Mục đích của Luận án này nghiên cứu lí luận và thực trạng về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí, thiết kế quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí góp phần nâng cao chất lượng giáo dục THPT đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI _ PHẠM VĂN VƯƠNG DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MƠ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THƠNG QUA MƠN VẬT LÍ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI _ PHẠM VĂN VƯƠNG DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MƠ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận lịch sử giáo dục Mã số: 9.14.01.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Tình PGS.TS Hà Thế Truyền HÀ NỘI - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các nguồn số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực, chưa sử dụng để bảo vệ học vị Các thông tin trích dẫn luận án ghi rõ nguồn gốc Tác giả luận án Phạm Văn Vương ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Tình, PGS.TS Hà Thế Truyền tận tâm, tận tình, tỉ mỉ hướng dẫn tác giả suốt trình nghiên cứu, thực hoàn thành luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Trường ĐHSP Hà Nội, Khoa Tâm Lý - Giáo Dục Trường ĐHSP Hà Nội, thầy cô trường, khoa tạo điều kiện tốt để tác giả học tập chuyên đề nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả xin trân thành cảm ơn Sở Giáo dục Đào tạo Thái Bình, Ban Giám hiệu, tổ Tự Nhiên, nhóm Vật lí, tồn thể thầy giáo, giáo, em học sinh trường THPT Phụ Dực huyện Quỳnh Phụ tỉnh Thái Bình tạo điều kiện thuận lợi để tác giả tiến hành thực nghiệm đề tài Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình tác giả, bạn, bạn đồng nghiệp người thân động viên, giúp đỡ tác giả vật chất lẫn tinh thần trình nghiên cứu thực luận án Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý vị quan tâm đến cơng trình nghiên cứu tác giả Hà Nội, tháng năm 2020 Tác giả Phạm Văn Vương iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ CT Chương trình DHTH Dạy học tích hợp DH Dạy học GD&ĐT Giáo dục Đào tạo GD Giáo dục GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực KHTN Khoa học tự nhiên PPDH Phương pháp dạy học QL Quản lí SGK Sách giáo khoa TH Tích hợp THPT Trung học phổ thơng iv MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục từ viết tắt Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MƠ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THƠNG QUA MƠN VẬT LÍ 10 1.1 Tổng quan nghiên cứu vấn đề 10 1.1.1 Nghiên cứu dạy học tích hợp trường trung học phổ thơng 10 1.1.2 Nghiên cứu dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT 17 1.1.3 Khái qt kết nghiên cứu cơng trình công bố vấn đề đặt luận án tiếp tục giải 23 1.2 Những vấn đề lý luận dạy học tích hợp trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 25 1.2.1 Dạy học tích hợp trường THPT 25 1.2.2 Mơn Vật lí trường trung học phổ thơng 36 1.2.3 Dạy học tích hợp trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 41 1.3 Những vấn đề lý luận dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 44 1.3.1 Khái niệm dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 44 1.3.2 Dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 53 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 68 1.4.1 Các yếu tố chủ quan 68 1.4.2 Các yếu tố khách quan 69 Kết luận chương 72 v CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MƠ HÌNH STEM Ở CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VÙNG DUN HẢI BẮC BỘ THƠNG QUA MƠN VẬT LÍ 74 2.1 Khái quát địa bàn nghiên cứu 74 2.2 Tổ chức khảo sát thực trạng 83 2.2.1 Mục đích khảo sát thực trạng 83 2.2.2 Nội dung nghiên cứu thực trạng 83 2.2.3 Khách thể đối tượng khảo sát thực trạng 84 2.2.4 Thời gian khảo sát 85 2.2.5 Phương pháp nghiên cứu thực trạng 85 2.2.6 Cách thức xử lý số liệu khảo sát 89 2.3 Thực trạng dạy học tích hợp trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 90 2.3.1 Thực trạng nhận thức CBQL, GV, HS dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 90 2.3.2 Thực trạng mức độ thực dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 91 2.3.3 Thực trạng thực nội dung dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 93 2.3.4 Thực trạng lựa chọn sử dụng hình thức tổ chức dạy học tích hợp trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 95 2.3.5 Thực trạng lựa chọn sử dụng hệ thống phương pháp dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 97 2.3.6 Thực trạng sử dụng phương tiện dạy học tích hợp trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 99 2.3.7 Thực trạng kiểm tra đánh giá dạy học tích hợp trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 101 2.4 Thực trạng dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 105 2.4.1 Thực trạng nhận thức CBQL, GV dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 105 2.4.2 Thực trạng mức độ thực dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 108 2.4.3 Thực trạng nội dung dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 109 vi 2.4.4 Thực trạng hình thức tổ chức dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 111 2.4.5 Thực trạng phương pháp dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 112 2.4.6 Thực trạng phương tiện dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 114 2.4.7 Thực trạng kiểm tra đánh giá kết dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 116 2.5 Thực trạng mức độ ảnh hưởng yếu tố đến dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 116 2.5.1 Các yếu tố chủ quan 116 2.5.2 Các yếu tố khách quan 119 Kết luận chương 122 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUI TRÌNH DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MƠ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THƠNG QUA MƠN VẬT LÍ 123 3.1 Những yêu cầu chung thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 123 3.1.1 Đảm bảo mục tiêu giáo dục phổ thông xu hướng đổi giáo dục 123 3.1.2 Đảm bảo bám sát nguyên tắc lí luận, yêu cầu kĩ thuật dạy học tương tác, dạy học hợp tác 124 3.1.3 Đảm bảo tính hệ thống, tính khoa học 124 3.1.4 Đảm bảo phù hợp với thực tiễn dạy học trường THPT địa bàn nghiên cứu 125 3.1.5 Đảm bảo phù hợp đặc điểm học sinh THPT giai đoạn 125 3.1.6 Đảm bảo phù hợp với định hướng phát triển giáo dục 125 3.2 Kĩ thuật thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 126 3.2.1 Nguyên tắc thiết kế 126 3.2.2 Thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 128 3.3 Nội dung qui trình dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 130 3.3.1 Xác định mục tiêu dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 130 vii 3.3.2 Nghiên cứu đối tượng dạy học (HS) 131 3.4 Thực nghiệm qui trình dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 133 3.4.1 Khái quát thực nghiệm 133 3.4.2 Tiến trình thực nghiệm 135 3.4.3 Đánh giá kết sau thực nghiệm 174 Kết luận chương 177 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 178 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 181 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 182 PHỤ LỤC 1PL viii DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 2.4 Bảng 2.5 Bảng 2.6 Bảng 2.7 Bảng 2.8 Bảng 2.9 Bảng 2.10 Bảng 2.11 Bảng 2.12 Bảng 2.13 Bảng 2.14 Bảng 2.15 Bảng 2.16 Bảng 2.17 Thống kê đối tượng khảo sát 85 Nhận thức CBQL, GV, HS tầm quan trọng dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 91 Thực trạng thực dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 92 Thực trạng nội dung dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 93 Thực trạng hình thức dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 97 Thực trạng phương pháp dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 99 Thực trạng phương tiện dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 95 Thực trạng hình thức kiểm tra đánh giá dạy học tích hợp trường THPT thơng qua mơn Vật lí 102 Các nguồn thông tin giúp CBQL, GV, HS có hiểu biết dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 106 Hiểu biết CBQL, GV chất dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 107 Nhận thức CBQL, GV tầm quan trọng dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí 108 Thực trạng thực dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 109 Thực trạng nội dung dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 110 Thực trạng hình thức dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 112 Thực trạng phương pháp học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 114 Thực trạng phương tiện dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 111 Thực trạng ảnh hưởng yếu tố chủ quan dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường THPT thơng qua mơn Vật lí 117 ... lý luận dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí, làm rõ khái niệm dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí. .. GV dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 105 2.4.2 Thực trạng mức độ thực dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thông thông qua. .. tố dạy học tích hợp theo mơ hình STEM trường trung học phổ thơng thơng qua mơn Vật lí Thứ hai, phân tích, đánh giá thực trạng dạy học tích hợp theo mô trường trung học phổ thông thông qua môn Vật