Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Khoa học tự nhiên - 1 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRỜNG ĐẠI HỌC S PHẠM LƠNG THỊ LỆ HẰNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƠNG “TỪ TRỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 THPT THEO HỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Mã số: 62 14 10 02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS. TS. LÊ CÔNG TRIÊM HUẾ, NĂM 2013Demo Version - Select.Pdf SDK - 2 - MỤC LỤC Trang phụ bìa .......................................................................................................................... i Lời cam đoan ......................................................................................................................... ii Lời cám ơn ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ .......................................................5 MỞ ĐẦU ...............................................................................................................................6 1. Lí do chọn đề tài ...............................................................................................................6 2. Mục tiêu của đề tài .........................................................................................................10 3. Giả thuyết khoa học .......................................................................................................10 4. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài ..........................................................................................10 5. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................................11 6. Đối tƣợng nghiên cứu ....................................................................................................11 7. Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài ....................................................................................11 8. Những đóng góp mới của đề tài ...................................................................................12 9. Cấu trúc của đề tài ..........................................................................................................13 TỔNG QUAN .....................................................................................................................14 NỘI DUNG .........................................................................................................................21 Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH ...............................................................................................21 1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí .........................................21 1.1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh ........................................................................21 1.1.2. Đặc trƣng của hoạt động nhận thức vật lí của học sinh ......................................25 1.2. Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề .................................................................................................................28 1.2.1. Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí .......................28 1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề .....................................................................................33 1.2.3. Tình huống có vấn đề trong dạy học vật lí ...........................................................37 1.2.4. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề .................................................................................................40 1.3. Máy vi tính hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề .............................................45 1.3.1. Vai trò của máy vi tính trong việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh .......................................................................................................................................45 1.3.2. Sử dụng máy vi tính hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ...............46 1.3.2.1. Tổ chức việc xây dựng tình huống học tập với sự hỗ trợ của máy vi tính ....46 1.3.2.2. Tổ chức việc xây dựng mô hình với sự hỗ trợ của máy vi tính ......................53 1.3.2.3. Tổ chức việc xây dựng tình huống kiểm chứng với sự hỗ trợ của máy vi tính ........................................................................................................................................63 1.3.2.4. Tổ chức việc xây dựng sơ đồ tƣ duy củng cố kiến thức với sự hỗ trợ của máy vi tính ...........................................................................................................................69Demo Version - Select.Pdf SDK - 3 - 1.3.2.5. Xây dựng tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính ................72 1.4. Thực tiễn của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính các chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” .................................83 Kết luận chƣơng 1 ..............................................................................................................87 Chƣơng 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC CHƠNG “TỪ TRỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 THPT THEO HỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH ...................89 2.1. Đặc điểm các chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” ...................................89 2.2. Hệ thống hóa cơ sở dữ liệu hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh các chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” .............................................93 2.2.1. Mục đích hệ thống hóa cơ sở dữ liệu ....................................................................93 2.2.2. Hệ thống hóa cơ sở dữ liệu .....................................................................................93 2.2.3. Sử dụng hệ thống cơ sở dữ liệu .............................................................................97 2.2.3.1. Hỗ trợ việc tổ chức tình huống học tập .............................................................97 2.2.3.2. Hỗ trợ việc xây dựng mô hình ............................................................................97 2.2.3.3. Hỗ trợ việc tổ chức tình huống kiểm chứng .....................................................97 2.3. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh khi dạy học kiến thức vật lí cụ thể các chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính ............................98 2.4. Một số giáo án các chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” đƣợc thiết kế với sự hỗ trợ của máy vi tính ..........................................................................................111 2.4.1. Giáo án bài 19 ........................................................................................................111 2.4.2. Giáo án bài 23 ........................................................................................................125 Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................................140 Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM S PHẠM ......................................................................142 3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................142 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm vòng 1 ......................................................142 3.1.2. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 ......................................................142 3.2. Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm .............................................................................143 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................144 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm .........................................................................................144 3.3.2. Quan sát giờ học ....................................................................................................147 3.4. Phƣơng pháp, nội dung và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ...................147 3.4.1. Phƣơng pháp, nội dung và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm vòng 1 ...147 3.4.2. Phƣơng pháp, nội dung và đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 ...152 3.4.3. Kiểm định giả thuyết thống kê .............................................................................171 Kết luận chƣơng 3 ............................................................................................................172 KẾT LUẬN .......................................................................................................................173 Một số kiến nghị ...................................................................................................... 176 Hƣớng phát triển của đề tài ..................................................................................... 176 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ............................................................................177 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................178Demo Version - Select.Pdf SDK - 4 - DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Giáo viên : GV Hoạt động nhận thức : HĐNT Học sinh : HS Máy vi tính : MVT Sách giáo khoa : SGK Sơ đồ tƣ duy : SĐTD Thực nghiệm sƣ phạm : TNSP Trung học phổ thông : THPT Đối chứng : ĐC Thực nghiệm : TNDemo Version - Select.Pdf SDK - 5 - DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ Sơ đồ 1. 1. Sơ đồ quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề ............................ 40 Sơ đồ 1. 2. Sơ đồ tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ........................................................................................... 44 Sơ đồ 1. 3. Sơ đồ tổ chức tình huống học tập với sự hỗ trợ của MVT ............... 52 Sơ đồ 1. 4. Sơ đồ tổ chức việc xây dựng mô hình với sự hỗ trợ của MVT ........ 62 Sơ đồ 1. 5. Sơ đồ tổ chức việc xây dựng tình huống kiểm chứng ...................... 68 Sơ đồ 1. 6. Sơ đồ tổ chức việc xây dựng SĐTD với sự hỗ trợ của MVT ........... 70 Sơ đồ 1. 7. Sơ đồ đề xuất vấn đề với sự hỗ trợ của MVT ................................... 73 Sơ đồ 1. 8. Sơ đồ giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT .............................. 76 Sơ đồ 1. 9. Sơ đồ kiểm chứng thực nghiệm với sự hỗ trợ của MVT .................. 78 Sơ đồ 1. 10. Sơ đồ kết luận kiến thức với sự hỗ trợ của MVT ........................... 79 Sơ đồ 1. 11. Sơ đồ củng cố kiến thức bằng SĐTD với sự hỗ trợ của MVT ....... 80 Sơ đồ 1. 12. Sơ đồ vận dụng kiến thức với sự hỗ trợ của MVT ......................... 81 Sơ đồ 1. 13. Sơ đồ tiến trình tổ chức HĐNT cho HS khi dạy kiến thức vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT ................. 82 Sơ đồ 2. 1. Tiến trình tổ chức HĐNT mục “Từ tính của dây dẫn có dòng điện” ... ........................................................................................................................... 101 Sơ đồ 2. 2. Tiến trình tổ chức HĐNT mục “Hiện tƣợng cảm ứng điện từ” ....... 106 Bảng 3. 1. Các lớp thực nghiệm và đối chứng vòng 1 ...................................... 144 Bảng 3. 2. Bảng thống kê sĩ số và kết quả học tập môn vật lí ở học kì 1 ......... 145 Bảng 3. 3. Các lớp thực nghiệm và đối chứng vòng 2 ...................................... 146 Bảng 3. 4. Bảng thống kê sĩ số và kết quả học tập môn vật lí ở học kì 1 ......... 146 Bảng 3. 5. Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút lần 1 ............. 165 Bảng 3. 6. Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút lần 2 ............. 165 Bảng 3. 7. Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 1 tiết .......................... 166 Bảng 3. 8. Bảng thống kê điểm số (xi) của cả 3 bài kiểm tra ........................... 166 Bảng 3. 9. Bảng phân phối tần suất của cả 3 bài kiểm tra ................................ 166 Bảng 3. 10. Bảng phân phối tần suất lũy tích của cả 3 bài kiểm tra ................ 168 Bảng 3. 11. Bảng tổng hợp các tham số ............................................................ 170 Biểu đồ 3. 1 . Biểu đồ phân phối tần suất của cả 3 bài kiểm tra ....................... 167 Biểu đồ 3. 2 . Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích của cả 3 bài kiểm tra .......... 168 Đồ thị 3. 1. Đồ thị phân phối tần suất của cả 3 bài kiểm tra ............................. 167 Đồ thị 3. 2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của cả 3 bài kiểm tra ................ 168Demo Version - Select.Pdf SDK - 6 - MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, chúng ta đang sống trong thời đại mà khoa học và công nghệ phát triển nhƣ vũ bão, kho tàng kiến thức nhân loại tăng lên nhanh chóng. Vì vậy, để theo kịp sự phát triển của thời đại và hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, đòi hỏi sự nghiệp giáo dục nƣớc ta phải đổi mới mạnh mẽ, đổi mới toàn diện và đồng bộ, nhằm tạo ra những con ngƣời mới có trình độ văn hóa cao, giàu tính sáng tạo, năng động, biết sử dụng những phƣơng tiện mới và hiện đại. Nghị quyết Ban chấp hành Trung ƣơng 2, khóa VIII đã chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” 12 . Vì vậy, một trong những mục tiêu quan trọng của giáo dục phổ thông hiện nay là rèn luyện cho HS kĩ năng giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Điều đó đƣợc khẳng định trong Chiến lƣợc phát triển giáo dục 2001 – 2010, mục 5.2 ghi rõ: “ Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp thu tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển năng lực cho mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của HS, sinh viên trong quá trình học tập…” 2. Mục tiêu giáo dục trong thế kỷ XXI là: “Học để biết; Học để làm; Học để cùng chung sống, học để sống với những người khác; Học để làm người” 30, 35.Demo Version - Select.Pdf SDK - 7 - Với mục tiêu này, trƣờng học không chỉ là nơi cung cấp kiến thức cho ngƣời học mà trƣờng học phải trở thành một môi trƣờng để ngƣời học có điều kiện hình thành những năng lực giao tiếp, năng lực công nghệ, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tƣ duy. Những biến đổi to lớn của thế giới trong thời đại ngày nay đòi hỏi nhà trƣờng phải đào tạo ra những con ngƣời có năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống. Tác giả Thái Duy Tuyên khi bàn về mục tiêu và phƣơng pháp bồi dƣỡng con ngƣời Việt Nam trong điều kiện mới, đã chỉ ra: “Giáo dục không chỉ đào tạo con ngƣời có năng lực tuân thủ, mà chủ yếu là những con ngƣời có năng lực sáng tạo,… biết cách đặt vấn đề, nghiên cứu và giải quyết vấn đề…”. Các dự án phát triển Giáo dục tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông ở nƣớc ta hiện nay đang đề xuất đổi mới Giáo dục theo định hƣớng trên. Tuy nhiên hiện nay, trong trƣờng phổ thông có thực trạng là GV nặng về thuyết trình, truyền thụ kiến thức một chiều, HS tiếp thu kiến thức thụ động thiếu tích cực và HS gặp nhiều khó khăn khi gặp các vấn đề cần giải quyết. Thực trạng đó đòi hỏi các cơ sở giáo dục phải quan tâm đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS sẽ giúp HS vừa nắm đƣợc tri thức mới, vừa nắm đƣợc phƣơng pháp chiếm lĩnh tri thức đó, vừa phát triển tƣ duy tích cực sáng tạo. Đồng thời qua đó, HS đƣợc trang bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội, phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lí các vấn đề nảy sinh trong cuộc sống. Vì vậy khi tổ chức các HĐNT, GV cần quan tâm đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS để HS có thể tự lực giải quyết các vấn đề đƣợc đặt ra. Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đƣợc coi là một giải pháp để đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay. Điều đó đƣợc thể hiện ở Chỉ thị 292001CT – BGDĐT của Bộ trƣởng Bộ Giáo dục – Đào tạo: “Đổi mới giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ,Demo Version - Select.Pdf SDK - 8 - làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học. Công nghệ thông tin là phương tiện để tiến tới một “xã hội học tập”. Mặt khác, giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển công nghệ thông tin thông qua nguồn nhân lực cho công nghệ thông tin” 1. Việc tăng cƣờng giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục giai đoạn 2008 – 2012 còn đƣợc thể hiện rõ trong chỉ thị 552008CT-BGDĐT của Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Công nghệ thông tin là công cụ đắc lực hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập và hỗ trợ đổi mới quản lí giáo dục, góp phần nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng giáo dục” 5. Chính phủ rất quan tâm đến việc ứng dụng công nghệ thông tin trong trƣờng phổ thông nhằm đổi mới phƣơng pháp dạy và học. Điều đó đƣợc khẳng định trong Quyết định 698QĐ-TTg ngày 01062009 của Thủ tƣớng Chính phủ: “ Đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin trong trường phổ thông nhằm đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng giáo viên tự tích hợp công nghệ thông tin vào từng môn học thay vì học trong môn tin học. Giáo viên các bộ môn chủ động tự soạn và tự chọn tài liệu và phần mềm để giảng dạy ứng dụng công nghệ thông tin” 8. Vì lẽ đó mà giáo dục không ngừng đổi mới, hiện đại hóa về mục tiêu, nội dung và phƣơng pháp dạy học. Các phƣơng tiện hỗ trợ dạy học đóng một vai trò quan trọng trong việc tổ chức các hoạt động dạy và học. Xu thế dạy học nhờ sự trợ giúp của MVT là một trong những biện pháp để đổi mới phƣơng pháp dạy học, nâng cao chất lƣợng dạy học. Việc ứng dụng MVT trong dạy học đang là một vấn đề đƣợc quan tâm hiện nay và ngày càng đƣợc khai thác, sử dụng dƣới nhiều hình thức 21. Qua thực tế dạy học ở huyện Đất Đỏ và Long Điền tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, việc ứng dụng MVT trong dạy học đã đƣợc GV sử dụng nhƣng hiệu quả đạt đƣợc chƣa cao. GV chỉ sử dụng sự hỗ trợ của MVT để trình chiếu cả nội dung bài học, ít sử dụng bảng, do đó tiến trình bài học không đƣợcDemo Version - Select.Pdf SDK - 9 - lƣu lại để tác động trực tiếp vào mắt HS. MVT chỉ là công cụ giúp GV trình chiếu hình ảnh để HS quan sát rõ hơn các sự vật, hiện tƣợng chứ nó không thể thay thế hoàn toàn vai trò của phấn trắng, bảng đen và các thí nghiệm thực. Vì vậy, GV cần phối hợp sự hỗ trợ của MVT với phƣơng pháp dạy học truyền thống để tổ chức các HĐNT cho HS. Kiến thức các chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” khá trừu tƣợng đối với HS. Qua thực tế dạy học hai chƣơng này ở huyện Đất Đỏ và Long Điền tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, GV thƣờng diễn giảng để truyền đạt kiến thức, HS thƣờng phải học suông, chấp nhận kết quả, ít đƣợc quan sát hiện tƣợng cụ thể. Thỉnh thoảng, GV chuẩn bị vài thí nghiệm tƣơng ứng trong bài học, nhƣng hiệu quả giờ học chƣa cao vì thí nghiệm làm trực tiếp trên lớp đôi khi không nhƣ ý muốn của GV và số HS quan sát đƣợc thí nghiệm không nhiều. GV chƣa thể hiện hết vai trò là ngƣời tổ chức các HĐNT cho HS. Bên cạnh đó, HS chƣa đƣợc GV rèn...
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
LƯƠNG THỊ LỆ HẰNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ
Mã số: 62 14 10 02
LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC
Người hướng dẫn khoa học PGS TS LÊ CÔNG TRIÊM
HUẾ, NĂM 2013
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 2MỤC LỤC
Trang phụ bìa i
Lời cam đoan ii
Lời cám ơn iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ 5
MỞ ĐẦU 6
1 Lí do chọn đề tài 6
2 Mục tiêu của đề tài 10
3 Giả thuyết khoa học 10
4 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 10
5 Phạm vi nghiên cứu 11
6 Đối tượng nghiên cứu 11
7 Phương pháp nghiên cứu đề tài 11
8 Những đóng góp mới của đề tài 12
9 Cấu trúc của đề tài 13
TỔNG QUAN 14
NỘI DUNG 21
Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 21
1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 21
1.1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh 21
1.1.2 Đặc trưng của hoạt động nhận thức vật lí của học sinh 25
1.2 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 28
1.2.1 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí 28
1.2.2 Năng lực giải quyết vấn đề 33
1.2.3 Tình huống có vấn đề trong dạy học vật lí 37
1.2.4 Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 40
1.3 Máy vi tính hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 45
1.3.1 Vai trò của máy vi tính trong việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh 45
1.3.2 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 46
1.3.2.1 Tổ chức việc xây dựng tình huống học tập với sự hỗ trợ của máy vi tính 46
1.3.2.2 Tổ chức việc xây dựng mô hình với sự hỗ trợ của máy vi tính 53
1.3.2.3 Tổ chức việc xây dựng tình huống kiểm chứng với sự hỗ trợ của máy vi tính 63
1.3.2.4 Tổ chức việc xây dựng sơ đồ tư duy củng cố kiến thức với sự hỗ trợ của máy vi tính 69
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 31.3.2.5 Xây dựng tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính 72
1.4 Thực tiễn của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” 83
Kết luận chương 1 87
Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 89
2.1 Đặc điểm các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” 89
2.2 Hệ thống hóa cơ sở dữ liệu hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” 93
2.2.1 Mục đích hệ thống hóa cơ sở dữ liệu 93
2.2.2 Hệ thống hóa cơ sở dữ liệu 93
2.2.3 Sử dụng hệ thống cơ sở dữ liệu 97
2.2.3.1 Hỗ trợ việc tổ chức tình huống học tập 97
2.2.3.2 Hỗ trợ việc xây dựng mô hình 97
2.2.3.3 Hỗ trợ việc tổ chức tình huống kiểm chứng 97
2.3 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh khi dạy học kiến thức vật lí cụ thể các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính 98
2.4 Một số giáo án các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” được thiết kế với sự hỗ trợ của máy vi tính 111
2.4.1 Giáo án bài 19 111
2.4.2 Giáo án bài 23 125
Kết luận chương 2 140
Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 142
3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 142
3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm vòng 1 142
3.1.2 Mục đích của thực nghiệm sư phạm vòng 2 142
3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 143
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 144
3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 144
3.3.2 Quan sát giờ học 147
3.4 Phương pháp, nội dung và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 147
3.4.1 Phương pháp, nội dung và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 147
3.4.2 Phương pháp, nội dung và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 152
3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 171
Kết luận chương 3 172
KẾT LUẬN 173
Một số kiến nghị 176
Hướng phát triển của đề tài 176
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 177
TÀI LIỆU THAM KHẢO 178
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 4DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Hoạt động nhận thức : HĐNT
Thực nghiệm sƣ phạm : TNSP Trung học phổ thông : THPT
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 5DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Sơ đồ 1 1 Sơ đồ quy trình dạy học đặt và giải quyết vấn đề 40
Sơ đồ 1 2 Sơ đồ tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 44
Sơ đồ 1 3 Sơ đồ tổ chức tình huống học tập với sự hỗ trợ của MVT 52
Sơ đồ 1 4 Sơ đồ tổ chức việc xây dựng mô hình với sự hỗ trợ của MVT 62
Sơ đồ 1 5 Sơ đồ tổ chức việc xây dựng tình huống kiểm chứng 68
Sơ đồ 1 6 Sơ đồ tổ chức việc xây dựng SĐTD với sự hỗ trợ của MVT 70
Sơ đồ 1 7 Sơ đồ đề xuất vấn đề với sự hỗ trợ của MVT 73
Sơ đồ 1 8 Sơ đồ giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT 76
Sơ đồ 1 9 Sơ đồ kiểm chứng thực nghiệm với sự hỗ trợ của MVT 78
Sơ đồ 1 10 Sơ đồ kết luận kiến thức với sự hỗ trợ của MVT 79
Sơ đồ 1 11 Sơ đồ củng cố kiến thức bằng SĐTD với sự hỗ trợ của MVT 80
Sơ đồ 1 12 Sơ đồ vận dụng kiến thức với sự hỗ trợ của MVT 81
Sơ đồ 1 13 Sơ đồ tiến trình tổ chức HĐNT cho HS khi dạy kiến thức vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT 82
Sơ đồ 2 1 Tiến trình tổ chức HĐNT mục “Từ tính của dây dẫn có dòng điện”
101
Sơ đồ 2 2 Tiến trình tổ chức HĐNT mục “Hiện tượng cảm ứng điện từ” 106
Bảng 3 1 Các lớp thực nghiệm và đối chứng vòng 1 144
Bảng 3 2 Bảng thống kê sĩ số và kết quả học tập môn vật lí ở học kì 1 145
Bảng 3 3 Các lớp thực nghiệm và đối chứng vòng 2 146
Bảng 3 4 Bảng thống kê sĩ số và kết quả học tập môn vật lí ở học kì 1 146
Bảng 3 5 Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút lần 1 165
Bảng 3 6 Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút lần 2 165
Bảng 3 7 Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 1 tiết 166
Bảng 3 8 Bảng thống kê điểm số (xi) của cả 3 bài kiểm tra 166
Bảng 3 9 Bảng phân phối tần suất của cả 3 bài kiểm tra 166
Bảng 3 10 Bảng phân phối tần suất lũy tích của cả 3 bài kiểm tra 168
Bảng 3 11 Bảng tổng hợp các tham số 170
Biểu đồ 3 1 Biểu đồ phân phối tần suất của cả 3 bài kiểm tra 167
Biểu đồ 3 2 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích của cả 3 bài kiểm tra 168
Đồ thị 3 1 Đồ thị phân phối tần suất của cả 3 bài kiểm tra 167
Đồ thị 3 2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của cả 3 bài kiểm tra 168
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 6MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Ngày nay, chúng ta đang sống trong thời đại mà khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão, kho tàng kiến thức nhân loại tăng lên nhanh chóng Vì vậy, để theo kịp sự phát triển của thời đại và hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, đòi hỏi sự nghiệp giáo dục nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, đổi mới toàn diện và đồng bộ, nhằm tạo ra những con người mới có trình
độ văn hóa cao, giàu tính sáng tạo, năng động, biết sử dụng những phương tiện mới và hiện đại
Nghị quyết Ban chấp hành Trung ương 2, khóa VIII đã chỉ rõ: “Đổi
mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện
kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” [12] Vì vậy, một trong những mục tiêu
quan trọng của giáo dục phổ thông hiện nay là rèn luyện cho HS kĩ năng giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức vào thực tiễn Điều đó được khẳng định trong Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010, mục 5.2 ghi rõ:
“Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền thụ
tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động
tư duy trong quá trình tiếp thu tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển năng lực cho mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của HS, sinh viên trong quá trình học tập…” [2] Mục tiêu giáo
dục trong thế kỷ XXI là: “Học để biết; Học để làm; Học để cùng chung
sống, học để sống với những người khác; Học để làm người” [30], [35]
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 7Với mục tiêu này, trường học không chỉ là nơi cung cấp kiến thức cho người học mà trường học phải trở thành một môi trường để người học có điều kiện hình thành những năng lực giao tiếp, năng lực công nghệ, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tư duy
Những biến đổi to lớn của thế giới trong thời đại ngày nay đòi hỏi nhà trường phải đào tạo ra những con người có năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống Tác giả Thái Duy Tuyên khi bàn về mục tiêu và phương pháp bồi dưỡng con người Việt Nam trong điều kiện mới, đã chỉ ra: “Giáo dục không chỉ đào tạo con người có năng lực tuân thủ, mà chủ yếu là những con người có năng lực sáng tạo,… biết cách đặt vấn đề, nghiên cứu và giải quyết vấn đề…” Các dự án phát triển Giáo dục tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông ở nước ta hiện nay đang
đề xuất đổi mới Giáo dục theo định hướng trên
Tuy nhiên hiện nay, trong trường phổ thông có thực trạng là GV nặng về thuyết trình, truyền thụ kiến thức một chiều, HS tiếp thu kiến thức thụ động thiếu tích cực và HS gặp nhiều khó khăn khi gặp các vấn đề cần giải quyết Thực trạng đó đòi hỏi các cơ sở giáo dục phải quan tâm đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS sẽ giúp HS vừa nắm được tri thức mới, vừa nắm được phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, vừa phát triển tư duy tích cực sáng tạo Đồng thời qua đó, HS được trang bị một năng lực thích ứng với đời sống
xã hội, phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lí các vấn đề nảy sinh trong cuộc sống Vì vậy khi tổ chức các HĐNT, GV cần quan tâm đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS để HS có thể tự lực giải quyết các vấn đề được đặt ra
Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học được coi là một giải pháp để đổi mới phương pháp dạy học hiện nay Điều đó được thể hiện
ở Chỉ thị 29/2001/CT – BGD&ĐT của Bộ trưởng Bộ Giáo dục – Đào tạo:
“Đổi mới giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ,
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 8làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học Công nghệ thông tin là phương tiện để tiến tới một “xã hội học tập” Mặt khác, giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng bậc nhất thúc đẩy sự phát triển công nghệ thông tin thông qua nguồn nhân lực cho công nghệ thông tin”
[1] Việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục giai đoạn 2008 – 2012 còn được thể hiện rõ trong chỉ thị 55/2008/CT-BGDĐT của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Công
nghệ thông tin là công cụ đắc lực hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập và hỗ trợ đổi mới quản lí giáo dục, góp phần nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng giáo dục” [5] Chính phủ rất quan tâm đến việc ứng
dụng công nghệ thông tin trong trường phổ thông nhằm đổi mới phương pháp dạy và học Điều đó được khẳng định trong Quyết định 698/QĐ-TTg
ngày 01/06/2009 của Thủ tướng Chính phủ: “Đẩy mạnh việc ứng dụng
công nghệ thông tin trong trường phổ thông nhằm đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng giáo viên tự tích hợp công nghệ thông tin vào từng môn học thay vì học trong môn tin học Giáo viên các bộ môn chủ động tự soạn và tự chọn tài liệu và phần mềm để giảng dạy ứng dụng công nghệ thông tin” [8]
Vì lẽ đó mà giáo dục không ngừng đổi mới, hiện đại hóa về mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học Các phương tiện hỗ trợ dạy học đóng một vai trò quan trọng trong việc tổ chức các hoạt động dạy và học
Xu thế dạy học nhờ sự trợ giúp của MVT là một trong những biện pháp để đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng dạy học Việc ứng dụng MVT trong dạy học đang là một vấn đề được quan tâm hiện nay và ngày càng được khai thác, sử dụng dưới nhiều hình thức [21]
Qua thực tế dạy học ở huyện Đất Đỏ và Long Điền tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, việc ứng dụng MVT trong dạy học đã được GV sử dụng nhưng hiệu quả đạt được chưa cao GV chỉ sử dụng sự hỗ trợ của MVT để trình chiếu
cả nội dung bài học, ít sử dụng bảng, do đó tiến trình bài học không được
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 9lưu lại để tác động trực tiếp vào mắt HS MVT chỉ là công cụ giúp GV trình chiếu hình ảnh để HS quan sát rõ hơn các sự vật, hiện tượng chứ nó không thể thay thế hoàn toàn vai trò của phấn trắng, bảng đen và các thí nghiệm thực Vì vậy, GV cần phối hợp sự hỗ trợ của MVT với phương pháp dạy học truyền thống để tổ chức các HĐNT cho HS
Kiến thức các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” khá trừu tượng đối với HS Qua thực tế dạy học hai chương này ở huyện Đất Đỏ và Long Điền tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, GV thường diễn giảng để truyền đạt kiến thức, HS thường phải học suông, chấp nhận kết quả, ít được quan sát hiện tượng cụ thể Thỉnh thoảng, GV chuẩn bị vài thí nghiệm tương ứng trong bài học, nhưng hiệu quả giờ học chưa cao vì thí nghiệm làm trực tiếp trên lớp đôi khi không như ý muốn của GV và số HS quan sát được thí nghiệm không nhiều GV chưa thể hiện hết vai trò là người tổ chức các HĐNT cho HS Bên cạnh đó, HS chưa được GV rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề để có thể
tự lực giải quyết các vấn đề đặt ra Vì vậy, HS học tập rất thụ động và tiết học trở nên nhàm chán Nếu những thí nghiệm, hình ảnh trong hai chương này được chụp lại và được phóng to lên thì các HS trong lớp đều quan sát được, từ
đó các em sẽ hứng thú hơn trong học tập Khi các hình ảnh được trực quan hóa trước HS, GV có thể hướng dẫn cho HS phát hiện vấn đề và cách thức để giải quyết vấn đề đó dễ dàng hơn Qua đó, các kĩ năng giải quyết vấn đề của
HS sẽ được rèn luyện và HS sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề Khi đó, hiệu quả giờ học sẽ cao hơn MVT cùng các thiết bị liên quan có khả năng giúp GV làm được điều đó Vì thế, khi tổ chức các HĐNT cho HS các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT, GV cần kết hợp phương pháp dạy học truyền thống với sự hỗ trợ của MVT để trực quan hóa các hiện tượng, thí nghiệm vật lí và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của
HS Với sự kết hợp đó, HS có thể giải quyết được vấn đề đặt ra với sự định hướng của GV và tiến trình bài học vẫn còn lưu lại trên bảng giúp HS có cái nhìn tổng thể về bài học
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 10Từ những lí do trên, chúng tôi nhận thấy rằng để nâng cao hiệu quả dạy và học môn vật lí nói chung, các chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT nói riêng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS, GV cần quan tâm đến việc kết hợp phương pháp dạy học truyền thống với sự hỗ trợ của MVT để tổ chức các HĐNT cho HS Do đó, chúng
tôi chọn đề tài: "Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học
chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính" với
mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông
2 Mục tiêu của đề tài
Đề xuất được tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông
3 Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được tiến trình tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học vật lí
ở trường phổ thông và sử dụng đúng tiến trình đó vào dạy học các chương
“Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT thì sẽ tích cực hóa HĐNT của HS, hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho HS và góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông
4 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài
4.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức HĐNT cho HS trong
dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
4.2 Nghiên cứu khả năng hỗ trợ của MVT trong việc tổ chức HĐNT
cho HS theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
Demo Version - Select.Pdf SDK