Vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học chương sóng ánh sáng vật lý lớp 12 trung học phổ thông chương trình nâng cao với sự hỗ trợ của máy vi tính

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG THỊ HỒNG YẾN VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÝ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG- CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG THỊ HỒNG YẾN VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÝ LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG- CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH Chuyên ngành: Lý luận và Phương pha ́ p da ̣ y ho ̣ c Vật lý Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ca ́ n bô ̣ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Mai Văn Trinh 2 NGHỆ AN, 2012 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài. [1] [10] [21] Hiện nay đổi mới phương pháp dạy học đang là một vấn đề cấp thiết đối với nghành giáo dục. Tuy đã được thực hiện nhiều năm nhưng vì nhiều nguyên nhân nên nó chưa có tính đồng bộ và toàn diện. Do sự phát triển nhanh, mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ của khoa học kĩ thuật thể hiện qua các lí thuyết, các thành tựu mới và khả năng ứng dụng cao, rộng và nhanh vào thực tế nên ở trường phổ thông không thể trang bị cho học sinh mọi tri thức mong muốn. Vì vậy phải coi trọng việc dạy phương pháp, dạy cách đi tới kiến thức của loài người. Trên cơ sở đó mà tiếp tục học tập suốt đời, mọi người sống trong một xã hội học tập. Xã hội đòi hỏi người có học vấn hiện đại không chỉ có khả năng lấy ra từ trí nhớ các tri thức dưới dạng có sẵn, đã lĩnh hội ở nhà trường mà phải có năng lực chiếm lĩnh sử dụng các tri thức mới một cách độc lập. Quyết định số 16/2006/QĐ-BGDDT ngày 5/6/2006 của Bộ trưởng Bộ GD&ĐT đã nêu: “…Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học, điều kiện của từng lớp học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm. đem lại niềm vui hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh…”. Dạy học thay vì lấy “dạy” làm trung tâm sang lấy “học” làm trung tâm. Trong phương pháp tổ chức, người học – đối tượng của hoạt động dạy, đồng thời là chủ thể của hoạt động học- được cuốn hút vào các hoạt động học tập thể do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều 3 mình chưa rõ, chưa có chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt. Hoạt động làm cho lớp học ồn ào hơn, nhưng là sự ồn ào hiệu quả. Việc đổi mới PPDH là yêu cầu vô cùng cần thiết đối với nghành giáo dục nói chung và mỗi giáo viên nói riêng. Lý thuyết kiến tạo ( Constructivism Theory) đang là một trong những lý thuyết về dạy học thu hút các nhà giáo dục, các nhà sư phạm. Lý thuyết này khuyến khích học sinh tự xây dựng kiến thức cho mình dựa trên những thực nghiệm cá nhân và áp dụng trực tiếp vào môi trường học tập của các em. Việc học của mỗi cá nhân học sinh là trung tâm của tiến trình dạy học, giáo viên đóng vai trò tổ chức điều khiển và là người đại diện cho tri thức khoa học chính thống,đóng vai trò trọng tài để thể chế hóa tri thức về vấn đề của bài học. Thế giới bước vào kỉ nguyên mới nhờ tiến bộ nhanh chóng của việc ứng dụng CNTT vào tất cả các lĩnh vực. Trong GD&ĐT , CNTT đã góp phần hiện đại hóa PTDH, TBDH góp phần đổi mới PPDH. Theo quan niệm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có định hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin; dạy là phát thông tin. Để đổi mới phương pháp dạy học, người ta tìm những “ Phương pháp làm tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn” . Các phần mềm dạy học có thể thực hiện các thí nghiệm ảo, sẽ thay thế giáo viên giảng dạy thực hành, tăng tính năng động cho người học, cho phép học sinh học theo khả năng. Các phương tiện dạy học hiện đại sẽ tạo ra khả năng để giáo viên trình bày bài giảng sinh động hơn, dễ dàng cập nhật và thích nghi với sự thay đổi nhanh chóng của khoa học hiện đại. Tất cả những ưu việt trên có thể thực hiện được nhờ vào việc đổi mới phương pháp dạy học có sử dụng MVT. Đổi mới phương pháp dạy học sẽ mang lại những hiệu quả vượt trội hơn khi có sự hỗ trợ của MVT trong tiến trình dạy học. MVT sẽ kích thích hứng thú học tập thông qua các khả năng kĩ thuật (kĩ thuật đồ họa; công nghệ 4 Multimedia, phần mềm chuyên dụng, trình chiếu PowerPoint ); góp phần tổ chức, điều khiển tiến trình dạy học; hợp lí hoá công việc của thầy và trò. Sự kết hợp giữa các lý thuyết mới và MVT trong tiến trình dạy học sẽ tạo nên một tiến trình dạy học mới mà trong tiến trình đó người học chủ động, tích cực hơn trong việc xây dựng hệ thống tri thức cho bản thân. Qua quá trình nghiên cứu lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý, lý thuyết kiến tạo và vai trò của MVT trong đổi mới phương pháp dạy học tôi nhận thấy cần thiết phải xây dựng tiến trình dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT vào dạy học bộ môn Vật lý nhằm giúp cho học sinh xây dựng được cho mình một hệ thống kiến thức và có khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết có hiệu quả các vấn đề đặt ra góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Vì vậy tôi chọn đề tài nghiên cứu “Vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao với sự hỗ trợ của máy vi tính” 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao theo định hướng dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT nhằm nâng cao chất lượng dạy học. 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao. 4. Giả thuyết khoa học Có thể xây dựng tiến trình dạy học một số nội dung chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao theo tinh thần dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT một cách hợp lý nhằm giúp cho học sinh xây 5 dựng được hệ thống kiến thức và có khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề đặt ra góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu lý thuyết về dạy học kiến tạo. 5.2. Tìm hiểu lý thuyết về ứng dụng MVT trong dạy học kiến tạo và các phần mềm hỗ trợ dạy học. 5.3. Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức kĩ năng chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao nhằm tạo cơ sở để xây dựng tiến trình dạy học một số nội dung chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao theo tinh thần dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT. 5.4. Điều tra quan niệm của HS khi học chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao. 5.5. Xây dựng tiến trình dạy học 2 bài trong chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao theo tinh thần dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT. 5.6. Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao theo tinh thần dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT. 5.7. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến trình đã thiết kế, điều chỉnh, hoàn thiện. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, các tạp chí Tin học & Nhà trường, tạp chí Giáo dục, các tài liệu về lí luận dạy học, PPDH Vật lý, . - Nghiên cứu lý thuyết về dạy học kiến tạo. - Nghiên cứu lý thuyết về ứng dụng MVT trong dạy học Vật lý và các phần mềm hỗ trợ dạy học. 6 - Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức kĩ năng chương “Sóng ánh sáng” Vật lý lớp 12 THPT- chương trình Nâng cao nhằm tạo cơ sở xây dựng tiến trình dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT cho chương ”Sóng ánh sáng” Vật lý 12 THPT-chương trình nâng cao. 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Xây dựng và sử dụng tiến trình DHKT một số nội dung chương “Sóng ánh sáng” với sự hỗ trợ của MVT ở nơi TNSP. 6.3. Điều tra thực tế Điều tra quan niệm của học sinh khi học chương “Sóng ánh sáng” Vật lý 12 THPT-chương trình nâng cao 6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tổ chức TNSP, tiến hành thực nghiệm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lý 12 THPT-chương trình nâng cao với sự hỗ trợ của MVT. 6.5. Phương pháp thống kê toán học Dùng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quả TNSP. Qua đó khẳng định giả thuyết sự khác biệt giữa kết quả học tập của nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm từ đó khẳng định kết quả nghiên cứu của đề tài. 7. Những đóng góp của đề tài - Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc vận dụng LTKT trong dạy học với sự hỗ trợ của MVT. - Xây dựng được tiến trình dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT và sử dụng nó một cách có hiệu quả để dạy học 2 bài của chương “Sóng ánh sáng” Vật lý 12 THPT - chương trình nâng cao. - Thiết kế 02 bài dạy học trong phần “Sóng ánh sáng” lớp 12 nâng cao theo tinh thần dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT. 8. Cấu trúc luận văn: gồm 3 phần 7 PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở lý luận của việc vận dụng dạy học kiến tạo với sự hỗ trợ của MVT. Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học chương “Sóng ánh sáng” với sự hỗ trợ của MVT. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm PHẦN KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 8 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG DẠY HỌC KIẾN TẠO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MVT TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. Tổng quan về dạy học kiến tạo [11 [15]] 1.1.1. Lý thuyết kiến tạo 1.1.1.1. Lý thuyết kiến tạo trong hoạt động nhận thức Kiến tạo, theo từ điển tiếng việt có nghĩa là xây dựng nên. Theo Mebrien và brandt( 1997) thì “ Kiến tạo là một cách tiếp cận, Dạy dựa trên nghiên cứu về việc “ Học” với niềm tin rằng tri thức được kiến tạo nên bởi mỗi cá nhân người học sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều so với việc nó được nhận từ người khác ” . Còn theo Brooks (1993) thì “Quan niệm về kiến tạo trong dạy học khẳng định rằng học sinh cần phải tạo nên những hiều biết về thế giới bằng cách tổng hợp những kinh nghiệm mới vào trong những cái mà họ đã có trước đó. Học sinh thiết lập nên những quy luật thông qua sự phản hồi trong mối quan hệ tương tác với những chủ thể và ý tưởng . ” . Vào năm 1993, M.Briner đã viết: “ Người học tạo nên kiến thức của bản thân bằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiến thức và kinh nghiệm đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới, hợp thành tổng thể thống nhất giữa những kiến thức mới thu nhận được với những kiến thức đang tồn tại trong trí óc ” Mặc dù có những cách diễn đạt khác nhau về kiến tạo trong dạy học nhưng trong tất cả các cách nói trên đều nhấn mạnh đến vai trò chủ động của người học trong quá trình học tập và cách thức người học thu nhận một cách thụ động những tri thức do người khác truyền cho một cách áp đặt, mà bằng cách đặt mình vào trong một môi trường tích cực, phát hiện ra vấn đề, giải quyết vấn đề bằng những kinh 9 nghiệm đã có sao cho thích ứng với những tình huống mới, từ đó xây dựng nên những hiểu biết mới cho bản thân. Cơ sở tâm lí học của lí thuyết kiến tạo là tâm lí học phát triển của J.Piaget và lí luận về: “ Vùng phát triển gần nhất ” . của Vưgotski. Hai khái niệm quan trọng của J.Piaget được sử dụng trong “ Lí thuyết kiến tạo ” là đồng hóa và điều ứng. Theo ông nhận thức của con người là quá trình thích ứng với môi trường qua hai hoạt động đồng hóa và điều ứng; tri thức không phải truyền thụ từ người biết đến người không biết, mà tri thức được chính chủ thể xây dựng thông qua hoạt động. Ông cho rằng, những ý tưởng cần được trẻ em tạo nên chứ không phải tìm thấy như một viên sỏi hoặc nhận được từ tay người khác như một món quà; trẻ em tập đi bằng cách đi chứ không phải bằng cách được dạy những quy tắc để đi. Đồng hóa là quá trình nếu gặp một tri thức mới , tương tự như tri thức đã biết, thì tri thức mới này có thể được kết hợp trực tiếp vào sơ đồ nhận thức đang tồn tại, hay nói cách khác học sinh có thể dựa vào những kiến thức cũ để giải quyết một tình huống mới. Hay nói một cách khác, quá trình học sinh vận dụng những tri thức đã có, không phải tổ chức lại, cấu trúc lại những tri thức đó, để nhận thức hay giải quyết vấn đề được gọi là đồng hóa. Nếu trong quá trình đồng hóa, những tri thức đã có của học sinh tỏ ra chưa đủ để nhận thức, chưa đủ để giải quyết vấn đề mới, cần phải có sự thay đổi, điều chỉnh, phải tổ chức lại, cấu trúc lại những tri thức đó, có khi phải đưa ra quan niệm mới, cách giải quyết mới thì xem như sự điều ứng. Hay điều ứng là quá trình, khi gặp một tri thức mới có thể hoàn toàn khác biệt với những sơ đồ nhận thức đang có thì sơ đồ hiện có được thay thế để phù hợp với tri thức mới. LTKT được coi là lý thuyết của nhận thức hơn là lý thuyết của tri thức, tư tưởng chủ đạo của lý thuyết này là kiến thức luôn là kết quả của hoạt động kiến tạo, nó không thể thâm nhập vào người học một cách thụ động mà phải được xây dựng một cách tích cực bởi người học.Tuy nhiên, trong tiến trình 10