Phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (PBL – problem based learning) và vận dụng vào thiết kế, giảng dạy chương VII “mắt và các dụng cụ quang học” vật lí 11 nâng cao

HỒ CHÍ MINH--- Nguyễn Thị Thu Thuỷ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ PBL – PROBLEM BASED LEARNING VÀ VẬN DỤNG VÀO THIẾT KẾ, GIẢNG DẠY CHƯƠNG VII “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC” - V

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

-

Nguyễn Thị Thu Thuỷ

PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ

(PBL – PROBLEM BASED LEARNING)

VÀ VẬN DỤNG VÀO THIẾT KẾ, GIẢNG DẠY CHƯƠNG VII “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC” - VẬT LÍ 11 - NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

TP Hồ Chí Minh - 2009

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

-

Nguyễn Thị Thu Thuỷ

PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ

(PBL – PROBLEM BASED LEARNING)

VÀ VẬN DỤNG VÀO THIẾT KẾ, GIẢNG DẠY CHƯƠNG VII “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC” - VẬT LÍ 11 - NÂNG CAO

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học môn Vật lí

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS ĐỖ XUÂN HỘI

TP Hồ Chí Minh - 2009

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả

nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng công bố bất kì trong công

trình nào khác

Nguyễn Thị Thu Thuỷ

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc TS Đỗ Xuân Hội, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tôi chân thành cám ơn Ban Chủ nhiệm cùng các thầy cô khoa Vật Lí và Phòng Khoa học Công nghệ & Sau đại học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí

Minh

Tôi chân thành cám ơn Ban Giám hiệu và các giáo viên trường THPT Nguyễn Trãi, Biên Hoà, Đồng Nai, nơi tôi đang công tác và tiến hành thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết sâu sắc đối với gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận

văn này

Nguyễn Thị Thu Thuỷ

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan

Lời cám ơn

Mục lục ……… 1

Danh mục các chữ viết tắt ……… 4

Danh mục các bảng ……… 5

Danh mục các hình vẽ ……… 6

MỞ ĐẦU ……… 8

1 Lí do chọn đề tài ……… 8

2 Mục đích nghiên cứu ……… 9

3 Giả thuyết khoa học ……… 9

4 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ……… 10

5 Nhiệm vụ nghiên cứu ……… 10

6 Phương pháp nghiên cứu ……… 10

7 Những đóng góp của đề tài ……… 11

8 Dự kiến cấu trúc luận văn ……… 11

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN ……… 12

1.1 Mục tiêu, nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông… 12

1.1.1 Mục tiêu chung của giáo dục phổ thông ……… 12

1.1.2 Mục tiêu giáo dục môn học vật lí THPT ở Việt Nam hiện nay 12 1.1.3 Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường phổ thông ……… 14

1.2 Những định hướng chung của việc đổi mới PPDH vật lí ở trường THPT 15 1.2.1 Những khó khăn của việc đổi mới phương pháp dạy học…… 15

1.2.2 Những định hướng chung của việc đổi mới PPDH vật lí ở THPT 15 1.3 Cơ sở lí luận chung của mô hình dạy học tích cực……… 18

1.3.1 Mô hình dạy học truyền thống và những hạn chế……… 18

1.3.2 Mô hình dạy học tích cực ……… 19

1.4 Dạy học dựa trên vấn đề (Problem Based Learning – PBL) và khả

năng áp dụng vào dạy học vật lí ở trường phổ thông ……… 22

1.4.1 Một số định nghĩa về phương pháp dạy học dựa trên vấn đề 22

1.4.2 Mục tiêu của phương pháp dạy học vật lí dựa trên vấn đề … 22

1.4.3 Những đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học dựa trên vấn đề ……… 24

1.4.4 Phân loại vấn đề ……… 30

1.4.5 Tổ chức dạy học theo phương pháp dạy học dựa trên vấn đề 33

1.4.6 Phân biệt phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (PBL) với các phương pháp: dạy học chủ đề, dạy học giải quyết vấn đề và dạy học dự án……… 40

1.4.7 Ưu, nhược điểm của phương pháp dạy học dựa trên vấn đề… 42 1.4.8 Áp dụng phương pháp dạy học dựa trên vấn đề trên thế giới… 43 1.4.9 Áp dụng phương pháp dạy học dựa trên vấn đề trong bối cảnh giáo dục ở Việt Nam ……… 44

1.5 Kết luận chương 1 ……… 46

Chương 2 THIẾT KẾ CÁC VẤN ĐỀ VÀ ĐỊNH HƯỚNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA CHƯƠNG “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC”……… 47

2.1 Phân tích kiến thức của chương “Mắt và các dụng cụ quang học”… 47 2.1.1 Cấu trúc nội dung ……… 47

2.1.2 Phân tích nội dung……… 49

2.1.3 Phân tích những thuận lợi và khó khăn khi dạy chương “ Mắt và các dụng cụ quang học”……… 53

2.2 Yêu cầu đạt được ……… 54

2.2.1 Yêu cầu về kiến thức ……… 54

2.2.2 Yêu cầu về kĩ năng ……… 55

2.2.3 Yêu cầu về thái độ ……… 56

2.3 Thiết kế các vấn đề của chương và kế hoạch thực hiện giải quyết vấn đề 56

2.3.1 Các bước cần thực hiện khi giải quyết vấn đề ……… 56

2.3.2 Xây dựng vấn đề ……… 58

2.3.3 Tiến trình hướng dẫn học sinh tham gia giải quyết vấn đề … 59

2.4 Tiêu chuẩn đánh giá kết quả học tập ……… 62

2.5 Giáo án dạy học dựa trên vấn đề, áp dụng cho các bài học của chương “Mắt và các dụng cụ quang học”……… 68

2.6 Kết luận chương 2 ……… 124

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ……… 126

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ……… 126

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm ……… 126

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm ……… 126

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm ……… 126

3.3.2 Các bước tiến hành thực nghiệm 126

3.3.3 Quan sát các giờ thảo luận trên lớp của các nhóm 128

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 129

3.4.1 Nhận xét quá trình học tập của lớp thực nghiệm 129

3.4.2 Xử lí kết quả học tập 130

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 134

3.4.4 Nhận xét kết quả thực nghiệm sư phạm 135

3.5 Kết luận chương 3 137

KẾT LUẬN 138

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Bản dịch bài “Learning Materials in Problem Based Course” P1

Phụ lục 2: Bản dịch bài “Migration in Mexico: A Problem based learning

Module” P11

Phụ lục 3: Bài báo cáo của nhóm 2 ……… P14 Phụ lục 4: Thống kê điểm của lớp TN và ĐC ……… P22 Phụ lục 5:Bài kiểm tra mức độ nhớ và hiểu của học sinh lớp ĐC và TN P25

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ

GVCN giáo viên chủ nhiệm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Bảng so sánh PPDH truyền thống và DH dựa trên vấn đề ……… 24

Bảng 1.2 Bảng so sánh PPDH dựa trên vấn đề và DH dự án ……… 40

Bảng 1.3 Bảng so sánh PPDH dựa trên vấn đề và DH giải quyết vấn đề … 41

Bảng 1.4 Bảng so sánh PPDH dựa trên vấn đề và DH chủ đề ……… 42

Bảng 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Mắt và các dụng cụ quang học” ……… 47

Bảng 2.2 Bảng các tiêu chí đánh giá nhóm ……… 62

Bảng 2.3 Bảng các tiêu chí đánh giá cá nhân ……… 64

Bảng 2.4 Bảng kế hoạch giảng dạy PBL ……… 70

Bảng 2.5 Bảng phân biệt đặc điểm các loại mắt bị tật khúc xạ và mắt bình thường 100 Bảng 3.1 Bảng phân bố tần suất của lớp thực nghiệm ……… 130

Bảng 3.2 Bảng phân bố tần suất tích luỹ kết quả học tập của lớp thực nghiệm 131 Bảng 3.3 Bảng phân bố tần suất của lớp ĐC và TN ……… 132

Bảng 3.4 Bảng so sánh tần suất tích luỹ giữa hai lớp ĐC và TN ……… 132

Bảng 3.5 Các tham số thống kê của lớp ĐC và TN ……… 133

Bảng 3.6 Tổng hợp các chỉ số thống kê ……… 134

Bảng 3.7 Bảng so sánh kết quả giải bài tập “Thấu kính – Mắt” của lớp ĐC và TN 134 Bảng 3.8 Bảng so sánh kết quả giải bài tập “Kính lúp – kính hiển vi – kính thiên văn” của lớp ĐC và TN ……… 135

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Mô hình 6 bước ……… 35

Hình 1.2 Mô hình 9 bước theo quan điểm Dr George Watson ……… 36

Hình 2.1 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính ……… 50

Hình 2.2 Hình mô tả đường truyền của tia sáng qua thấu kính rìa dày và rìa mỏng 51 Hình 2.3 Hình mô tả đường truyền của tia sáng qua thấu kính hội tụ ……… 51

Hình 2.4 Sơ đồ lớp 11A1 ……… 58

Hình 2.5 Sơ đồ phân tích nguyên nhân đổi chỗ của nhóm 2 ……… 79

Hình 2.6 Các thành viên nhóm 2 đang thảo luận ……… 79

Hình 2.7 Một số hình ảnh về buổi khám mắt tại bệnh viện ĐKKV Thống Nhất 82

Hình 2.8 HS xem phim về buổi khám mắt tại bệnh viện ĐKKV Thống Nhất … 90

Hình 2.9 Nhóm 2 đang thảo luận vấn đề và phân công nhiệm vụ ……… 90

Hình 2.10 Đại diện nhóm 2 báo cáo kết quả nhóm tìm hiểu ……… 93

Hình 2.11 Hình dạng các loại thấu kính ……… 97

Hình 2.12 Hình mô tả vị trí vật và ảnh ……… 98

Hình 2.13 Hình mô tả hệ thấu kính ghép đồng trục, cách quãng ……… 99

Hình 2.14 Hình mô tả hệ thấu kính ghép sát, đồng trục ……… 99

Hình 2.15 Sơ đồ phân tích của nhóm 1 ……… 106

Hình 2.16 Mỗi HS sử dụng phương pháp Brainstorming viết các ý tưởng của mình ra giấy ……… 107

Hình 2.17 Đại diện nhóm 1 trình bày sơ đồ phân tích của nhóm ……… 107

Hình 2.18 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính ……… 111

Hình 2.19 Nhóm 2 đang trình bày mối quan hệ giữa thấu kính và lăng kính 112

Hình 2.20 Sơ đồ phân tích của nhóm 3 ……… 118

Hình 2.21 Nhóm 3 đang thảo luận nhóm ……… 118

Hình 2.22 Đại diện nhóm 4 trình bày báo cáo nhóm ……… 123

Hình 2.23 Nhóm 1 và 3 đang quan sát qua kính thiên văn tự chế ……… 123

Hình 2.24 Hình ảnh quan sát qua kính thiên văn tự chế của nhóm 1………… 123

Hình 2.25 Hình ảnh quan sát tế bào vảy hành qua kính hiển vi tự chế của

nhóm 4……… 123 Hình 3.1 Biểu đồ phân bố tần suất kết quả học tập của lớp thực nghiệm …… 130 Hình 3.2 Biểu đồ phân bố tần suất tích luỹ điểm QT và điểm KT của lớp thực nghiệm ……… 131 Hình 3.3 Biểu đồ phân bố tần suất của lớp ĐC và TN ……… 132 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố tần suất tích luỹ điểm của lớp ĐC và TN ………… 133 Hình 3.5 Biểu đồ phân bố kết quả giải bài tập “Thấu kính – Mắt” của lớp

ĐC và TN ……… 135 Hình 3.6 Biểu đồ phân bố kết quả giải bài tập “Kính lúp, kính hiển vi, kính

thiên văn” của lớp ĐC và TN ……… 135

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nâng cao chất lượng giáo dục luôn là đề tài được sự quan tâm của toàn xã hội Trong những năm gần đây, vấn đề này càng trở thành vấn đề cấp bách cần được giải quyết Chính vì thế mà nhiều cuộc hội thảo, hội nghị đã được diễn ra với mục đích chính là tìm một hướng đi mới cho giáo dục nước nhà Mục tiêu của việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông là xây dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện cũng như đáp ứng được mục tiêu giáo dục mà UNESCO đưa ra Đó là:

học để biết, học để làm, học để sống chung và học để khẳng định

Ở đây tôi đề cập đến phương pháp giáo dục, cụ thể là phương pháp dạy học Đổi mới phương pháp dạy học là một nhu cầu tất yếu trong thời đại ngày nay – thời đại mà khoa học kĩ thuật và công nghệ thông tin phát triển như vũ bão, kiến thức mà học sinh tiếp cận và thu nhận không chỉ dừng lại ở chương trình sách giáo khoa và trong khuôn khổ nhà trường mà còn thông qua nhiều kênh thông tin khác như: tạp chí, truyền hình và các phương tiện thông tin đại chúng, internet…Do đó đổi mới

phương pháp dạy học phải nhắm vào vai trò trung tâm là người học chứ không phải

người dạy như quan điểm truyền thống

Theo quan điểm truyền thống, khi giáo viên là trung tâm thì học sinh không phải là người chủ động tìm đến với kiến thức, do đó trong cách học của các em có phần thụ động Chính sự thụ động trong học tập sẽ làm hạn chế sự động não, tìm tòi, thể hiện sự suy nghĩ đa chiều, sự trao đổi chia sẻ kinh nghiệm hiểu biết và cảm xúc của người học, khả năng vận dụng kiến thức đã học vào thực tế Đặc biệt là đối với bộ môn vật lí – một môn học có rất nhiều sự liên hệ với thực tế nhưng thực trạng hiện nay có một số bộ phận học sinh không có động cơ học môn vật lí Sở dĩ

có tình trạng này là do chương trình học vật lí quá nặng nề học sinh phải lo “vật lộn” với những con điểm, giáo viên phải “chạy đua” với chương trình và với thành tích của trường,… vì thế mà giáo viên chưa quan tâm nhiều đến việc hướng học sinh tới sự phát triển tư duy khoa học, giúp học sinh hình thành kĩ năng học tập, trao

đổi, chia sẻ thông tin,…và vận dụng những kĩ năng đó vào giải quyết các vấn đề thực tế cũng như sau này khi ra đời

Đó cũng chính là vấn đề mà tôi trăn trở trong suốt những năm đi dạy Làm thế nào để học sinh của tôi có hứng thú với môn vật lí? Làm thế nào để khuyến khích các em động não và tập trung, chủ động tham gia vào quá trình học tập? Khi tham khảo và tìm hiểu các phương pháp giáo dục mới của các nước có nền giáo dục phát triển trên thế giới tôi thấy có một số phương pháp rất hiệu quả có thể đáp ứng yêu cầu này như: Dạy học Dự án (Project Based Learning - PJBL), Dạy học dựa trên Vấn đề (Problem Based Learning – PBL), Dạy học khám phá….Tôi nhận thấy rằng

phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (PBL) có khả năng đáp ứng được các mục

tiêu giáo dục mà UNESCO đưa ra cũng như mục tiêu giáo dục mới của nước ta Do

đó tôi đã chọn phương pháp này để vận dụng vào dạy thử nghiệm một chương của chương trình vật lí lớp 11 Do đây là lần đầu tiên tiếp cận với phương pháp mới, thời gian tìm hiểu chưa thật dài song tôi vẫn hy vọng đề tài này sẽ giúp ích cho giáo viên trong việc đổi mới phương pháp dạy và học vật lí

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu để vận dụng một cách có chọn lọc và sáng tạo những ý tưởng cốt lõi của PBL vào thực tiễn giáo dục ở trường phổ thông Việt Nam Xây dựng một tiến trình tổ chức và hướng dẫn học sinh các hoạt động giải quyết các vấn đề thực tiễn để từ đó tìm kiến thức mới hoặc vận dụng kiến thức mới Nội dung này được xây dựng xung quanh chương VII “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lý 11 – Nâng cao [18]

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một hệ thống các vấn đề phi cấu trúc có tính thử thách, những sự kiện không nhất quán gắn liền với thực tế sẽ là khởi điểm thúc đẩy hoạt động nhận thức của học sinh và thôi thúc học sinh đi tìm kiếm kiến thức để có câu trả lời thỏa đáng cho vấn đề đặt ra Đây sẽ là điểm góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động của học sinh, lấy người học làm trung tâm, nâng cao chất lượng của việc dạy và học vật lí ở trường phổ thông

4 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu: Lý luận và thực tiễn dạy học ở trường THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu:

 Mục tiêu giáo dục

 Học sinh

 Nội dung chương trình và phương pháp giảng dạy vật lí ở trường THPT

đại

4.3 Phạm vi nghiên cứu:

Qui trình thiết kế vấn đề phi cấu trúc và việc thực hiện thiết kế trong giảng dạy chương VII “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lý 11 – Nâng cao [18]

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

 Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới PPDH

 Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa lớp 11 – nâng cao

 Nghiên cứu thiết kế các vấn đề phi cấu trúc của chương VII “Mắt và các dụng cụ quang học”

 Nghiên cứu khả năng thực nghiệm sư phạm của đề tài

6 Phương pháp nghiên cứu

 Nghiên cứu lý luận

 Nghiên cứu văn kiện Đảng về đổi mới nội dung, chương trình, phương pháp dạy học

 Nghiên cứu tài liệu về giáo dục và các phương pháp giảng dạy vật lí

 Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc dạy học dựa trên vấn đề (PBL)

 Nghiên cứu chương trình vật lí 11 – nâng cao

 Nghiên cứu thực nghiệm

 Nghiên cứu, khai thác tài liệu liên quan đến việc thiết kế các vấn đề phi cấu trúc

 Nghiên cứu, thiết kế tiến trình dạy học dựa trên vấn đề

 Chọn mẫu và dạy thực nghiệm ở trường THPT Nguyễn Trãi- thuộc địa bàn thành phố Biên Hòa – Đồng Nai

 Phương pháp thống kê toán học

 Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai lớp đối chứng và thực nghiệm

7 Những đóng góp của đề tài

 Đổi mới phương pháp dạy học, lấy học sinh làm trung tâm, phát huy năng lực của học sinh Giúp học sinh có hứng thú trong học tập, biết

áp dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn

 Xây dựng được tiến trình học tập theo phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (PBL) đối với chương “Mắt và các dụng cụ quang học”

8 Dự kiến cấu trúc luận văn

Mở đầu Chương 1: Cơ sở lí luận

Chương 2: Thiết kế các vấn đề và định hướng tổ chức hoạt động giải quyết vấn

đề của chương “Mắt và các dụng cụ quang học”

Chương 3:Thực nghiệm sư phạm Kết luận