Thực trạng phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm cho học phần thí nghiệm vật lí đại cương

TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Tập 19, Số (2022): 745-759 ISSN: 2734-9918 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION JOURNAL OF SCIENCE Vol 19, No (2022): 745-759 Website: http://journal.hcmue.edu.vn https://doi.org/10.54607/hcmue.js.19.5.3202(2022) Bài báo nghiên cứu * THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA SINH VIÊN SƯ PHẠM CHO HỌC PHẦN THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG Nguyễn Thanh Loan*, Huỳnh Thị Ngọc Duyên Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Tác giả liên hệ: Nguyễn Thanh Loan – Email: loannt@hcmue.edu.vn Ngày nhận bài: 22-7-2021; ngày nhận sửa: 28-11-2021; ngày duyệt đăng: 21-02-2022 * TÓM TẮT Năng lực thực nghiệm lực chuyên môn quan trọng cần thiết, cần hình thành phát triển, sinh viên sư phạm Vật lí để đáp ứng nhu cầu đổi giáo dục Chúng tiến hành khảo sát lực thực nghiệm sinh viên năm thứ hai Khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, sau học học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) tổ chức theo phương pháp dạy học khám phá, phương pháp điều tra (bảng hỏi) Sau đó, chúng tơi tiến hành phân tích kết khảo sát (bảng trả lời câu hỏi) thu thập Kết cho thấy, thành tố lực thực nghiệm sinh viên cịn mức trung bình, yếu là: thành tố Thiết kế phương án thí nghiệm thành tố Cải tiến, chế tạo thay dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm Dựa kết thu được, đề xuất phương pháp dạy học khám phá học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương theo mức độ mở tăng dần nhằm phát triển lực thực nghiệm sinh viên sư phạm Từ khóa: lực thực nghiệm; dạy học khám phá; sinh viên sư phạm Vật lí Giới thiệu Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể 2018 định hướng đổi từ trọng nội dung kiến thức sang trọng phát triển lực toàn diện cho người học (Ministry of Education and Training, 2018) Sự đổi không mang lại thách thức cho người học mà đem lại thách thức đội ngũ giáo viên (GV) Để giảng dạy đào tạo người học sinh (HS) phát triển tồn diện lực thân trước hết người GV trực tiếp giảng dạy cho HS phải có lực phát triển tồn diện lực giao tiếp, hợp tác; lực tự học… đặc biệt lực thực nghiệm (NLTN) Bộ Giáo dục Đào tạo tích cực thực modun giảng dạy hướng dẫn, đào tạo, bồi dưỡng GV trường trung học phổ thông (THPT) nước nhằm đáp ứng nhu cầu đội Cite this article as: Nguyen Thanh Loan, & Huynh Thi Ngoc Duyen (2022) Situation of experimental competency development of teacher education students for general physics lab Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 19(5), 745-759 745 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM ngũ GV có trình độ đầy đủ lực chuyên môn (Nguyen, 2020) Tuy nhiên, giải pháp tạm thời nhằm cải thiện thiếu hụt nguồn nhân lực giáo dục có chất lượng, giải pháp lâu dài tối ưu đào tạo nguồn nhân lực giáo dục có chất lượng cao từ bậc đại học, mà đặc biệt nguồn nhân lực từ trường đại học sư phạm Hơn nữa, Vật lí mơn địi hỏi người học có khả quan sát, thực hành để hình thành vận dụng kiến thức học tập, nghiên cứu đời sống Điều địi hỏi, mơi trường giáo dục phải đào tạo sinh viên (SV) ngành sư phạm Vật lí thục khả quan sát, thực hành vật lí học tập đời sống, đồng thời phải có lực tìm tịi, khám phá sáng tạo Đáp ứng nhu cầu đổi thiết thực đó, nghiên cứu đề xuất biện pháp phát triển NLTN cho SV trường đại học thực công bố thông qua báo, cơng trình nghiên cứu khoa học, nhiên, nghiên cứu phát triển NLTN cho SV hạn chế số lượng phương pháp nghiên cứu Các đề xuất phát triển NLTN cho SV trường đại học chủ yếu tập trung phương án kết hợp vận dụng hoạt động sử dụng thí nghiệm học phần thực hành giảng dạy SV (Pham, 2010; Tran, 2016) hay tăng cường hoạt động tự lực, sáng tạo cho SV học phần thực hành thí nghiệm, kiến tạo câu lạc học tập chế tạo thiết bị, dụng cụ thí nghiệm cho SV (Nguyen, 2018) Đây biện pháp tạm thời chưa thực tổ chức có quy mơ, có tiêu chí đánh giá cụ thể phát triển NLTN SV sau tham gia học phần chứa hoạt động kết hợp Chúng tơi tìm hiểu nghiên cứu quy trình giảng dạy theo hướng tự học có hướng dẫn quy trình đánh giá NLTN đề xuất học phần thực hành thí nghiệm vật lí cho SV khối ngành kĩ thuật khí (Ngo, 2019) Kết nghiên cứu cho thấy, NLTN SV phát triển qua buổi thực hành thí nghiệm Nghiên cứu thí nghiệm vật lí thực hành khơng giới hạn khâu đo đạc, lấy số liệu xử lí số liệu Q trình thí nghiệm thực theo đường nhận thức thực nghiệm xuất phát từ việc xác định vấn đề, phân tích vấn đề, đề xuất giả thuyết, thiết lập quy trình thí nghiệm, thực thí nghiệm, đo đạc lấy số liệu, xử lí số liệu, xác nhận kết quả, thảo luận truyền thông kết (Ngo, 2019) Nghiên cứu tác giả Ngơ Văn Thiện thực nhóm gồm 100 SV năm khoa kĩ thuật khí, kết nghiên cứu chưa thể xác nhận hiệu phương pháp dạy học đánh giá thí nghiệm vật lí thực hành theo hướng phát triển NLTN Tuy nhiên, kết nghiên cứu góp phần tạo tảng để tiếp tục nghiên cứu phương diện mở rộng với đối tượng SV ngành sư phạm Vật lí phương pháp dạy học khám phá nhằm xác định hiệu cách thức giảng dạy theo hướng phát triển NLTN cho người học Ngồi ra, để có chứng rõ ràng xác thực, thực khảo sát phát triển NLTN SV năm Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh sau học học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) (TNVLĐC) với tham gia 88 SV Khoa Vật lí 746 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nội dung 2.1 Cơ sở lí thuyết 2.1.1 Năng lực thực nghiệm • Khái niệm lực thực nghiệm Theo nghĩa hẹp, lực thực nghiệm khả đề xuất phương án thí nghiệm khả thi, tiến hành thí nghiệm: thao tác với vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc… để thu thông tin rút câu trả lời cho vấn đề đặt ra, nhận định tính chất, mối liên hệ, ngun lí đó, cho phép đề xuất kết luận xác minh giả thuyết, đốn (Tran, 2015) Năng lực hiểu khả cá nhân hình thành, phát triển nhờ tố chất có sẵn nhờ vào q trình rèn luyện, học tập cá nhân Năng lực giúp người thực thành công hoạt động định, đạt kết mong muốn hoàn cảnh cụ thể Theo Từ điển Giáo dục học, thực nghiệm hiểu phương pháp nghiên cứu nhằm theo dõi, quan sát, kiểm tra, đánh giá kết thu theo giả thuyết nêu cách tạo điều kiện định vật, tượng cần kiểm chứng Thực nghiệm hiểu q trình thu thập, phân tích thơng tin để kiểm chứng giả thuyết khoa học đề xuất Như vậy, ta hiểu: Năng lực thực nghiệm vật lí lực chun biệt mơn Vật lí, khả vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ thân để thực hoạt động thực nghiệm lĩnh vực vật lí nhằm giải thích vấn đề đặt NLTN khả phân tích, giải thích tượng, tái thành cơng tượng vật lí, thực thành cơng thí nghiệm để kiểm chứng lí thuyết vật lí, hay chế tạo, cải tiến dụng cụ thí nghiệm dựa lí thuyết khả vận dụng vào thực tiễn… NLTN thể khả vận dụng kiến thức giải vấn đề ứng dụng giải vấn đề thực tiễn Đây mục đích cuối việc học Do đó, việc phát triển lực thực nghiệm vật lí sinh viên sư phạm, nguồn nhân lực chủ chốt để giảng dạy cho học sinh THPT, điều cần thiết • Cấu trúc lực thực nghiệm Cấu trúc NLTN xây dựng dựa yêu cầu giáo dục lực cần phát triển người học Bitzenbauer cộng đưa mơ hình triển khai hoạt động thực hành thí nghiệm nhằm truyền đạt kiến thức kĩ để thực thí nghiệm vật lí, truyền đạt kiến thức chuyên môn kĩ vận dụng thí nghiệm vào dạy học Vật lí đạt hiệu quả, hay nói cách khác phát triển thành tố NLTN, cho SV ngành sư phạm Vật lí (Bitzenbauer & Meyn, 2021) Mơ hình triển khai hoạt động gồm ba hoạt động chính: Thiết kế thí nghiệm; Tiến hành thí nghiệm; Phân tích kết Mỗi hoạt động lại chia nhỏ thành hành vi cụ thể nhằm đạt hai hoạt động cốt lõi là: Thiết kế phương án tiến hành thí nghiệm; Xử lí 747 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM vấn đề sai số SV thực hai hành động cốt lõi này, nghĩa SV có khả phân tích vấn đề, vận dụng kiến thức, kĩ thân để xây dựng phương án thực thí nghiệm khả thi Đồng thời SV hình thành nhẫn nại, tinh thần tự học, ham thích khám phá khoa học Như vậy, hành vi rõ ràng thể hoàn thiện NLTN cho người học sau trình học tập, rèn luyện thực hành thí nghiệm Vật lí Chúng tơi tham khảo mơ hình triển khai hoạt động thực hành thí nghiệm phát triển NLTN dành cho SV sư phạm Vật lí nghiên cứu Bitzenbauer cộng để xây dựng cấu trúc NLTN dành cho SV sư phạm Tuy nhiên, để xây dựng cấu trúc NLTN phù hợp với chuẩn đầu dành cho đối tượng SV ngành sư phạm Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh (Team, 2021), cấu trúc NLTN chúng tơi đưa có thay đổi, bổ sung, làm rõ hành vi thành tố NLTN dựa tiến trình thí nghiệm tham khảo biểu hành vi cấu trúc NL (Nguyen & Tran, 2021) Dưới bảng cấu trúc NLTN dành cho đối tượng SV ngành sư phạm Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, gồm có thành tố NL với hành vi biểu cụ thể: Bảng Cấu trúc lực thực nghiệm dành cho đối tượng sinh viên sư phạm Vật lí Thành tố Hành vi biểu Xác định mục đích thí 1.1 Thực suy luận logic để tìm hệ cần kiểm nghiệm nghiệm 1.2 Xác định kết luận cần rút từ thí nghiệm 2.1 Xác định dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng 2.2 Xác định cách bố trí thí nghiệm Thiết kế phương án 2.3 Dự kiến xây dựng bước tiến hành thí nghiệm 2.4 Dự kiến xây dựng cách thu thập liệu 2.5 Dự kiến cách xử lí liệu 2.6 Lựa chọn phương án thí nghiệm tối ưu 3.1 Tìm phận thiết bị thực tương ứng với phương án xây dựng 3.Tiến hành thí nghiệm 3.2 Lắp ráp, bố trí thí nghiệm tiến hành thí nghiệm với thiết bị thực 3.3 Thực thí nghiệm theo kế hoạch với thiết bị thực 3.4 Thu thập liệu Xử lí liệu, phân 4.1 Xử lí liệu tích đánh giá kết 4.2 Rút kết luận vận dụng 4.3 Đánh giá kết thí nghiệm Cải tiến, chế tạo thay 5.1 Xác định nguồn sai số dụng cụ hư hỏng, 5.2 Biện pháp xử lí sai số sáng tạo dụng cụ thí 5.3 Cải tiến dụng cụ nghiệm đơn giản 5.4 Chế tạo dụng cụ 748 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM 2.1.2 Phương pháp dạy học khám phá Dạy học khám phá cách thức tổ chức dạy học, người học tự tìm tịi, khám phá phát tri thức thông qua hoạt động định hướng GV (Nguyen, 2020) Một số đặc điểm phương pháp dạy học khám phá sau: - Phát triển q trình tư người học thơng qua q trình quan sát, phân loại, đánh giá, dự đốn, mô tả suy luận; - GV sử dụng phương pháp dạy học đặc trưng hỗ trợ trình khám phá tìm hiểu kiến thức người học; - Giáo trình giảng dạy hay sách tham khảo khơng phải nguồn thông tin kiến thức người học; - Kết luận sau khám phá đưa với mục đích thảo luận khơng phải khẳng định cuối cùng; - Người học phải lập kế hoạch, tiến hành đánh giá trình học với hỗ trợ GV Học tập theo phương pháp dạy học khám phá có nghĩa cá nhân hóa thơng tin SV thu thập được, làm cho thơng tin có ý nghĩa hơn, tức biến thơng tin trở thành kiến thức SV làm cho việc học trở nên hiệu (Domin, 1999) Như vậy, thấy phương pháp dạy học khám phá có đặc điểm tối ưu để phát triển NLTN người học thông qua hoạt động tìm tịi nghiên cứu thí nghiệm 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Mục đích điều tra Năng lực thực nghiệm lực gắn với khả hành động, việc bồi dưỡng phát triển NLTN giúp SV hình thành phát triển lực cần có người GV tương lai lực sáng tạo; lực giải vấn đề; lực ứng xử, giao tiếp… đồng thời bồi dưỡng lực tự học, kiên nhẫn người học Hiện nay, dạy học truyền thống dần thay phương pháp dạy học khác dạy học giải vấn đề, dạy học STEM… để đáp ứng nhu cầu đổi giáo dục Trong hai năm gần đây, cố gắng tổ chức số lớp học phần TNVLĐC Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh theo phương pháp dạy học khám phá có mức độ mở phù hợp với trình độ SV năm khoa Vật lí, giúp SV tiếp cận, làm quen với phương pháp dạy học khám phá nhằm phát triển NLTN Để hiểu rõ thực trạng phát triển NLTN SV thông qua học học phần TNVLĐC theo hướng dạy học khám phá định hướng điều chỉnh chiến lược phương án giảng dạy đưa đề xuất phát triển NLTN SV, thực khảo sát SV năm thứ Khoa Vật lí ngành sư phạm Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh thực phân tích kết quả, đưa đề xuất cải thiện 749 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM 2.2.2 Phương pháp điều tra Chúng thực khảo sát 88 SV năm Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh phát triển NLTN học học phần TNVLĐC Bảng khảo sát gồm 14 câu hỏi, chia làm phần: - Phần Nhận thức SV nội dung NLTN: từ câu đến câu - Phần Các trải nghiệm học tập SV học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) phương pháp dạy học: từ câu đến câu - Phần 3: Cảm nhận SV PPDH giảng viên: từ câu 10 đến câu 14 Các câu hỏi xây dựng từ mức độ dễ đến khó, đơn giản đến phức tạp, từ nhận thức NLTN đến trải nghiệm SV phương pháp dạy học khám phá trình học học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) Trong q trình xây dựng bảng hỏi, chúng tơi đánh giá tính ổn định bảng hỏi thơng qua lần khảo sát sinh viên sư phạm Khoa Vật lí Tất phiên SV thực ứng dụng “Google form” để dễ dàng theo dõi kết khảo sát, sử dụng Excel phân tích vẽ biểu đồ so sánh 2.2.3 Tiến trình điều tra Chúng tơi thực lần khảo sát với số lượng SV đợt khác có chỉnh sửa sau lần thực khảo sát biểu mẫu cách diễn đạt từ ngữ để SV dễ dàng nắm bắt trả lời câu hỏi Hoạt động Dạy học học phần TNVLĐC theo định hướng dạy học khám phá; Hoạt động Nghiên cứu lí luận dạy học khám phá, khái niệm lực thực nghiệm; Hoạt động Nghiên cứu, thảo luận, xây dựng phiếu khảo sát phát triển lực thực nghiệm SV; Hoạt động Phân tích, đánh giá kết thu thập từ đợt khảo sát SV; Hoạt động Nghiên cứu điều chỉnh, đề xuất phương án tối ưu, phù hợp với thực trạng phát triển NLTN SV 2.3 Kết phân tích 2.3.1 Kết khảo sát Khảo sát thực 88 SV chia làm đợt với số lần tham gia SV không Sau lần thực hiện, chỉnh sửa phiếu khảo sát có kết trung bình kết ba lần thực khảo sát sau: i 79,83% SV thực khảo sát chưa hiểu nội hàm NLTN ii 75,83% SV thực khảo sát không nêu đầy đủ thành tố NLTN iii Đối với câu hỏi khảo sát thành tố NLTN phát triển sau học học phần TNVLĐC (Biểu đồ 1) 750 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Biểu đồ cho thấy, 51,43% SV thực khảo sát chọn thành tố NLTN “3 Tiến hành thí nghiệm” 36,23% SV thực khảo sát chọn thành tố NLTN “4 Xử lí liệu, phân tích đánh giá kết vận dụng” iv Đối với câu hỏi khảo sát thành tố NLTN không phát triển sau học học phần TNVLĐC: 80.00% 71.50% 60.00% 40.00% 14.23% 20.00% 8.40% 3.97% 1.83% 0.00% Biểu đồ Thành tố lực thực nghiệm không phát triển Biểu đồ thấy, 71,50% SV thực khảo sát chọn thành tố NLTN “5 Cải tiến, chế tạo thay dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm” 8,4% SV thực khảo sát chọn thành tố NLTN “2 Thiết kế phương án thí nghiệm” v Đối với câu hỏi thái độ SV việc học học phần TNVLĐC theo hướng dạy học khám phá: 37.90% 40.00% 31.00% 30.00% 24.10% 20.00% 10.00% 3.40% 3.40% Rất ghét Ghét 0.00% Khơng u thích u thích Rất u thích Biểu đồ Mức độ yêu thích sinh viên phương pháp dạy học khám phá 751 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Ở Biểu đồ 3, 37,90% SV thực khảo sát lựa chọn mức độ “Yêu thích” phong cách dạy học khám phá phịng thí nghiệm Vật lí; 31,00% SV thực khảo sát lựa chọn mức độ “Rất yêu thích” phong cách dạy học khám phá phịng thí nghiệm Vật lí 2.3.2 Phân tích kết khảo sát Để hiểu rõ kết nhận trên, bảng hỏi, khảo sát SV vấn đề họ gặp phải trình học học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) theo phương pháp dạy học khám phá Kết cho thấy có ngun nhân vấn đề khách quan (VĐKQ) vấn đề chủ quan (VĐCQ) Trước hết, ta phân tích vấn đề khách quan Vấn đề khách quan gồm: - VĐKQ Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm cũ kĩ, hoạt động không ổn định Không gian thực hành thí nghiệm chật hẹp - VĐKQ Thiếu nguồn tài liệu học tập, tham khảo, nghiên cứu thí nghiệm SV không tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ, thiết bị thí nghiệm trước thực hành - VĐKQ Khối lượng nhiệm vụ học tập nhiều so với thời lượng môn học 15 51,85% 10 25,93% 22,22% VĐKQ VĐKQ VĐKQ Biểu đồ Các vấn đề khách quan ảnh hưởng đến trình phát triển NLTN SV Nhìn vào Biểu đồ 4, ta nhận thấy VĐKQ 1, thiếu thốn sở vật chất, có ảnh hưởng lớn (51,85%) đến trình học tập SV Vấn đề cần góp sức ban ngành đồn thể để giải triệt nhằm mang lại mơi trường học tập thuận lợi cho SV VĐKQ 2, thiếu hụt nguồn tài liệu học tập, đặc biệt nguồn tài liệu thí nghiệm, cơng cụ, thiết bị thí nghiệm để SV trực tiếp quan sát, tháo lắp vận hành thử nghiệm Bộ mơn Vật lí cần có quan sát thực hành, VĐKQ ảnh hưởng khơng nhỏ (25,93%) đến q trình học tập SV Đây vấn đề cần phải cải thiện khắc phục học phần thực hành mà đặc biệt học phần lí thuyết Giảng viên phải tạo điều kiện cho SV trực tiếp quan sát, tháo lắp vận hành thử nghiệm thiết bị, dụng cụ SV cần tạo điều kiện tham gia hoạt động sáng tạo, chế tạo dụng cụ, thiết bị vận dụng nguyên lí Vật lí Vấn đề chủ quan gồm: - VĐCQ 1: SV không hiểu rõ phận, công cụ cách sử dụng dụng cụ, thiết bị thí nghiệm - VĐCQ 2: Kĩ tiến hành thí nghiệm chưa hồn thiện 752 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM - VĐCQ 3: Kĩ xử lí số liệu chưa hồn thiện - VĐCQ 4: SV khó khăn vận dụng lí thuyết thực hành - VĐCQ 5: SV thiếu sáng tạo chưa đề xuất ý tưởng cải thiện dụng cụ thí nghiệm Biểu đồ 5, biểu diễn vấn đề chủ quan, hạn chế lực, kĩ cá nhân SV ảnh hưởng đến trình phát triển NLTN Trong VĐCQ (22%), VĐCQ (24%) vấn đề thường gặp nhiều SV Đây vấn đề liên quan đến lực tư logic, kĩ vận dụng, liên kết cơng thức tính tốn kĩ thao tác thực thí nghiệm VĐCQ cần SV cải thiện khắc phục trình tự rèn luyện tập tính tốn VĐCQ cải thiện cách luyện tập thơng qua hoạt động chế tạo thiết bị, dụng cụ thí nghiệm Bên cạnh đó, Biểu đồ cho thấy, 24% SV tham gia khảo sát khơng gặp khó khăn đáng kể q trình phát triển NLTN thơng qua học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) tổ chức theo phương pháp dạy học khám phá 14 24% 24% 22% 12 10 12% 12% 8% VĐCQ VĐCQ VĐCQ VĐCQ VĐCQ Khơng khó khăn Biểu đồ Các vấn đề chủ quan ảnh hưởng đến trình phát triển NLTN SV Nhằm mục đích lắng nghe ý kiến phản hồi người học khắc phục thiếu sót mình, chúng tơi thu thập đề xuất SV cải thiện vấn đề ảnh hưởng đến trình phát triển NLTN SV Biểu đồ Trong đó: - Đề xuất Giảng viên hỗ trợ nhiều thời gian thực hành Nhiệm vụ học tập mô tả rõ ràng - Đề xuất Cung cấp nguồn tài liệu thí nghiệm đa dạng, phong phú, gần gũi thực tế - Đề xuất Tạo điều kiện tiếp xúc, tháo lắp, vận hành thiết bị thí nghiệm tiến hành thí nghiệm - Đề xuất Giảm nhiệm vụ học tập không phù hợp tăng thời lượng thực hành, nghiên cứu - Đề xuất 5.Sử dụng thiết bị mới, đại - Đề xuất Các hoạt động khác: làm tiểu luận, thuyết trình thí nghiệm; thiết kế thí nghiệm sử dụng vật liệu thơng dụng 753 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM 40% 35 30 25 20 18% 15 13% 10 12% 6% 7% Đề xuất Đề xuất 4% Đề xuất Đề xuất Đề xuất Đề xuất Hài lòng Biểu đồ Đề xuất SV biện pháp cải thiện học phần TNVLĐC (cơ - nhiệt) Ở Biểu đồ 6, nhận hai đề xuất nhiều đề xuất (18%) đề xuất (13%), SV yêu cầu hướng dẫn nhiều nguồn tài liệu tham khảo đa dạng, phong phú Điều giải thích sau, học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) dạy theo phương pháp dạy học khám phá, yêu cầu người học phải chủ động khám phá tìm kiến thức Đây điểm phương thức truyền đạt học tập giảng viên SV Giảng viên cung cấp tài liệu, thiết bị, định hướng giải đáp cần thiết Điều tạo cho SV môi trường học tập chủ động khác với môi trường học tập thụ động “thầy giảng trị nghe”, “cầm tay việc” SV cịn gặp khó khăn đề xuất giúp đỡ Nhìn vào Biểu đồ 6, ta nhận thấy mức độ hài lòng với phương pháp dạy học khám phá chiếm ưu với 33%, điều góp phần củng cố phương pháp dạy học học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) theo hướng thí nghiệm mở mang lại kết khả quan Kết luận 3.1 Đề xuất số biện pháp phát triển lực thực nghiệm cho sinh viên sư phạm năm học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) Từ kết khảo sát 88 SV, chứng tỏ học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) phát triển thành tố: Tiến hành thí nghiệm; Xử lí liệu, phân tích đánh giá kết vận dụng Tuy nhiên thành tố: Thiết kế phương án thí nghiệm; Cải tiến, chế tạo dụng cụ thay dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm cịn hạn chế Vì vậy, cần có thay đổi phương pháp dạy học học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) Do đó, đề xuất phương pháp dạy học khám phá để bồi dưỡng phát triển NLTN học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) cho SV năm Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh sau: 3.1.1 Sử dụng mức độ mở khác đối tượng sinh viên có trình độ khác Học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) học phần chuyên ngành SV ngành sư phạm Vật lí, giúp SV hiểu sâu chất tượng vật lí, định luật vật lí, q trình vật lí… học học phần lí thuyết (Cơ học, Vật lí phân tử nhiệt học) thơng qua hoạt động tìm hiểu, tiến hành thí nghiệm, tính tốn, phân tính kết 754 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM luận vận dụng kết thực nghiệm thu Thực hành thí nghiệm vật lí có vai trò quan trọng việc phát triển NLTN cho SV ngành sư phạm Vật lí Đặc thù phương pháp dạy học khám phá người học tự “khám phá” kiến thức thơng qua hoạt động tìm hiểu Do đó, chúng tơi sử dụng triệt để đặc thù phương pháp dạy học khám phá tổ chức giảng dạy học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) theo hướng thí nghiệm “mở” mức độ, từ đơn giản đến phức tạp, phù hợp với lực người học nhằm phát triển tối đa NLTN cho SV Việc sử dụng câu hỏi giảng dạy thực hành thí nghiệm góp phần thúc đẩy phát triển nội dung kiến thức Tuy nhiên, tùy thuộc vào vấn đề GV đưa điều kiện thực tế phịng thí nghiệm mà hiệu việc sử dụng câu hỏi có kết khác (Nivalainen, Asikainen, & Hirvonen, 2013) Đối với Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, thí nghiệm sử dụng dạy học học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương xây dựng sẵn phương án tiến hành cung cấp đầy đủ dụng cụ thí nghiệm Do đó, để tăng mức độ yêu cầu NLTN cho SV, xây dựng nên bảng mơ tả mức độ mở thí nghiệm vật lí sau Bảng mơ tả dựa nghiên cứu (Nivalainen et al., 2013), nhiên, có chỉnh sửa để phù hợp với đối tượng SV tập làm quen với phương pháp dạy học khám phá điều kiện thực tế phịng thí nghiệm trường đại học Bảng Bảng mô tả mức độ mở thí nghiệm vật lí Mức độ Mục đích Dụng cụ Cách tiến hành Câu trả lời Cung cấp Cung cấp Cung cấp Cung cấp Cung cấp Cung cấp Cung cấp Không Cung cấp Cung cấp Không Không Không Không Không Không Ở mức độ mở (thí nghiệm truyền thống), người dạy thực thí nghiệm biểu diễn hướng dẫn SV Do mức độ mở 0, trước hết, SV rèn luyện kĩ quan sát, nhận xét kết thí nghiệm Trong q trình thực hành thí nghiệm, SV tự đúc kết kinh nghiệm cá nhân, có thao tác thực nhanh chóng, đạt kết xác cao Hoàn tất mức độ mở 0, SV hoàn thiện số hành vi thành tố NLTN Tiến hành thí nghiệm; Xử lí liệu, phân tích đánh giá kết vận dụng Ở mức độ mở 1, SV yêu cầu tìm hiểu, nghiên cứu cơng trình có sẵn, vận dụng kiến thức kinh nghiệm cá nhân để thiết kế phương án thí nghiệm khả thi nhằm thực mục đích giảng viên đưa SV cung cấp dụng cụ thí nghiệm tương ứng với phương án giảng viên hỗ trợ Như vậy, mức độ 1, SV có kĩ thao tác thí nghiệm thành thạo, đồng thời rèn luyện tư logic, kĩ vận dụng lí thuyết để thiết kế phương án thí nghiệm thực hành tiến hành thí nghiệm để thu kết đáp ứng mục đích giảng viên đề Điều có nghĩa là, số hành vi thành tố NLTN Thiết kế phương án thí nghiệm SV ý rèn luyện bồi dưỡng mức độ 1, tạo điều kiện cho SV có khả năng, trình độ bồi dưỡng mức độ mở 755 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Đối với mức độ mở 2, SV tiếp tục rèn luyện số hành vi thành tố NLTN Thiết kế phương án thí nghiệm, nhiên, mức độ mở hơn, SV “mở” số hành vi Thiết kế phương án thí nghiệm Ở đây, SV cung cấp mục đích dụng cụ thí nghiệm phù hợp; nhiên, việc tìm hiểu, nghiên cứu vận dụng kiến thức kinh nghiệm cá nhân để thiết kế phương án thí nghiệm độc lập, khơng hướng dẫn hay câu trả lời định hướng giảng viên Như vậy, mức độ mở 2, tạo điều kiện cho SV độc lập hoàn toàn phát triển số hành vi thiết kế thí nghiệm Đối với mức độ mở 3, SV hoàn chỉnh thành tố NLTN Thiết kế phương án thí nghiệm Do đó, SV tiếp tục tạo điều kiện độc lập hoàn toàn để phát triển số hành vi Cải tiến, chế tạo dụng cụ thay dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm thơng qua hoạt động tìm hiểu chế tạo dụng cụ thí nghiệm phù hợp với phương án SV thiết kế nhằm thực mục đích thí nghiệm SV xác định từ vấn đề thực tiễn giảng viên gợi ý Tức mức độ mở 3, mức độ mở cao nhất, SV tự lực độc lập hoàn toàn tất bước: Xác định mục đích thí nghiệm; Thiết kế phương án thí nghiệm; Tiến hành thí nghiệm; Xử lí liệu, phân tích đánh giá kết vận dụng; Cải tiến, chế tạo thay dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm đơn giản, để thực thí nghiệm hồn chỉnh Q trình giúp SV trải nghiệm hoạt động nghiên cứu khoa học thực tiễn: nảy sinh vấn đề; xây dựng kế hoạch giải vấn đề; tiến hành giải vấn đề; thu thập, phân tích, đánh giá kết thu được; cải thiện công cụ SV vừa rèn luyện số hành vi cần thiết để tìm hiểu khoa học, vừa tích lũy kiến thức thực hành kinh nghiệm cá nhân phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Việc bồi dưỡng SV thông qua hoạt động thực hành trải nghiệm thực tiễn giúp SV có tiền đề vững để trau dồi phát triển thân thành người GV THPT có kiến thức lực có khả hướng dẫn truyền đạt niềm hứng thú tìm hiểu khoa học cho hệ HS Tóm lại, tùy thuộc vào trình độ SV, giảng viên giao nhiệm vụ học tập với mức độ mở khác nhằm phát triển số hành vi cần thiết cho SV 3.1.2 Tổ chức cho sinh viên giải thích tượng chế tạo dụng cụ thí nghiệm Dựa liệu khảo sát, nhận thấy SV thụ động hạn chế khả sáng tạo, vận dụng lí thuyết giải vấn đề học tập giảng dạy học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) theo phương pháp truyền thống, lặp lại phương án thí nghiệm có sẵn Mặt khác, chuyển mức độ mở từ lên mức cao SV gặp khó khăn dễ nản phương pháp học tập mẻ địi hỏi SV có số hành vi định Để khắc phục khó khăn tạo điều kiện cho SV có hứng thú với việc thực hành thí nghiệm vật lí với mức độ mở cao cần có kết hợp học phần lí thuyết học phần thực hành Sau phần kiến thức học, giảng viên cần tổ chức cho SV hoạt động giải thích tượng tự nhiên; hoạt động chế tạo dụng cụ thí nghiệm dựa nguyên tắc vật lí với mức độ đơn giản dễ thực hiện, sau mức độ nâng dần lên, tạo điều kiện cho SV tiếp học tập thực hành thí nghiệm mức độ cao (mức 756 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM độ mở 2/3) tiết kiệm thời gian hoàn thiện NLTN SV Vận dụng giải thích nhiều tốt, hoạt động rèn luyện kĩ tự tìm hiểu, sáng tạo, vận dụng kiến thức vào thực tiễn đồng thời rèn luyện kĩ trình bày, sử dụng từ ngữ khoa học, làm quen với bước tư logic thiết kế phương án thí nghiệm chế tạo cải tiến dụng cụ thí nghiệm với vật liệu đơn giản Như vậy, việc tổ chức cho SV tự làm thí nghiệm cần thiết Quy trình chế tạo dụng cụ thí nghiệm tạo điều kiện cho SV rèn luyện hoàn thiện số hành vi thực hành, giúp SV nắm vững lí thuyết hơn, rèn luyện đức tính tốt như: tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác khoa học, khả tự lập Đồng thời, việc tổ chức cho SV tự làm thí nghiệm vận dụng giúp thực hóa lí thuyết học vào thực tiễn đời sống Đây số hành vi NLTN cần bồi dưỡng phát triển cho SV 3.1.3 Đổi cách thức kiểm tra đánh giá theo hướng trọng phát triển lực thực nghiệm Đổi phương pháp dạy học từ trọng nội dung sang trọng phát triển NLTN cho SV đòi hỏi phương pháp đánh giá cần có đổi điều tất yếu Phương pháp kiểm tra đánh giá theo định hướng trọng phát triển lực cần đánh giá trình thực tìm hiểu nghiên cứu, xây dựng thí nghiệm, tiến hành thu thập, xử lí liệu q trình cải tiến, chế tạo thiết bị thay thế; cần trọng đặc điểm sau: - Mục tiêu học tập đề rõ ràng, phù hợp; - Nhiệm vụ học tập định hướng hoạt động rõ ràng; - Sự tiến cá nhân ý kiến phản hồi Như vậy, phương pháp kiểm tra đánh giá cần đổi từ đánh giá kết chuyển thành đánh giá trình, thái độ mức độ cố gắng SV Điều góp phần bồi dưỡng phát triển tồn diện phẩm chất đánh giá theo lực cố gắng cá nhân trình học tập, nghiên cứu kiến thức 3.2 Kết luận Dựa vào nghiên cứu, đánh giá phân tích chúng tơi thực trạng phát triển NLTN SV năm thứ Khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, chúng tơi nhận thấy NLTN SV sư phạm hạn chế thành tố NLTN: Thiết kế phương án thí nghiệm; Cải tiến, chế tạo thay dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm đơn giản Chúng đề xuất phương pháp dạy học khám phá với mức độ mở tăng dần nhằm phát triển NLTN SV trình học học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt)  Tuyên bố quyền lợi: Các tác giả xác nhận hồn tồn khơng có xung đột quyền lợi  Lời cảm ơn: Nghiên cứu hỗ trợ từ Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh qua đề tài mã số CS.2020.19.49 757 Tập 19, Số (2022): 745-759 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM TÀI LIỆU THAM KHẢO Bitzenbauer, P., & Meyn, J P (2021) Fostering experimental competences of prospective physics teachers Physics Education, 56(4), 045020 Domin, D S (1999) A review of laboratory instruction styles Journal of chemical education, 76(4), 543 Ministry of Education and Training (2018) Chuong trinh giao duc thong tong the [General education program] Hanoi: Vietnam Education Publishing House Nivalainen, V., Asikainen, M A., & Hirvonen, P E (2013) Open guided inquiry laboratory in physics teacher education Journal of Science Teacher Education, 24(3), 449-474 Ngo, V T (2019) Giang day va danh gia nang luc thuc nghiem cho sinh vien ki thuat [Teaching and assessing experimental competence for engineering students] Journal of science Can Tho University, 55(2), 56-64 Nguyen, T L N., V B., & Tran, N C (2021) De xuat dieu chinh noi dung hoc phan thi nghiem Vat li dai cuong nham phat trien nang luc thuc nghiem cho sinh vien su pham [Proposed adjusting the contents of the general physics laboratory to develop the experimental competency of teacher education students] Hanoi National University of Education Publishing House Nguyen, T N (2018) Phat trien nang luc thuc hanh thi nghiem cua sinh vien nganh su pham Vat li o truong dai hoc [Developing experimental competency of physics teacher education students in university] Institute of Natural Pedagogy, Vinh University Nguyen, T S H (2020) Tai lieu huong dan boi duong giao vien thong cot can [Mo dun 2: Training manual for core high school teachers] Pham, T K C (2010) De xuat va thu nghiem cac bien phap phat trien ki nang su dung thí nghiem day hoc cho sinh vien su pham Vat li day hoc phan "Thi nghiem vat li thong" (Phan Dong hoc, Dong luc hoc, Cac dinh luat bao toan) [Proposing and testing experimental variables that should be used in the classroom for students to learn and use when teaching the subject "General Physics Experiments" (Kinematics, Kinetics, Law of conservation)] Team, G P (2021) Chuan dau chuong trinh dao tao su pham Vat li [Outcome standards of Physics teacher education training program] Education University of Ho Chi Minh City Tran, N L (2015) Xay dung va su dung cong cu danh gia nang luc thuc nghiem cua hoc sinh day hoc phan Co hoc Vat li 10 [Building and using a tool to assess students' experimental competency in teaching Physics Mechanics 10] (master's thesis, Hanoi National University of Education) Tran, T T T (2016) Bien phap hinh nang luc thuc nghiem cho sinh vien su pham Vat li [Measures to form experimental competency of physics teacher education students] Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, (82), 163 758 Nguyễn Thanh Loan tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM SITUATION OF EXPERIMENTAL COMPETENCY DEVELOPMENT OF TEACHER EDUCATION STUDENTS FOR GENERAL PHYSICS LAB Nguyen Thanh Loan*, Huynh Thi Ngoc Duyen Ho Chi Minh City University of Education, Vietnam Corresponding author: Nguyen Thanh Loan – Email: loannt@hcmue.edu.vn Received: July 22, 2021; Revised: November 28, 2021; Accepted: February 21, 2022 * ABSTRACT Experimental competency is one of the important and necessary professional competencies that need to be formed and developed for physics teacher education students to meet the educational innovation needs We conducted a survey of experimental competency for second-year students of the Physics Department of Ho Chi Minh City University of Education after studying the General Physics lab (mechanics-thermal) organized according to the inquiry-based-learning method The results show that the components of students' experimental competency were still at an average level Components that were evaluated asweak are component 2-Experimental design and component 5Improvement, manufacturing and replacement of damaged instruments, and create experimental tools Based on the results, an inquiry based-learning method is proposed as a teaching method in the General Physics lab with increasing levels of openness to develop the students’ experimental competency Keywords: experimental competency; inquiry based-learning; Physics teacher education students 759 ... triển lực thực nghiệm cho sinh viên sư phạm năm học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) Từ kết khảo sát 88 SV, chứng tỏ học phần TNVLĐC (cơ – nhiệt) phát triển thành tố: Tiến hành thí nghiệm; ... sinh viên có trình độ khác Học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) học phần chuyên ngành SV ngành sư phạm Vật lí, giúp SV hiểu sâu chất tượng vật lí, định luật vật lí, q trình vật lí? ??... đề thực tiễn Đây mục đích cuối việc học Do đó, việc phát triển lực thực nghiệm vật lí sinh viên sư phạm, nguồn nhân lực chủ chốt để giảng dạy cho học sinh THPT, điều cần thiết • Cấu trúc lực thực