Sự liên môn Toán – Vật lí trong dạy học chủ đề vectơ ở trường phổ thông: Nghiên cứu quan hệ cá nhân của giáo viên Toán và Vật lí
TÓM TẮT
Trong bài báo này, đầu tiên, chúng tôi trình bày sơ lược cơ sở lí luận về dạy học liên môn
theo tài liệu tổng kết Hội nghị quốc tế về liên môn trong dạy học phổ thông tại Hội nghị quốc tế do
Unesco tổ chức năm 1985. Tiếp đó, chúng tôi trình bày kết quả thu thập được từ việc triển khai một
bộ câu hỏi điều tra về quan niệm của giáo viên Toán và Vật lí về khái niệm vectơ và về mối liên hệ
giữa hai môn học. Cuối cùng, chúng tôi đề xuất một số giải pháp sư phạm nhằm thúc đẩy việc dạy
học liên môn ở trường phổ thông trong bối cảnh hiện nay
rong kì thi THPT quốc gia năm 2017. Với câu hỏi “Thầy cô có thường xuyên trao đổi với GV dạy Vật lí hay không? Về vấn đề gì?” thì có 27/46 GV trả lời họ chỉ trao đổi với GV Vật lí về HS, họ không trao đổi về chương trình Toán, Vật lí hay mối liên hệ giữa chúng. Tóm lại, rất ít GV được điều tra quan tâm đến mối liên hệ liên môn giữa hai môn học và đề cập các vấn đề Vật lí khi giảng dạy Toán. Việc trao đổi giữa các GV bộ môn Toán và Vật lí về mối liên hệ liên môn giữa hai môn học cũng rất ít xảy ra ở trường phổ thông do lí do về thời gian, do không có nhu cầu - Đối với khái niệm vectơ: Chúng tôi trích lại câu hỏi dành cho GV như sau: TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Tập 15, Số 1 (2018): 40-47 44 Câu 6: Xét bài toán sau: Cho một thanh sắt đứng yên. Tác dụng đồng thời vào thanh sắt hai lực kéo về hai hướng ngược nhau nhưng có độ lớn bằng nhau. Theo em, hiện tượng gì xảy ra với thanh sắt và hãy giải thích câu trả lời của em. Sau đây là lời giải bài toán của một học sinh lớp 10: Thầy (Cô) đánh giá như thế nào về lời giải trên? Theo thầy (Cô), tại sao học sinh lại đưa ra lời giải như vậy? Ở câu hỏi này, có 30/46 GV đánh giá bài giải của HS là đúng với lời giải thích là HS có kiến thức vững về tổng hai vectơ đối. Như vậy, hầu hết GV Toán cũng chỉ nhìn vấn đề về mặt toán học và quy tắc cộng hai vectơ trong toán học được chấp nhận ở đây; trong khi ở môn Vật lí, khi tổng hợp lực phải chú ý đến điểm đặt lực. Thực tế, nếu điểm đặt lực không trùng nhau thì thanh sắt sẽ quay chứ không đứng yên. Điều này cho thấy sự ngắt quãng của khái niệm vectơ trong Toán và Vật lí không được nhiều GV Toán tính đến. 3.3. Kết quả điều tra trên GV Vật lí Với câu hỏi: “Thầy cô có biết về chương trình Toán của khối lớp mà mình dạy không?”, có 24/46 GV trả lời “Biết” với lí do chủ yếu là do “Toán học là công cụ để giải quyết nhiều bài tập Vật lí”. Như vậy, hơn 50% các GV Vật lí thừa nhận vai trò công cụ của Toán học trong Vật lí. Họ biết đến chương trình môn Toán vì trong dạy học họ có sử dụng một số công cụ Toán học. Số GV còn lại chọn câu trả lời “Biết một chút” với lí do “Đã được học ở phổ thông, đại học”. Với câu hỏi “Theo thầy cô, đâu là những kiến thức Toán có mối liên hệ gần gũi nhất với những bài giảng Vật lí lớp 10 của các thầy cô? Thầy cô vui lòng sắp xếp theo thứ tự ưu tiên từ cao đến thấp”, thì tất cả 46/46 GV đều đề cập đến khái niệm vectơ. Tuy nhiên, thứ TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Nga 45 tự ưu tiên của khái niệm vectơ có khác nhau đối với từng GV. Chẳng hạn, câu trả lời của GV mã hóa V2 như sau: - Vectơ, cộng trừ vectơ; - Định lí cosin; - Phép chiếu lên một phương; - Tam thức bậc hai, định lí Vi-ét; - Công thức lượng giác. Còn câu trả lời theo thứ tự ưu tiên của V5 lại như sau: - Phương trình bậc nhất một ẩn; - Phương trình bậc hai một ẩn; - Hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn; - Vectơ, các tính chất của vectơ. Tóm lại, khái niệm vectơ là khái niệm có liên quan gần gũi với các kiến thức Vật lí lớp 10. Dù khái niệm này được liệt kê ở các vị trí ưu tiên khác nhau nhưng nhìn chung tất cả các GV Vật lí được điều tra đều công nhận sự liên quan của nó đối với các kiến thức Vật lí. Với câu hỏi “Thầy cô có thường xuyên trao đổi với GV Toán hay không? Về vấn đề gì?”, thì có 27/46 GV trả lời họ chỉ trao đổi với GV Toán về học sinh, họ không trao đổi về chương trình Toán, Vật lí hay mối liên hệ giữa chúng. Như vậy, kết quả tương tự như với GV Toán, GV Vật lí được điều tra cũng ít quan tâm đến mối liên hệ liên môn với Toán và sự trao đổi giữa các GV ở hai môn học cũng chủ yếu là trao đổi về học sinh, ít có sự trao đổi về sự chương trình và mối liên hệ giữa Toán và Vật lí. Với câu hỏi 6 nêu trên, tất cả các GV Vật lí đều cho rằng lời giải của HS là chưa chính xác vì chưa tính đến điểm đặt lực. 3.4. Kết luận Việc điều tra trên GV Toán và Vật lí cho thấy GV Toán ít quan tâm đến sự liên môn với Vật lí nói chung và trong chủ đề vectơ nói riêng. Do đó, sự tương ứng và ngắt quãng giữa Toán và Vật lí liên quan đến khái niệm vectơ không được GV Toán tính đến trong dạy học. Việc trao đổi chuyên môn với GV Vật lí cũng không được thực hiện. Vì vậy, GV Toán rất ít khi đưa những bài toán Vật lí nói chung và những bài toán liên quan đến vectơ nói riêng trong quá trình dạy học của mình. Đối với GV Vật lí, họ cũng chỉ thấy mối liên hệ liên môn với Toán vì trong quá trình dạy học có sử dụng đến các kiến thức Toán như một công cụ. GV Vật lí cũng không có trao đổi chuyên môn với GV Toán để tạo ra sự gắn kết giữa hai môn học. TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Tập 15, Số 1 (2018): 40-47 46 Việc dạy học Toán và Vật lí vẫn là hai môn học tách rời. Các giáo viên bộ môn không có sự hợp tác làm việc hay trao đổi qua lại để tạo ra sự gắn kết giữa hai môn học. Như vậy, việc dạy học liên môn chưa được GV Toán và Vật lí quan tâm. 4. Một số giải pháp thúc đẩy việc dạy học liên môn Các nghiên cứu về mặt lí luận đã chỉ ra sự hữu ích và cần thiết của dạy học liên môn và dạy học mô hình hóa. Cụ thể, dạy học liên môn và mô hình hóa cho phép học sinh hiểu được mối liên hệ giữa toán học với các môn khoa học khác, với cuộc sống xung quanh, từ đó làm cho họ thấy ý nghĩa của việc học các tri thức toán. Thông qua dạy học liên môn và mô hình hóa, học sinh được trang bị và rèn luyện khả năng sử dụng toán như một công cụ để giải quyết các vấn đề (toán học và ngoài toán học), từ đó giúp học sinh thấy được vai trò của toán học trong thực tế. Như vậy hiện nay, dạy học tích hợp liên môn và mô hình hóa toán học là hai trong số những định hướng của việc biên soạn chương trình và sách giáo khoa theo hướng phát triển năng lực sau năm 2015 mà các nhà hoạch định chương trình đề cập. Chẳng hạn, đối với môn Toán, định hướng đổi mới nêu rõ: Cần tăng cường ứng dụng thực tiễn, liên môn, thông qua các tình huống/bối cảnh thực, gắn với cuộc sống hằng ngày. Dạy và học Toán ở trường phổ thông nhằm hướng vào việc hình thành các năng lực chung, cốt lõi; thông qua đó, giúp học sinh sử dụng các kiến thức toán để học Toán, học tập các bộ môn khác; đồng thời giải thích, giải quyết một số hiện tượng, tình huống xảy ra trong thực tiễn (phù hợp với trình độ); qua đó, phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực mô hình hóa toán học. Để có thể thúc đẩy việc dạy học liên môn ở trường phổ thông, chúng tôi thiết nghĩ cần đẩy mạnh một số giải pháp sau: Bồi dưỡng cho GV về dạy học liên môn - Cần tổ chức bồi dưỡng cho GV về dạy học tích hợp liên môn để họ nắm rõ cơ sở lí thuyết cũng như quy trình thiết kế một tình huống dạy học tích hợp liên môn. Từ đó, họ có thể vận dụng vào thực tế dạy học của mình. - Đối với các trường sư phạm, cần đưa những yếu tố lí thuyết này vào giảng dạy cho sinh viên và cho họ thực hành trong các học phần lí luận và phương pháp dạy học, thực hành dạy học hay rèn luyện nghiệp vụ sư phạm... Đặc biệt, chương trình đào tạo cần thiết kế làm sao để sinh viên sư phạm có đủ kiến thức cơ bản của những môn học khác để có khả năng dạy học liên môn. Thực tế cho thấy, nhiều GV e ngại đề cập vấn đề liên môn vì họ thấy họ không hiểu rõ kiến thức của môn học khác. Vì vậy, từ những chủ đề liên môn của Toán gắn với các môn học khác cần bồi dưỡng cho sinh viên sư phạm kiến thức của môn học đó để họ có đủ sự tự tin khi thiết kế tình huống và tổ chức dạy học. Xây dựng các chủ đề tích hợp liên môn để làm nguồn tư liệu cho GV tham khảo và sử dụng Việc xây dựng các chủ đề tích hợp liên môn và tổ chức dạy học đòi hỏi nhiều thời gian, công sức. Hơn nữa, nó đòi hỏi GV phải có hiểu biết rộng và sâu về những kiến thức TẠP CHÍ KHOA HỌC - Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thị Nga 47 liên quan. Vì thế, để GV có thể dạy học liên môn, việc xây dựng những chủ đề tích hợp liên môn và những tình huống tích hợp liên môn để GV có thể tham khảo và sử dụng là thực sự cần thiết. Tổ chức nghiên cứu bài học cho GV Toán và GV các bộ môn khác Để thiết kế, tổ chức việc dạy học liên môn, một giáo viên (ví dụ GV Toán) có thể tích hợp nhiều môn khác nhau trong chính bài dạy của riêng mình. Điều này đòi hỏi GV phải am hiểu kiến thức của các môn học đó (ngoài Toán học) để có thể vận dụng tốt vào bài dạy. Ngoài ra, có thể nhiều giáo viên của nhiều môn học cùng làm việc với nhau để xây dựng và dạy một bài dạy liên môn theo cùng một chủ đề. Điều này đòi hỏi các GV của các môn học phải cùng làm việc với nhau, trao đổi về các môn học và sự liên môn của chúng, cùng soạn thảo chủ đề, bài dạy. Với cách thức kết hợp này kiến thức các môn học có thể sẽ được liên kết chặt chẽ và phong phú hơn. Tuyên bố về quyền lợi: Tác giả xác nhận hoàn toàn không có xung đột về quyền lợi. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Nga & Trần Thị Túy Phượng. (2015). Khái niệm vectơ trong dạy học Toán và Vật lí ở trường phổ thông. Tạp chí khoa học Đại học Sư phạm TPHCM, 3(68), 5-16. Alexandre D. R. (2008). Études des pratiques interdisciplinaires en mathématiques et en sciences au secondaire: réflexion sur le concept d’interdisciplinarité, Actes du colloque du Groupe des didacticiens des mathématiques du Québec, Université de Sherbrooke 22-23 mai 2008. Claudine B. L. (2000). De la co-disciplinarité en science de l’éducation, Revue française de pédagogie. volume 132, 55-66. Unesco (1986). Actes du Colloque international sur l'interdisciplinarité dans l'enseignement général, Maison de l'Unesco, 1-5 juillet 1985. Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2012). Sách giáo khoa Hình học 10 (Nâng cao). NXB Giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2013). Sách bài tập Hình học 10 (Nâng cao). NXB Giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2012). Sách giáo viên Hình học 10 (Nâng cao). NXB Giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2013). Sách giáo khoa Vật lí 10. NXB Giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2013). Sách bài tập Vật lí 10. NXB Giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2013). Sách giáo khoa Vật lí 8. NXB Giáo dục.
File đính kèm:
- su_lien_mon_toan_vat_li_trong_day_hoc_chu_de_vecto_o_truong.pdf