đơn phán đoán phức Phán đoán đơn phán đoán tạo thành từ mối liên hệ hai khái niệm Phán đoán phức phán đoán tạo thành từ nhiều phán đoán đơn Tính chu diên không chu diên thuật ngữ phán đoán: phán đoán chủ ngữ hay vị ngữ gồm hay số đối tượng thuộc ngoại diên khái niệm ta nói chủ ngữ hay vị ngữ không chu diên Nếu chủ ngữ hay vị ngữ toàn đối tượng thuộc ngoại diên khái niệm ta gọi chu diên GV phải khéo léo lồng ghép kiến thức logic học khái niệm phán đoán vào nội dung dạy học môn học để bồi dưỡng cho HS điều kiện cần cho việc thực phép suy luận c Suy luận Suy luận trình nhận thức thực cách gián tiếp Đó trình nhận thức từ hay nhiều phán đoán chứng minh để rút phán đoán (kiến thức mới) Đặc điểm suy luận:  Bất kì suy luận gồm có: tiền đề, kết luận lập luận Tiền đề (còn gọi phán đoán xuất phát) phán đoán chân thực biết trước Kết luận phán đoán thu đường lập luận logic từ tiên đề Cách thức logic để rút kết luận gọi lập luận  Trong trình lập luận để rút kết luận (tri thức mới) chân thực phải có hai điều kiện:  Các tiền đề suy luận phải chân thực (điều kiện cần)  Phải tuân theo quy tắc logic lập luận (điều kiện đủ) Căn vào cách thức suy luận, logic học phân làm loại suy luận: i Suy luận diễn dịch Là suy luận lập luận từ chung đến riêng, đơn Trong dạy học vật lý ta thường dùng suy luận diễn dịch sau:  Luận ba đoạn đơn: Luận ba đoạn loại suy luận suy diễn có hai tiền đề dạng phán đoán đơn, xác lập mối quan hệ thuật ngữ biên kết luận sở quan hệ chúng thuật ngữ tiền đề  Luận ba đoạn rút gọn: Luận ba đoạn bỏ qua phán đoán gọi luận hai đoạn hay luận ba đoạn rút gọn  Suy luận có điều kiện túy: suy luận có điều kiện túy suy luận diễn dịch, hai tiên đề kết luận phán đoán có điều kiện Mỗi hình thức suy luận có loại hình, tương ứng với loại hình có quy tắc xác định ii Suy luận quy nạp Là suy luận kết luận tri thức chung khái quát từ tri thức chung hay từ riêng đến chung Tiến trình suy luận quy nạp diễn theo sơ đồ: A, B, C, D… có thuộc tính P A, B, C, D… thuộc lớp S Tất S có thuộc tính P Muốn suy luận quy nạp đạt đến chân lý cần phải tuân theo hai điều kiện sau:  Kết luận suy luận quy nạp tin cậy khái quát từ dấu hiệu chất  Suy luận quy nạp sử dụng đối tượng loại, tương tự Căn vào tính trọn vẹn hay không trọn vẹn ngoại diên đối tượng tư tưởng logic học chia làm loại quy nạp: Quy nạp hoàn toàn suy luận kết luận chung lớp đối tượng rút sở nghiên cứu tất đối tượng lớp Quy nạp không hoàn toàn suy luận kết luận chung lớp đối tượng rút sở nghiên cứu phận đối tượng lớp Trong loại quy nạp người ta ý đến quy nạp khoa học quy nạp dựa dấu hiệu chất số đối tượng lớp mà rút khái niệm chung chất lớp 1.1.3.2 Các quy luật logic học Ở ta trọng đến hình thức tư logic đó, ta nghiên cứu quy luật logic hình thức [22] i Quy luật đồng “Mỗi vật đồng với nó” Quy luật đảm bảo cho tư có tính xác định Chừng vật, tượng chưa bị biến đổi thành khác nội hàm khái niệm vật phải giữ nguyên, phải đồng Việc nhận thức đầy đủ vận dụng đắn quy luật đồng tạo điền kiện định việc hình thành tính quán rõ ràng, xác, mạch lạc khúc chiết trình lập tư ii Quy luật cấm mâu thuẫn “Trong quan hệ lúc, vật vừa A, vừa không A” Quy luật đảm bảo cho tư có tính quán Hai ý kiến trái ngược vật, xem xét thời gian mối quan hệ đồng thời chân thực Ít phải có ý kiến giả dối Việc nắm vững vận dụng đắn quy luật cấm mâu thuẫn giúp cho người tránh mâu thuẫn logic trình suy nghĩ nhằm hình thành tính hệ thống, rõ ràng, mạch lạc, xác lập luận iii Quy luật loại trừ thứ ba (quy luật trung) “Một vật lúc, tồn (nó A) không tồn (nó không A) không khả thứ ba khác” Điều có nghĩa hai phán đoán có hình thức logic xác định phủ định lẫn nhau, quan hệ, thời gian định phải có phán đoán chân thực, phán đoán sai, chân lý có ý kiến thứ ba Việc nắm vững vận dụng đắn quy luật loại trừ thứ ba giúp nêu sở, cách thức chắn để lựa chọn hai tư tưởng, phán đoán mâu thuẫn chân thực iiii Quy luật lý đầy đủ “Mỗi luận điểm rút trình lập luận, thừa nhận đắn có đầy đủ lý chân thực” Quy luật lý đầy đủ đòi hỏi luận điểm, quan niệm, tư tưởng…của phải lí giải, chứng minh cách chặt chẽ sở đủ để thể hợp lí đắn chúng Điều đảm bảo cho tư có tính khoa học, có sức thuyết phục Việc nắm vững vận dụng đắn nội dung quy luật lý đầy đủ giúp cho người có ý thức tính chân thực lập luận có đưa ý kiến, quan điểm để thuyết phục người khác Trong bốn quy luật logic hình thức quy luật có chức logic khác Nhưng chúng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, tác động lẫn Nếu vi phạm bốn quy luật dó dẫn đến phá vỡ tư logic tất yếu dẫn đến sai lầm tư Ngược lại, vận dụng bốn quy luật cách có ý thức điều kiện cần để nhận thức giới khách quan 1.1.4 Bồi dưỡng tư logic cho HS dạy học vật lý Đối với HS trường THPT, logic học không đưa vào chương trình dạy học môn khóa toán, lý, hóa…Do GV dạy cho HS môn logic học trước sau HS vận dụng quy luật logic để suy nghĩ, lập luận GV phải bồi dưỡng tư logic cho HS cách thông qua việc giải nhiệm vụ cụ thể để HS tích lũy dần kinh nghiệm đến lúc HS tự tổng kết thành quy tắc đơn giản thường dùng 1.1.4.1 Nội dung bồi dưỡng tư logic a Rèn luyện thao tác tư kỹ suy luận logic Đối với môn Vật lý để hình thành định luật, định lý, thuyết vật lý đòi hỏi HS phải nắm vững khái niệm vật lý Như vậy, thao tác tư duy, suy luận logic thường dùng HS hình thành khái niệm vật lý thao tác tư duy, phép suy luận logic cần phải bồi dưỡng cho HS  Rèn luyện thao tác tư “Một hình thức quan trọng tri thức khoa học vật lý khái niệm vật lý Việc hình thành khái niệm việc thiết lập mối quan hệ chúng giải trình thực thao tác trí tuệ phân tích, tổng hợp, so sánh, định nghĩa, trừu tượng hóa, khái quát hóa, hệ thống hóa cụ thể hóa” [20] Các thao tác tư bao gồm:[17]  Phân tích dùng trí óc để tách đối tượng tư thành phận, thuộc tính, mối liên hệ, quan hệ để nhận thức đối tượng sâu sắc  Tổng hợp dùng trí óc đưa thành phần tách rời nhờ phân tích thành chỉnh thể  So sánh dùng trí óc để xác định giống nhau, khác vật, tượng  Trừu tượng hóa thao tác trí tuệ chủ thể dùng trí óc gạt bỏ thuộc tính, phận, quan hệ…không cần thiết phương diện mà giữ lại yếu tố cần thiết để tư  Khái quát hóa thao tác trí tuệ chủ thể tư dùng trí óc để bao quát nhiều đối tượng khác thành nhóm, loại…trên sở chúng có số thuộc tính chung chất, mối quan hệ có tính quy luật Trong thao tác tư trừu tượng hóa, khái quát hóa cụ thể hóa giữ vai trò chủ yếu Sự trừu hóa diễn sở phân tích, so sánh Kết trình liệu cho trình khái quát hóa để từ hình thành khái niệm Sau hình thành khái niệm nhờ cụ thể hóa mà HS phát biểu thực tế trừu tượng khoa học Ví dụ để hình thành khái niệm “chuyển động thẳng đều” HS phải quan sát nhiều chuyển động thực tế, từ đặt câu hỏi: chuyển động thẳng có đặc điểm gì? Quỹ đạo chuyển động có dạng nào? Tốc độ chuyển động vật nào? Bằng cách so sánh chuyển động quan sát được, phân tích để tìm chủ yếu tượng, trừu xuất không chủ yếu, không chất tượng, từ định nghĩa khái niệm “chuyển động thẳng đều” Tiếp theo cụ thể hóa, HS nhận biết biểu khái niệm chuyển động thẳng thực tế Như vậy, dạy học vật lý phải rèn luyện cho HS thao tác tư nêu cách tạo hội cho HS huy động, thực tập rèn luyện chúng  Rèn luyện kỹ suy luận logic Trong trình hình thành khái niệm, xây dựng định luật, lý thuyết, ứng dụng kiến thức, suy luận logic suy luận quy nạp suy luận diễn dịch sử dụng, chúng có mối quan hệ chặt chẽ Trong bước đầu học tập vật lý, HS từ kiến thức cảm tính, cụ thể kiện, phép quy nạp đến nhận thức quy luật tự nhiên, nghĩa từ cụ thể đến trừu tượng, giai đoạn sử dụng suy luận quy nạp Để ứng dụng quy luật, lý thuyết khái quát học vào giải vấn đề thực tiễn phải áp dụng phép suy luận diễn dịch Phép suy luận diễn dịch cho phép chuyển từ trừu tượng đến cụ thể làm cho khái niệm, quy luật có ý nghĩa thực tiễn Để cho hoạt động nhận thức đạt kết tốt thực với tốc độ ngày nhanh người GV việc rèn luyện thao tác tư cần phải rèn luyện thêm cho HS phép suy luận logic nêu b Rèn luyện ngôn ngữ Như biết ngôn ngữ hình thức biểu tư Mỗi khái niệm biểu diễn từ hay cụm từ, phán đoán biểu diễn câu hay mệnh đề, suy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Ngoài ra, riêng môn vật lý có số khái niệm gần gũi với đời sống (khái niệm công, lực, khối lượng, trọng lượng…) dẫn đến việc HS nhầm lẫn ý nghĩa vật lý khái niệm, đại lượng vật lý với ý nghĩa chúng sống Mặt khác, đại lượng vật lý thường quy ước kí hiệu Hệ thống kí hiệu thường dùng chữ hệ la tinh Có đại lượng có chung kí hiệu, thí dụ nhiệt độ thời gian kí hiệu t, áp suất với động lượng kí hiệu p, tần số độ ẩm tỉ đối kí hiệu f…do HS cần phải biết để tránh nhầm lẫn trường hợp Tóm lại, tư có quan hệ mật thiết với ngôn ngữ Không có ngôn ngữ làm phương tiện có trình tư từ khâu mở đầu tư tình có vấn đề, đến trình thực thao tác tư cuối sản phẩm tư khái niệm, phán đoán, suy luận sử dụng ngôn ngữ Vậy, yêu cầu đặt đôi với việc rèn luyện thao tác tư duy, kĩ suy luận logic phải rèn luyện ngôn ngữ khoa học nói chung ngôn ngữ vật lý nói riêng cho HS 1.1.4.2 Phương pháp bồi dưỡng Trước đưa phương pháp bồi dưỡng tư logic cho HS cần phải ý số vấn đề sau:  Vì tư logic không đưa vào phân phối chương trình học môn khóa Do đó, dạy cho HS khái niệm, quy luật logic học trước sau HS áp dụng chúng trình nhận thức  Hoạt động tư vấn đề nên GV cần phải xác định vấn đề cần giải học hoạt động tư HS tích cực vấn đề đặt kích thích làm cho HS thích thú tìm hiểu vấn đề Muốn người GV phải tổ chức tình có vấn đề  Các thao tác tư diễn óc GV nên HS quan sát GV thực chúng để bắt chước, GV không thấy HS thực chúng để uốn nắn giúp đỡ Tuy nhiên với mục đích bồi dưỡng tư logic cho HS việc chuyển từ suy nghĩ “thầm” thành suy nghĩ “nói” nghĩa mô tả lại trình suy nghĩ quan trọng GV cần phải tường minh chuỗi suy luận mình, mô tả cách thức tìm câu trả lời: từ kiện đến ẩn số (tư tổng hợp) hay từ ẩn số (câu hỏi) đến kiện (tư phân tích) Dựa vào vấn đề phân tích việc rèn luyện thao tác tư duy, kĩ suy luận logic phải tiến hành đường kinh nghiệm làm thật nhiều lần cách giải tình có vấn đề Như vậy, GV rèn luyện thao tác tư duy, phép suy luận logic cho HS phương pháp sau: [20] a Tổ chức trình học tập cho giai đoạn xuất tình bắt buộc HS phải thực thao tác tư suy luận logic giải vấn đề hoàn thành nhiệm vụ học tập Muốn GV không cung cấp kiến thức cho HS HS ghi chép cách thụ động mà HS phải tự lực chiếm lĩnh kiến thức mới, phải tích cực tham gia vào trình học tập Những tình phổ biến HS phải thực thao tác tư là:  Nhận biết dấu hiệu biểu thị đặc tính vật, tượng  Tìm yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến tượng gây biến đổi tính chất vật tượng  Xác định yếu tố yếu tố quan trọng tác động đến diễn biến tượng, tính chất vật  Tìm dấu hiệu giống khác vật tượng  Tìm dấu hiệu chung, tính chất chung nhiều vật, tượng  Rút kết luận chung sau quan sát nhiều tượng, nhiều thí nghiệm  Nhận biết biểu cụ thể thực tế khái niệm trừu tượng, mối quan hệ thực chất  Tìm mối quan hệ nhân tượng  Dự đoán diễn biến tượng  Giải thích tượng  Bố trí thí nghiệm để đo lường đại lượng vật lý hay để kiểm tra giả thuyết Để xây dựng tình vật lý tốt trước hết GV phải xác định rõ kiến thức cần xây dựng, mức độ yêu cầu kiến thức HS Từ xây dựng câu hỏi dự kiến khó khăn mà HS gặp phải trả lời câu hỏi Muốn GV phải vừa vào tri thức khoa học cần dạy vừa phải vào quan niệm, kiến thức có HS liên quan đến kiến thức cần xây dựng Trên sở điều kiện thứ nhất, GV phải soạn thảo tình có vấn đề giao cho HS Đồng thời với việc soạn thảo tình có vấn đề GV phải chuẩn bị liệu cung cấp câu hỏi cho HS giúp HS nhận thấy giải nhiệm vụ giao Các câu hỏi thường dùng tình vật lý thao tác tư tương ứng huy động HS trả lời: Các câu hỏi thường dùng tình vật lý Các thao tác tư tương ứng huy động Quan sát thấy tượng diễn biến nào? Qua Phân tích giai đoạn nào? Quan sát thấy đại lượng vật lý, tính chất So sánh, khái quát hóa vật biến đổi tượng này, thí nghiệm này? Có giống nhau, khác thí nghiệm? So sánh Đối với tượng quan sát nguyên Trừu tượng hóa khái quát hóa nhân chung không? Có thể rút kết luận chung sau khảo sát trường Khái quát hóa hợp nói trên? Trong điều kiện cụ thể cho, ta dự đoán Phân tích, so sánh, trừu tượng tượng xảy nào? Căn vào đâu mà dự hóa, cụ thể hóa đoán vậy? Hiện tượng xem xét tuân theo định luật nào, quy tắc So sánh, phân tích nào? Giải thích tượng lại xảy thế? Phân tích, so sánh Cần phải bố trí thí nghiệm để tạo tượng Phân tích, so sánh, cụ thể hóa mong muốn? Giữa đại lượng A đại lượng B có mối quan hệ Phân tích, so sánh, trừu tượng tượng này? hóa, khái quát hóa Trên sở hai điều kiện GV dự định tiến trình định hướng giúp đỡ HS cách hợp lí, phù hợp, đảm bảo cho HS giải thành công bước một, điều tạo cho HS tâm trạng phấn khởi, kích thích cho HS giải nhiệm vụ khác cao nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển tư HS Ngoài điều kiện GV cần lưu ý tình thích hợp tình định hướng cho HS tự tìm tòi Do đó, GV phải có linh hoạt, dựa vào đối tượng HS để tổ chức, tìm tình phù hợp với đối tượng Trong trình thảo [...]...1.1.2 Vai trò của tư duy logic trong các loại tư duy Vai trò của tư duy logic có thể được thể hiện bằng sơ đồ 1.2: Tư duy kinh nghiệm Cơ sở Tư duy logic Cơ sở Tư duy lý luận Tư duy vật lý Sơ đồ 1.2 Vai trò của tư duy logic trong các loại tư duy Theo sơ đồ 1.2 chúng tôi muốn chỉ ra rằng tư duy kinh nghiệm có thể xem là cơ sở của tư duy logic Trong quá trình nhận thức thế giới khách... luật logic có tính khách quan và đã hình thành nên logic học, một khoa học nghiên cứu những tư tưởng của con người về mặt hình thức logic của chúng Đây chính là cơ sở của tư duy logic Mặt khác, tư duy logic lại có thể xem là cơ sở của các loại tư duy khác như tư duy lý luận, tư duy vật lý Đối với tư duy lý luận, để có thể xây dựng được những quy tắc, những quy luật chung hay để có thể sử dụng những tri... lầm trong tư duy Ngược lại, nếu vận dụng bốn quy luật này một cách có ý thức sẽ là điều kiện cần để nhận thức đúng thế giới khách quan 1.1.4 Bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật lý Đối với HS ở trường THPT, logic học không được đưa vào chương trình dạy học như một môn chính khóa như toán, lý, hóa…Do đó GV không thể dạy cho HS môn logic học trước rồi sau đó HS mới vận dụng các quy luật logic. .. các sự vật, hiện tư ng  Các quan hệ giữa các lớp đối tư ng  Quan hệ cùng tồn tại của các thuộc tính trong cùng một sự vật  Các quan hệ không tư ng thích của các thuộc tính của sự vật  Các quan hệ phụ thuộc của hiện tư ng này vào hiện tư ng khác  Trong phán đoán bao giờ cũng chính xác đối tư ng của tư tưởng và ngôn ngữ biểu thị phán đoán là câu Ví dụ trong phán đoán “Đồng là kim loại” thì đối tư ng... những tri thức đã khái quát được nhằm lý giải, dự đoán những sự vật hiện tư ng cụ thể chắc chắn phải dùng đến những phán đoán và lập luận Đối với tư duy vật lý, khi quan sát các sự vật hiện tư ng muốn xác lập mối quan hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng giữa các sự vật hiện tư ng, giữa các đại lượng vật lý bắt buộc phải sử dụng những phán đoán và lập luận Những phán đoán và những lập luận này phải tuân... luật của logic học một cách chặt chẽ có như vậy mới không mắc phải sai lầm trong quá trình lập luận cũng như trong quá trình tư duy Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong quá trình nhận thức con người thường sử dụng xen kẽ, tổng hợp nhiều loại hình tư duy Trong đó có những hình thức tư duy chung như tư duy lý luận, tư duy logic và hình thức tư duy riêng như tư duy vật lý Chẳng hạn khi quan sát thấy hai vật rơi... rèn luyện các thao tác tư duy, các kĩ năng suy luận logic là phải rèn luyện ngôn ngữ khoa học nói chung và ngôn ngữ vật lý nói riêng cho HS 1.1.4.2 Phương pháp bồi dưỡng Trước khi đưa ra phương pháp bồi dưỡng tư duy logic cho HS chúng ta cần phải chú ý một số vấn đề sau:  Vì tư duy logic không được đưa vào phân phối chương trình học như một môn chính khóa Do đó, không thể dạy cho HS các khái niệm,... luận GV phải bồi dưỡng tư duy logic cho HS bằng cách thông qua việc giải quyết những nhiệm vụ cụ thể để HS tích lũy dần kinh nghiệm đến một lúc nào đó HS sẽ tự tổng kết thành những quy tắc đơn giản thường dùng 1.1.4.1 Nội dung bồi dưỡng tư duy logic a Rèn luyện thao tác tư duy và kỹ năng suy luận logic Đối với bộ môn Vật lý để có thể hình thành được các định luật, định lý, các thuyết vật lý đòi hỏi HS... các khái niệm vật lý Như vậy, các thao tác tư duy, các suy luận logic thường dùng khi HS hình thành các khái niệm vật lý cũng chính là các thao tác tư duy, các phép suy luận logic cần phải bồi dưỡng cho HS  Rèn luyện các thao tác tư duy “Một trong những hình thức quan trọng của tri thức khoa học vật lý là những khái niệm vật lý Việc hình thành các khái niệm và việc thiết lập mối quan hệ giữa chúng... biến trong đó HS phải thực hiện các thao tác tư duy là:  Nhận biết những dấu hiệu biểu thị đặc tính của sự vật, hiện tư ng  Tìm những yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến của hiện tư ng hoặc gây ra một biến đổi trong tính chất của sự vật hiện tư ng  Xác định yếu tố nào là yếu tố quan trọng nhất tác động đến diễn biến của hiện tư ng, của tính chất sự vật  Tìm những dấu hiệu giống nhau và khác nhau trong