Phát huy tính tích cực học tập của học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học chương chất khí vật lý 10 trung học phổ thông luận văn thạc sỹ vật lý

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ HỒNG SÁU PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 THPT CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ GIÁO DỤC MÃ SỐ: 60.14.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN, THÁNG 12/2012 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nâng cao chất lượng dạy học trong nhà trường là vấn đề cấp thiết hiện nay. Điều đó đặt ra cho các nhà nghiên cứu giáo dục, các nhà quản lý và mỗi GV (GV) tìm những giải pháp khác nhau, cùng hướng tới một mục đích là đào tạo những con người có tri thức, năng động sáng tạo, sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của thực tiễn xã hội đang phát triển. Để đổi mới toàn diện giáo dục phổ thông thì đổi mới phương pháp dạy học là yếu tố quan trọng nhằm hiện thực hóa đổi mới các yếu tố khác của quá trình giáo dục. Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ X trong phương hướng, nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội 5 năm 2006 – 2010 đã chỉ rõ: “Phát triển mạnh, kết hợp chặt giữa hoạt động khoa học và công nghệ với giáo dục đào tạo để thực sự phát huy vai trò quốc sách hàng đầu, tạo động lực đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển tri thức .” [12]. Sự phát triển của CNTT đã mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới phương pháp dạy học. Hầu hết các trường đều được trang bị MVT, phòng học CNTT, kết nối Internet . Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học .” [11]. Chỉ thị 3398/CT-BGD&ĐT ngày 12/8/2011 và Hướng dẫn 5438/BGDĐT- GDTH ngày 17/8/2011 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo về nhiệm vụ của toàn ngành trong năm học 2011-2012 đã nêu: “Tăng cường ứng dụng CNTT trong đổi mới phương pháp dạy - học và công tác quản lý giáo dục .”, "bồi dưỡng ứng dụng CNTT trong đổi mới quản lí chỉ đạo và trong đổi mới phương pháp dạy học" [3], [8] . Bộ Giáo dục và Đào tạo tiếp tục phát động lấy năm học 2011 2012 sẽ là năm học ứng dụng CNTT. Vì vậy, trong năm học 2011 - 2012 phải tiếp tục hướng dẫn triển khai thực hiện; Nghiên cứu, lựa chọn các công cụ 2 phần mềm phù hợp, chuẩn bị nguồn tài nguyên và tổ chức thí điểm; Nâng cao nhận thức, trách nhiệm của lãnh đạo các đơn vị, cơ sở giáo dục về ứng dụng CNTT trong dạy học. Với sự trợ giúp của máy vi tính (MVT) và phần mềm dạy học, GV có thể tổ chức quá trình học tập theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh (HS). Thực trạng giáo dục cho thấy, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học chưa được thực hiện tốt, chưa thật sự phát huy tính tích cực, chủ đạo, chủ động, sáng tạo cũng như khả năng giải quyết vấn đề, năng lực tư duy và kỹ năng thực hành của người học. Văn kiện Đại hội X khẳng định: “Giáo dục và đào tạo cùng với khoa học và công nghệ là quốc sách hàng đầu, là nền tảng và động lực thúc đẩy công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước” [12]. Cương lĩnh xây dựng đất nước thời kỳ quá độ lên chủ nghĩa xã hội (Bổ sung, phát triển 2011) được thông qua tại Đại hội XI của Đảng nhấn mạnh: “Giáo dục và đào tạo, khoa học và công nghệ có sức mạnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, góp phần quan trọng phát triển đất nước, xây dựng nền văn hoá và con người Việt Nam. Phát triển giáo dục và đào tạo cùng với phát triển khoa học và công nghệ là quốc sách hàng đầu; đầu tư cho giáo dục và đào tạo là đầu tư phát triển” [13]. Trong những năm gần đây việc ứng dụng CNTT vào dạy học ngày càng phát triển cả chiều rộng lẫn chiều sâu. Một trong những ứng dụng đó là sử dụng MVT. Hiệu quả của những ứng dụng đó đã và đang được thực tiễn chứng minh, đặc biệt MVT dưới vai trò là PTDH đã góp phần phát huy tính tích cực học tập của HS, nâng cao chất lượng dạy học. Chương "Chất khí" thuộc phần Nhiệt học của Vật lý 10 là một nội dưng hết sức quan trọng. Nhưng việc giảng dạy phần này bằng các phương tiện truyền thống còn gặp nhiều khó khăn, điều này có thể được khắc phục khi sử dụng MVT trong dạy học. 3 Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài: " Phát huy tinh tích cực học tập của học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học Chương "Chất khí" Vật lý 10 THPT". 2. Mục đích nghiên cứu Phát huy tính tích cực học tập của HS với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học Chương "Chất khí" Vật lý 10 chương trình nâng cao. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: - Quá trình dạy học vật lý ở trường THPT. - MVT như phương tiện dạy học (PTDH). Phạm vi nghiên cứu: - Phát huy tinh tích cực học tập của HS với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học Chương "Chất khí" Vật lý 10 chương trình nâng cao. 4. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng MVT hỗ trợ dạy học chương "Chất khí" Vật lý lớp 10 sẽ tạo được sự hứng thú học tập cho HS, góp phần đổi mới phương pháp, phương tiện dạy học, nâng cao chất lượng dạy học Vật lý nói chung và phần Nhiệt học lớp 10 nói riêng. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Tìm hiểu cơ sở lý luận vấn đề phát huy tính tích cực của HS. 5.2. Tìm hiểu lý luận về PTDH, MVT với vai trò là PTDH. 5.3. Nghiên cứu chương trình, chuẩn kiến thức, kỹ năng Vật lí 10, chương "Chất khí", THPT. 5.4. Nghiên cứu nội dung Chương "Chất khí" thuộc phần nhiệt học Vật lí 10, THPT. 5.5. Khảo sát thực trạng sử dụng MVT trong dạy học vật lý ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh, Nghệ An. 5.6. Xây dựng cơ sở dữ liệu trực quan, số hóa dùng cho dạy học chương "Chất khí", vật lý 10, THPT với sự hỗ trợ của MVT. 5.7. Thiết kế tiến trình DH tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS với cơ sở dữ liệu ở 5.6. 4 5.8. Thực nghiệm sư phạm. 6. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết: Tham khảo các tài liệu liên quan đến nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra khảo sát dạy học vật lý. - Thực nghiệm sư phạm. 7. Đóng góp mới của luận văn Về nghiên cứu ứng dụng: - Đã xây dựng, sưu tầm, tập hợp được bộ cơ sở dữ liệu trực quan số hóa dạy học chương "Chất khí", gồm: + Ảnh tỉnh: 56 + Ảnh động + Flash: 12 + Video Clips thí nghiệm và dạy học: 7 (Tổng trường đoạn: 66 phút 30 giây). - Thiết kế được 6 tiến trình dạy học với các dữ liệu nêu trên, gồm: + Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí, + Bài 29. Quá trình đẳng tích. Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt, + Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ, + Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng (tiết 1), + Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng (tiết 2), + Tiết bài tập chương "Chất khí". (Toàn bộ dữ liệu trên được lưu trữ trong đĩa CD đính kèm luận văn với dung lượng 591MB). 8. Cấu trúc của luận văn Mở đầu (5 trang) Chương 1 Phát huy tính tích cực học tập của HS với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học (23 trang) 5 Chương 2 Dạy học chương "Chất khí" theo hướng phát huy tính tích cực với sự hỗ trợ của MVT (44 trang) Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (11 trang) Kết luận (1 trang) Tài liệu tham khảo (3 trang) Phụ lục ( 5 trang) 6 CHƯƠNG 1 PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC 1.1. Tính tích cực nhận thức của HS Theo Rubinstein X. L : ''Người ta bắt đầu tư duy khi có nhu cầu hiểu biết một cái gì. Tư duy thường xuất phát từ một vấn đề hay một câu hỏi, từ một sự ngạc nhiên hay một điều trăn trở'' [23;8], mà một trong những hạt nhân của tính tích cực nhận thức (TCNT) là hoạt động tư duy, nên phát huy tính TCNT chính là nhằm phát triển tư duy, đặc biệt là tư duy toán học trong vật lý của HS, vậy thế nào là tính TCNT của HS trong học tập? 1.1.1. Tính tích cực nhận thức của HS Theo Kharlamốp I.F : ''Tính tích cực là trạng thái hoạt động của chủ thể, tính TCNT là trạng thái hoạt động của HS, được đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức'' [16;17]. Nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước nhận định về tính TCNT của HS trong quá trình học tập theo những góc độ, những dấu hiệu khác nhau của chủ thể đối với khách thể, đó là: - Sự căng thẳng chú ý, sự tưởng tượng, phân tích tổng hợp, .( Rôđac I.I.) [22;9]. - Lòng mong muốn không chủ định và gây nên biểu hiện bên ngoài hoặc bên trong của sự hoạt động (Ôkôn V.) [22;9]. - Cường độ, độ sâu, nhịp điệu của những hoạt động, quan sát, chú ý, tư duy ghi nhớ trong một thời gian nhất định ( Phạm Thị Diệu Vân) [22;10]. - Huy động mức độ cao các chức năng tâm lý, đặc biệt là chức năng tư duy (Đặng Vũ Hoạt) [22;10]. - Hành động ý chí, trạng thái hoạt động về vẻ bề ngoài có vẻ giống nhau nhưng khác nhau về bản chất khi xét đến hoạt động cải tạo trong ý thức của chủ thể (Aristova L.) [22;10] . 7 - Thái độ cải tạo của chủ thể đối với khách thể thông qua sự hoạt động ở mức độ cao các chức năng tâm lý nhằm giải quyết những vấn đề học tập - nhận thức (Nguyễn Ngọc Bảo) [22;10]. Đó là một số nhận định về tính TCNT của các nhà tâm lý học, giáo dục học. Khác với quá trình nhận thức trong nghiên cứu khoa học, quá trình nhận thức trong học tập, không những phát huy những điều loài người chưa biết mà nhằm lĩnh hội những tri thức loài người đã tích lũy được. Tuy nhiên trong học tập HS cũng phải ''khám phá'' ra những hiểu biết mới đối với bản thân. HS sẽ ghi nhớ thông tin qua hiểu những gì đã nắm được qua hoạt động chủ động, nổ lực của chính mình. Khi đạt tới một trình độ nhất định, sự học tập tích cực sẽ mang tính nghiên cứu khoa học và người học khám phá, tái tạo lại những tri thức khoa học cho chính mình. Tính TCNT trong hoạt động học tập liên quan trước hết với động cơ học tập. Động cơ đúng tạo ra hứng thú. Hứng thú là tiền đề của tự giác (hứng thú và tự giác là hai yếu tố tâm lý tạo nên tính TCNT). tính TCNT sản sinh nếp tư duy độc lập. Suy nghĩ độc lập là mầm mống của sáng tạo. Tích cực gắn liền với động cơ, hứng thú, nhận thức, có ý thức về sự tự giác học tập, ý thức về sự giáo dục của chính mình, vì vậy có thể hiểu tiêu chí nhằm phát huy tính TCNT là tính tích cực tư duy (tư duy bên trong), tất nhiên phải được thể hiện qua ngôn ngữ và hành động tích cực (biểu hiện cả bên ngoài). Ngược lại, phong cách học tập phát huy tính TCNT, độc lập, sáng tạo sẽ phát triển tự giác, hứng thú, bồi dưỡng động cơ học tập. Ta có thể minh họa mối liên hệ tác động qua lại đó như sau: 8 Sơ đồ 1.1. Mối quan hệ giữa tính TCNT với động cơ và hứng thú. Tính TCNT và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng không phải đồng nhất. Có một số trường hợp, tính tích cực học tập thể hiện ở sự tích cực bên ngoài, mà không phải tích cực trong tư duy. Đó là điều cần lưu ý khi nhận xét đánh giá tính TCNT của HS. Rèn luyện kỹ năng học tập một cách tích cực độc lập cho HS, để HS chủ động tự lực chiếm lĩnh kiến thức là cách hiệu quả nhất, làm cho HS hiểu kiến thức một cách sâu sắc và có ý thức. Vốn kiến thức mà HS nắm được từ nỗ lực của bản thân chỉ sống và sinh sôi nảy nở nếu HS biết sử dụng nó một cách chủ động độc lập sáng tạo. Tính độc lập thực sự của HS biểu hiện ở sự độc lập suy nghĩ, ở chỗ biết học tập một cách hợp lý khoa học dưới sự hướng dẫn của GV hướng dẫn. Vì vậy trong quá trình dạy học phải phát huy tính TCNT của HS. 1.1.2. Vì sao phải phát huy tính TCNT của HS? Trong quá trình dạy học, tính TCNT của HS không chỉ tồn tại như một trạng thái, một điều kiện, mà nó còn là kết quả của quá trình hoạt động nhận thức, là kết quả của quá trình dạy học mang lại, chỉ có quá trình nhận thức tích cực mới tạo cho HS có tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, hình thành ở HS tính độc lập sáng tạo và nhạy bén khi giải quyết các vấn đề trong học tập cũng như thực tiễn. Hiện nay và trong tương lai, xã hội loài người đang và sẽ phát triển tới một hình mẫu ''Xã hội có sự thống trị của kiến thức'' dưới tác động của sự bùng nổ về khoa học và công nghệ máy tính cùng nhiều yếu tố khác. Để có thể tồn tại và 9 ĐỘNG CƠ HỨNG THÚ Tính TCNT TỰ GIÁC TTC SÁNG TẠO ĐỘC LẬP phát triển trong một xã hội như vậy, con người phải có khả năng chiếm lĩnh sử dụng kiến thức một cách độc lập sáng tạo. Hiệu quả lĩnh hội kiến thức không phải chỉ là ở chỗ tri giác và giữ lại thông tin mà còn ở chỗ cải biến các kết quả thông tin ấy. Điều này đòi hỏi HS phải hoạt động tích cực, tìm tòi khám phá những khâu còn thiếu trong thông tin đã tiếp thu được, cải biến nó thành cái có nghĩa đối với mình. Phát huy tính TCNT của HS là tăng cường hoạt động trí tuệ độc lập của HS trong học tập để thu nhận tri thức và rèn luyện kỹ năng kỹ xảo. Tích cực hóa hoạt động dạy học không phải chỉ có giá trị về mặt kết quả trí dục mà còn đặc biệt quan trọng về mặt giáo dục, nó ảnh hưởng đến việc hình thành nhân cách của HS. Phát huy tính TCNT trong học tập của HS có tác dụng phát triển những đức tính quý giá như lòng ham hiểu biết, tính kiên trì, óc phê phán . Những phẩm chất cá nhân này trở thành những yếu tố kích thích bên trong điều chỉnh hoạt động nhận thức của HS đó là những điều kiện hết sức quan trọng giúp cho việc học tập đạt kết quả tốt. Quán triệt tinh thần đó việc vận dụng phương pháp dạy học hiện đại có sử dụng các thiết bị công nghệ cao, đặc biệt là MVT vào dạy học môn Vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS làm cho HS tư duy tích cực độc lập và sáng tạo. Để đạt kết quả việc tổ chức quá trình dạy học phải theo đúng con đường nhận thức khách quan ''từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn''. HS được tri giác đối tượng nhận thức (hoặc mô hình của đối tượng), tác động lên nó để thu thập thông tin, xử lý thông tin, khái quát hóa tự rút ra kiến thức (tư duy trìu tượng), động cơ hứng thú nhận thức tiếp tục được duy trì trong quá trình củng cố, vận dụng kiến thức vào thực tiễn (từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn) và hệ thống hóa kiến thức. Tùy thuộc vào đối tượng HS và nội dung dạy học có thể phát huy tính TCNT của HS ở các cấp độ khác nha. Vậy trong học tập tính TCNT có các cấp độ nào? 1.1.3. Các cấp độ của tính TCNT 10 . ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ HỒNG SÁU PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 THPT. dạy học (PTDH). Phạm vi nghiên cứu: - Phát huy tinh tích cực học tập của HS với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học Chương " ;Chất khí& quot; Vật lý 10 chương