NÂNG CAO NĂNG LỰC SỐ CỦA GIÁO VIÊN VẬT LÍ THPT đáp ỨNG YÊU CẦU CHUYỂN đổi SỐ TRONG GIÁO DỤC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN  - SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI NÂNG CAO NĂNG LỰC SỐ CỦA GIÁO VIÊN VẬT LÍ THPT ĐÁP ỨNG YÊU CẦU CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG GIÁO DỤC LĨNH VỰC: PPDH VẬT LÍ Năm học: 2021 - 2022 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN  - SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI NÂNG CAO NĂNG LỰC SỐ CỦA GIÁO VIÊN VẬT LÍ THPT ĐÁP ỨNG YÊU CẦU CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG GIÁO DỤC LĨNH VỰC: PPDH VẬT LÍ Người thực hiện: Nguyễn Thị Xuân Bằng(*), Hồ Ngọc Châu(1) Phan Văn Thuận(2) (1) Trường THPT Quỳnh Lưu 1, (2)Trường THPT DTNT Tỉnh Điện thoại(*): 0987723124 Năm học: 2021 - 2022 MỤC LỤC Phần ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Giả thuyết khoa học Khách thể đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Tính đề tài Phần NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Cơ sở lý luận 1.1 Một số vấn đề chung lực số 1.1.1 Khái niệm lực số khung lực số 1.1.2 Mục tiêu khung lực số 1.2 Khung lực số học sinh trung học 1.2.1 Khung lực số học sinh trung học 1.2.2 Các mức độ lực 1.2.3 Quy trình triển khai khung lực số 1.3 Khung lực số cho giáo viên 1.4 Chuyển đổi số giáo dục 11 1.4.1 Thế chuyển đổi số giáo dục? 11 1.4.2 Một số điều kiện đảm bảo thực chuyển đổi số giáo dục 12 1.4.3 Nhiệm vụ chuyển đổi số ngành giáo dục đào tạo giai đoạn 2021-2025 13 1.5 Dạy học phát triển lực số mơn Vật lí trường THPT 13 1.5.1 Vai trị mơn Vật lí việc phát triển lực số cho học sinh 13 1.5.2 Yêu cầu lực số giáo viên nói chung, giáo viên vật lí THPT nói riêng 14 Cơ sở thực tiễn thực trạng vấn đề nghiên cứu 14 2.1 Khả áp dụng 14 2.2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu 15 Giải vấn đề nghiên cứu 20 3.1 Các dấu hiệu học có nhiều hội phát triển lực số học sinh 20 3.2 Quy trình thiết kế kế hoạch dạy phát triển lực số học sinh dạy 25 3.3 Xây dựng kế hoạch dạy minh họa phát triển lực số học sinh 29 3.4 Tập huấn nâng cao lực số cho giáo viên vật lí THPT 48 3.4.1 Nội dung tập huấn 48 3.4.2 Hình thức tập huấn 49 3.4.3 Phương pháp tập huấn 49 Thực nghiệm 51 4.1 Mục đích thực nghiệm 51 4.2 Đối tượng thực nghiệm 51 4.3 Phương pháp thực nghiệm 51 4.4 Kết thực nghiệm 52 4.4.1 Đánh giá định tính 52 4.4.2 Đánh giá định lượng 53 Phần KẾT LUẬN 56 Phần TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Phần PHỤ LỤC 58 Phần ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Quá trình chuyển đổi số diễn mạnh mẽ sâu rộng toàn giới, nhiều lĩnh vực Tốc độ số hóa công nghệ mở triển vọng mới, mô hình kinh doanh mới, tạo giá trị Mỗi quốc gia, tổ chức hay cá nhân đề phải nỗ lực chuyển đổi, nắm bắt thời cơ, vượt qua thách thức khơng muốn bị bỏ lại phía sau Để q trình chuyển đổi số thành cơng, có nhiều yếu tố khác yếu tố then chốt, điều kiện tiên phải tạo lập nguồn nhân lực có chất lượng trang bị kĩ số, góp phần đáp ứng trình chuyển đổi số Ngành giáo dục đóng vai trị tạo lập, tạo dựng mơi trường phát triển lực số cho người học, thúc đẩy phát triển lực số cho người dạy, cho nhà quản lí Đảng nhà nước ta có nhiều sách khẳng định chuyển đổi số trình tất yếu Việt Nam để phát triển kinh tế - xã hội giai đoạn Chuyển đổi số tạo nhiều thay đổi tích cực với ngành giáo dục Việt Nam Nâng cao lực số giáo viên nhiệm vụ quan trọng định thành công chuyển đổi số giáo dục Trong năm gần ngành giáo dục đẩy mạnh áp dụng công nghệ chuyển đổi số giảng dạy Sự phát triển mạnh mẽ mạng xã hội, ứng dụng di động tạo điều kiện cho chuyển đổi số giáo dục phát triển mạnh mẽ hơn, tạo hội cho người học tương tác lúc, nơi Ngành giáo dục phát triển mơ hình dạy học trực tuyến, để người học học nơi, lúc, chủ động việc học tập hiệu Việc thực chuyển đổi số dạy học môn sở giáo dục Việt Nam nói chung, địa bàn tỉnh tỉnh Nghệ An nói riêng triển khai, giáo viên học sinh phải thay đổi để thích ứng, đặc biệt điều thể rõ tình hình đại dịch Covid 19 cịn chưa kiểm sốt Việc ứng dụng công nghệ để đưa tương tác, trải nghiệm môi trường số trở thành hoạt động giáo dục thiết yếu, hàng ngày với người học nhà giáo, nâng cao lực tự học người học, thúc đẩy phát triển lực số cho người dạy, đáp ứng yêu cầu giáo dục thời đại 4.0 Vật lí phổ thơng mơn khoa học thực nghiệm, gắn liền với thực tiễn Ngoài khả ứng dụng công nghệ thông tin – truyền thơng dạy học mơn học khác nói chung, mơn Vật lí có nhiều hội phát triển lực số cho học sinh tư vấn đề liên quan đến thực nghiệm, bồi dưỡng lực giải vấn đề thực tiễn Việc thu thập, xử lí số liệu, vẽ đồ thị số hố góp phần làm cho việc đánh giá kết thí nghiệm nhanh chóng, trực quan, khoa học Các thí nghiệm mơ thiết kế hỗ trợ thí nghiệm thật giúp người tiếp cận với giới tự nhiên Vì vậy, yêu cầu lực số giáo viên vật lí có đặc thù riêng mơn Với tất lí trên, chúng tơi chọn đề tài “Nâng cao lực số giáo viên vật lí THPT đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số giáo dục” Mục đích nghiên cứu Đưa giải pháp nhằm nâng cao lực số giáo viên vật lí THPT đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số Bước đầu áp dụng vào thực tiễn để chứng minh nâng cao lực số giáo viên trình dạy học Giả thuyết khoa học Với việc ứng dụng tối đa phương tiện dạy học mang lại hiệu cao hơn, nâng cao lực số cho giáo viên học sinh so với cách dạy truyền thống Khách thể đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu: giáo viên giảng dạy học sinh học môn Vật lí THPT tỉnh Nghệ An Đối tượng nghiên cứu: kĩ số kế hoạch dạy (KHBD) minh hoạ nhằm nâng cao lực số giáo viên học sinh trình dạy học vật lí trường THPT Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu khung lực số giáo viên học sinh, từ vận dụng xây dựng kế hoạch dạy theo hướng phát triển lực số cho học sinh để giáo viên áp dụng; Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT Quỳnh Lưu 1, THPT Huỳnh Thúc Kháng, THPT Bắc Yên Thành THPT DTNT Tỉnh Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Để đạt mục đích nghiên cứu đề tài, cần phải thực nhiệm vụ sau: Tìm hiểu phân tích lực số, khung lực số giáo viên học sinh trung học, yêu cầu nhiệm vụ chuyển đổi số giáo dục; Nghiên cứu thực trạng giáo viên môn Vật lí trường THPT q trình dạy học phát triển lực số; Chỉ dấu hiệu học/ chủ đề/nội dung dạy học có nhiều hội phát triển lực số cho học sinh; Đề xuất quy trình thiết kế kế hoạch dạy học theo hướng phát triển lực số cho học sinh Xây dựng KHBD minh họa phát triển lực số cho học sinh; Tập huấn cho giáo viên áp dụng quy trình thiết kế dạy thực nghiệm 03 tiểu chủ đề hướng tới phát triển lực số học sinh Phương pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ trên, sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp nghiên cứu lý luận Chúng sử dụng phương pháp cho việc: Nghiên cứu tài liệu chuyển đổi số phương pháp dạy học vật lí Nghiên cứu sở lý luận chuyển đổi số số biện pháp nâng cao lực số cho giáo viên Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng công nghệ thơng tin, thí nghiệm vật lí dạy học, cụ thể là: tài liệu giảng điện tử, số phần mềm hỗ trợ cho thiết kế giảng, số phần mềm xử lý số liệu, phân tích xử lí video, kiểm tra đánh giá, …; Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa tài liệu liên quan đến soạn minh hoạ cho KHBD theo hướng phát triển lực số Phương pháp vấn Phương pháp dùng: Phỏng vấn trực tiếp giáo viên vấn đề liên quan đến đề tài nhằm kiểm tra giả thuyết, góp ý KHBD, cách thức tiến hành, phương pháp dạy học, … Phương pháp điều tra, khảo sát Tìm hiểu thực tế việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin – truyền thông (CNTT-TT) định hướng dạy học theo hướng phát triển lực số cho học sinh thông qua dự giờ, trao đổi với giáo viên, sử dụng phiếu điều tra số trường THPT phạm vi tỉnh Nghệ An, phân tích kết sơ đề xuất nguyên nhân khó khăn, sai lầm hướng khắc phục Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Chúng sử dụng phương pháp này: Tổ chức thực nghiệm sư phạm, tiến hành thực nghiệm sư phạm số trường THPT thuộc tỉnh Nghệ An, có đối chứng để đánh giá hiệu cơng việc Xử lí số liệu phân tích kết kiểm tra trắc nghiệm, kiểm định giả thuyết thống kê khác biệt kết học tập nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm Đế xuất nhận xét sau thực nghiệm sư phạm, đánh giá tính khả thi tiến trình Phân tích ưu, nhược điểm điều chỉnh lại cho phù hợp cần thiết Tính đề tài Ứng dụng công nghệ thông tin – truyền thông (CNTT- TT) dạy học giáo dục triển khai từ nhiều năm mức độ Việc ứng dụng thành công CNTT-TT vào môi trường học tập phụ thuộc vào khả giáo viên để tổ chức dạy học theo cách thức mới, sử dụng cơng nghệ thích hợp với phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, phát triển lớp học tương tác xã hội, khuyến khích người học giúp đỡ lẫn nhau, học tập cộng tác làm việc nhóm Nội dung chuyên đề “Phát triển lực số kĩ chuyển đổi cho học sinh trung học” Bộ Giáo dục triển khai tập huấn đến giáo viên cốt cán tỉnh từ ngày 01/10/2021 đến ngày 08/10/2021 triển khai đến giáo viên cốt cán trường vào ngày 21/3/2022, triển khai đến giáo viên đại trà vào cuối tháng 3/2022 Các KHBD môn minh họạ cho đề tài Các giáo viên gặp nhiều khó khăn việc tiếp cận, sử dụng phần mềm hỗ trợ dạy học, việc thiết kế KHBD phát triển lực số cho học sinh việc tổ chức thực kế hoạch cho khoa học, sư phạm hiệu Dự kiến đóng góp đề tài: - Góp phần làm sáng tỏ sở lí luận phát triển lực số cho học sinh cho giáo viên - Chỉ dấu hiệu học/ chủ đề/ nội dung dạy học vật lí có nhiều hội phát triển lực số học sinh - Đưa quy trình thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề hướng tới phát triển lực số học sinh dạy học mơn Vật lí THPT, để GV áp dụng thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề - Thiết kế 03 KHBD chủ đề dạy học theo chương trình 2018 01 giảng e-Learning minh họa cho việc áp dụng quy trình, dạy thực nghiệm - Xây dựng kế hoạch nâng cao lực số cho giáo viên vật lí THPT tập huấn triển khai cho giáo viên Vật lí THPT tỉnh, giáo viên vật lí cụm trường THPT Diễn Châu – Quỳnh Lưu – Hoàng Mai số trường THPT địa bàn tỉnh áp dụng quy trình thiết kế dạy thực nghiệm 03 tiểu chủ đề hướng tới phát triển lực số học sinh Phần NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Cơ sở lý luận 1.1 Một số vấn đề chung lực số 1.1.1 Khái niệm lực số khung lực số a Năng lực số gì? Đã có nhiều khái niệm sử dụng đề cập đến phát triển lực số quốc gia tổ chức quốc tế, khái niệm mang nghĩa riêng để phù hợp với mục tiêu cụ thể nước, tổ chức Tuy nhiên, chúng hướng đến mục tiêu chung phát triển kĩ tìm kiếm, đánh giá, quản lý thông tin; giao tiếp, hợp tác, giải vấn đề an tồn, hiệu Từ giúp người thành cơng mơi trường số Theo UNESCO (2018), khái niệm lực công nghệ số khả tiếp cận, quản lý, hiểu, tích hợp, giao tiếp, đánh giá tạo thông tin cách an tồn hợp lý thơng qua cơng nghệ kỹ thuật số phục vụ cho việc làm lập nghiệp Năng lực công nghệ số bao gồm lực khác liên quan đến kĩ công nghệ thông tin - truyền thông (CNTT- TT), kiến thức thông tin truyền thông Theo UNICEF (2019), Năng lực số (Digital Literacy) đề cập đến kiến thức, kỹ thái độ cho phép trẻ phát triển phát huy tối đa khả giới công nghệ số ngày lớn mạnh phạm vi toàn cầu, giới mà trẻ vừa an toàn, vừa trao quyền theo cách phù hợp với lứa tuổi phù hợp với văn hóa bối cảnh địa phương Năng lực số (NLS) xem yếu tố sống để đạt đến thành công học tập, nghiên cứu phát triển nghiệp tương lai: đa phần vị trí việc làm số hóa, khả sử dụng cơng nghệ số địi hỏi hầu hết ngành nghề, ngành công nghiệp số trở thành nhân tố then chốt kinh tế, sở giáo dục trở thành mơ hình doanh nghiệp số, giảng viên sinh viên phải người tận dụng lợi ích cơng nghệ, đồng thời hỗ trợ cộng đồng thúc đẩy khả đổi mới, sáng tạo hệ b Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển lực số học sinh Các nghiên cứu giới yếu tố sau có ảnh hưởng đến lực số học sinh: • Mơi trường xã hội học sinh: bao gồm sở hạ tầng, chất lượng công nghệ; chi phí cho việc sử dụng hạ tầng CNTT • Bối cảnh gia đình: Hiểu biết gia đình vai trò CNTT-TT tương lai học sinh, giáo dục gia đình nhân tố ảnh hưởng quan trọng đến lực số em • Các nhà trường đóng vai trị quan trọng việc phát triển lực số cho học sinh Các trường học trung tâm học tập cộng đồng chìa khóa để nâng cao nhận thức, xây dựng kĩ tư phản biện khả thích nghi có ảnh hưởng đến chiến lược cơng nghệ hỗ trợ trung gian gia đình • Vai trò tổ chức, cá nhân việc hỗ trợ phát triển lực số cho trẻ em ngày thừa nhận, nỗ lực thiết kế thiết bị dịch vụ giúp trao quyền bảo vệ trẻ em thông qua việc áp dụng xóa mù cơng nghệ số hiệu chế an toàn (Kidron Rudkin 2018) khả hỗ trợ sáng kiến nhằm đẩy mạnh xóa mù cơng nghệ số, Sáng kiến An tồn Google • Mơn Tin học đóng vai trị quan trọng việc hình thành lực số cho học sinh • Việc giáo viên sử dụng CNTT –TT (ICT) có mối tương quan tích cực với trình độ kỹ số học sinh Nếu nhà trường muốn phát triển tốt kỹ số học sinh cần phải đầu tư vào đào tạo CNTT-TT cho giáo viên, đồng thời hỗ trợ tích hợp CNTTTT vào chương trình giảng dạy Nghiên cứu UNESCO phát triển lực số có liên quan đến yếu tố sau: Thứ nhất, lực số bị ảnh hưởng nhiều việc sử dụng tiếp cận Nghĩa việc có thiết bị CNTT-TT khơng đảm bảo sử dụng thực tế Thứ hai, điều quan trọng thời gian ngồi trước máy tính mà việc khai thác hết chức máy tính, nhà trường Thứ ba, lực số bị ảnh hưởng số năm trẻ sử dụng máy tính: sớm có kỹ số tác động lớn Thứ tư, cần tăng cường kỹ ngôn ngữ viết học sinh đọc, hiểu xử lý văn để phát triển kỹ số cho em Thứ năm, việc giáo viên ứng dụng CNTT-TT có mối tương quan tích cực với trình độ kỹ số học sinh: nhà trường muốn phát triển tốt lực số học sinh cần phải đầu tư vào đào tạo CNTT-TT cho giáo viên, đồng thời hỗ trợ tích hợp CNTT-TT vào chương trình giảng dạy (UNESCO 2017) c Khung lực số gì? Khung Năng lực số (Digital Literacy Framework) tập hợp lực thành phần để nâng cao lực nhóm đối tượng cụ thể (UNICEF-2019) 1.1.2 Mục tiêu khung lực số Để chuyển đổi số thành công, việc xây dựng khung lực số cho vài đối tượng khác nhau, tập thể cá nhân, cho tất người xã hội xem điều kiện tiên quyết, định hướng cho việc dạy, học, nghiên cứu Việc xây dựng khung lực số cho học sinh khung lực số cho giáo viên hướng tới mục tiêu sau: Định hướng phát triển NLS cho học sinh phổ thơng Thơng qua góp phần thực thành cơng Chương trình giáo dục phổ thông 2018 Làm sở để giáo viên, cán quản lí giáo dục, sở giáo dục phổ thông xây dựng kế hoạch phát triển lực số cho học sinh, giáo viên; Cụ thể hóa lực CNTT học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 Làm sở xây dựng khuyến nghị gia đình, tổ chức xã hội với nhà trường phát triển lực số cho trẻ em độ tuổi học phổ thông 1.2 Khung lực số học sinh trung học 1.2.1 Khung lực số học sinh trung học Khung Năng lực số học sinh trung học (dựa Khung lực UNESCO 2018) gồm 07 miền lĩnh vực lực, 26 lực thành phần: Câu hỏi kiểm tra Chọn đối tượng nhấp vào nút "Chèn tập" để chỉnh sửa đối tượng BÀI 11: LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN Lực tương tác Trái Đất táo, Trái Đất Mặt Trăng theo định luật III Niu tơn BÀI 11: LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN I Lực hấp dẫn Mọi vật vũ trụ hút với lực gọi lực hấp dẫn Lực hấp dẫn lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian vật Isaac Newton (1642 – 1726) Nhà Toán học, Vật lý, Thiên văn học BÀI 11: LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN II Định luật vạn vật hấp dẫn Lực hấp dẫn hai chất điểm có khối lượng m1, m2 đặt cách khoảng r có: Điểm đặt: chất điểm Giá: trùng với đường thẳng nối hai chất điểm Chiều: lực hút Độ lớn: Fhd  G m1 m1 m r2 m2 F21 F12 m1 G số hấp dẫn G  6,67.10-11 Nm2/kg2 m2 F21 Câu hỏi kiểm tra Chọn đối tượng nhấp vào nút "Chèn tập" để chỉnh sửa đối tượng F12 BÀI 11: LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN II Định luật vạn vật hấp dẫn Lực hấp dẫn hai chất điểm có khối lượng m1, m2 đặt cách khoảng r có: Điểm đặt: chất điểm Giá: trùng với đường thẳng nối hai chất điểm m1 Chiều: lực hút Độ lớn: Fhd  G m1 m r2 F21 F12 m1 G số hấp dẫn G  6,67.10-11 Nm2/kg2 m2 F21 Câu hỏi kiểm tra Chọn đối tượng nhấp vào nút "Chèn tập" để chỉnh sửa đối tượng F12 BÀI 11: LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN III Trọng lực trường hợp riêng lực hấp dẫn 𝑚𝑀 𝑃=𝐺 𝑅+ℎ m 𝐺𝑀 → 𝑔= 𝑅+ℎ P 𝑃 = 𝑚𝑔 h R Khi vật gần mặt đất h