8. Cấu trúc của luận án
2.4.3. Sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học vật lý theo nhóm trong bài nghiên
nghiên cứu kiến thức mới
2.4.3.1. Các mức độ hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo trong tổ chức dạy học nhóm
Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DH kiến thức mới có thể thực hiện ở nhiều khâu trong tiến trình DHVL ở trường phổ thông như: mở đầu, nêu vấn đề vào bài; hình thành kiến thức mới; ôn tập, củng cố hoặc luyện tập vận dụng kiến thức đã học; kiểm tra đánh giá... Do đó, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm có thể được phân thành các mức độ sau:
- 59 -
- Mức độ 2: Hỗ trợ một số khâu trong tiến trình DH.
- Mức độ 3: Hỗ trợ chotất cả các khâu của tiến trình DH.
2.4.3.2. Tổ chức dạy học nhóm để hình thành kiến thức mới với sự hỗ trợ của TNTT
Hình thành kiến thức mới là một khâu quan trọng nhất của tiến trình DH nghiên cứu kiến thức mới. Tổ chức DH trong khâu này thường thiết kế các hoạt động nhóm với các nhiệm vụ học tập để khảo sát, kiểm chứng hiện tượng, quá trình VL thông qua tiến hành TN để rút ra nhận xét, kết luận hoặc kiến thức mới cần lĩnh hội. Do đó trên cơ sở cấu trúc cơ bản của DH nhóm nhỏ với sự hỗ trợ của TNTT, đề tài xây dựng quy trình DH hình thành kiến thức mới theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động của HS nhằm tích cực hóa hoạt động NT trong DHVL. Các bước thực hiện cụ thể như sau:
♦Bước 1: Làm việc chung cả lớp
- Chia nhóm. GV chia nhóm, cử nhóm trưởng, thư kí, việc phân nhóm dựa trên
mục tiêu, nhiệm vụ hoạt động nhóm; điều kiện thiết bị TN và năng lực học tập của HS. GV cần có sự bố trí chỗ ngồi phù hợp để đảm bảo thuận lợi cho HS khi làm TN, tương tác giữa các thành viên trong nhóm và quan sát, đánh giá các nhóm khác.
- Nêu vấn đề, giao nhiệm vụ, hướng dẫn thực hiện hoạt động nhóm. GV giới
thiệu chủ đề thông qua thuyết trình, đàm thoại hay làm TN biểu diễn để tạo tình huống học tập, nêu vấn đề cần giải quyết trong nhiệm vụ học tập của các nhóm. Sau đó tổ chức để HS đề xuất phương án TN cũng như cách giải quyết nhiệm vụ trước khi nhóm làm việc. Tùy vào mức độ hỗ trợ của TNTT mà GV hướng dẫn các nhóm thực hiện các thao tác lắp ráp, tiến hành TN để thu thập, xử lý kết quả. GV cần hướng dẫn HS sử dụng phiếu học tập, thiết bị TN và dành đủ thời gian cho các nhóm nắm bắt nhiệm vụ. Ngoài ra, cần tổ chức cho các nhóm thống nhất trước các tiêu chí đánh giá để HS có sự nổ lực và phát huy tính tích cực, chủ động trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. GV cần đảm bảo đã có sự chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị TN cần thiết trước khi phân công vị trí và quy định thời gian cho các nhóm bắt đầu làm việc.
♦Bước 2: Hoạt động nhóm
- Phân công nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm thực hiện. Nhóm trưởng
sẽ điều khiển nhóm thảo luận để xác định rõ nhiệm vụ chung của nhóm, phân công các thành viên làm việc độc lập hoặc phối hợp với nhau để giải quyết. Đối với các nhiệm vụ phức tạp, GV có thể yêu cầu các nhóm thảo luận để lập ra kế hoạch thực hiện cụ thể như: đề xuất và lựa chọn phương án thực hiện; xác định các bước thực hiện trước khi tiến hành TN; dự đoán kết quả thu được... Với nhiệm vụ hoạt động
- 60 -
nhóm ở lớp thường phải ngắn gọn, đơn giản, phù hợp với điều kiện tổ chức DH và mức độ hỗ trợ của TNTT mà GV thiết kế.
- Lắp ráp TN. Nội dung bước này chỉ thực hiện khi yêu cầu HS lựa chọn phương
án (khi có nhiều phương án TN), lắp ráp TN từ các thiết bị đơn lẻ do GV hoặc HS gia công, chuẩn bị từ trước. Các nhóm sẽ tiến hành nhanh việc bố trí, lắp ráp hoàn chỉnh TN trước khi tiến hành và thu thập kết quả. Tuy nhiên, đối với những TN yêu cầu việc lắp ráp mất nhiều thời gian hoặc TN đã được lắp ráp cố định thành bộ, không thể tháo rời thì GV chỉ yêu cầu HS lựa chọn đúng dụng cụ, quan sát để tìm hiểu các bộ phận chính của TN, chuẩn bị cho bước tiến hành TN tiếp theo. Với các phương án TN giáo khoa có thể sử dụng để hỗ trợ tổ chức DH nhóm thì GV cần sử dụng phối hợp với TNTT đã khai thác trong các hình thức tổ chức khác nhau, phù hợp điều kiện DH thực tế.
- Tiến hành TN, thu thập và xử lý kết quả. Các nhóm tiến hành TN để thu thập
thông tin, xử lý số liệu về hiện tượng và quá trình VL cần khảo sát. Quá trình này tiến hành tương tự với TNVL thông thường. Tuy nhiên với TNTT, HS thường được tham gia chuẩn bị dụng cụ, lắp ráp TN nên khi tiến hành TN và thu thập số liệu HS có thể tự rút ra những lưu ý hoặc tìm ra nguyên nhân gây ra sai số trong kết quả TN để kịp thời khắc phục. Ngoài ra việc xử lý số liệu và chuẩn bị báo cáo kết quả trước lớp cũng sẽ thuận lợi hơn với sự hỗ trợ của TNTT, nhất là các nhóm phải tự chủ hoàn toàn kết quả của mình vì không thể bắt chước máy móc khi GV tổ chức hoạt động nhóm với TNTT được tiến hành theo nhiều phương án khác nhau trong cùng một nội dung.
- Thảo luận nhóm, thống nhất kết quả, rút ra nhận xét và chuẩn bị nội dung
báo cáo trước lớp. GV đóng vai trò là người giám sát hoạt động nhóm, chỉ can thiệp
khi cần thiết.
♦Bước 3: Thảo luận chung cả lớp
- Các nhóm cử đại diện trình bày kết quả. Hình thức báo cáo cần đa dạng, phù
hợp với điều kiện, yêu cầu của từng nhiệm vụ thực tế. GV có thể tổ chức cho các nhóm trình bày qua phiếu học tập, bảng nhóm hoặc sử dụng trực tiếp TNTT đơn giản để minh họa trước lớp (nếu có thời gian phù hợp).
- Thảo luận chung, đánh giá kết quả làm việc của các nhóm. GV cùng HS đánh
giá, nhận xét, rút ra kết luận về những kết quả thực hiện của các nhóm (tùy thuộc vào thời gian tổ chức trên lớp mà GV yêu cầu một vài hoặc tất cả các nhóm báo cáo). Qua việc HS tích cực tranh luận, đánh giá và tự đánh giá lẫn nhau giữa các nhóm khác về những vấn đề chưa thống nhất, GV có thể phát hiện những hạn chế về kiến thức, KN
- 61 -
của HS để tăng cường hướng dẫn HS tự r n luyện thực hành hoặc củng cố, luyện tập trong tự học ở nhà. Việc đi đến thống nhất kết quả chung của toàn lớp để rút ra kết luận và hình thành kiến thức mới cần nghiên cứu. Trong hoạt động này, GV chỉ đóng vai trò trọng tài, điều khiển đánh giá và đưa ra nhận xét chung về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm.
♦ Kết luận, rút ra kiến thức mới cần nghiên cứu: thông qua các nhận xét, kết
luận chung về hiện tượng, quá trình VL rút ra từ kết quả hoạt động nhóm, HS có thể tự tìm ra kiến thức cần nghiên cứu. Từ đó GV hệ thống lại kiến thức và hướng dẫn HS củng cố, vận dụng hoặc tổ chức tự học ở nhà.
Quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT để hình thành kiến thức mới được cụ thể theo sơ đồ sau:
Sơ đồ 2.3. Quy trình DH hình thành kiến thức mới theo tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT.
Đối với các khâu còn lại trong tiến trình DH kiến thức mới thì việc tổ chức DH với sự hỗ trợ của TNTT có thể được tiến hành theo các hình thức khác nhau như: GV sử dụng TNTT để biểu diễn để nêu vấn đề vào bài hoặc HS sử dụng TNTT để củng cố, luyện tập theo từng nhóm nhỏ. Khi sử dụng TNTT để hỗ trợ cho tổ chức DH nhóm thường tiến hành theo các bước tương tự nêu trên, tuy nhiên kết quả của quá trình hoạt động nhóm sẽ hướng tới việc củng cố, luyện tập, đánh giá mức độ TN và khả năng vận dụng kiến thức mới hoặc r n luyện các KN, kỹ xảo cho HS.
♦ Rút ra kết luận và hình thành kiến thức mới
2. Hoạt động nhóm
1. Làm việc chung: chia nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm, giao thiết bị
TN, hướng dẫn cách tiến hành TN và các hoạt động nhóm với TNTT.
Lắp ráp TN
Tiến hành TN, thu thập và xử lý kết quả TN
3. Thảo luận chung:các nhóm trình bày kết quả và thảo luận chung, đánh giá kết quả hoạt động nhóm
Phân công nhiệm vụ cho các thành viên Thảo luận nhóm, thống nhất kết quả và rút ra nhận xét
- 62 -
2.4.4. Sử dụng thí nghiệm tự tạo trong tiết thực hành thí nghiệm
Tổ chức tiết thực hành ở lớp thường theo phương án TN giáo khoa sẵn có, tuy nhiên trong thực tiễn DH thì các thiết bị TN đó lại không đủ cho các nhóm từ 4 đến 6 HS trong một lớp tiến hành. Do đó, ngoài hình thức sử dụng phối hợp TN giáo khoa với TNTT thì GV có thể đưa vào tiết thực hành những nội dung, phương án TN chưa có cơ hội đề cập đến nhưng trong tiết truyền thụ kiến thức mới để mở rộng, khắc sâu kiến thức đã học. GV có thể tổ chức cho các nhóm tiến hành với các phương án TN khác nhau, khác với phương án TN mà GV đã sử dụng. Các nguyên vật liệu có thể do GV cung cấp hoặc do HS mang tự chuẩn bị. Việc tổ chức cho HS thực hành TN theo hình thức nêu trên có tác dụng rất lớn trong việc rèn luyện, phát triển KN và thói quen sử dụng các dụng cụ, thiết bị phức tạp, đa dạng, gần gủi với kỹ thuật, cuộc sống, làm quen với những yếu tố tự lực trong nghiên cứu TNg.
2.4.4.1. Các mức độ hỗ trợ
Với vai trò quan trọng của TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH tiết thực hành TN, dựa vào mức độ sử dụng TN hay khả năng hỗ trợ của TNTT cho quá trình tiến hành bài thực hành TN của HS, có thể phân thành các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tổ chức thực hành TN theo nhóm như sau:
- Mức độ 1: GV nêu phương án, giới thiệu dụng cụ và thiết bị TN; HS lắp ráp
và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức.
- Mức độ 2: GV nêu phương án TN; HS gia công dụng cụ, thiết bị TN, lắp ráp
và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức.
- Mức độ 3: GV nêu chủ đề, mục đích thực hành TN; HS đề xuất phương án
TN và lựa chọn phương án khả thi, gia công dụng cụ, thiết bị TN, lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức.
2.4.4.2. Tổ chức thực hành với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo
Quá trình chuẩn bị và tổ chức DH thực hành trên lớp với sự hỗ trợ của TNTT cụ thể như sau:
♦ Giai đoạn chuẩn bị.
- Chuẩn bị của GV. Do tiết thực hành TN thường diễn ra sau một phần, một chương
nên GV cần xác định trước mục đích và các phương án TN sẽ sử dụng để chuẩn bị về: nội dung kiến thức liên quan; kế hoạch tổ chức (số nhóm, vị trí và nhiệm vụ của nhóm); thiết bị, vật liệu theo các phương án TN đã chọn (GV và HS cùng chuẩn bị); mẫu báo cáo thực hành, phiếu học tập và tài liệu hướng dẫn thực hành (nếu cần). Trên cơ sở đó, GV có thể điều chỉnh một số nội dung, các bước tiến hành để phù hợp với điều kiện cơ sở vật, đối
- 63 -
tượng HS cụ thể của từng lớp và hướng dẫn HS ôn tập và chuẩn bị một số vật liệu cần thiết.
- Chuẩn bị của HS. HS cần ôn tập kiến thức đã học, chuẩn bị một số vật liệu,
dụng cụ mà GV yêu cầu, theo sự phân công của nhóm trưởng.
♦ Giai đoạn tổ chức thực hành trên lớp.
DH thực hành TN trên lớp thường phổ biến với nhóm nhỏ từ 4 đến 6 hoặc 5 đến 7 HS tùy theo điều kiện thực tế, quy trình tổ chức thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1: Làm việc chung cả lớp.
+ GV chia nhóm, cử nhóm trưởng và thư ký (có thể thực hiện trước tiết thực hành) và ôn tập các kiến thức VL có liên quan.
+ Nêu chủ đề, giao nhiệm vụ cho các nhóm dựa trên định mục đích, yêu cầu của bài thực hành và các phương án TN được sử dụng. Tùy vào mức độ hỗ trợ của TNTT trong bài thực hành mà GV cung cấp thiết bị, vật liệu kết hợp với sự chuẩn bị của HS và hướng dẫn cụ thể cho các nhóm tiến hành TN. Cụ thể như: chọn vật liệu, dụng cụ để gia công TN; lắp ráp TN; tiến hành TN; thu thập số liệu, kết quả; nhận xét, rút ra kết luận và trình bày báo cáo kết quả thực hành. Trong thực hành với sự hỗ trợ của TNTT, GV có thể tổ chức cho các nhóm thảo luận đề xuất phương án TNTT, lập kế hoạch tiến hành và dự kiến kết quả. Đối với các TNTT cần làm mẫu một số thao tác gia công, lắp ráp thì GV có thể tiến hành trước lớp hoặc sử dụng các trình chiếu, mô phỏng. Trước khi yêu cầu HS làm việc nhóm, GV cần phân công vị trí làm việc và thời gian cụ thể nhằm tạo tính chủ động cho HS.
- Bước 2: Làm việc theo nhóm.
Khác với tiết DH kiến thức mới, ở giai đoạn này HS được phát huy tính chủ động, tự giác cao hơn, thời gian và các thao tác TN trong làm việc nhóm sẽ nhiều hơn. Với sự hỗ trợ của TNTT, các nhóm thực hành theo mức độ mà GV định sẵn. Cụ thể là:
+ Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cụ thể cho các thành viên trong nhóm: thực
hiện theo nội dung kế hoạch và các nhiệm vụ hoạt động nhóm trong bài thực hành.
+ Gia công thiết bị TN theo phương án TNTT. Chọn vật liệu và gia công thiết
bị TN là một trong những công việc phức tạp nhất trong bài thực hành. Do đó, GV có thể phân công, hướng dẫn HS chuẩn bị, tìm kiếm, lựa chọn vật liệu để gia công ở nhà hoặc trong các buổi học trước đó. Việc gia công với sự hợp tác, hỗ trợ tích cực của các thành viên trong nhóm cần được tiến hành nhanh gọn, phù hợp với điều kiện ở trên lớp học. Ví dụ trong bài thực hành phần Điện học thuộc chương trình VL lớp 9:
Xác định điện trở của dây dẫn bằng vôn kế và ampe kế, GV có thể yêu cầu HS tự tạo
một điện trở bằng dây dẫn có chiều dài, tiết diện và chất liệu do các tự em xác định trước. HS sẽ tiến hành đo chiều dài, tiết diện và xác định chất liệu của điện trở, sau đó
- 64 -
quấn vào một ống nhựa để tạo thành một điện trở mẫu. GV có thể tổ chức cho nhóm trao đổi điện trở đó để tiến hành TN xác định trị số điện trở bằng vôn kế và ampe kế.
- Lắp ráp TN. Khi thực hiện lắp ráp TN trong tiết thực hành có thể gồm nhiều
thao tác hơn so với tiết DH kiến thức mới, nhất là sau khi gia công, HS cần tiến hành lắp ráp các chi tiết thành bộ TN, sau có thể tiếp tục lắp ráp TN với các dụng cụ khác theo yêu cầu của bài thực hành (như lắp mạch điện, lắp dụng cụ lên giá hoặc đấu nối thiết bị TNTT với các dụng cụ, thiết bị TN khác...). Do đó, mặc dù trong quá trình các nhóm làm việc, GV chỉ đóng vai trò quan sát, đánh giá nhưng khi các nhóm gặp trở