Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh thcs qua tổ chức dạy học các kiến thức về %22nhiệt học%22 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ HỒI THU PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC” CÁC KIẾN THỨC VỀ “NHIỆT HỌC” VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ HOÀI THU PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “NHIỆT HỌC” VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY” Ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn vật lý Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN ĐỨC VƯỢNG THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Luận văn: Phát huy tính tích cực nhận thức học sinh THCS qua tổ chức dạy học kiến thức “Nhiệt học” với hỗ trợ phần mềm dạy học đồ tư thực từ tháng 08 năm 2017 đến tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu tài liệu luận văn trung thực, chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tất tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Thái nguyên, tháng 04 năm 2019 Tác giả Hoàng Thị Hồi Thu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trước hết xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Trường Đại học sư phạm Thái Nguyên đặc biệt thầy cô giáo khoa Vật lý tổ Phương pháp nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu q Thầy, Cơ giáo tổ Tốn - Lý, trường THCS Thanh Ninh tạo điện kiện thời gian thực nghiệm hồn thành luận văn Đặc biệt tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn: TS Trần Đức Vượng, người tận tâm giúp đỡ, dẫn nhiệt tình, tháo gỡ vướng mắc, động viên tơi suốt q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn tới bạn bè, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ, động viên tơi hồn thành luận văn Thái nguyên, tháng 04 năm 2019 Tác giả luận văn Hồng Thị Hồi Thu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu 3 Mục đích nghiên cứu 4 Khách thể đối tượng nghiên cứu 5 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài luận văn 10 Cấu trúc luận văn Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÝ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tính tích cực nhận thức 1.1.2 Các biểu tính tích cực nhận thức 10 1.1.3 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức học sinh dạy học Vật lý 14 1.2 Phương tiện dạy học 14 1.2.1 Phương tiện dạy học truyền thống 15 1.2.2 Phương tiện dạy học đại 16 1.2.3 Phân loại phương tiện dạy học đại 16 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn 1.3 Vai trò, chức phương tiện dạy học đại dạy học 17 1.4 Phần mềm dạy học 17 1.4.1 Khái niệm 17 1.4.2 Phân loại 18 1.4.3 Những tác dụng phần mềm dạy học dạy học vật lý 19 1.5 Bản đồ tư 20 1.5.1 Khái niệm đặc điểm đồ tư 20 1.5.2 Cách đọc đồ tư 21 1.5.3 Cách vẽ đồ tư 22 1.5.4 Ưu điểm cách ghi chép đồ tư 24 1.5.5 Ý nghĩa đồ tư 24 1.5.6 Các ứng dụng BĐTD dạy học 25 1.6 Một số định hướng việc tổ chức hoạt động nhận thức với hỗ trợ phần mềm dạy học đồ tư nhằm phát huy tính tích cực nhận thức phát triển lực sáng tạo học sinh 28 1.6.1 Định hướng dùng phần mềm dạy học 29 1.6.2 Định hướng sử dụng đồ tư 33 1.7 Thực trạng việc sử dụng phần mềm dạy học đồ tư dạy học vật lý trường THCS 36 1.7.1 Điều tra 37 1.7.2 Kết điều tra 37 1.7.3 Nguyên nhân giải pháp 39 Kết luận chương 42 Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “NHIỆT HỌC” VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS 43 2.1 Đặc điểm phần “Nhiệt học” chương trình vật lý THCS 43 2.1.1 Vị trí, nội dung phần “Nhiệt học” chương trình vật lý THCS 43 2.1.2 Chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ mà học sinh cần đạt sau Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn học xong phần “Nhiệt học” 44 2.1.3 Các thiết bị dạy học có để dạy kiến thức “Nhiệt học” cấp học THCS 46 2.2 Thiết kế tiến trình dạy học số cụ thể phần “Nhiệt học” (hiện hành) theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức học sinh 46 2.2.1 Đề xuất quy trình soạn thảo tiến trình dạy học số kiến thức “Nhiệt học” với hỗ trợ phần mềm dạy học đồ tư 46 2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức Nhiệt học 50 Kết luận chương 62 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 63 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 63 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 63 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 63 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 64 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm SP 64 3.2.2 Nội dung thực nghiệm SP 64 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 65 3.3.1 Phân tích định tính dựa việc theo dõi hoạt động học sinh học 66 3.3.2 Phân tích kết định lượng dựa kết kiểm tra 66 3.4 Đánh giá thực nghiệm sư phạm 67 3.4.1 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 67 3.4.2 Kết xử lý kết thực nghiệm sư phạm 67 KẾT LUẬN CHƯƠNG 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 Kết luận 76 Kiến nghị 77 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt BĐTD Bản đồ tư ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PMDH Phần mềm dạy học PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TCNT Tích cực nhận thức TN Thực nghiệm TTC Tính tích cực THCS Trung học sở Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tình hình sử dụng PPDH tích cực PTDH 38 Bảng 3.1 Bảng số liệu HS nhóm ĐC nhóm TN 65 Bảng 3.2 Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra 70 Bảng 3.3 Xếp loại điểm kiểm tra 70 Bảng 3.4 Bảng phân bố tần suất 71 Bảng 3.5 Bảng tích lũy hội tụ 71 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số thống kế 72 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ: Sơ đồ 1.1 Cấu trúc tâm lý hoạt động Sơ đồ 1.2 Phân loại phương tiện dạy học 15 Sơ đồ 1.3 Sơ đồ tư gì? 21 Sơ đồ 1.4 Cách đọc đồ tư 22 Sơ đồ 1.5 Cách vẽ đồ tư 23 Biểu đồ: Biểu đồ 3.1 Xếp loại điểm kiểm tra 70 Biểu đồ 3.2 Đồ thị phân bố tần suất 71 Biểu đồ 3.3 Đồ thị tích lũy hội tụ 72 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN BỘ MÔN VẬT LÝ TRƯỜNG THCS THANH NINH Họ tên: Đơn vị công tác: Xin đồng chí vui lòng cho biết ý kiến vấn đề sau: Theo đ/c, có % học sinh u thích mơn Vật lý mà đ/c giảng dạy: A Khoảng 20% - 30% B Khoảng 40% - 50% C Khoảng 50% - 70% D Trên 70% Trong giảng dạy môn Vật lý đ/c thường sử dụng phương pháp nào: Đ/c có thường xuyên sử dụng phần mềm dạy học vào giảng dạy không? A Đôi B Thường xuyên C Không sử dụng Sau học đ/c có thường cho HS sử dụng đồ tư để khắc sâu, củng cố kiến thức khơng? A Đơi B Có C Khơng Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Đánh giá đ/c hiệu việc sử dụng phần mềm dạy học sau tiết học: Khi sử dụng phần mềm dạy học đ/c thường gặp phải khó khăn gì? Cơ sở vật chất trường có đáp ứng nhu cầu sử dụng phương tiện dạy học đ/c khơng? A Có B Đáp ứng tương đối C Không.” Xin chân thành cảm ơn ý kiến đồng chí! Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI HỌC SINH TRƯỜNG THCS THANH NINH Họ tên: Lớp: Em vui lòng cho trả lời câu hỏi sau: A B C Em có u thích mơn Vật lí khơng? Bình thường Có Khơng A B C Thời gian học em dành cho môn Vật lý ? Thường xuyên Trước kiểm tra Không học A B C Em thường sử dụng loại tài liệu nào? SGK Sách tham khảo Sách tập.” A B C “Trong học em có tích cực xây dựng khơng? Đơi Có Không Em hiểu % học lớp? Khi chưa hiểu em có nhờ thầy bạn bè giảng lại khơng? A Đơi B Có C Khơng Em thường dùng cách để ghi nhớ học? Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Phụ lục 4: BÀI KIỂM TRA 45 PHÚT ĐỀ BÀI A - TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (3 điểm) I - Khoanh tròn vào chữ đứng trước câu trả lời nhất: Câu 1: Đổ 100cm3 rượu vào 100cm3 nước, thể tích hỗn hợp rượu nước thu nhận giá trị sau đây? A 200cm3 B 100cm3 C Nhỏ 200cm3 D Lớn 200cm3 Câu 2: Phân tử vật sau chuyển động nhanh nhất? A Miếng đồng 5000C B Cục nước đá 00C C Nước sôi 1000C D Than chì 320C Câu 3: Sự truyền nhiệt chất rắn là: A Đối lưu B Dẫn nhiệt C Bức xạ nhiệt D Cả đối lưu xạ nhiệt Câu 4: Ngun tử, phân tử khơng có tính chất sau đây: A Chuyển động không ngừng B Không có khoảng cách chúng C Chuyển động nhanh tăng D Giữa chúng có khoảng cách nhiệt độ Câu 5: Cách xếp vật liệu dẫn nhiệt từ tốt đến là: A Đồng, nước, thủy tinh, không khí B Đồng, thủy tinh, nước, khơng khí C Đồng, thủy tinh, khơng khí, nước D Thủy tinh, đồng, nước, khơng khí Câu 6: Hiện tượng khuếch tán xảy nhanh chất khí khi: A Khi giảm nhiệt độ khối khí B Khi tăng nhiệt độ khối khí C Khi cho khối khí dãn nở D Khi tăng độ chênh lệch nhiệt độ khối khí B - TỰ LUẬN (7 điểm) Câu 1: Nhiệt gì? Có cách làm thay đổi nhiệt năng? Cho ví dụ cách? Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Câu 2: Tại vào mùa hè lại thường mặc áo màu trắng mà không mặc áo màu đen? Câu 3: Thả cầu nhôm có khối lượng 0,2kg nung nóng tới 100oC vào cốc nước 20oC Sau thời gian nhiệt độ cầu nước 27oC Coi có nước cầu trao đổi nhiệt với Biết nhiệt dung riêng nhôm c1 = 880 J/Kg.K nước c2 = 4200 J/Kg.K Hãy tính: a) Nhiệt lượng cầu tỏa b) Khối lượng nước cốc Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Phụ lục 5: Hướng dẫn sử dụng iMinmap Phần 1: Tạo Central idea (ý tưởng trung tâm) Khi bạn khởi động phần mềm iMinmap, bạn thấy xuất cửa sổ thơng báo u cầu chọn hình ảnh làm khung cho ý tưởng trung tâm ( chủ đề) Trên giao diện Imindmap bạn chọn File -> New -> Mindmap -> chọn biểu tượng cho central idea ->Start Sau chọn central idea phù hợp giao diện xuất central idea bạn vừa chọn, bạn nhấp đúp chuột trái để thay đổi nội dung, font, cỡ chữ, kiểu chữ theo ý muốn Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Các bạn phóng to, thu nhỏ central idea cách nhấn chuột chọn biểu tượng central idea, xuất nút nắm màu xanh xung quanh Nhấn giữ chuột trái vào nút nắm kéo vào để thu nhỏ kéo để phóng to central idea theo ý muốn Phần 2: Thêm nhánh Imindmap gồm hai loại nhánh Branch (nhánh trơn) Box Branch (nhánh có hộp văn kèm) Các bạn thêm nhánh cách nhấn chọn central idea xuất hai biểu tượng dấu +, bạn chọn dấu cộng chọn kiểu nhánh bạn muốn thêm Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Hoặc bạn chọn central idea chọn thẻ Insert -> Branch > Child (nếu muốn thêm nhánh trơn) Chọn Insert -> Box -> Child (nếu muốn thêm nhánh chứa hộp văn bản) Để di chuyển nhánh bạn nhấn chọn nhánh cần di chuyển, xuất biểu tượng mũi tên bốn chiều hình dưới, bạn nhấn giữ chuột trái vào biểu tượng kéo nhánh đến vị trí cần thiết nhả trỏ chuột Để thay đổi kiểu nhánh bạn chọn nhánh -> Branch -> Branch Art, xuất hộp thoại Branch Art bạn chọn kiểu cho nhánh nhấn OK để thay đổi Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Nếu bạn muốn thay đổi hình hộp chứa văn nhánh chứa hộp văn bạn chọn hộp văn chọn biểu tượng Shape Sau lựa chọn hình bạn muốn Phần 3: Thêm từ khóa Với nhánh có hộp văn bạn nhấn chọn chuột vào hộp văn nhập từ khóa, chỉnh sửa font, kiểu chữ cỡ chữ cho nhánh Còn với nhánh trơn bạn nhấn chọn nhánh nhập từ khóa, chỉnh sửa font, kiểu chữ cỡ chữ cho nhánh Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Lưu ý: Nên sử dụng từ khóa cho nhánh Phần 4: Chọn mã màu cho nhánh Thay đổi màu sắc cho nhánh bạn chọn nhánh -> Branch -> Branch Color, xuất hộp thoại Branch Color Picker bạn chọn màu sắc cho nhánh nhấn OK để thay đổi Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Phần 5: Thêm hình ảnh Để sơ đồ sinh động hơn, dễ tư bạn thêm hình ảnh mô tả ý tưởng nhánh cách nhấn chọn biểu tượng Images menu phía bên phải chọn Insert -> Image Library để mở hộp thoại Image Library Tại bạn tìm hình ảnh thư viện Imindmap cách nhập từ khóa hình ảnh cần tìm Search the image library nhấn Enter để tìm kiếm Sau chọn hình ảnh bạn cần thêm vào sơ đồ Nếu bạn muốn thêm hình ảnh máy tính bạn chọn Browse chọn đến file ảnh mà bạn muốn chèn Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Để di chuyển hình ảnh bạn nhấn giữ chuột trái kéo hình ảnh đến vị trí cần đặt Để phóng to, thu nhỏ hình ảnh bạn thực phóng to, thu nhỏ central idea Cuối cùng, sau hoàn tất sơ đồ tư bạn xuất sơ đồ file ảnh, document, chia sẻ qua web… cách chọn File -> Export & Share Xuất hộp thoại Export bạn chọn kiểu xuất làm theo hướng dẫn để nhanh chóng xuất file chia sẻ file Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Như vậy, viết hướng dẫn bạn cách vẽ sơ đồ tư Imindmap chi tiết Các bạn cần vẽ theo ý tưởng xếp chỉnh sửa nhánh, hình ảnh hợp lý bạn có sơ đồ tư hồn chỉnh Chúc bạn thành cơng! Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn