Dạy học vật lí theo quy trình NCKH chương “điện từ học” cấp THCS tt

1 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Giáo dục phổ thông nước ta Đảng, Nhà nước quan tâm thường xuyên liên tục qua nhiều thời kì biến đổi đất nước, đặc biệt Nghị 29 rõ, giáo dục phổ thông nhằm hướng đến phát triển phẩm chất lực người học NCKH hình thức học tập thiếu DH trường phổ thông Để nâng cao chất lượng giáo dục trường phổ thông, Bộ GDĐT triển khai nhiều đợt tập huấn cho GV, nhiên đa số GV gặp phải nhiều khó khăn việc xác định thành phần, tiêu chí, mức độ phẩm chất lực HS Cuộc thi Khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học tổ từ năm 2012 nay, số lượng đăng kí dự thi số giải thưởng Quốc tế dành tăng mạnh thể thành cơng việc đổi hình thức DH Tuy nhiên, đề tài NCKH cần thực theo giai đoạn quy trình NCKH, chưa đưa vào DH trường phổ thông Kiến thức Điện từ học cấp THCS thuộc Chương lớp với thời lượng 20 tiết, SGK chia nội dung kiến thức thành 19 học chưa thể theo logic tiến trình NCKH nên cần xếp lại thành học Thiết bị DH trường phổ thông chưa phù hợp DH phát triển NLKH HS, cần phải thiết kế, chế tạo bổ sung thêm số dụng cụ thiết bị TN Đánh giá xếp loại kết học tập HS thực theo Thông tư 58/BGĐT, quy chế đánh giá kết học tập nội dung kiến thức mà chưa có đánh giá phát triển lực HS trình học tập 2 Từ lí trên, chúng tơi triển khai nghiên cứu đề tài: Dạy học Vật lí theo quy trình NCKH Chương “Điện từ học” cấp THCS Mục đích nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề liên quan đến phương pháp dạy học quy trình NCKH để thiết kế tiến trình dạy học dựa quy trình NCKH, có ý đưa giai đoạn nghiên cứu tổng quan vào tiến trình dạy học Đồng thời, vận dụng tiến trình DH theo quy trình NCKH để tổ chức DH số kiến thức chương “Điện từ học” cấp THCS nhằm giúp HS phát triển NLKH Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu giới hạn vận dụng tiến trình DH theo quy trình NCKH nội dung kiến thức kiến thức Điện từ học cấp THCS (đã cấu trúc lại thành ba học) thử nghiệm đối tượng HS THCS địa bàn thành phố Hà Nội Đối tƣợng khách thể nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu Tiến trình DH theo quy trình NCKH; Các NLTP NLKH DH theo quy trình NCKH; Cơng cụ đánh giá NLKH HS học theo quy trình NCKH; Nội dung kiến thức Điện từ cấp THCS; Các TN thiết bị TN DH kiến thức điện từ 4.2 Khách thể nghiên cứu HS lớp 8, lớp số trường THCS địa bàn TP Hà Nội GV số trường THCS địa bàn TP Hà Nội Giả thuyết khoa học Muốn phát triển NLKH HS trường phổ thơng cần tổ chức DH kiến thức KH theo đường nghiên cứu nhà KH Nếu xây dựng tiến trình DH dựa theo quy trình NCKH vận dụng vào DH kiến thức vật lí Điện từ học cấp THCS phát triển NLKH HS Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1 Hệ thống hóa sở lí luận, sở thực tiễn DH theo quy trình NCKH, DH phát triển NLKH giới Việt Nam 6.2 Điều tra thực trạng việc tổ chức DH theo quy trình NCKH nhằm phát triển NLKH HS trường THCS 6.3 Xác định mức độ lực nhà KH mức độ lực HS giai đoạn quy trình NCKH để đề xuất NLTP, biểu hành vi NLKH mức độ biểu hành vi NLKH HS 6.4 Thiết kế tiến trình DH theo quy trình NCKH, có đưa giai đoạn nghiên cứu tổng quan vào tiến trình DH nhằm phát triển NLKH HS 6.5 Xây dựng công cụ đánh giá NLKH HS học theo quy trình NCKH 6.6 Nghiên cứu nội dung kiến thức Điện từ học Chương trình GDPT hành để xếp nội dung kiến thức Điện từ học thành nhóm kiến thức có liên quan cấu trúc lại thành học Trên sở đó, thiết kế logic hình thành kiến thức theo giai đoạn quy trình NCKH 6.7 Thiết kế tiến trình DH, hoạt động dạy học học theo quy trình NCKH nhằm phát triển NLKH HS Thiết kế TN chế tạo thiết bị TN tương ứng với học 6.8 Trên sở cấu trúc NLKH, xây dựng công cụ để đánh giá mức độ đạt NLKH HS học học Điện từ cấp THCS 4 6.9 TNSP nhằm đánh giá tính khả thi giả thuyết KH: Nếu áp dụng dạy học nội dung kiến thức Điện từ cấp THCS theo quy trình NCKH đối tượng GV HS số trường THCS mà thấy rằng, GV DH theo quy trình NCKH phát triển NLKH tất HS trường TNSP giả thuyết đề tài có tính khả thi phù hợp với thực tiễn DH Vật lí trường THCS Việt Nam Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Thu thập xử lí thơng tin văn đạo đổi toàn diện GDĐT để định hướng nghiên cứu phù hợp thực tiễn khách quan - Thu thập xử lí thơng tin cơng trình KH, ấn phẩm liên quan đến DH theo quy trình NCKH, NLKH HS, đánh giá phát triển NLKH HS để làm sở lí luận nhằm thiết kế tiến trình DH, hoạt động DH cơng cụ đánh giá NLKH - Phân tích mục tiêu, nội dung kiến thức Chương “Điện từ học” Chương trình GDPT hành để sếp lại nội dung kiến thức, đồng thời xây dựng logic hình thành kiến thức hợp lí với tiến trình DH theo quy trình NCKH 7.2 Phương pháp điều tra thực trạng Khảo sát GV về: Quy trình NCKH; Thực trạng việc DH phát triển NLKH trường THCS; Những khó khăn DH phát triển lực 7.3 Phương pháp chuyên gia Trao đổi, xin ý kiến chuyên gia lí luận PPDH, chuyên gia tâm lí giáo dục số nội dung: Tâm lí lứa tuổi HS THCS; Tiến trình DH kiến thức vật lí theo quy trình NCKH; Tiêu chí, biểu hiện, báo hành vi NLKH HS Cấu trúc NLKH, công cụ đánh giá NLKH HS; Nội dung kiến thức Điện từ học cấp THCS, mạch logic phát triển kiến thức theo quy trình NCKH 7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - TNSP lần thứ để thu thập liệu để hồn thiện: tiến trình DH, nội dung DH, hình thức tổ chức DH, cơng cụ đánh giá NLKH HS - TNSP lần thứ hai để thu thập xử lí số liệu theo mức độ báo hành vi HS NLKH - Đánh giá phát triển NLKH đối tượng HS thông qua phiếu phản hồi ba học Lấy kết học tập phiếu phản hồi Bài làm số liệu đánh giá khảo sát đầu vào NLKH HS, sau dùng số liệu kết học tập Bài Bài để so sánh với Bài 1, từ rút kết luận phát triển NLKH HS học theo quy trình NCKH - Tổng hợp kết đánh giá phát triển lực HS lớp, trường khác nhau; lứa tuổi khác nhau; GV dạy khác để đưa kết luận tính đúng/sai giả thuyết đưa 7.5 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phần mềm Excel để xác định tỉ lệ % mức độ báo hành vi NLTP HS sử dụng biểu đồ để so sánh đánh giá phát triển NLKH HS học theo quy trình NCKH Các đóng góp đề tài 8.1 Đề xuất tiến trình DH dựa theo quy trình NCKH gồm giai đoạn có giai đoạn nghiên cứu tổng quan 8.2 Đề xuất cấu thành NLKH gồm 10 NLTP biểu hành vi NLTP 6 8.3 Thiết kế công cụ đánh giá NLKH HS với mức độ báo hành vi tương ứng với NLTP 8.4 Thiết kế logic tiến trình KH xây dựng kiến thức ba học Chương “Điện từ học” cấp THCS theo tiến trình giai đoạn NCKH 8.5 Thiết kế hoạt động dạy hoạt động học học theo giai đoạn quy trình NCKH 8.6 Xây dựng ba công cụ đánh giá mức độ NLKH HS đạt học ba học Điện từ học cấp THCS 8.7 Thiết kế dụng cụ, thiết bị TN dùng để TNSP DH theo quy trình NCKH ba học Điện từ học gồm: Tên thí nghiệm Tên Từ TN tương tác nam châm vĩnh cửu trường với: nam châm; kim nam châm; sắt, mạt sắt nam kim loại, vật liệu khác Số lƣợng châm vĩnh cửu Từ TN kiểm tra dự đốn dòng điện có tính chất trường nam châm (hút sắt; hút đẩy nhau; dòng tương tác với nam châm từ phổ của dòng điện điện dây dẫn có hình dạng khác nhau) Cảm TN xuất hiện tượng cảm ứng điện từ: sử ứng điện dụng nam châm vĩnh cửu sử dụng nam châm từ bộ điện TN kiểm tra dự đoán độ lớn dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào yếu tố: độ lớn từ trường; góc hợp phương đường sức từ với tiết diện vòng dây; diện tích vòng dây; tốc độ thay đổi số đường sức từ (thay đổi tốc độ góc hợp phương đường sức từ với diện tích vòng dây; thay đổi từ trường; thay đổi tốc độ biến dạng diện tích) Chƣơng TỔNG QUAN CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Ở mục này, nghiên cứu cơng trình KH nước giới Việt Nam NLKH, quy trình NCKH DH phát triển NLKH HS Thấy rằng, nước tiên tiến trọng đến DH phát triển NLKH HS, nhiên tiến trình DH chưa thể cách đầy đủ quy trình NCKH thiếu giai đoạn nghiên cứu tổng quan tiến trình DH 1.2 Cơ sở lí luận 1.2.1 Một số khái niệm 1.2.1.1 Khái niệm NCKH học sinh trường phổ thông - NCKH cách thức triển khai thực nội dung nghiên cứu để tạo sản phẩm mang tính khách quan DH tổ chức hoạt động để HS khơng chiếm lĩnh tri thức KH mà phát triển NLKH hình thành phẩm chất nhà KH - Hoạt động DH theo quy trình NCKH thực chất tổ chức hoạt động NCKH cho HS nhằm tìm kiếm tri thức theo đường nhận thức KH Với đối tượng HS phổ thông, hoạt động học theo quy trình NCKH hoạt động NCKH - NCKH trường phổ thơng q trình học tập để phát triển NLKH, tư KH phẩm chất NCKH thơng qua tiến trình DH theo quy trình NCKH 1.2.1.2 Khái niệm quy trình nghiên cứu khoa học Chúng tơi cho rằng: Quy trình NCKH đường, cách thức triển khai thực giai đoạn NCKH để tạo sản phẩm mang tính khách quan Các giai đoạn NCKH bao gồm giai đoạn (i) Quan sát - đặt câu hỏi nghiên cứu; (ii) Nghiên cứu tổng quan - Hình thành giả thuyết; (iii) Rút hệ từ giả thuyết - Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả; (iv) Tiến hành thí nghiệm kiểm tra hệ quả; (v) Xử lí liệu rút kết luận đúng/sai giả thuyết - Công bố kết nghiên cứu 1.2.1.3 Khái niệm lực khoa học học sinh phổ thông NLKH HS làm chủ lực thành phần NLKH giai đoạn NCKH vận hành chúng cách hợp lí để thực thành cơng nhiệm vụ đặt nhằm chiếm lĩnh tri thức KH hay tạo sản phẩm KH trình học tập trường phổ thông NLKH HS trường phổ thông bao gồm 10 NLTP (Bảng 1.3) 1.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học theo quy trình NCKH 1.2.2.1 Khái niệm dạy học theo quy trình NCKH DH Vật lí theo quy trình NCKH PPDH, người học trải nghiệm qua giai đoạn NCKH định hướng GV nhằm phát tri thức mới, PP vận dụng chúng để giải vấn đề gặp phải thực tiễn, qua rèn phẩm chất lực NCKH 1.2.2.2 Chuyển quy trình NCKH thành tiến trình dạy học Thực quan sát – Đặt câu hỏi nghiên cứu Hình thành giả thuyết Đề xuất phương án thực nghiệm kiểm tra giả thuyết Thực nghiệm kiểm tra giả thuyết Xử lí kết rút kết luận Giả thuyết Giả thuyết sai Rút kiến thức – Vận dụng kiến thức vào thực tế Hình 1.1.Sơ đồ tiến trình dạy học theo quy trình NCKH Xây dựng giả thuyết Nghiên cứu tổng quan 1.2.2.3 Sự khác nhà khoa học học sinh phổ thông NCKH Phẩm chất lực nhà KH hoàn thiện đạt mức độ cao, điều kiện làm việc thuận lợi, khả làm việc độc lập cao HS phổ thơng phẩm chất lực phát triển nhờ giúp đỡ, hỗ trợ tạo hội GV Sản phẩm nhà KH có tính có giá trị tri thức KH cho nhân loại, sản phẩm HS tri thức KH có tính họ 1.2.3 Giải pháp đưa giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” vào tiến trình dạy học 1.2.3.1 Định nghĩa tổng quan Trong DH Vật lí theo quy trình NCKH, chúng tơi cho rằng: Nghiên cứu tổng quan DH việc HS tìm hiểu câu chuyện lịch sử nhà KH trước trả lời câu hỏi nghiên cứu nào, từ xác định vấn đề cần giải đưa định hướng giải vấn đề cách rõ ràng 1.2.3.2 Mục đích đưa giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” vào tiến trình dạy học Để phù hợp với lứa tuổi HS THCS, lựa chọn tiêu đề “Những câu chuyện lịch sử vấn đề nghiên cứu” đưa vào tiến trình DH kiến thức vật lí lớp học hai trường hợp: Trường hợp Nếu nội dung “nghiên cứu tổng quan” liên quan đến giả thuyết hạn chế giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” đưa trước giai đoạn “hình thành giả thuyết” để giúp HS tránh sai lầm nhà KH vấn đề mà HS phải giải quyết, từ hình thành giả thuyết Trường hợp Nếu nội dung “Nghiên cứu tổng quan” liên quan đến 10 phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết, giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” đưa sau giai đoạn “hình thành giả thuyết” để giúp HS phát ý tưởng nhà KH, từ “lựa chọn hay đề xuất phương án thực nghiệm kiểm tra giả thuyết hợp lí” 1.2.3.3 Những khó khăn đưa “nghiên cứu tổng quan” vào tiến trình dạy học Ở mục chúng tơi xác định khó khăn, trở ngại yêu cầu HS “nghiên cứu tổng quan” để trả lời câu hỏi nghiên cứu khẳng định, HS không tự “nghiên cứu tổng quan” để trả lời câu hỏi nghiên cứu trình học tập lớp 1.2.3.4 Giải pháp đưa giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” vào tiến trình dạy học Cách GV tìm kiếm tư liệu lịch sử phát hiện, phát triển kiến thức để lựa chọn nội dung liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu (tổng quan) Sau đó, GV thơng báo cho HS địa tìm kiếm thơng tin giao nhiệm vụ học tập để HS xử lí thơng tin phục vụ cho nghiên cứu Cách GV tập hợp thông tin thành văn “Những câu chuyện lịch sử vấn đề nghiên cứu” giao nhiệm vụ học tập cho HS để HS xử lí thơng tin phục vụ cho nghiên cứu (phân tích, nhận xét, đánh giá thơng tin hay kiện đưa quan điểm nhận định cá nhân) 1.2.4 Thiết kế hoạt động dạy học theo quy trình NCKH Ở mục này, chúng tơi mơ tả chi tiết: Mục đích giai đoạn, nhiệm vụ GV, nhiệm vụ HS giai đoạn tiến trình DH theo quy trình NCKH 1.2.4.1 Một số đặc điểm lứa tuổi học sinh trung học sở 11 Đây lứa tuổi có bước nhảy vọt thể chất lẫn tinh thần tách dần khỏi thời thơ ấu để tiến sang giai đoạn phát triển cao để tạo nên khác biệt mặt phát triển: thể chất, trí tuệ, tình cảm, đạo đức,… Vì vậy, tiến trình DH theo QTKH phù hợp đối tượng HS THCS 1.2.4.2 Mục tiêu dạy học theo quy trình nghiên cứu khoa học Mỗi giai đoạn tiến trình DH theo quy trình NCKH cho biết mơi trường học tập HS, mục tiêu phát triển phẩm chất NLKH cho HS giai đoạn NCKH 1.2.4.3 Định hướng tổ chức hoạt động dạy hoạt động học theo quy trình nghiên cứu khoa học Ở mục chúng tơi mơ tả chi tiết: Mục đích, nhiệm vụ GV, nhiệm vụ HS giai đoạn tiến trình DH theo quy trình NCKH 1.2.4.4 Cấu trúc câu giả thuyết câu dự đoán Ở mục giới thiệu cấu trúc câu giả thuyết: “… Nếu … … …”; Cấu trúc câu dự đốn: “Nếu … mà … …” 1.2.4.5 Một số lưu ý dạy học theo quy trình NCKH Trong mục đưa số lưu ý dạy học theo quy trình NCKH là: thí nghiệm DH theo quy trình NCKH, kĩ thuật tổ chức hoạt động học cá nhân, học nhóm, trao đổi lớp với chuyên gia 1.2.5 Vai trò, nguyên tắc, mức độ dạy học theo quy trình NCKH 1.2.5.1 Vai trò dạy học theo quy trình NCKH DH theo quy trình NCKH phát bồi dưỡng HS giỏi, đam mê KH, đặc biệt giúp HS phát triển lực giải vấn đề thường gặp sống 12 1.2.5.2 Nguyên tắc dạy học theo quy trình NCKH (i) Về kiến thức: Đảm bảo gắn liền với dạy nội dung kiến thức KH; (ii) Về PPDH: giai đoạn tiến trình DH phải tuân theo PP nhận thức KH, “từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng, từ tư trừu tượng lại trở thực tế khách quan” theo Chu trình sáng tạo Razumopxki; (iii) Về quan điểm DH: triển khai hoạt động DH “lấy HS làm trung tâm”, có trọng tính tự lực HS; (iv) Về kĩ thuật DH: tạo hội để phát huy tối đa vốn kiến thức có khả sáng tạo HS hoạt động làm việc cá nhân, trao đổi nhóm, thảo luận lớp; (v) Về hình thức tổ chức DH: tổ chức hoạt động học theo giai đoạn NCKH, hỗ trợ HS phương tiện học, định hướng nghiên cứu cho HS tìm kiếm tri thức KH 1.2.5.3 Các mức độ dạy học theo quy trình nghiên cứu khoa học Mức HS biết về: quy trình NCKH, giai đoạn nghiên cứu học tập theo quy trình NCKH; Các kĩ thuật thực giai đoạn học tập; Hình thức học; Kĩ thuật làm việc theo nhóm, trao đổi lớp, làm việc cá nhân Sau hoạt động học tập hình thành kiến thức vật lí theo logic tiến trình NCKH giúp đỡ hỗ trợ GV; Mức HS thực hoạt động học tập hình thành kiến thức vật lí theo logic tiến trình NCKH HS tương tác với suốt trình hình thành kiến thức GV trợ giúp cần thiết; Mức HS định hướng nội dung nghiên cứu, trang bị học liệu cần thiết triển khai học tập theo quy trình NCKH để chiếm lĩnh tri thức khoa học; Mức HS định hướng vấn đề nghiên cứu, sau tự triển khai hoạt động nghiên cứu để hình 13 thành tri thức KH 1.2.6 Đánh giá NLKH học sinh học theo quy trình NCKH 1.2.6.1 Biểu NLTP học sinh học theo quy trình NCKH Bảng 1.3 Năng lực thành phần cấu thành lực khoa học Giai đoạn I Thực Năng lực TP Tiến hành TN Là khả người học sử dụng thiết quan làm bị, phương pháp thực hành, tìm kiếm tài liệu sát Đặt tượng vật lí hướng dẫn để thực thao tác lắp đặt câu mô tả tiến hành TN làm xuất trình, nghiên trình, tượng tượng Khả quan sát phát cứu xảy ra vấn đề cần nghiên cứu Khả sử hỏi xuất Mô tả dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt tượng, trình quan sát Phát vấn Là khả người học tái kiến đề phát biểu thức, tượng biết để so sánh vấn nghiên tượng mới, từ đặt câu hỏi nghiên cứu cứu dạng nguyên nhân, chất trình hay câu hỏi tượng xảy đề II Nghiên Tìm hiểu lịch Là khả người học tìm kiếm thơng cứu sử vấn đề nghiên tin, sử dụng kĩ đọc hiểu liệu có quan cứu định liên quan đến câu hỏi nghiên cứu để đưa Hình hướng đưa giả nhận xét, phân tích hay đánh giá thành giả thuyết đề cơng trình nghiên cứu công bố nhằm xác thuyết xuất phương án định vấn đề nghiên cứu giải thực nghiệm thực đến đâu, sở giải có quan nghiệm kiểm tra điểm khoa học đại hay khơng, từ giả thuyết định hướng đưa giả thuyết cá tổng để nhân giải pháp thực nghiệm để kiểm tra giả thuyết đưa Đưa giả Là khả người học đưa lập luận 14 thuyết nghiên cứu logic để hình thành giả thuyết có nhằm trả lời câu hỏi nghiên cứu có tính thuyết phục cao III Rút Rút hệ Là khả người học đưa dự hệ từ từ giả thuyết báo, phán đốn, suy đốn, dự đốn có tác giả thuyết dạng động đến giả thuyết nghiên cứu mà Đề đốn hay phán xuất dự kiểm chứng thực nghiệm phương án đoán, suy đoán thực xuất Là khả người học phân tích, suy luận nghiệm phương án thực để đề xuất phương án thực nghiệm kiểm tra nghiệm kiểm tra hệ cách đề xuất: công cụ thực hệ nghiệm, phương pháp thực nghiệm, dự báo kiểm tra hệ Đề kết để kiểm tra tính sai hệ Tiến Tiến hành TN Là khả người học sử dụng thiết hành thực kiểm tra dự đoán bị, sử dụng phương pháp thực hành, nghiệm ghi chép kết tìm kiếm tài liệu hướng dẫn để thực thao tác lắp đặt tiến hành TN IV kiểm tra giả thuyết nhằm kiểm tra hệ rút từ giả Xử lí kết thuyết Khả thu thập, xếp liệu cách khoa học thực nghiệm Xử lí liệu, Là khả người sử dụng cơng cụ phân tích số liệu tốn học, phần mềm, công nghệ thông tin để đánh giá kết xử lí liệu, khả tổng hợp kết quả, khả để đưa kết phân tích số liệu, khả đánh giá luận đúng/ kết thu từ thực nghiệm để rút kết sai giả thuyết luận đúng/sai giả thuyết đưa V Rút Rút kiến kiến thức thức hợp tri thức học sử dụng thuật ngữ khoa học để diễn đạt Vận dụng kiến Là khả người học phát tổng 10 VD kiến thức Là khả vận dụng tri thức KH, 15 thức vào tình phương pháp NCKH để giải tình mới 1.2.6.2 Tiêu chí mức độ hành vi đánh giá NLKH HS mức độ biểu hành vi HS tương ứng với NL thành phần gồm: Mức Không có biểu hành động tích cực thực nhiệm vụ giao Ý thức, trách nhiệm chưa cao học tập; Mức Có biểu thực nhiệm vụ giao, hiệu thấp; Mức Hoàn thành nhiệm vụ giao, chưa đạt kết mong đợi; Mức Hoàn thành tốt (xuất sắc) nhiệm vụ giao 1.2.6.3 Bảng kiểm theo báo mức độ hành vi NLKH Chúng xây dựng Bảng 1.4 Bảng kiểm mức độ báo hành vi lực thành phần lực khoa học mô tả biểu mức độ hành vi HS 10 NLTP NLKH 1.3 Cơ sở thực tiễn Kết khảo sát cho thấy, GV gặp nhiều khó khăn việc thiết kế tiến trình DH theo quy trình NCKH xác định tiêu chí đánh giá NLKH HS Kết luận Chƣơng Ở chương này, chúng tơi nghiên cứu lí luận liên quan đến phát triển đánh giá phát triển NLKH HS từ làm sở trả lời câu hỏi nêu sau nghiên cứu tổng quan Việc phân tích, xử lí thơng tin khảo sát thực tiễn giúp đánh giá thực trạng việc tổ chức DH phát triển NLKH GV trường phổ thông, phát khó khăn, nguyên nhân dẫn đến thực trạng Qua đó, chúng tơi đưa giải pháp khắc phục triển khai thiết kế nội dung tiến trình DH kiến thức “Điện từ học” để áp dụng cho HS THCS 16 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO QUY TRÌNH NCKH CHƢƠNG “ĐIỆN TỪ HỌC” 2.1 Phân tích chƣơng trình Điện từ học cấp THCS Chƣơng trình giáo dục phổ thơng hành 2.1.1 Vị trí kiến thức Điện từ học Chương trình giáo dục phổ thơng hành Điện từ học thuộc lĩnh vực Điện học, chiếm tỉ lệ 11,43% (20/175) tổng số tiết chương trình giáo dục mơn Vật lí cấp THCS Vì nội dung kiến thức Chương “Điện từ học” nội dung quan trọng Chương trình GDPT mơn Vật lí cấp THCS 2.1.2 Phân tích nội dung Chương “Điện từ học” DH Vật lí nhằm giúp HS rèn luyện phẩm chất phát triển NLKH, chưa Chương trình giáo dục phổ thơng hành trọng 2.2 Lựa chọn xếp logic kiến thức Chƣơng “Điện từ học” 2.2.1 Sắp xếp logic học Chương “Điện từ học” Sắp xếp lại Chương “Điện từ học” thành học với thời lượng 10 tiết, 10 tiết lại để dạy ứng dụng điện từ theo Chương trình hành Gồm: Bài Từ trường nam châm vĩnh cửu; Bài Từ trường dòng điện; Bài Cảm ứng điện từ 2.2.2 Thiết kế logic học “Từ trường nam châm vĩnh cửu” - Mục tiêu nội dung tri thức HS cần đạt: Theo mục tiêu cần đạt Chương trình giáo dục phổ thơng hành - Mục tiêu phát triển lực khoa học cho HS: Tiến trình DH nhằm mục tiêu phát triển 10 NLTP NLKH bảng 1.9 - Tiến trình DH theo quy trình NCKKH Hình 2.1 Sơ đồ logic hình thành kiến thức từ trường nam châm vĩnh cửu 17 Giai đoạn Thực quan sát Đặt câu hỏi nghiên cứu - Tiến hành thí nghiệm: Tương tác từ nam châm với đồng, nhôm, sắt, mạt sắt;Tương tác nam châm với nam châm, kim nam châm - Đặt câu hỏi: Tại nam châm hút, đẩy nam châm? Tại nam châm hút sắt, mạt sắt mà không hút đồng, nhôm? Giai đoạn 2a Hình thành giả thuyết: Có thể Giai đoạn 2b Nghiên cứu tổng quan Hình thành giả thuyết xung quanh nam châm - Nghiên cứu tổng quan: Nam châm điện trường hút sắt có linh hồn Nam châm hút hút đẩy điện sắt sắt nam châm có cấu tạo ngun tích Nếu mơi trường tử giống Nam châm phát xung xung quanh nam châm quanh khoảng trống phân điện trường có tử sắt rơi vào khoảng trống bị tính chất điện nam châm hút với lực hút vơ hình tích Những giả thuyết khơng đúng, cần có giả thuyết Trái Đất có từ trường - Giả thuyết mới: Môi trường vật chất xung quanh nam châm từ trường Hình dạng từ trường xung quanh nam châm khác khác Giai đoạn 3a Đề xuất Giai đoạn 3b Đề xuất phương án thí phương án thí nghiệm nghiệm kiểm tra giả thuyết kiểm tra giả thuyết Hệ quả: tương tác với vật nhỏ nhẹ; tương tác Hệ quả: tính chất, hình dạng (cho nam châm khác tương tác với mạt sắt cách gián tiếp) với vật nhiễm điện Giai đoạn 4a Tiến hành Giai đoạn 4b Tiến hành thí nghiệm kiểm thí nghiệm kiểm tra hệ tra hệ rút kết luận rút kết luận: Tiến hành thí nghiệm khảo sát hình 18 Nam châm không tương dạng nam châm thẳng, cách cho tác với vật nhỏ nhẹ nam châm tương tác với mạt sắt ngâm không tương tác với vật dầu nhiễm điện, nên mơi Tiến hành thí nghiệm khảo sát hình trường xung quanh nam dạng nam châm hình chữ U, cách châm khơng phải điện cho nam châm tương tác với mạt sắt trường ngâm dầu Tiến hành thí nghiệm xác định chiều đường sức từ cách di chuyển nam châm thử đường sức từ Giai đoạn Rút kiến thức Vận dụng kiến thức - Khái niệm, đặc điểm, tính chất, hình dạng từ trường - Vận dụng kiến thức để giải số tập, tình thực tiễn - Mục tiêu kiểm tra, đánh giá NLKH HS: xây dựng Bảng 2.2 Bảng kiểm báo hành vi NLKH HS “Từ trường nam châm vĩnh cửu” 2.3 Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm 2.3.1 Lí thiết kế, chế tạo Các TN Điện từ trường phổ thông đơn lẻ, chiếm nhiều không gian lớp học, nhiều thời gian chuẩn bị, chi phí cao Để DH theo quy trình NCKH cần thiết kế, chế tạo, bổ sung số thiết bị để HS học tập theo nhóm nhằm phát triển NLKH 2.3.2 Thiết kế TN Bài “Từ trường nam châm vĩnh cửu” - TN tương tác nam châm vĩnh cửu, gồm tương tác: nam châm với nam Hình 2.4 Thí nghiệm tương tác nam châm vĩnh cửu 19 châm (1), nam châm với kim nam châm (6); nam châm với kim loại khác nhau: sắt (4), mạt sắt (5), đồng (3), nhôm (2) 2.3.3 Thiết kế, chế tạo TN Bài “Từ trường dòng điện” - Bộ phận chung Bảng mạch điện: chất 10 mica; kích thước 20 x 30 cm; Ắc quy (1); Công tắc (2) liệu Hình 2.6 Bố trí lắp đặt thí nghiệm - Hình ảnh từ phổ từ trường dòng điện qua dạng dây dẫn Hình 2.7 Hình 2.8 Hình Kết luận Chƣơng Dựa lí luận phát triển đánh giá NLKH HS DH theo quy trình NCKH chúng tơi xây dựng logic tiến trình xây dựng kiến thức thiết kế tiến trình DH học, xây dựng bảng kiểm báo hành vi NLKH HS Ngồi ra, chúng tơi thiết kế chế tạo thí nghiệm để hỗ trợ việc tổ chức DH nhằm phát triển NLKH HS 20 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích TNSP Nhằm kiểm tra tính đắn giả thuyết KH đặt ra: Nếu xây dựng tiến trình DH dựa theo quy trình NCKH vận dụng vào DH kiến thức vật lí Điện từ học cấp THCS phát triển NLKH HS 3.2 Nội dung TNSP Triển khai DH theo quy trình NCKH với ba học thiết kế Chương áp dụng đối tượng HS lớp lớp trường THCS địa bàn Thành phố Hà Nội 3.3 Phƣơng pháp TNSP Đối tượng GV giáo viên trường triển khai TNSP Đối tượng HS thực nghiệm: khơng có nhiều khác biệt trình độ nhận thức hay lứa tuổi; khơng phân biệt loại hình trường cơng lập hay ngồi tư thục; khơng phân biệt giới hay thành tích học tập Hai đối tượng HS tham gia thực nghiệm gồm: Nhóm HS tình nguyện nhóm học theo lớp Triển khai TNSP HS kết thúc Chương “Điện học” 3.4 Kết thực nghiệm 3.4.1 Đánh giá định tính Sử dụng Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 2.4 để đánh giá mức độ đạt HS phiếu phản hồi ba học Kết thực nghiệm: Đa số NLTP NLKH phát triển Bài Bài so với Bài 3.5.2 Đánh giá tiến học sinh Lựa chọn lớp/nhóm thực nghiệm 01 HS có kết tương đối cao ba để so sánh mức độ phát triển bốn NLTP cốt lõi NLKH Kết quả: HS lựa chọn phát triển bốn NLTP NLKH 21 3.5.3 Đánh giá định lƣợng Đánh giá: Sự phát triển NLKH HS trường; phát triển NLKH HS khối lớp so với HS khối lớp 9; phát triển NLTP NLKH tất HS tham gia thực nghiệm a) Đánh giá phát triển NLKH HS trường TNSP Biểu đồ 3.2 Mức độ NLTP HS lớp trường Hoàng Hoa Thám 100 80 60 40 Mức 20 Mức B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 NL1 NL2 NL3 NL4 NL5 NL6 NL7 NL8 NL9 Mức Mức NL10 b) Đánh giá phát triển NLKH HS lớp lớp Biểu đồ 3.7 Mức độ NLTP học sinh lớp lớp Bài Mức 100 Mức 50 Mức B3NL2_ B3NL2_9 B3NL4_ B3NL4_9 B3NL5_ B3NL5_9 B3NL6_ B3NL6_9 Mức c) Đánh giá phát triển 10 NLTP HS tham gia thực nghiệm Số HS tham gia đánh giá: Bài 1: 77 HS; Bài 2: 66; Bài 3: 62 HS Số liệu (%) lực thành phần 100 Bài Bài Bài Mức 14.29 1.52 1.61 Mức 19.48 3.03 1.61 Mức 36.36 25.76 22.58 Mức Mức Mức Mức Mức 29.87 69.7 74.19 Biểu đồ 3.11 Mức độ NLTP Mức tăng dần lên sau Bài 50 Bài Bài 22 Biểu đồ NLTP cho kết quả: mức độ hành vi 10 NLTP HS ba học với kết đánh giá định tính định lượng Kết luận Chƣơng Kết đánh giá cho phép khẳng định, DH theo quy trình NCKH có tác dụng phát triển NLKH HS Vì số lượng thiết bị DH điều kiện thời gian nghiên cứu đề tài có hạn, nên đề tài triển khai TNSP phạm vi hẹp, kết thực nghiệm chưa khẳng định hết giá trị tiến trình DH theo quy trình NCKH mà đề tài xây dựng 23 KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Luận án tiến hành TNSP kết TNSP cho thấy tiến trình DH ba học hình thành kiến thức Điện từ học theo quy trình NCKH phát triển NLKH cho HS THCS Kết khẳng định đắn giả thuyết đề tài KH Đề xuất nghiên cứu đề tài 2.1 Nghiên cứu để thiết kế học về: Cơ học, Nhiệt học, Quang học hay Hóa học, Sinh học trường phổ thơng để hình thành hệ thống học hình thành kiến thức theo logic NCKH 2.2 Nghiên cứu để thiết kế tiến trình DH theo quy trình NCKH nội dung ứng dụng vật lí đời sống để vận dụng DH hay hướng dẫn HS NCKH 2.3 Nghiên cứu để thiết kế hệ thống câu hỏi, tập, tên đề tài KH để làm công cụ phát triển đánh giá NLKH HS 2.4 Nghiên cứu xây dựng tiêu chí đánh giá phẩm chất NCKH HS phổ thông để phát kịp thời tài 2.5 Đề xuất đưa DH theo quy trình NCKH vào học phần PPDH mơn Vật lí chương trình đào tạo trường sư phạm để nâng cao chất lượng đào tạo GV Khuyến nghị 3.1 Với Bộ Giáo dục Đào tạo 3.1.1 Triển khai áp dụng diện rộng DH theo quy trình NCKH 3.1.2 Phổ biến tiêu chí đánh giá NLKH HS đến GV để tháo gỡ khó khăn việc đánh giá q trình, đánh giá tiến HS 24 3.2 Với giáo viên trung học 3.2.1 Nghiên cứu tiến trình DH theo quy trình NCKH để vận dụng vào DH mơn KH trường phổ thơng 3.2.2 Nghiên cứu hình thức tổ chức DH theo quy trình NCKH để áp dụng nhiều giai đoạn trình DH nhằm phát triển NLKH HS trường phổ thông  ... giáo dục mơn Vật lí cấp THCS Vì nội dung kiến thức Chương “Điện từ học nội dung quan trọng Chương trình GDPT mơn Vật lí cấp THCS 2.1.2 Phân tích nội dung Chương “Điện từ học DH Vật lí nhằm giúp... dung tiến trình DH kiến thức “Điện từ học để áp dụng cho HS THCS 16 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO QUY TRÌNH NCKH CHƢƠNG “ĐIỆN TỪ HỌC” 2.1 Phân tích chƣơng trình Điện từ học cấp THCS Chƣơng... 1.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học theo quy trình NCKH 1.2.2.1 Khái niệm dạy học theo quy trình NCKH DH Vật lí theo quy trình NCKH PPDH, người học trải nghiệm qua giai đoạn NCKH định hướng GV nhằm