Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “mắt các dụng cụ quang” vật lí 11 trung học phổ thông với việc sử dụng thí nghiệm

Một số thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh .... Các biện pháp phát triển năng lực tự học của học s

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VÕ VĂN TÚ

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ

NGHIỆM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Thừa Thiên Huế, năm 2017

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VÕ VĂN TÚ

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG”VẬT

LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM

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

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS LÊ VĂN GIÁO

Thừa Thiên Huế, năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các

số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả

Võ Văn Tú

Lời Cảm Ơn

Hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo

PGS TS Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình

Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân và bạn bè đã dành nhiều tình cảm, động viên khích lệ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

và hoàn thành luận văn này

Huế, tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn

Võ Văn Tú

iii

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VÀ SƠ ĐỒ 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lí do chọn đề tài 6

2 Lịch sử vấn đề cần nghiên cứu 7

3 Mục tiêu đề tài 9

4 Giả thuyết khoa học 9

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

6 Đối tượng nghiên cứu 10

7 Phạm vi nghiên cứu 10

8 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 10

9 Dự kiến đóng góp mới của đề tài 11

10 Cấu trúc của luận văn 11

NỘI DUNG 12

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

1.1 Năng lực 12

1.1.1 Khái niệm năng lực 12

1.1.2 Năng lực học sinh 13

1.2 Năng lực tư học 19

1.2.1 Khái niệm năng lực tự học 19

1.2.2 Các năng lực thành tố 21

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động tự học 22

1.4 Thực trạng về việc phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học vật lí

ở THPT hiện nay 22

1.4.1 Khảo sát thực trạng 22

1.4.2 Nhận thức của giáo viên và học sinh về tự học 23

1.4.3 Thực trạng về phát triển năng lực tự học cho học sinh ở trường THPT hiện nay nói chung và trong dạy học vật lí nói riêng 23

1.4.4 Thực trạng về tự học của học sinh hiện nay 24

1.5 Một số thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh 24

1.5.1 Thuận lợi 24

1.5.2 Khó khăn 24

1.6 Các biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh với việc sử dụng thí nghiệm vật lí 25

1.7 Quy trình thiết kế tiến trình dạy học theo hướng phát triển NL tự học cho HS với việc sử dụng TN 26

1.8 Kết luận chương 1 28

Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM 30

2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT 30

2.1.1 Đặc điểm của chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 30

2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 31

2.2 Một số thí nghiệm trong chương “Mắt Các dụng cụ quang” 33

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đường đi của tia sáng (đơn sắc) qua lăng kính theo hình 2.1 33

2.2.2 Thí nghiệm 2: Đường đi của chùm sáng trắng qua lăng kính theo hình 2.2 33

2.2.3 Thí nghiệm 3: Ghép các thấu kính để có hệ thấu kính có độ tụ theo yêu cầu 33

2.2.4 Thí nghiệm 4: Cách tạo ảnh qua thấu kính hội tụ 34

2.2.5 Thí nghiệm 5: Ảnh qua thấu kính hội tụ như hình 2.5 34

2.2.6 Thí nghiệm 6: Lăng kính phản xạ toàn phần như hình 2.6 35

2.2.7 Thí nghiệm 7: Phân loại thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì bằng chùm

tia sáng song song như hình 2.7 35

2.2.8 Thí nghiệm 8: Nhận biết TKHT và THPK qua sự tạo ảnh như hình 2.8 35 2.2.9 Thí nghiệm 9: TN về kính lúp như hình 2.9 36

2.3 Thiết kế một số bài dạy học sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh 36

2.3.1 Bài: LĂNG KÍNH 36

2.3.2 Bài THẤU KÍNH MỎNG (tiết 1) 47

2.3.3 Bài MẮT (tiết 1) 57

2.4 Kết luận chương 2 69

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 70

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 70

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 70

3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 70

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 70

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 70

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 71

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 71

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 71

3.3.2 Quan sát giờ học 71

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 72

3.4.1 Đánh giá về hoạt động của giáo viên và học sinh trong các giờ học 72

3.4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 73

3.5 Kết quả chương 3 77

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC

PTDH Phương tiện dạy học SGK Sách giáo khoa

THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TKHT Thấu kính hội tụ TKPK Thấu kính phân kì

TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm

TNVL Thí nghiệm vật lí

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Trang

BẢNG

Bảng 1.1: Năng lực chuyên biệt môn Vật lí 15

Bảng 1.2 Cấp độ các năng lực 18

Bảng 3.1: Số liệu HS các nhóm thực nghiệm và đối chứng 71

Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 74

Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất 74

Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất tích lũy 75

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 75

BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm TNg và ĐC 74

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 75

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất tíchlũy 75

HÌNH Hình 2.1 Đường đi của tia sáng (đơn sắc) qua lăng kính 33

Hình 2.2 Đường đi của chùm sáng trắng qua lăng kính 33

Hình 2.3 Một số loại thấu kính 33

Hình 2.4 Ảnh qua thấu kính hội tụ 34

Hình 2.5 Lăng kính phản xạ toàn phần 35

Hình 2.6 Phân loại thấu kính 35

Hình 2.7 Nhận biết TKHT và THPK 35

Hình 2.8 Ảnh qua kính lúp 36

SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Tiến trình dạy học 27

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc chương “Mắt Các dụng cụ quang” 32

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trước những đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng nguồn nhân lực phục vụ cho thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế của đất nước ta, mỗi người cần không ngừng phấn đấu học tập, biết phát huy nội lực, thể hiện được bản lĩnh hoạt động cá nhân, biết vận dụng kiến thức khoa học vào cuộc sống, không tư duy và hành động theo những khuôn mẫu có sẵn Vì vậy, những phẩm chất và năng lực của học sinh, cũng như tính tích cực, tự lực và sáng tạo của người học cần phải được rèn luyện và phát triển ngay từ khi còn ở trường phổ thông

Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị

trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đã khẳng định: “Chuyển

mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học Học đi đôi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội…” [1]

Nhằm đáp ứng được yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho quá trình phát triển đất nước, đòi hỏi Giáo dục phải đổi mới một cách căn bản và toàn diện theo định hướng phát triển năng lực của người học Trong đổi mới dạy học theo tiếp cận năng lực cần thiết phải xác định hệ thống phẩm chất và năng lực cần thiết của học sinh phổ thông và các mức độ đạt được của từng năng lực trong hệ thống năng lực đó, cũng như việc đổi mới cách thức kiểm tra đánh giá theo năng lực từ đó giúp giáo viên đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục

Để đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển phẩm chất và

năng lực của học sinh [2], chương trình giáo dục phổ thông phải hướng tới phát

triển cho người học những phẩm chất và năng lực chung mà mỗi người sống trong thế kỷ XXI cần phải có, đồng thời hướng tới phát triển các năng lực chuyên biệt liên quan đến từng môn học, từng lĩnh vực hoạt động giáo dục Thế kỷ XXI trong xu thế toàn cầu hóa và cuộc cách mạng 4.0 đã đem đến sự biến đổi nhanh chóng của xã

hội Trong bối cảnh đó, để có thể đứng vững và phát triển đòi hỏi thế hệ trẻ phải có năng lực tự học, để có thể tự học suốt đời và tự hoàn thiện bản thân Bởi vậy, bồi dưỡng và phát triển cho học sinh hệ thống năng lực chung và năng lực chuyên biệt, trong đó có năng lực tự học là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong dạy học

ở trường phổ thông hiện nay

Chương trình giáo dục phổ thông hiện hành về cơ bản vẫn theo hướng tiếp cận nội dung, chạy theo khối lượng kiến thức, còn nặng tính hàn lâm…Dạy học tiếp

cận nội dung hướng tới việc dạy cho học sinh “biết cái gì”, còn dạy học tiếp cận năng lực phải hướng tới việc “học sinh làm được cái gì từ cái đã biết” Nghĩa là,

trong tiếp cận theo định hướng năng lực đòi hỏi học sinh phải làm hoặc vận dụng được gì hơn là biết được những gì Tránh được tình trạng biết rất nhiều nhưng làm hoặc vận dụng không được bao nhiêu; biết những điều rất cao siêu, nhưng không làm được những việc rất thiết thực trong cuộc sống thường nhật… [8]

Chương “Mắt Các dụng cụ quang”, vật lí 11 THPT là một chương có nhiều kiến thức liên quan đến thực tế, kỹ thuật và đời sống, HS có nhiều kiến thức, kinh nghiệm liên quan đến các hiện tượng, quá trình vật lí trong chương này Do đó, trong quá trình dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang”, GV có nhiều cơ hội để phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, qua đó góp phần phát triển năng lực tự học cho HS

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn để tài nghiên cứu: “Phát triển

năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 Trung học phổ thông với việc sử dụng thí nghiệm”

2 Lịch sử vấn đề cần nghiên cứu

Tự học là một vấn đề được các nhà khoa học quan tâm từ rất lâu Năng lực tự học là một trong những năng lực cốt lõi mà mỗi HS phải đạt được trước khi tham gia vào cuộc sống trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp 4.0 Phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua thí nghiệm đã được nhiều người quan tâm, nhất là trong thời gian gần đây

Những nghiên cứu về cơ sở lí luận của tự học, đã có các tác giả như: Nguyễn Cảnh Toàn, Thái Duy Tuyên, Lưu Xuân Mới, Lê Công Triêm, Lê Đình, Trần Huy

Hoàng [9] [16] [27] [28] [29] [30] [32] … Trong những nghiên cứu này các tác giả

đã xây dựng khá hoàn chỉnh lí luận về tự học, coi tự học là một hình thức, một phương pháp học tập cơ bản và cốt lõi đối với người học Đặc biệt, trong các nghiên cứu của mình các tác giả rất chú trọng đến việc phát triển năng lực tự học cho HS, sinh viên bằng nhiều biện pháp khác nhau

Trong thời gian qua đã có các luận văn nghiên cứu về vấn đề tự học và các biện pháp tổ chức hoạt động dạy học cho HS THPT, như: “Nghiên cứu và sử dụng thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh trong dạy học chương

“Điện tích-Điện trường” và “Dòng điện không đổi” của Nguyễn Tường Thảo Uyên [34] Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Thị Thiên Nga với đề tài "Nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT thông qua các biện pháp tổ chức hoạt động tự học cho HS" [17] Tác giả Nguyễn Phú Đồng [10] trong đề tài “Nghiên cứu sử dụng bài tập vật lí theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần “Dòng điện không đổi”, Vật lí 11 Trung học phổ thông” trong đó tác giả tuyển chọn và xây dựng được hệ thống các bài tập vật lí phần “Dòng điện không đổi” theo hướng rèn luyện kĩ năng tự học cho học sinh trung học phổ thông (THPT) và các biện pháp sử dụng bài tập vật lí có hiệu quả nhằm bồi dưỡng năng lực tự học, góp phần nâng cao chất lượng học tập phần “Dòng điện không đổi” của học sinh THPT Trong đề tài “Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong chương động học chất điểm vật lí 10 qua việc khai thác

và sử dụng bài tập vật lí” của Võ Thị Cẩm Quyên [20] đã trình bày khá đầy đủ cơ sở lí luận về tự học, khai thác hệ thống bài tập và đưa ra các biện pháp bồi dưỡng năng lực

tự học cho học sinh trong giờ lên lớp, tự học ở nhà và thông qua kiểm tra đánh giá…

Về việc khai thác, sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực tự lực của học sinh ở trường phổ thông cũng có nhiều tác giả đề cập đến như:

Tác giả Lê Văn Giáo trong đề tài: “Nghiên cứu quan niệm của học sinh về

một số khái niệm vật lí trong phần Quang học, Điện học và việc giảng dạy các khái niệm đó ở trường Trung học cơ sở”, đã đi sâu nghiên cứu cơ sở lí luận của thí

nghiệm tự tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo để khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học vật lí [12]

Huỳnh Trọng Dương với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí

nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học cơ sở” [11], trong luận án của mình tác giả nghiên cứu về

vai trò của thí nghiệm vật lí với việc phát huy tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh ở trường phổ thông, đồng thời đã xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

Tuy nhiên, do xuất phát từ các mục đích khác nhau nên các công trình nghiên cứu trên chưa đi sâu vào việc sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS trong dạy học vật lí ở trường THPT Với đề tài của mình, trên cơ

sở kế thừa những nghiên cứu lí luận của các công trình của các tác giả đi trước, chúng tôi chú trọng đến việc nghiên cứu sử dụng các thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang học”, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT

3 Mục tiêu đề tài

Đề xuất được các biện pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh và vận dụng vào dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tự học với việc sử dụng thí nghiệm và vận dụng vào tổ chức quá trình dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực tự học cho học sinh, qua đó nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài cần phải thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm trong phát triển năng lực tự học cho học sinh

- Nghiên cứu đề xuất các biện pháp phát triển năng lực tự học cho học sinh với sự hỗ trợ của thí nghiệm vật lí

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc nội dung chương: “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT

- Nghiên cứu thực trạng về việc phát triển năng lực tự học cho HS trong dạy học vật lí ở các trường THPT trên địa bàn Thành phố Pleiku - Tỉnh Gia Lai

- Thiết kế một số kiến thức trong chương “Mắt Các dụng cụ quang” theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS qua việc sử dụng thí nghiệm vật lí

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả và rút ra kết luận

6 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang”, Vật lí 11 THPT theo

hướng phát triển năng lực tự học cho HS

7 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong chương “Mắt Các dụng cụ quang”, Vật lí 11 THPT

8 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

8.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, các Chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các sách, bài báo, tạp chí chuyên ngành về dạy học và đổi mới phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT

Nghiên cứu cơ sở lí luận về đổi mới phương pháp dạy học vật lí phổ thông, các luận văn có liên quan đến đề tài Nghiên cứu cơ sở lí luận về tự học và phát triển năng lực tự học

Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, tài liệu tham khảo lớp 11 vật lí THPT Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên môn Vật lí THPT

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Điều tra bằng phiếu thăm dò về việc sử dụng thí nghiệm ở trường THPT và năng lực tự học của học sinh ở một số trường phổ thông trên địa bàn thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai

Tiến hành dự giờ một số GV tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố Pleiku, trao đổi về thực trạng dạy học phần “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai

8.4 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí các kết quả TNSP nhằm kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm

đối tượng (thực nghiệm và đối chứng)

9 Dự kiến đóng góp mới của đề tài

- Đề xuất các biện pháp phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của thí nghiệm

- Xây dựng được quy trình thiết kế bài dạy theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của thí nghiệm

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương “Mắt Các dụng

cụ quang” theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của thí nghiệm, thể hiện qua 03 bài học cụ thể: Lăng kính; Thấu kính mỏng; Mắt

10 Cấu trúc của luận văn

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tự học của

học sinh trong dạy học vật lí

Chương 2: Tổ chức dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT

theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh với việc sử dụng thí nghiệm

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

NỘI DUNG Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1.1 Năng lực

1.1.1 Khái niệm năng lực

Nói đến khái niệm năng lực đã có nhiều định nghĩa và cách tiếp cận khác

nhau Theo từ điển Tiếng Việt (Hoàng Phê), “Năng lực: 1 Khả năng, điều kiện chủ

quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó 2 Phẩm chất tâm lý

và sinh lý tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [18]

Trong từ điển Hán Việt của tác giả Nguyễn Lân, năng lực được cho là “khả

năng đảm nhiệm công việc và thực hiện tốt công việc đó nhờ có phẩm chất đạo đức

và trình độ chuyên môn” [14]

Trong chương trình giáo dục phổ thông của Quebec (Canada), người ta xem

“Năng lực là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái

độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định” [8]

Theo tâm lý học, năng lực là tổ hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm lý của cá nhân (như hứng thú, niềm tin, ý chí…) phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao

F.E Weinert (OECD, 2001) định nghĩa: “Năng lực là những khả năng và kỹ

xảo học được hoặc sẳn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẳn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn

đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” [37]

Mặc dầu cách diễn đạt có khác nhau nhưng các định nghĩa đều có điểm chung, đều xem năng lực là một phẩm chất tâm sinh lý, là một hệ thống tổ hợp các kiến thức, kỹ năng, thái độ, động cơ… của cá nhân, được thể hiện ra bên ngoài khi

cá nhân vận dụng linh hoạt hệ thống này để giải quyết các vấn đề trong tình huống

cụ thể một cách có hiệu quả và có phẩm chất đạo đức

1.1.2 Năng lực học sinh

1.1.2.1 Khái niệm

OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã thực hiện một nghiên cứu về các năng lực cần đạt của học sinh trong thời kì kinh tế tri thức Họ đã đưa ra

khái niệm về năng lực như sau: “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu

phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể” [24]

F.E Weinert cho rằng “Năng lực của học sinh là sự kết hợp hợp lý kiến thức, kỹ

năng và sự sẳn sàng tham gia để cá nhân hành động có trách nhiệm và biết phê phán tích cực hướng tới giải pháp cho các vấn đề” [37]

Theo Nguyễn Thị Minh Phương: “Năng lực cần đạt của học sinh THPT là tổ

hợp nhiều khả năng và giá trị được cá nhân thể hiện thông qua các hoạt động có kết quả” [19]

Theo Lương Việt Thái và các cộng sự: “Năng lực cần đạt của học sinh phổ

thông là tổ hợp nhiều khả năng và giá trị cơ bản được cá nhân thể hiện thông qua các hoạt động có kết quả” [24]

Như vậy, năng lực của học sinh chính là khả năng làm chủ và vận dụng một cách hợp lí, linh hoạt các kiến thức, kĩ năng, thái độ và động cơ… (phù hợp với lứa tuổi) của cá nhân học sinh để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả các yêu cầu phức hợp trong hoàn cảnh cụ thể

1.1.2.2 Hệ thống năng lực học sinh

Theo dự thảo chương trình giáo dục phổ thông 2017 [7], năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kì một con người nào cũng cần có để sống, học tập và làm việc Các hoạt động giáo dục (bao gồm các môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau, nhưng đều hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển các năng lực của học sinh

Các năng lực chung được hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống, đáp ứng yêu cầu của nhiều loại hình hoạt động khác nhau

Có ba dấu hiệu quan trọng cần chú ý về năng lực của học sinh:

- Năng lực không chỉ là khả năng tái hiện tri thức, thông hiểu tri thức, kĩ năng học được…mà quan trọng là khả năng hành động, ứng dụng/vận dụng tri thức, kĩ năng học được để giải quyết những vấn đề của cuộc sống đang đặt ra đối với các em

- Năng lực không chỉ là vốn kiến thức, kĩ năng, thái độ sống phù hợp với lứa tuổi mà là sự kết hợp hài hòa của cả ba yếu tố này, thể hiện ở khả năng hành động (thực hiện) hiệu quả, mong muốn hành động và sẵn sàng hành đông để đạt được mục đích đề ra (gồm động cơ, ý chí, sự tự tin và trách nhiệm xã hội…)

- Năng lực được hình thành và phát triển trong quá trình thực hiện các nhiệm

vụ học tập ở trong lớp học và ở ngoài lớp học Nhà trường là môi trường giáo dục chính thống giúp học sinh hình thành những năng lực chung, năng lực chuyên biệt phù hợp với lứa tuổi, song đó không phải là nơi duy nhất Những môi trường khác như gia đình, cộng đồng…cũng góp phần bổ sung và hoàn thiện các năng lực của học sinh

Chương trình giáo dục phổ thông nhằm hình thành và phát triển cho học sinh những năng lực chủ yếu sau (gồm 3 NL chung và 7 NL riêng):

1 Năng lực tự chủ và tự học;

2 Năng lực giao tiếp và hợp tác;

3 Năng lực sáng tạo và giải quyết vấn đề;

1.1.2.3 Hệ thống các năng lực chuyên biệt môn Vật lí

Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong dạy học từng môn, trong đó năng lực chuyên biệt môn Vật lí đối với HS được xây dựng dựa trên đặc thù môn học [4][5][6][13] Môn Vật lí giúp hình thành các năng lực sau:

Năng lực tư duy; Năng lực hợp tác; Năng lực thực nghiệm; Năng lực quan sát; Năng lực sáng tạo; Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề…

Tuy nhiên việc hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như một chỉnh thể là việc làm hết sức khó khăn và đòi hỏi cần có thời gian Do đó ta cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần

Tiếp theo, ta cần chỉ ra các thao tác liên quan đến từng năng lực thành phần,

mà các thao tác này có thể nhận biết được và đưa ra chỉ bảo rõ ràng về mức độ chất lượng của từng thao tác Giống như kĩ năng, chất lượng các thao tác có thể được đánh giá dựa trên sự thuần thục, tốc độ thực hiện, độ chính xác của thao tác…

Nói tóm lại khi muốn đánh giá một năng lực, ta cần làm rõ nội hàm năng lực

đó bằng cách chỉ ra những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần có làm nền tảng cho việc thể hiện, phát triển năng lực đó, sau đó xây dựng các công cụ đo kiến thức, kĩ năng, thái độ quen thuộc

Khi xây dựng các công cụ đánh giá, ta có thể xây dựng công cụ đánh giá từng thành tố hoặc các chỉ số hành vi của năng lực, tuy nhiên để việc đánh giá được chính xác và có độ tin cậy cao, ta đánh giá bằng nhiều công cụ đánh giá khác nhau

Mỗi môn học trong nhà trường trên cơ sở hệ thống năng lực chung của HS phổ thông và đặc điểm, nội dung của môn học để xác định những năng lực mà môn học có thể góp phần hình thành và phát triển cho HS trong quá trình dạy học Đối với bộ môn Vật lí có thể góp phần hình thành và phát triển cho HS những năng lực sau (bảng 1.1)

Bảng 1.1: Năng lực chuyên biệt môn Vật lí Nhóm năng lực

thành phần (NLTP) Năng lực thành phần trong môn Vật lí

- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí

- K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm

vụ học tập

- K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

- P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí

- P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật

lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí

- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí

- P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí

- P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí

- P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được

- P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

- P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này

- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)

- X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp

- X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí

- X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí

- C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh

kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân

- C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí

và ngoài môn Vật lí

- C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí - các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại

- C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử

Để đánh giá và giúp GV phân loại HS, người ta cũng đưa vào bảng phân cấp

độ năng lực thành 3 bậc (bảng 1.2)

KII Vận dụng kiến

thức

- Xác định và sử dụng kiến thức vật

lí trong tình huống đơn giản

- Sử dụng phép tương tự

KIII Liên kết và chuyển

tải kiến thức

- Vận dụng kiến thức trong tình huống có phần mới mẻ

- Lựa chọn được đặc tính phù hợp

- Áp dụng, mô tả các phương pháp vật lí, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm

PII Sử dụng các

phương pháp chuyên biệt

- Sử dụng các chiến lược giải bài tập

- Lập kế hoạch và tiến hành thí nghiệm đơn giản

- Mở rộng kiến thức theo hướng dẫn

PIII Lựa chọn và vận

dụng các phương pháp chuyên biệt để giải quyết vấn đề

- Lựa chọn và áp dụng một cách có mục đích và liên kết các phương pháp chuyên môn, bao gồm cả thí nghiệm đơn giản và toán học hóa

- Tự chiếm lĩnh kiến thức

- Đặt câu hỏi về đối tượng

XII Sử dụng hình

thức diễn tả phù hợp

- Diễn tả một đối tượng bằng ngôn ngữ vật lí và có cấu trúc

- Biện giải về một đối tượng

- Lí giải các nhận định

XIII Tự lựa chọn cách

diễn tả và sử dụng

- Lựa chọn, vận dụng

và phản hồi các hình thức diễn tả một cách

có tính toán và hợp lí

- Thảo luận về mức

độ giới hạn phù hợp của một chủ đề

Năng lực

cá thể

CI

- Áp dụng sự đánh giá có sẵn

- Nhận thấy tác động của kiến thức vật lí

- Phát biểu được bối cảnh công nghệ đơn giản dưới nhãn quan vật lí

CII

- Bình luận những đánh giá đã có

- Đưa ra những quyết định theo các khía cạnh đặc trưng của vật lí

- Phân biệt giữa các bộ phận vật lí

và các bộ phận khác của việc đánh giá

CIII

- Tự đưa ra những đánh giá của bản thân

- Đánh giá ý ghĩa của các kiến thức vật lí

- Sử dụng các kiến thức vật lí như nền tảng quả quá trình đánh giá các đối tượng

- Sắp xếp các hiện tượng vào một bối cảnh vật lí

1.2 Năng lực tư học

1.2.1 Khái niệm năng lực tự học

Để HS có thể tự học và học suốt đời cần phải hình thành và phát triển ở người học năng lực tự học Chỉ khi đã có được năng lực tự học trong bản thân mình thì người học mới tự mình tiến hành học tập một cách có tự chủ, độc lập, sáng tạo trước đòi hỏi của giáo dục đào đạo ngày nay

Có nhiều quan điểm về tự học được các nhà khoa học nghiên cứu theo những cách tiếp cận dưới các góc độ khác nhau

Theo G.D Sharma [22]: “Một phương pháp dạy học hiệu quả, giúp cá nhân

lĩnh hội được những tri thức và kỹ năng khác nhau một cách thỏa đáng gọi là phương pháp tự học” Ở đây tác giả nhìn nhận tự học như là một phương pháp dạy

học diễn ra dưới sự hướng dẫn, tổ chức của người GV trong quá trình DH

Tác giả N.A Rubakin cho rằng: “Tự học là quá trình lĩnh hội tri thức, kinh

nghiệm xã hội, lịch sử trong điều kiện thực tiễn hoạt động cá nhân bằng cách thiết lập các mối quan hệ, cải tiến kinh nghiệm ban đầu, đối chiếu với các mô hình phản ánh hoàn cảnh thực tại, biến tri thức của loài người thành vốn tri thức, kinh nghiệm, kỹ năng, kỹ xảo của bản thân chủ thể” [21] Như vậy, tác giả coi tự học là

một hoạt động nhận thức độc lập của cá nhân để tự tìm lấy tri thức

Lưu Xuân Mới quan niệm: “Tự học là hình thức hoạt động nhận thức của cá

nhân, nhằm nắm vững hệ thống tri thức và kỹ năng do chính bản thân tiến hành ở trên lớp, ở ngoài lớp theo hoặc không theo chương trình va sách giáo khoa đã được quy định” [16]

Nguyễn Cảnh Toàn quan niệm: “Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử

dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tỏng hợp,…) và có khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ), cùng các phẩm chất của mình rồi cả động cơ, tình cảm, cả nhân sinh quan, thế giới quan (như tính trung thực, khách quan, ý chí tiến thủ, không ngại khó, ngại khổ, kiên trì, nhẫn nại, lòng say mê khoa học,…) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó”[28][29] Như vậy theo tác giả, tự học bao gồm

nhiều thao tác, hành động tích cực, tự chủ và có ý thức cao của bản thân người học,

tự học là hoạt động diễn ra trong giờ học hoặc ngoài giờ lên lớp và ở đó không có

sự giúp đỡ trực tiếp của người thầy

Theo tác giả Thái Duy Tuyên: “Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến

thức, kỹ năng, kỹ xảo…và kinh nghiệm lịch sử xã hội loài người nói chung và của chính bản thân người học” [33] Ở đây tác giả nhìn nhận tự học dưới góc độ nhận

thức của người học, người học hoàn toàn độc lập để có thể chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và cả kinh nghiệm lịch sử của xã hội

Theo tác giả Lê Công Triêm: “tự học là khả năng tự mình tìm tòi, nhận thức

và vận dụng kiến thức vào tình huống mới hoặc tương tự với chất lượng cao” [30]

Năng lực tự học, tự nghiên cứu tạo cho người học một sự tự tin, sự sẳn sàng

về tâm lí để tự mình tìm kiếm và tiếp nhận tri thức khoa học Để có thể phát triển năng lực tự học trước hết người học phải định hướng được nhu cầu học tập của mình; ý thức được yêu cầu của xã hội, cộng đồng đối với việc học tập Từ đó người học sẽ phấn đấu thỏa mãn nhu cầu nhận thức bằng thái độ nghiêm túc học tập [15]

Như vậy, năng lực tự học là khả năng tự mình sử dụng các năng lực trí tuệ và

có khi cả hành động cùng các động cơ, tình cảm, nhân sinh quan, thế giới quan để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình

1.2.2 Các năng lực thành tố

1.2.2.1 Năng lực xác định mục tiêu và nhiệm vụ học tập

Năng lực xác định được mục tiêu và nhiệm vụ học tập đòi hỏi HS phải biết quan sát, phân tích, so sánh, tổng hợp các sự vật hiện tượng mà mình tìm hiểu, từ đó khái quát hóa nội dung, đề ra những nội dung kiến thức cần chiếm lĩnh trong mỗi phần học cụ thể để thực hiện nhiệm vụ học tập đã đề ra Việc thực hiện năng lực này thường xuyên giúp HS phát triển tri thức, rèn luyện các kỹ năng tự học, tự nghiên cứu

Để xác định nhiệm vụ tự học, trước tiên người học phải có năng lực nhận biết, tìm tòi, phát hiện một vấn đề học tập cụ thể Nếu người học không có khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề trọng tâm mình cần tìm hiểu thì sẽ không xác định được các nhiệm vụ và mục tiêu đúng, phù hợp khả năng học tập của bản thân và hiệu quả của việc học không cao

1.2.2.2 Năng lực lập kế hoạch học tập, tiến hành học tập theo kế hoạch đã vạch ra

Có năng lực lập kế hoạch thì việc tự học của HS sẽ rất khoa học Trong năng lực lập kế hoạch tự học, HS phải xác định được nội dung, phương tiện, thời gian tự học, đồng thời xây dựng các biện pháp, cách thức tự học để thực hiện nhiệm vụ học tập đề ra

Khi tiến hành học tập HS phải giải quyết các vấn đề học tập Theo Anderson [36] thì bản chất mọi hoạt động nhận thức đều là quá trình giải quyết vấn đề Mỗi quá trình GQVĐ đều sử dụng các thao tác trí tuệ và hướng đến những mục tiêu nhất định Những mục tiêu này đều có thể chia nhỏ thành những mục tiêu thành phần GQVĐ chính là quá trình thực hiện các thao tác trí tuệ để chiếm lĩnh những mục tiêu thành phần và từ đó chiếm lĩnh mục tiêu cuối cùng

1.2.2.3 Năng lực vận dụng kiến thức trong học tập vào thực tiễn

Kết quả học tập của HS phải được thể hiện ở chính trong thực tiễn quá trình học tập và trong khả năng giải quyết các vấn đề cụ thể Trên cơ sở đó HS có thể áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống, để giải quyết các vấn đề liên quan đến Vật lí học

1.2.2.4 Năng lực đánh giá và điều chỉnh việc học

Dạy học đề cao vai trò chủ động của HS, tạo điều kiện để HS tự đánh giá, nhờ đó HS có thể biết được mặt mạnh, yếu của bản thân, khắc phục những nhược điểm yếu kém của mình từ đó nâng cao chất lượng, hiệu quả của việc tự học

Năng lực tự đánh giá và điều chỉnh việc học rất quan trọng và cần thiết đối với mỗi HS Khi có năng lực tự điều chỉnh việc học, HS có thể tự điều chỉnh việc học của mình và tiến hành hoạt động tự học một cách thành thạo, chủ động, tự giác cao trong quá trình tự học

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động tự học

Hiện nay có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến năng lực tự học của học sinh, trong đó có thể kể đến như:

- Động cơ và hứng thú học tập: Học sinh chưa có được động cơ và hứng thú

học tập tốt nên hoạt động tự học không thể diễn ra thật sự có hiệu quả

- Vốn tri thức của bản thân: Chưa tích lũy được nhiều vốn kiến thức cho bản

thân nên việc tự học, tự rèn luyện có nhiều hạn chế

- Năng lực tư duy: NL tư duy của HS hiện nay có nhiều hạn chế bởi nhiều

yếu tố khách quan lẫn chủ quan như chương trình học dài với lượng kiến thức lớn,

kiểm tra và thi cử nặng về tái hiện kiến thức…

- Phương pháp tự học: Chưa có một phương pháp tự học đúng đắn, khoa học

- Phương pháp dạy học: Hiện nay, mặc dù đã có sự đổi mới trong phương

pháp dạy học, phần lớn GV đã áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại, tuy nhiên vẫn có những GV chưa thật sự chú trọng đến việc khuyến khích HS tự học, tự rèn luyện để nâng cao vốn tri thức cho mình

- Phương tiện và tài liệu học tập: Hiện nay phương tiện và tài liệu để học

sinh thực hiện việc tự học là khá phong phú và đa dạng Đó là điều kiện tốt để HS thực hiện việc tự học một các có hiệu quả

1.4 Thực trạng về việc phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học vật lí ở THPT hiện nay

1.4.1 Khảo sát thực trạng

1.4.1.1 Mục đích khảo sát

Tìm hiểu thực trạng về việc bồi dưỡng năng lực tự học cho HS trong dạy học

vật lí ở trường THPT hiện nay

1.4.1.2 Đối tượng khảo sát

- Giáo viên: 67 GV dạy môn Vật lí bậc THPT, gồm 38 GV giảng dạy tại

thành phố Pleiku, 16 GV giảng dạy tại huyện Chư Sê, 13 GV giảng dạy tại thị xã

An Khê Trong đó có 27 GV trình độ thạc sĩ, 40 GV trình độ đại học; có 21 GV độ tuổi từ 23 đến 30, có 38 GV độ tuổi từ 31 đến 40

- Học sinh: 545 HS từ lớp 10 đến lớp 12 của 5 trường THPT trên địa bàn

thành phố Pleiku và 2 trường THPT của thị xã An Khê

1.4.1.3 Nội dung khảo sát

Nhận thức của GV và HS về tự học, phát triển năng lực tự học thông qua TN

1.4.1.4 Phương pháp khảo sát và kết quả khảo sát

Dùng phiếu khảo sát với hình thức trắc nghiệm khách quan (trắc nghiệm đa lựa chọn) với nội dung có trong phụ lục 2 và phụ lục 3

Kết quả khảo sát: số liệu cụ thể ở phụ lục 4

Qua phân tích kết quả khảo sát, chúng tôi nhận thấy:

1.4.2 Nhận thức của giáo viên và học sinh về tự học

Hầu hết HS và GV đều hiểu đúng khái niệm về tự học và nhận thức đúng vai trò của tự học đối với quá trình học tập nhằm chiếm lĩnh các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo một cách chủ động Tuy nhiên, rất ít GV hướng dẫn cho HS tự học và còn ít HS chưa bồi dưỡng cho mình năng lực tự học, kĩ năng tự học

1.4.3 Thực trạng về phát triển năng lực tự học cho học sinh ở trường THPT hiện nay nói chung và trong dạy học vật lí nói riêng

- Đa số trong quá trình dạy học GV chưa chú trọng đến việc phát triển năng lực tự học cho HS, trong khi đó hầu hết HS lại cho rằng việc tự học của họ thường gặp khó khăn, mất nhiều thời gian và không hiệu quả

- Phần lớn GV chưa tổ chức hoặc tổ chức chưa tốt các PPDH tích cực Trong các tiết học, HS rất ít có điều kiện tự suy nghĩ, trao đổi, thảo luận về những vấn đề kiến thức của bài học mà hầu hết các câu hỏi GV được đưa ra rồi tự GV giải quyết

- Trong quá trình dạy học, GV ít chú ý bồi dưỡng năng lực tự học cho HS, hầu hết GV cố gắng truyền đạt hết nội dung SGK Điều này dẫn đến năng lực tự học của các em không được bồi dưỡng trong quá trình học tập, biểu hiện là các em lúng

túng khi phải tự đọc sách, tự làm thí nghiệm và đặc biệt là chưa có kĩ năng thu thập,

xử lí, vận dụng thông tin vào đời sống thực tế cũng như kĩ năng tự kiểm tra đánh giá

và tự điều chỉnh quá trình học tập của bản thân

1.4.4 Thực trạng về tự học của học sinh hiện nay

Hiện nay phần lớn học sinh chưa thật sự chú trọng đến việc tự học Các em

có nhiều quỹ thời gian nhưng thường không dành cho việc tự học mà phần lớn tìm đến sự trợ giúp của GV để có kết quả nhanh chóng Bên cạnh đó, sự phát triển của công nghệ và đặc biệt là sự bùng nổ của mạng xã hội đã ít nhiều ảnh hưởng đến việc

tự rèn luyện, tự học của các em

1.5 Một số thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh

1.5.1 Thuận lợi

- Sự phát triển của nền kinh tế đòi hỏi giáo dục phải tạo ra được những con người năng động, sáng tạo, có khả năng chiếm lĩnh tri thức và làm chủ tri thức Chính vì vậy mà vấn đề tự học, rèn luyện các kĩ năng tự học cho HS để từ đó phát triển cho các em năng lực tự học được toàn xã hội quan tâm

- Cùng với sự đổi mới chương trình, nội dung là sự đổi mới về PPDH nên hiện nay nhiều trường phổ thông đã được đầu tư, trang bị khá đầy đủ về cơ sở vật chất, trang thiết bị, đảm bảo cho GV có thể tổ chức các hoạt động dạy học theo hướng tích cực

- Môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, có nhiều thí nghiệm phong phú và gắn liền với thực tiễn và đời sống nên GV dễ dàng khai thác thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS

- Sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS đòi hỏi

GV phải mất nhiều thời gian để sưu tầm và tuyển chọn thí nghiệm phù hợp Việc tiến hành TN trong các tiết dạy cũng mất nhiều thời gian và công sức của GV để có được một tiết dạy thành công

1.6 Các biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh với việc sử dụng thí nghiệm vật lí

1 Tạo động cơ, hứng thú, tăng cường sự tham gia tích cực của học sinh vào quá trình tự học với việc sử dụng thí nghiệm: TN là phương tiện kích thích hứng thú

học tập, nhằm tích cực hóa quá trình nhận thức và phát huy tính sáng tạo cho người học Những kết quả thí nghiệm trái với dự đoán của học sinh là nguyên nhân đưa đến sự hứng thú học tập, là yếu tố kích thích tính tò mò ham hiểu biết của học sinh Nhờ thí nghiệm mà những kiến thức thu được thường rõ ràng, chính xác và thuyết phục Điều đó làm cho học sinh tin tưởng hơn vào những kiến thức đã thu nhận và nâng cao hứng thú trong quá trình học tập Ngoài ra TN vật lí có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát tiển các kĩ năng thực hành cho HS Nó được xem là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn, là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn

Do đó cần tạo động cơ, sự hứng thú cho học sinh tham gia tích cực vào quá trình tự học với sự hỗ trợ của TN

2 Sử dụng thí nghiệm giúp HS tự tìm tòi, phát hiện vấn đề: Khuyến khích học

sinh tiến hành các TN ở nhà Tùy theo năng lực của HS và mục tiêu - kĩ năng cần đạt được mà GV giao cho HS các nhiệm vụ chế tạo dụng cụ hay tiến hành làm TN ở nhà với độ khó và mức độ hướng dẫn khác nhau Giáo viên có thể yêu cầu học sinh tiến hành TN theo chỉ dẫn chi tiết, mô tả lại hiện tượng và giải thích kết quả TN Hoặc

GV cho trước các dụng cụ, yêu cầu HS thiết kế phương án TN để đạt được một mục đích nhất định Giáo viên cũng có thể yêu cầu HS chế tạo một dụng cụ TN đơn giản

3 Sử dụng thí nghiệm trong tổ chức hoạt động tự học của học sinh trên lớp và

ở nhà: Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hoặc tập

thể Qua TN đòi hỏi HS phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó phát huy vai trò của cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong học sinh Mục đích của việc tăng cường làm TN để HS có niềm tin vào việc có thể tự lực làm TN GV có thể

làm TN biểu diễn cho HS quan sát hoặc cho HS làm TN trực diện Với TN biểu diễn,

HS có thể nghe GV hướng dẫn các thao tác lắp ráp dụng cụ, thao tác đo đạc, từ đó ghi nhớ và làm theo được các thao tác này Với TN trực diện, HS có thể rèn luyện kĩ năng thực hành - thí nghiệm nhờ tiếp xúc và thực hiện trực tiếp các thao tác

4 Vận dụng tri thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn: Thông qua TN, học

sinh nắm được các kiến thức Vật lí, từ đó vận dụng vào thực tiễn cuộc sống Chính

TN vật lí đã góp phần làm đơn giản hóa các hiện tượng vật lí Nhờ TN mà các quá trình tự nhiên được tái hiện lại trước mắt HS ở dạng rõ ràng nhất, ít bị ảnh hưởng của các quá trình khác Vận dụng tri thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn giúp học sinh tự khám và giải quyết những vấn đề của thực tiễn liên quan, qua đó làm cho

HS hiểu sâu sắc hơn các kiến thức đã thu nhận

5 Rèn luyện kĩ năng tự kiểm tra, đánh giá với sự hỗ trợ của thí nghiệm: Tự

kiểm tra - đánh giá có vai trò quan trọng trong quá trình tự học của học sinh Qua việc

tự kiểm tra - đánh giá học sinh sẽ tự điều chỉnh được phương pháp học tập của mình cho thích hợp nhằm đạt kết quả tốt nhất Hiện nay việc kiểm tra - đánh giá HS hầu như chỉ chú trọng đến đánh giá của thầy mà chưa quan tâm đúng mức đến đánh giá của trò

Để giúp HS tự kiểm tra - đánh giá với TN có hiệu quả, GV có thể chọn ra những TN và yêu cầu HS thiết kế các phương án thí nghiệm, chọn dụng cụ TN thích hợp; HS vận dụng kiến thức đã học để thiết kế những TN đơn giản; Tăng cường sử dụng bài tập TN Để giải quyết tốt bài tập TN đòi hỏi HS phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, hiểu biết về kĩ thuật và thực tế đời sống để xây dựng phương án, chọn dụng cụ, thực hiện các TN theo đúng quy trình, thu thập và xử lí kết quả nhằm giải quyết bài toán một cách khoa học

Do đó GV cần yêu cầu HS tiến hành TN ở nhà; làm bài tập TN để rèn luyện

kĩ năng tự kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của mình, từ đó có kế hoạch điều chỉnh việc tiếp nhận tri thức cho mình theo hướng tích cực nhất

1.7 Quy trình thiết kế tiến trình dạy học theo hướng phát triển NL tự học cho

HS với việc sử dụng TN

Quy trình thiết kế bài dạy môn Vật lí với việc sử dụng TN theo hướng phát triển NL tự học cho HS gồm các bước sau:

Bước 1: Xác định mục tiêu bài học

Xác định mục tiêu của bài học về kiến thức - kĩ năng - thái độ, mục tiêu phát triển năng lực Việc xác định mục tiêu bài học rất quan trọng và cần thiết, qua đó xác định được phương pháp dạy học, phương tiện dạy học phù hợp

Bước 2: Nghiên cứu nội dung bài học

- Phân chia bài học thành những hoạt động để tổ chức cho HS nhận thức theo từng hoạt động

- Xác định những đơn vị kiến thức để tổ chức cho HS nghiên cứu theo cá thể hoặc theo nhóm

- Những đơn vị kiến thức có thể sử dụng thí nghiệm trong bài học

- Tổ chức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập

Bước 3: Chuẩn bị thí nghiệm và phương tiện dạy học

- Chuẩn bị và kiểm tra đầy đủ các dụng cụ TN cần thiết để tiến hành các TN

có trong bài học

- Chuẩn bị các PTDH có thể hỗ trợ cho bài học, góp phần nâng cao hiệu quả của giờ dạy

Bước 4: Tiến hành thiết kế tiến trình dạy học

Dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của TN, có thể tiến hành theo tiến trình ở sơ đồ 1.1

Sơ đồ 1.1 Tiến trình dạy học

Nêu vấn đề, định hướng nhiệm vụ học tập với TN

Sử dụng TN tổ chức giải quyết vấn đề

Củng cố, vận dụng kiến thức với TN

Hướng dẫn HS tiến hành TN ở nhà để ôn tập, tự KT - ĐG

Để mở đầu bài học, GV có thể tiến hành TN biểu diễn, từ đó đề xuất vấn đề cần nghiên cứu (nghĩa là đặt vấn đề vào bài mới) Thí nghiệm mở đầu cần phải ngắn gọn và cho kết quả ngay, nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng đến tiến trình chung Thí nghiệm mở đầu phải gây được sự chú ý, kích thích tính tò mò và gây hứng thú cho

HS nên nó phải chứa đựng yếu tố bất ngờ đối với HS Nhờ TN, người thầy có thể đưa học sinh vào tình huống học tập

Trong quá trình giải quyết vấn đề, có thể dùng TN biểu diễn (TN khảo sát hoặc TN kiểm chứng) hoặc TN học sinh (TN trực diện) để nghiên cứu nội dung mới Tổ chức cho HS làm việc theo nhóm để từ đó phát triển năng lực tự học cho

HS Đặc biệt, TN trực diện góp phần quan trọng trong việc củng cố niềm tin khoa học cho các em HS, làm các em tin tưởng hơn vào kết quả TN và những kết luận rút

ra từ kết quả đó, bởi TN là do các em tự tay tiến hành TN trực diện có thể do nhiều nhóm học sinh tiến hành TN đồng thời nên trong thời TN gian ngắn có thể thu được nhiều kết quả từ các nhóm HS khác nhau

Ở phần củng cố bài học, có thể dùng TN củng cố Vì thời gian dành cho hoạt động cũng cố bài học khá ngắn nên TN củng cố cần hết sức ngắn gọn và cho kết quả nhanh GV yêu cầu HS tiến hành TN ở nhà để ôn tập, kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của mình TN ở nhà đòi hỏi HS tiến hành với các dụng cụ TN tự tạo đơn giản Có thể yêu cầu mỗi HS hoặc nhóm HS tổ chức làm TN ở nhà GV cần lựa chọn đề tài phù hợp với khả năng và điều kiện của học sinh

1.8 Kết luận chương 1

Trong chương 1 đã tập trung nghiên cứu và trình bày một cách có hệ thống những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển

năng lực tự học cho HS ở các trường THPT hiện nay, cụ thể là:

- Làm rõ được các khái niệm năng lực, năng lực học sinh, năng lực tự học, năng lực chung, hệ thống các năng lực chuyên biệt môn Vật lí

- Làm rõ các biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh với việc sử

dụng thí nghiệm vật lí

- Làm rõ được các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động tự học của HS

- Trong quá trình dạy học vật lí, thí nghiệm có vai trò rất quan trọng: thí

nghiệm là phương tiện rèn luyện cho HS các kĩ năng như thu thập thông tin; xử lí thông tin; vận dụng tri thức vào thực tiễn; tự kiểm tra, đánh giá và tự điều chỉnh

- Đánh giá được thực trạng sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực tự học cho học sinh ở một số trường trong Thành phố Pleiku - Tỉnh Gia Lai

- Từ thực tiễn điều tra, luận văn cũng đã phân tích được những thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS hiện nay ở các trường THPT

- Làm rõ được các biện pháp phát triển năng lực tự học của HS với việc sử dụng TN vật lí

- Xây dựng quy trình giảng dạy một tiết học môn Vật lí với việc sử dụng TN theo hướng phát triển NL tự học cho HS

Chương 2

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC

CỦA HỌC SINH VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM

2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT

2.1.1 Đặc điểm của chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11

Kiến thức trong chương “Mắt Các dụng cụ quang” là một phần kiến thức trong phần quang học của chương trình vật lí phổ thông Các kiến thức trong chương không quá mới đối với HS vì trong phần quang học ở chương trình vật lí lớp 9, HS đã được nghiên cứu những kiến thức cơ bản về thấu kính, mắt, các tật của mắt và kính lúp

Chương “Mắt Các dụng cụ quang” được bố trí ngay sau chương “Khúc xạ ánh sáng” Các kiến thức ở chương “Khúc xạ ánh sáng” làm nền tảng cho việc nghiên cứu các nội dung của chương “Mắt Các dụng cụ quang” Đây là những điều kiện thuận lợi để GV đạt được mục tiêu và hiệu quả cao khi giảng dạy nội dung kiến thức chương này

Nội dung kiến thức cơ bản của chương có thể chia thành bốn nhóm:

- Kiến thức về lăng kính

- Kiến thức về thấu kính mỏng

- Kiến thức về mắt: Bao gồm các khái niệm về mắt, các tật của mắt và cách khắc phục

- Kiến thức về các dụng cụ: kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn

Khi nghiên cứu bài “Lăng kính” cần cho học sinh vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng cùng với kiến thức về hình học để suy ra các công thức lăng kính và sự biến thiên của góc lệch theo góc tới Sử dụng phối hợp với thí nghiệm để yêu cầu học sinh dự đoán hiện tượng, định hướng HS quan sát, hướng dẫn các em vận dụng kiến thức về phản xạ toàn phần để tìm hiểu về lăng kính phản xạ toàn phần

Đối với bài “Thấu kính mỏng”, để HS không nhầm lẫn giữa TKPK và TKHT, GV nên tiến hành TN hoặc TN mô phỏng cho HS quan sát và phân biệt

Nên tạo điều kiện để HS tiến hành các TN đơn giản, rèn luyện thao tác sử dụng thí nghiệm để hỗ trợ cho bài thực hành ở cuối chương

Các dụng cụ quang như kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn đều là ứng dụng của thấu kính Mỗi loại có cấu tạo, công dụng, cách ngắm chừng và số bội giác khác nhau tương ứng với các thấu kính có tiêu cự khác nhau bố trí đồng trục Ở những bài này GV có thể cho HS quan sát các dụng cụ mô phỏng hoặc tranh, thảo luận để trình bày nguyên tắc cấu tạo và công dụng của từng thiết bị

2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11

Chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT gồm các bài:

- Bài 34: Kính thiên văn

- Bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì

Những nội dung chính của chương có thể tóm tắt bằng sơ đồ 2.1

Sự điều tiết Điểm cực cận, điểm

cự viễn, góc trông và năng suất

phân li

Cận thị

Đặc điểm Cách khắc phục

Lão thị

Đặc điểm Cách khắc phục

D = 1

𝑓

Các khái niệm

Trục chính – Quang tâm Các tiêu điểm chính Tiêu diện, tiêu điểm phụ Tiêu cự

Độ tụ

Cấu tạo

Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kì

Lăng kính

Cấu tạo

Công thức Ứng dụng

Đặc điểm Cách khắc phục

2.2 Một số thí nghiệm trong chương “Mắt Các dụng cụ quang”

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đường đi của tia sáng (đơn sắc) qua lăng kính theo hình 2.1

* Dụng cụ

- Một lăng kính thủy tinh

- Một đèn laze phát ra ánh sáng đỏ

* Tiến hành

- Chiếu ánh sáng đỏ từ đèn laze qua lăng kính (trong tiết diện của lăng kính)

Quan sát đường đi của tia sáng

- Thay đổi góc tới của tia sáng, quan sát sự thay đổi của góc ló của tia sáng

2.2.2 Thí nghiệm 2: Đường đi của chùm sáng

trắng qua lăng kính theo hình 2.2

- Chiếu ánh sáng đèn pin qua hộp nhựa

đựng nước Quan sát chùm sáng ló ra khỏi hộp

+2dp, -0,25dp, -1dp, -2dp như hình 2.3

- Màn chắn; vật sáng

* Tiến hành

- Ghép các thấu kính với nhau và quan sát ảnh của vật qua hệ thấu kính ghép

- Thay đổi hệ thấu kính (theo yêu cầu về độ tụ), quan sát ảnh

2.2.4 Thí nghiệm 4: Cách tạo ảnh qua thấu kính hội tụ

* Dụng cụ

- Một khung kim loại hình tròn có tay cầm

- Dung dịch xà phòng

* Tiến hành

- Nhúng khung kim loại vào nước xà phòng Lấy nhẹ khung ra cho màn xà

phòng không vỡ và giữ cho khung nằm ngang

- Để ở phía dưới khung trang giấy có chữ Quan sát các dòng chữ qua màn

- Đặt tấm bìa sau chiếc ly

- Đổ nước từ từ vào ly và quan

sát hai mũi tên qua ly nước thấy hai mũi tên ngược chiều nhau

Hình 2.4 Ảnh qua thấu kính hội tụ

Khi đổ nước đầy ly thấy hai mũi tên

có chiều ngược với ban đầu

THPK qua sự tạo ảnh như hình 2.7

* Dụng cụ: Thấu kính rìa mỏng và thấu

kính rìa dày như hình 2.7

thấu kính) lần lượt qua hai thấu kính trên, nếu thấy ảnh của dòng chữ lớn hơn nhìn trực tiếp thì đó là thấu kính hội tụ, nếu thấy ảnh của dòng chữ nhỏ hơn nhìn trực tiếp thì đó là thấu kính phân kì

Quan sát ảnh của một vật qua kính lúp

2.3 Thiết kế một số bài dạy học sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh

2.3.1 Bài: LĂNG KÍNH

I MỤC TIÊU

1 Mục tiêu kiến thức

1.1 Kiến thức

- Nêu được cấu tạo của lăng kính

- Trình bày được hai tác dụng của lăng kính: Tán sắc chùm ánh sáng trắng và làm lệch về phía đáy một chùm ánh sáng đơn sắc

- Viết được các công thức của lăng kính và vận dụng được