skkn sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học vật lí.

1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: Trường THPT Thanh Bình Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Người thực hiện: PHẠM THẾ PHƯƠNG Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn:  - Lĩnh vực khác:  Năm học: 2013 - 2014 2 SƠ LƯỢC LÍ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ và tên: Phạm Thế Phương 2. Ngày tháng năm sinh: 10 / 07 / 1984 3. Nam, nữ: nữ 4. Địa chỉ: Ấp Phú Tân – xã Phú Bình – Huyện Tân Phú – Tỉnh Đồng Nai. 5. Điện thoại: (CQ)/ (NR); ĐTDĐ: 0919844600 6. Fax: E-mail: thephuong1007@gmail.com 7. Chức vụ: Giáo viên. 8. Đơn vị công tác: Trường THPT Thanh Bình II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Thạc sĩ - Năm nhận bằng: 2012 - Chuyên ngành đào tạo: Phương pháp dạy học vật lý – Đại học Sư phạm TP.HCM III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy bộ môn vật lý. Số năm có kinh nghiệm: 7 năm. - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: 3 MỤC LỤC MỤC LỤC 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4 PHẦN MỞ ĐẦU 5 1.Lí do chọn đề tài 5 2.Mục đích nghiên cứu 6 3.Giả thuyết khoa học 6 4.Phạm vi nghiên cứu 6 PHẦN NỘI DUNG 7 1.Cơ sở lí luận về bản đồ khái niệm 7 1.1. Đôi nét lịch sử 7 1.2. Định nghĩa BĐKN 9 1.3. Các bộ phận cấu thành của một BĐKN 11 1.4. Cơ sở lí thuyết của BĐKN 13 1.4.1. Cơ sở tâm lí học của BĐKN 13 1.4.2. Cơ sở nhận thức của BĐKN 17 1.5. Các dạng BĐKN 18 1.6. Vai trò của BĐKN trong dạy học 19 1.7. Quy trình xây dựng BĐKN 21 2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 24 Dựa vào việc tìm hiểu lí thuyết của BĐKN, trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm này tác giả chỉ đề xuất sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong dạy học. Trong các đề tài sáng kiến kinh nghiệm sau, tác giả sẽ đề xuất sử dụng BĐKN khuyết, học sinh tự xây dựng BĐKN trong dạy học 24 2.1. Sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong khâu dạy bài mới 24 2.2. Sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong khâu củng cố, ôn tập 26 III. Hiệu quả của đề tài 28 IV.Đề xuất, kiến nghị 29 PHỤ LỤC 1 33 4 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BĐKN Bản đồ khái niệm ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thực nghiệm THPT Trung học phổ thông 5 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) đang là vấn đề mà ngành Giáo dục nói riêng và toàn xã hội nói chung đặc biệt quan tâm và được thực hiện ở nước ta trong những năm gần đây. Có thể nói việc đổi mới PPDH cho đến nay chưa đem lại sự chuyển biến đáng kể về chất lượng giáo dục. GV và HS đều hướng tới mục tiêu của các kỳ thi, mà mục tiêu này chỉ là xác định xem HS có nắm vững kiến thức sách vở, có giải được những bài toán khó hay không, chứ không nhằm kiểm tra xem sau khi tốt nghiệp THPT HS đã trang bị đủ những kĩ năng cần thiết tối thiểu cho cuộc sống hay chưa. Điều đó dẫn đến việc GV chưa thấy tính cấp bách của yêu cầu đổi mới PPDH. Nhiều GV cho rằng cứ dạy tốt theo phương pháp cũ cũng có thể chuyển tải nội dung kiến thức của SGK cho HS và đảm bảo tỉ lệ tốt nghiệp phổ thông và đỗ đại học cao, như thế là dạy học có hiệu quả tốt. Hậu quả của quan niệm này là HS học một cách thụ động, học không biết để làm gì, không biết tại sao mình phải học bài đó, kiến thức đó. HS chỉ học bài nào biết bài đấy, đơn thuần là ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, cô lập nội dung của các kiến thức, học trước quên sau, học mà không “hành”… phổ biến hiện nay. Việc phát triển tư duy cho học sinh và giảng dạy kiến thức về thế giới xung quanh luôn là một trong những ưu tiên hàng đầu của những người làm công tác giáo dục. Nhằm hướng các em đến một phương pháp học tập tích cực, chủ động và sáng tạo. Chúng ta không chỉ cần giúp các em khám phá các kiến thức mới mà còn phải giúp các em liên kết được những kiến thức đó. Chúng ta biết, khái niệm vừa là kết quả vừa là phương tiện của tư duy. Quá trình nhận thức của con người thực chất là quá trình hình thành và sử dụng khái niệm. Vì vậy, dạy và học khái niệm là vấn đề cốt lõi của quá trình dạy học [11]. Trong dạy học, không chỉ chú ý đến hình thành và phát triển các khái niệm riêng lẻ mà cần phải quan tâm đến cả một hệ thống khái niệm liên quan với nhau. Chính sự xác lập các mối quan hệ logic và liên tục trong sự hình thành hệ thống khái niệm sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy… Một trong những công cụ hết sức hữu hiệu để tạo nên các “hình ảnh liên kết” là bản đồ khái niệm hay sơ đồ khái niệm (concept map). 6 Bản đồ khái niệm là sự thể hiện tường minh cấu trúc hiểu biết của cá nhân dưới dạng sơ đồ. Xây dựng bản đồ khái niệm có tác dụng kết nối các thông tin mới và các thông tin đã có. Tác giả mong muốn vận dụng phối hợp và chọn lọc một số chiến lược dạy học tiên tiến, đặc biệt là sử dụng bản đồ khái niệm hỗ trợ dạy học để mang lại kết quả tốt trong quá trình học tập của học sinh, phương pháp giảng dạy của bản thân. Học sinh sẽ học được phương pháp học tập, tăng tính chủ động, sáng tạo và phát triển tư duy. Giáo viên sẽ góp phần đổi mới phương pháp giảng dạy và quan trọng nhất sẽ giúp học sinh nắm được kiến thức thông qua một “bản đồ” thể hiện các liên kết chặt chẽ của kiến thức nên tôi đã chọn đề tài: SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học theo hướng sử dụng bản đồ khái niệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT, từ đó giúp HS hoàn thiện bản đồ khái niệm cho môn Vật lí của bản thân. 3. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng BĐKN một cách thích hợp vào quá trình dạy học bộ môn Vật lí ở trường THPT thì sẽ giúp HS gắn kết được các nội dung kiến thức vật lí; từ đó sẽ góp phần đổi mới PPDH theo hướng tích cực học tập của HS nhằm nâng cao hiệu quả DH. 4. Phạm vi nghiên cứu - Đề tài giới hạn ở việc sử dụng bản đồ hoàn chỉnh trong dạy học. - Đề tài sẽ được thực nghiệm tại trường THPT Thanh Bình, huyện Tân Phú, tỉnh Đồng Nai. 7 PHẦN NỘI DUNG 1.Cơ sở lí luận về bản đồ khái niệm 1.1. Đôi nét lịch sử BĐKN được phát triển năm 1972 trong quá trình nghiên cứu của Joseph D. Novak và cộng sự ở đại học Cornell (Mỹ), nơi ông đã tìm hiểu và khám phá ra sự thay đổi trong nhận thức của trẻ em. Trong suốt quá trình nghiên cứu đó, trên cơ sở phỏng vấn nhiều trẻ em, họ đã thấy thật khó để xác định những thay đổi cụ thể việc hiểu những khái niệm khoa học của trẻ bằng những cuộc phỏng vấn [20]. Từ sự cần thiết tìm ra phương thức tốt hơn để thể hiện sự hiểu biết khái niệm của trẻ, đã làm xuất hiện ý tưởng trình bày kiến thức dưới hình thức một BĐKN. Vì vậy mà ông đã cho ra đời một công cụ mới BĐKN. Đó là sự trình bày bằng sơ đồ những khái niệm và mối quan hệ của chúng, giúp học sinh tổ chức thông tin về các khái niệm khoa học theo logic tạo thuận lợi cho việc học. Nó dựa trên tiền đề là các khái niệm không tồn tại riêng biệt mà có quan hệ với những khái niệm khác. BĐKN phát sinh từ lý thuyết tiếp thu kiến thức của David Ausubel. Theo Ausubel sự tiếp thu kiến thức xảy ra bởi sự đồng hóa những khái niệm và những mệnh đề mới vào hệ thống kiến thức đã có của người học. Như vậy tiếp thu kiến thức một cách logic xuất hiện khi kiến thức mới liên hệ một cách có chủ định, có mục đích với kiến thức đã có. Trong khi đó, ở học vẹt, những khái niệm mới được thêm vào hệ thống kiến thức của người học một cách đúng nguyên văn và tùy tiện, do đó rất nhanh quên. Kết quả sự tiếp thu kiến thức logic là người học sẽ hiểu sâu, nhớ lâu và dễ áp dụng trong các tình huống [20]. Từ mục đích đầu tiên của BĐKN là xác định những kiến thức đã có của người học, hiện nay BĐKN đã được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau như giúp người học ghi nhớ khái niệm, đánh giá kết quả học tập, lập kế hoạch giảng dạy… [23]. Novak và Gowin đã phát triển kỹ thuật BĐKN nhằm đánh giá kiến thức khái niệm của người học. Ông cũng sử dụng BĐKN để xác định những thay đổi đang xảy ra trong nhận thức của sinh viên. BĐKN cũng được nghiên cứu trong việc lập kế hoạch giảng dạy và đã ứng dụng ở trường đại học Cornell [24]. Ngoài ra cùng với các tác giả khác, Novak đã tiến hành nhiều nghiên cứu liên quan đến BĐKN như với Wandersee năm 1990, với Mintzes và Wandersee năm 1998. 8 Từ năm 1990 đã có những đề tài nghiên cứu về BĐKN trong khoa học giáo dục. Các tác giả như Barenholz, Tamir, Trowbridge và Wandersee đã sử dụng BĐKN để đánh giá hiệu quả trong giảng dạy. Hegarty-Hazel và Prosser sử dụng BĐKN để đánh giá mối quan hệ giữa việc hiểu và sử dụng các khái niệm của học sinh trong học tập vào năm 1991. Năm 2003, khi giảng dạy học phần vật lí điện tử cho sinh viên kĩ thuật năm thứ hai đại học kĩ thuật Curtin, Barbara Stauble nhận thấy rằng sinh viên không nắm bắt được mối quan hệ cơ bản giữa các khái niệm trong học phần. Chính vì vậy bà đã tăng cường sử dụng BĐKN trong các bài giảng vào năm 2004. Kết quả là sinh viên đã tìm ra sự kết nối giữa các khái niệm đã học với khái niệm mới. [18] Trong nghiên cứu, vào năm 2004, J.Valadares, M.T. Soares, F. Fonseca, có kinh nghiệm giảng dạy vật lí hơn 20 năm, nhận ra rằng BĐKN có thể đáp ứng nhiều mục tiêu hữu ích trong giảng dạy vật lí. Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp học sinh xác định chính xác sự tương đương giữa cơ học và nhiệt học, nhận ra được quan niệm sai lầm, đặc biệt là sự nhầm lẫn truyền thống giữa nhiệt và nhiệt độ. [19] Năm 2003, Mistades cũng đã sử dụng BĐKN để trình bày nội dung môn học và đánh giá kết quả học tập cho môn vật lí dành cho sinh viên nghệ thuật tự do. Kết quả cho thấy giáo viên có thể sử dụng BĐKN và thu nhận thông tin ngược qua sự đánh giá BĐKN của học sinh, từ đó có những phương pháp dạy học thích hợp. Ở Việt Nam, BĐKN vẫn là một hướng sử dụng mới. Trong những năm gần đây ở một số nơi đã bắt đầu sử dụng BĐKN trong việc dạy và học, nhưng mức độ ứng dụng trong các môn học còn ít. Ví dụ đại học Cần Thơ đã đưa BĐKN vào dạy học. Một số chương trình giáo dục nước ngoài tại nước ta cũng sử dụng BĐKN như chương trình Intel tại Việt Nam. Đã có một số bài báo nói về BĐKN. Tác giả Phan Đức Duy, đã công bố nghiên cứu về sử dụng BĐKN trong dạy học sinh học bậc trung học phổ thông [11] Năm 2009, tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh đã trình bày kết quả nghiên cứu về cơ sở lý thuyết của BĐKN [12]. Tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh cùng cộng sự Phạm Thị Hồng Tú đã nghiên cứu về sử dụng phần mềm Cmap Tools để lập BĐKN. [13] Đối với môn vật lí bậc trung học phổ thông, BĐKN cũng đã được nhắc đến như một công cụ hỗ trợ dạy học. Năm 2008, luận văn thạc sĩ của Vũ Quốc Dũng “Xây dựng BĐKN và vận dụng vào thiết kế website hỗ trợ dạy học chương “Dòng điện 9 trong các môi trường” lớp 11 cơ bản”. Tuy nhiên, những nghiên cứu về BĐKN trong dạy học vật lí vẫn còn ít ỏi. Hy vọng trong tương lai BĐKN sẽ được ứng dụng rộng rãi trong vật lí nói riêng, giáo dục Việt Nam nói chung. 1.2. Định nghĩa BĐKN BĐKN (Concept Map hay Cmap) là công cụ đồ họa để sắp xếp và trình bày kiến thức. Bản đồ khái niệm là sự phát triển của lý thuyết graph. Sự giống nhau giữa graph và bản đồ khái niệm là đều có các đỉnh và các cung. Nhưng trong bản đồ khái niệm trên các cung còn có các từ nối để tạo ra các mệnh đề. BĐKN bao gồm các khái niệm (thường được đóng khung trong các hình tròn hay các hình chữ nhật) và mối quan hệ giữa các khái niệm (được thể hiện dưới dạng đường nối giữa hai khái niệm). Mối quan hệ giữa các khái niệm được thể hiện qua các nhãn. Nhãn được gắn trên đường nối giữa hai khái niệm. Phần lớn nhãn là một từ, mặc dù đôi khi có thể là các ký tự như “+” hay “%”, và đôi khi nhãn cũng bao gồm nhiều từ. Ví dụ BĐKN về khái niệm âm thanh (hình 1.1). 10 [...]... [21]: + Bản đồ chỉ có khái niệm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, chỉ có những khái niệm chìa khóa nhưng thiếu từ nối + Bản đồ chỉ có các đường nối: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, có các đường nối nhưng thiếu khái niệm + Bản đồ câm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng chưa có khái niệm và từ nối + Bản đồ hỗn hợp: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng thiếu một số khái niệm hoặc từ nối Có thể dựa vào các dạng bản đồ này... tin theo dạng tuyến tính Dạng bản đồ này thích hợp cho thể hiện những khái niệm phản ánh các hiện tượng, quá trình + BĐKN hệ thống BĐKN hệ thống tổ chức thông tin theo dạng tương tự bản đồ tiến trình nhưng thêm vào “đầu vào” và “đầu ra” a .Bản đồ khái niệm hình nhện b Bản đồ khái niệm phân cấp c Bản đồ khái niệm d Bản đồ khái niệm hệ Hình 1.4 Các dạng bản thống niệm đồ khái tiến trình Ngoài ra còn có... sử dụng BĐKN khuyết, học sinh tự xây dựng BĐKN trong dạy học * BĐKN hoàn chỉnh là bản đồ có đầy đủ khái niệm, từ nối, các mệnh đề BĐKN hoàn chỉnh có thể sử dụng ở khâu dạy kiến thức mới hoặc khâu củng cố, ôn tập * Yêu cầu - Giáo viên: Cung cấp BĐKN hoàn chỉnh kèm theo hệ thống các hoạt động, các hình ảnh hoặc phim minh họa, yêu cầu học sinh khai thác kiến thức có trong bản đồ - Học sinh: Quan sát bản. .. (notes) là nơi hiện diện của các khái niệm; các đường nối (links) biểu diễn các mối liên hệ giữa các khái niệm, mũi tên biểu thị hướng của liên hệ - tương ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong lý thuyết Graph Những khái niệm được sắp xếp theo trật tự logic, mỗi khái niệm là một nhánh của bản đồ Những khái niệm có mức khái quát cao được xếp ở đỉnh của bản đồ, những khái niệm có tính cụ thể hơn được xếp... của bản đồ khái niệm , Tạp chí Giáo dục, số 210, kỳ 2 tháng 3 năm 2009 13.Nguyễn Phúc Chỉnh, Phạm Thị Hồng Tú (2009), sử dụng phần mềm Cmap Tools lập bản đồ khái niệm, Tạp chí Giáo dục, số 218, kỳ 2 tháng 7 năm 2009 14.Phạm Viết Vượng (1997), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 31 15.Hoàng Chúng (1982), Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục, Nhà xuất bản. .. là tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của BĐKN mang lại hiệu quả cao hơn so với tiến trình dạy học bình thường KẾT LUẬN -Vì BĐKN còn khá mới trong dạy học vật lí nên tác giá viết nhiều về lí thuyết BĐKN Đề tài được áp dụng để dạy một số kiến thức phần nhiệt học vật lí 10 cơ bản 29 -Thông qua việc dự giờ, trao đổi với giáo viên bộ môn và học sinh, qua việc phân tích chất lượng lĩnh hội của học sinh ở các... tìm tòi, sáng tạo của học sinh thông qua các hoạt động nhóm khai thác nội dung BĐKN - BĐKN đã giúp HS gắn kết được kiến thức vật lí Tóm lại, việc sử dụng BĐKN trong dạy học một hướng mới, bước đầu đã đem lại hiệu quả nhất định Nếu chúng ta xây dựng, sử dụng phù hợp thì BĐKN sẽ đem lại hiệu quả cao trong dạy học, góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn vật lí Tuy nhiên để học sinh thực sự hiểu và... 8.Tony & Barry Buzan (2008), Sơ đồ tư duy, NXB tổng hợp TP.HCM 9 Nguyễn Hữu Châu, Những vấn đề cơ bản về chương trình và quá trình dạy học ,NXB Giáo dục 10.Phan Trọng Ngọ, Dạy học và phương pháp dạy học trong nhà trường, NXB Đại học sư phạm 11 Phan Đức Duy (2008), Kỷ yếu hội thảo khoa học dạy học sinh học ở trường phổ thông theo chương trình và sách giáo khoa mới, nhà xuất bản Nghệ An 2008) 12 Nguyễn Phúc... đúng đối với người học ở bất kì độ tuổi nào và trong bất cứ bài học nào Khi nghiên cứu quá trình học tập, Ausubel đã tìm ra hai kiểu học tập là học thụ động - học vẹt (rote learning) và học tích cực - học hiểu (meaningful learning) Ausubel đã chỉ ra sự khác biệt quan trọng giữa sự học vẹt và học hiểu Học hiểu yêu cầu 3 điều kiện: 1 Những nội dung được học cần phải là những khái niệm rõ ràng và được... thấy việc sử dụng BĐKN trong dạy học đã có tác dụng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, giúp học sinh nhớ lâu, Cụ thể: - Ở các lớp thực nghiệm, số học sinh tham gia phát biểu xây dựng bài nhiều, không khí lớp học sôi nổi Đa số học sinh được lôi cuốn vào nội dung bài học, các em không còn thụ động mà chủ động thực hiện các hoạt động do giáo viên đưa ra - BĐKN với những biện pháp sử dụng khác . BĐKN trong dạy học * Đối với giáo viên - Dạy một chủ đề a .Bản đồ khái niệm hình nhện b. Bản đồ khái niệm phân cấp c. Bản đồ khái niệm tiến trình d. Bản đồ khái niệm hệ thống 20 Sử dụng BĐKN trong. đặc biệt là sử dụng bản đồ khái niệm hỗ trợ dạy học để mang lại kết quả tốt trong quá trình học tập của học sinh, phương pháp giảng dạy của bản thân. Học sinh sẽ học được phương pháp học tập,. HỌC VẬT LÍ. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học theo hướng sử dụng bản đồ khái niệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT, từ đó giúp HS hoàn thiện bản