Sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh ( áp dụng dạy học chương mắt các dụng cụ quang học vật lý 11 THPT ) luận văn thạc sỹ giáo dục học

MỞ ĐẨU Lý chọn đề tài Công nghiệp hóa, đại hố đất nước mục tiêu hàng đầu đường lối xây dựng phát triển nước ta Để thực thành công nghiệp phải thấy rõ nhân tố định thắng lợi nguồn nhân lực người Việt Nam Đảng ta xác định: “lấy việc phát triển nguồn lực người làm yếu tố cho phát triển nhanh bền vững” Nền giáo dục nước ta không tập trung đào tạo cho đủ mặt số lượng mà quan tâm đặc biệt đến chất lượng đào tạo Trước tình hình đó, nhiệm vụ quan trọng đề cho môn học trường phổ thông phải vào đời, bắt tay tham gia vào lao động HS nhanh chóng tiếp thu mới, mau chóng thích ứng với trình độ đại khoa học kỹ thuật Vật lý sở nhiều ngành khoa học kỹ thuật, ứng dụng vơ to lớn đặc biệt lĩnh vực đại Nó cịn phương tiện quan trọng để người chinh phục vũ trụ khám phá giới Nhận thức tầm quan trọng khoa học vật lý, yêu cầu cấp bách xã hội, người đóng vai trị nhà giáo dục cần đưa hệ trẻ đến với khoa học vật lý say mê đến bạn trẻ, học sinh Có quan điểm cho rằng: “Dạy học xây dựng cũ” theo dạy học vật lý, việc khắc phục quan niệm sai lệch học sinh nhằm hình thành cho học sinh kiến thức vật lý vững cần thiết Quan niệm HS vấn đề, tượng, khái niệm trình vật lí nghiên cứu học ln ln tồn Quan niệm HS hình thành dần theo thời gian nhiều nguyên nhân khác có đặc điểm giống nhau: có tính phổ biến, bền vững đa số quan niệm sai lệch với chất vật lí khái niệm, tượng q trình vật lí diễn ra, điều gây nhiều khó khăn, trở lực dạy học vật lí Việc khắc phục, sửa đổi quan niệm cần thiết, “phủ nhận quan niệm”, “khẳng định thật” phần lớn giáo viên áp dụng Theo lí luận dạy học đại nhiệm vụ quan trọng trình dạy học nhằm chuyển quan niệm sai lệch học sinh thành quan niệm khoa học Chính hiểu rõ quan niệm sai lệch học sinh tìm phương pháp phù hợp để khắc phục quan niệm việc cần làm người giáo viên Để khắc phục quan niệm sai lệch HS, người thầy phải lựa chọn phương pháp cho phù hợp với môn, vừa phải phù hợp với quĩ thời gian tiết học Việc sử dụng tập tạo hứng thú học tập cho HS, giúp em tiếp nhận kiến thức môt cách dễ dàng sẵn sàng gạt bỏ sai lầm trước đó, đồng thời em có ấn tượng ghi nhớ lâu kiến thức vừa học Xuất phát từ sở lý luận thực tiễn nói trên, tiến hành nghiên cứu thử nghiệm đề tài: “ Sử dụng tập vật lý nhằm phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh Áp dụng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT” Mục đích nghiên cứu Góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” thông qua việc sử dụng tập để phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu − Đối tượng: + Nội dung, phương pháp giảng dạy Vật lý THPT + Hoạt động dạy học vật lý trường phổ thông + Các kiến thức thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT − Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh tượng, khái niệm thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT số trường thuộc huyện Diễn Châu Giả thuyết khoa học Nếu trình dạy học giáo viên biết cách sử dụng khai thác vai trò, chức BTVL phương tiện giúp phát khắc phục quan niệm sai lầm HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn việc phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh dạy học vật lý trường phổ thông 5.2 Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa vật lý 11 THPT 5.3 Điều tra phát quan niệm sai lầm học sinh khái niệm, tượng thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT 5.4 Nghiên cứu sử dụng tập dạy học nhằm khắc phục quan niệm sai lầm học sinh 5.5 Soạn số giáo án dạy học theo hướng khắc phục quan niệm sai lầm học sinh thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT 5.6 Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi đề tài Phương pháp nghiên cứu − Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: + Nghiên cứu văn kiện Đảng, sách nhà nước, thị Bộ giáo dục Đào tạo vấn đề đổi phương pháp dạy học THPT + Nghiên cứu sở lý luận tâm lý học, giáo dục học lý luận dạy học môn vật lý theo hướng tổ chức hoạt động nhận thức học sinh + Nghiên cứu tập sử dụng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 - Điều tra thực tế + Tìm hiểu, thăm dò thực trạng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 + Thông qua đàm thoại với giáo viên trao đổi thăm dò với học sinh quan niệm họ khái niệm tượng thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 − Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm số dạy học, thống kê số liệu, đối chứng, đánh giá kết quả, kiểm tra mức độ hiệu tính khả thi đề tài - Phương pháp thống kê: Xử lý kết thực nghiệm sư phạm thống kê tốn học Dùng phương pháp thống kê mơ tả thống kê kiểm định để xử lý kết thực nghiệm sư phạm Qua khẳng định giả thuyết khác biệt kết học tập nhóm ĐC nhóm TN, từ khẳng định kết nghiên cứu đề tài Đóng góp luận văn - Góp phần làm sáng tỏ sở lý luận việc khắc phục QNSL HS - Tập hợp QNSL phổ biến học sinh học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT xây dựng BTVL khắc phục quan niệm sai lầm - Xây dựng số giáo án dạy học thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 có sử dụng BTVL nhằm khắc phục QNSL HS từ nâng cao chất lượng dạy học Cấu trúc luận văn Mở đầu Chương I: Cơ sở lý luận đề tài Chương II: Phát khắc phục QNSL HS dạy học số kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 Chương III: Thực nghiệm sư phạm Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục Chương I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Quan niệm học sinh ảnh hưởng trình dạy học 1.1.1 Quan niệm quan niệm học sinh Một số tác giả đưa định nghĩa quan niệm sau: “ Quan niệm nhận thức vấn đề, kiện” ( Theo từ điển tiếng Việt) Trong từ điển Petit, Paul Robert đưa định nghĩa quan niệm : “ Quan niệm hình thành kiện, ý nghĩa khái quát óc người, quan niệm kết hoạt động trí tuệ” Mặt khác “Quan niệm hệ thống cấu trúc nhận thức, nhờ thuộc tính cịn lại kinh nghiệm trải qua tái nhờ kích thích tại” (Vinacke) Như vậy, quan niệm nhận thức người vật, tượng trình giới tự nhiên xã hội thông qua sống lao động sản xuất hàng ngày Những quan niệm tiềm ẩn não tái bị kích thích hay có nhu cầu bộc lộ Mỗi cá nhân có nhận thức định, nhận thức người khác khác vấn đề Vì gọi quan niệm riêng Những quan niệm riêng hình thành tồn chủ quan người Do mà quan niệm riêng khơng phù hợp, chưa đầy đủ so với khái niệm khoa học nên gọi QNSL Từ năm 70 kỷ XX, nhiều nhà nghiên cứu giáo dục nước đưa nhận định chung: “đã đến lúc không phép xem HS “tờ giấy trắng” mà thầy giáo người vẽ lên tri thức khoa học Trái lại, đến trường học sinh mang theo “ tài sản riêng”, quan niệm HS có trước học tượng, khái niệm vật lý… mà em nghiên cứu học” Trước đến trường thân học sinh có hiểu biết nhiều vấn đề cần nghiên cứu Vốn kiến thức mà học sinh có trước nghiên cứu vấn đề tài sản riêng HS Đó quan niệm riêng HS Theo lời nhận xét tác giả Nguyễn Đức Thâm : “ HS bắt đầu học vật lý kinh nghiệm đời sống có số hiểu biết định tượng vật lý…” Như vậy, hiểu biết ban đầu HS tượng vật lý có trước học gọi quan niệm HS Nó hình thành cách nghĩ chủ quan người Chính thế, quan niệm HS đa dạng chúng có đặc điểm chung 1.1.2 Đặc điểm quan niệm học sinh Đa số quan niệm HS bền vững khó thay đổi Nó khắc sâu vào nhận thức HS Những quan niệm hình thành nhờ tích luỹ sống ngày trở thành vốn hiểu biết riêng cá nhân Vì quan niệm nói chung, quan niệm HS mang tính bảo thủ, cố hữu mang tính cá biệt cao “Đa số quan niệm HS sai lệch so với mà HS phải học Về mặt chất chúng không phù hợp với quan niệm khoa học học” Chính quan niệm HS hình thành theo cách hiểu cá nhân nên tri thức mà học sinh có mang tính chủ quan khơng xác Bên cạnh QNSL, học sinh cịn có quan niệm khơng sai lệch tính xác chưa cao, chưa hồn chỉnh,… Những quan niệm có tác dụng tích cực dạy học vật lý, giúp HS dễ dàng tiếp nhận tri thức cách nhanh chóng Như vậy, “đa số quan niệm HS sai lệch so với chất vật lý, mặt khác chúng có đặc điểm bền vững”, điều gây khó khăn cho GV HS QTDH Chính thân HS khó từ bỏ khơng có cách giải thích chứng minh cách thuyết phục Nếu dựa vào lời thuyết giảng thầy giáo việc làm cho HS tự giác từ bỏ quan niệm sai, đồng thời thay vào tri thức có chất hồn tồn trái ngược với có khó khăn Chính thế, trở ngại lớn QTDH vật lý GV phải biết HS mắc phải sai lầm gì, đồng thời phải liệt kê, phân loại sai lầm Sau đó, GV tìm giải pháp để HS từ bỏ QNSL, tạo niềm tin cho HS nhận thức vấn đề cần lĩnh hội 1.1.3 Nguồn gốc quan niệm học sinh Quan niệm học sinh hình thành nguyên nhân chủ yếu sau: –Thực tiễn đời sống hàng ngày, nguồn gốc chủ yếu hình thành quan niệm học sinh – Sự phong phú ngôn ngữ – Ngồi ra, kiến thức có từ môn học khác, từ học trước đưa đến cho học sinh hiểu biết không đầy đủ khái niệm nguyên nhân hình thành quan niệm học sinh 1.1.4 Những ảnh hưởng quan niệm học sinh dạy học vật lý Một số quan niệm HS không sai lệch, chưa hoàn chỉnh chất vật lý, có vai trị tích cực dạy học Trong trường hợp GV cần giúp đỡ HS câu gợi ý câu hỏi định hướng để HS đến vấn đề cần tiếp nhận Những QNSL HS khái niệm, tượng nghiên cứu học trở ngại lớn cho QTDH “ Một trở ngại khoa học cho hoạt động nhận thức HS QNSL mà họ có đựơc đời sống ngày đem lại” Những hiểu biết mà thân họ rút qua tích luỹ sống khơng thể coi sở để nghiên cứu vật lý, hiểu biết khác HS khác nhau, HS có cách nghĩ, cách hiểu riêng Kết mà HS nắm bắt, thu nhận thông qua kinh nghiệm sống đủ để tiếp tục cho việc nghiên cứu chương trình vật lý phổ thông 1.2 Sự cần thiết phải khắc phục quan niệm sai lầm học sinh Mục tiêu việc dạy học làm cho HS phát triển toàn diện, tiếp thu cách đắn tri thức mà nhân loại tìm Đồng thời tri thức phải ứng dụng vào đời sống, lao động sản xuất kỹ thuật Dạy học xây dựng cũ Nhưng cũ phải sửa chữa đắn để làm tảng cho phát triển Để mang lại hiệu khả quan cho việc dạy học, GV cần nắm rõ tình hình HS, biết tri thức trước HS (những kiến thức mà HS có trước nghiên cứu vấn đề) Từ đó, GV phải đưa phương pháp sư phạm hợp lý cho việc dạy học, cho QNSL thường gặp HS phải khắc phục, giúp HS hiểu đúng, vận dụng vấn đề nghiên cứu Vì vậy, QTDH việc phát khắc phục QNSL HS cấn thiết, giúp HS thu nhận tri thức có hệ thống, có chọn lọc đắn theo quan điểm khoa học Bản thân HS học không học trường phổ thơng mà sau cịn học lên cao nữa, kiến thức mà HS thu nhận trường phổ thông tảng cho việc nghiên cứu sau 1.3 Biện pháp phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh 1.3.1 Xây dựng tiến trình nhận thức vật lý theo hướng phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh Trong QTDH GV cần hoạch định bước mục tiêu bước với hoạt động kèm Thông thường trước vào nghiên cứu vấn đề, tượng vật lý, GV cần có cách thăm dị dự đốn kiến thức liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu mà HS có trước Từ kiện khởi đầu đưa tình có liên quan đến vấn đề nghiên cứu Tình mơ tả tượng vật lý, câu hỏi, đoạn phim tranh, Những tình cho thấy tượng xẩy gần gũi với HS, giúp HS nhanh chóng nắm bắt vấn đề đồng thời tiết kiệm thời gian Quá trình làm xuất quan niệm HS vấn đề cần nghiên cứu Những biểu HS bước khởi đầu điều kiện để GV nắm bắt tình hình HS ( Có quan Câu hỏi vật lý, tốn vật lý, đoạn phim, thí nghiệm Tình khởi đầu Thảo luận Tranh luận Bộc lộ QNHS niệm đúng, sai quan niệm chưa hoàn Sử dụng phương pháp dạy học chỉnh) từ GV đề cách khắc phục QNSL HS khắc phục phải ghi nhớ suốt trình học vật lý không đơn giản Để làm điều này, GV cần lựa chọn nhiều tượng có liên quan, nhiều ứng dụng vấn Bác bỏ QNHS bổ sung chỉnh sửa HS thảo luận, nhận xét tự rút kết luận Kiến thức Khắc sâu kiến thức Liên hệ, vận dụng đề vừa nghiên cứu để cung cấp thêm thơng tin cho HS ( hình ảnh, đoạn phim ) Sơ đồ 1.1 Tiến trình phát khắc phục QNSL HS HS phải liên hệ ứng dụng kiến thức vừa thu nhận vào thực tế để thấy đắn khắc sâu trí nhớ 1.3.2 Các bước tiến hành phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh dạy học vật lý trường THPT Bước 1: Tạo môi trường thuận lợi học cho HS hoạt động học tập Trong QTDH, để việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS diễn thuận lợi người thầy cần phải coi trọng đến yếu tố tâm lý HS Nó có ảnh hưởng lớn đến kết nhận thức HS Lớp học diễn khơng khí sơi nổi, HS tích cực hoạt động nhận thức tự tìm kiến thức mà cần lĩnh hội, GV người tổ chức, hướng dẫn Trong suốt thời gian học diễn ra, HS hoạt động chủ yếu, đồng thời ln có trao đổi, cởi mở chân thành HS HS, GV với HS, không bị yếu tố tâm lý ràng buộc sợ thầy giáo, sợ trả lời sai sợ điểm Để thực điều người GV cần tạo trì yếu tố sau: + Khơng khí dạy học giúp cho HS thoải mái hoạt động nhận thức cảm thấy người bình đẳng q trình thảo luận, tranh luận HS khơng ngại bộc lộ lực cá nhân hiểu biết riêng + Động cơ, hứng thú học tập làm kích thích hưng phấn HS với nhu cầu cần giải vấn đề đặt học tập Tự thân HS nghiên cứu, tư duy, sáng tạo tìm lời giải đáp cho vấn đề kết kiến thức mà HS cần lĩnh hội + Uy tín niềm tin người thầy, HS người thầy chân dung mẫu mực, chỗ dựa cho HS suốt trình hoạt động nhận thức, niềm tin để xác định lại mà họ tìm hay sai Người thầy người dẫn dắt HS đường tìm cho họ Vì vậy, uy tín niềm tin thầy giáo QHDH quan trọng, tạo cho HS tự tin sẵn sàng cho hoạt động việc tìm cách giải vấn đề 10 - Tiến hành dạy học số giáo án thiết kế sau nhận xét, đánh giá, rút kinh nghiệm chỉnh sửa, bổ sung số vấn đề phương án đề xuất giáo án Đồng thời nhận xét, đánh giá tình hình hoạt động học tập HS số tiết dạy theo giáo án TN, kết làm tập sau TNSP - Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý, phân tích rút kết luận kết thu 3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm: 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm diễn vào tháng năm 2011 trường THPT Ngơ Trí Hồ - Diễn Châu - Nghệ An + Lớp thực nghiệm (TN): Lớp 11H3, có 45 HS, tơi trực tiếp dạy + Lớp đối chứng (ĐC): Lớp 11H4, có 45 HS, cô Nguyễn Thị Vân dạy 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Chúng tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng dạy học hai bài: Bài “Các tật mắt cách khắc phục” tiết “Bài tập mắt” đối tượng học sinh hai lớp 11 trường THPT Ngơ Trí Hồ Tỉ lệ HS nam nữ lớp nhau, tương đương trình độ học tập mơn Vật lí, khả nhận thức kiến thức vật lý ban đầu - Lớp TN: Chúng tiến hành dạy học theo tiến trình thiết kế Tiến hành dạy học thực nghiệm theo phân phối chương trình để đảm bảo tính khách quan - Lớp ĐC: Cô Nguyễn Thị Vân tiến hành dạy học bình thường theo giáo án mình, chúng tơi dự giờ, theo dõi ghi chép hoạt động GV HS học lớp - Sau hai tiết học tổ chức cho học sinh hai lớp TN ĐC 69 làm kiểm tra thời gian 45 phút Dựa vào diễn biến trình học tập, kết theo dõi hoạt động nhóm, phiếu học tập, kiểm tra thu q trình thực nghiệm chúng tơi phân tích, rút kinh nghiệm, đối chiếu kết thực nghiệm với tiến trình dạy học soạn thảo từ đưa đề xuất, bổ sung, sửa đổi cho phù hợp 3.3 Kết thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Xây dựng tiêu chí để đánh giá Tiêu chí đánh giá định tính Tiêu chí đánh giá định lượng - Hoạt động nhịp nhàng GV - Mục tiêu đạt đơn vị HS, tích cực tham gia thảo luận kiến thức toàn bài, vào số câu HS làm phiếu học tập trả lời PHT - Sự chịu khó suy nghĩ, tích cực - Thời gian thực giải tập tham gia phát biểu ý kiến HS - Cách trình bày, diễn đạt HS - Điểm số kiểm tra - kỹ giải vấn đề HS - Phân tích tham số đặc trưng, so sánh kết từ đồ thị 3.3.2 Kết mặt định tính Thơng qua q trình theo dõi học kết hợp với kiểm tra, nhận thấy: Đối với lớp TN, Ở tiết dạy nhận thấy GV nêu vấn đề cần suy nghĩ, đặt câu hỏi, giao phiếu học tập, em chưa chịu khó suy nghĩ Hầu hết tiết học HS thảo luận nhóm, HS quen với việc học tập thụ động, lười suy nghĩ, ỉ lại vào GV nên cịn HS phát biểu, chưa mạnh dạn đưa cách hiểu, suy nghĩ vấn đề GV nêu tiết học, yêu câu HS làm tập Do kết hợp GV HS chưa nhịp nhàng, GV phải giúp đỡ , gợi ý nhiều 70 Ở tiết học làm quen với cách học mới, em tích cực, chịu khó suy nghĩ trước vấn đề đặt Nhiều em mạnh dạn đưa quan điểm mình, nhiều ý kiến đưa làm cho học sôi Các em thoải mái thảo luận với nhau, đặc biệt tỏ ngạc nhiên thích thú nhận sai lầm tiếp thu kiến thức hào hứng Do giải tập nhằm khắc phục QNSL, nên em hiểu vận dụng kiến thức cách sâu sắc Mặt khác sau học xong em có khả ghi nhớ kiến thức lâu bị nhầm lẫn giải tập tương tự Các em có khả vận dụng kiến thức tình khác trình dạy học Về thái độ học sinh học: việc sử dụng tập dạy học tạo niềm tin hứng thú cho em tiếp nhận tri thức Chính tiết học có sử dụng tập để khắc phục QNSL em ln có thái độ học tập cách nghiêm túc, có ý kiến sắc sảo, từ mà GV phát học sinh có khả tư tốt Cùng tập đưa lớp đối chứng, ban đầu có nhiều HS chưa làm GV nêu câu hỏi gợi ý hầu hết em biết cách suy nghĩ trả lời Đối với lớp đối chứng em tiếp thu kiến thức cách thụ động theo tiến trình chương trình, tiết học khơng mang lại hiệu cao lớp thực nghiệm, bên cạnh việc vận dụng kiến thức để giải tập tương tự hạn chế Trong tiết học HS thảo luận, không tích cực tham gia phát biểu ý kiến, GV hoạt động chủ yếu Do khơng khí lớp học khơng sơi nổi, khơng tạo hứng thú học tập cho HS Ngoài việc đánh giá diễn biến học lớp, chúng tơi cịn kết hợp đánh giá kết học tập sau đợt thực nghiệm kiểm tra 45 phút (đề phụ lục ) 3.3.3 Kết mặt định lượng 71 ... cụ quang? ?? vật lý 11 THPT 5.4 Nghiên cứu sử dụng tập dạy học nhằm khắc phục quan niệm sai lầm học sinh 5.5 Soạn số giáo án dạy học theo hướng khắc phục quan niệm sai lầm học sinh thuộc chương ? ?Mắt. .. PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG? ?? VẬT LÝ 11 2.1 Vị trí, tầm quan trọng kiến thức chương ? ?Mắt - Các dụng cụ quang? ?? Vật lý 11 THPT Chương. .. sở lý luận thực tiễn nói trên, chúng tơi tiến hành nghiên cứu thử nghiệm đề tài: “ Sử dụng tập vật lý nhằm phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh Áp dụng dạy học chương ? ?Mắt Các dụng cụ quang? ??