7. Các đóng góp của luận văn
3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.1.1.1. Mục đích
Mục đích của thực nghiệm sư phạm là nhằm đánh giá tính khả thi của việc áp dụng mô hình IBL vào dạy học ở trường THPT và kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài: “Nếu vận dụng được mô hình dạy học khám phá một cách phù hợp, đáp ứng được các yêu cầu về mặt sư phạm vào quá trình dạy học các chương “Chất khí” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” thì có thể tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh, rèn luyện tính tự lực trong học tập và nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh”.
3.1.1.2. Nhiệm vụ
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, tôi đã thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Tổ chức quá trình dạy học của các chương “Chất khí” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” cho lớp thực nghiệm.
- Thông qua quá trình theo dõi, phân tích diễn biến cũng như kết quả thực nghiệm, tôi đánh giá xem quá trình dạy học theo mô hình IBL có giúp học sinh tích cực, chủ động trong quá trình học tập, đồng thời hiểu sâu kiến thức hơn không.
- Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo trên cơ sở so sánh, đối chiếu kết quả học tập ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
3.1.2. Đối tượng
Đối tượng thực nghiệm sư phạm là học sinh lớp 10 trường Trung học Thực hành – Đại học Sư phạm Tp.Hồ Chí Minh.
• Nhóm thực nghiệm: Lớp 10D1 được học tập theo tiến trình dạy học hai chương “Chất khí” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” mà tác giả đã soạn thảo theo định hướng của mô hình IBL.
• Nhóm đối chứng: Lớp 10D2 được dạy học theo phương pháp truyền thống. Qua trao đổi với giáo viên chủ nhiệm và giáo viên bộ môn Vật lí của hai lớp, tôi được biết sức học và kết quả học tập môn Vật lí của hai lớp này trong học kì I là tương đối đồng đều. Hơn nữa, hai lớp này đều là hai lớp thuộc ban D của trường, do đó đặc điểm sinh
91
hoạt và học tập của hai lớp khá tương đồng. Do đó, tôi đã chọn hai lớp này cho quá trình thực nghiệm sư phạm đề tài.
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm
Quá trình thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại trường Trung học Thực hành – ĐHSP Tp.HCM, với một nhóm thực nghiệm và một nhóm đối chứng. Nhóm thực nghiệm học theo tiến trình đã xây dựng, còn nhóm đối chứng học theo tiến trình dạy học truyền thống. Sau đó, hai nhóm làm cũng một bài kiểm tra. Người nghiên cứu thu nhận dữ liệu và xử lí thống kê để rút ra kết luận.
Nội dung hai chương “Chất khí” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” – Vật lí 10 ban cơ bản được giảng dạy thực nghiệm trong thời gian 3 tuần ở học kì II năm học 2012-2013 từ ngày 05-3-2013 đến ngày 03-4-2013.
3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Công tác chuẩn bị
- Chọn mẫu thực nghiệm.
- Lập kế hoạch thực nghiệm, xin phép Ban giám hiệu nhà trường, trao đổi với các giáo viên vật lí trong trường về nội dung và hình thức tổ chức thực nghiệm sư phạm. - Giới thiệu sơ lược về hình thức học tập, cách kiểm tra đánh giá cho học sinh. - Phổ biến cách học mới cho học sinh.
3.2.2. Tổ chức dạy học
Sau khi đã chuẩn bị các nội dung cần thiết, giáo viên tiến hành tổ chức dạy học ở hai lớp đối chứng và thực nghiệm.
• Lớp thực nghiệm: Tiến hành giảng dạy theo tiến trình dạy học đã được xây dựng ở chương 2. Trong quá trình dạy học, tôi chú ý bao quát, theo dõi các cử chỉ và phản ứng của học sinh dựa vào phiếu quan sát đã thiết kế, qua các phát biểu của học sinh nắm bắt suy nghĩ, rút ra những khó khăn và sai lầm mà học sinh mắc phải. Sau tiết giảng thực nghiệm, tôi rút kinh nghiệm, chỉ ra những điều chưa phù hợp của tiến trình đã soạn thảo, bổ sung, sửa đổi những điều cần thiết.
• Lớp đối chứng: Tiến hành giảng dạy theo các phương pháp dạy học truyền thống, các tiết dạy tiến hành theo đúng phân phối chương trình.
92
3.2.3.1. Đánh giá tính tích cực học tập của học sinh ở lớp thực nghiệm
Tác giả soạn thảo phiếu ghi nhận tính tích cực học tập của học sinh thông qua quá trình quan sát lớp của giáo viên trong các tiết học thực nghiệm.
Phiếu quan sát đánh giá mức độ tích cực học tập của học sinh
• Mục đích: đánh giá mức độ tích cực học tập của học sinh trong quá trình tham gia tiết học.
• Đối tượng quan sát: học sinh và quá trình dạy học hai chương “Chất khí” và “Cơ sở nhiệt động lực học” – Vật lí 10 cơ bản theo mô hình dạy học khám phá IBL.
• Phương pháp quan sát: quan sát trực tiếp trong tiết dạy học.
• Phạm vi quan sát: lớp thực nghiệm sư phạm.
• Nội dung quan sát:
Quá trình học bài và chuẩn bị bài ở nhà:
- Đối với phần kiến thức đã học, học sinh học bài và làm bài như thế nào? Có đạt hiệu quả hay không?
- Đối phần nhiệm vụ được giao về nhà, học sinh có đọc bài, tìm hiểu hay không?
- Học sinh có thảo luận với nhóm về đề tài làm việc chung của nhóm không? Quá trình học tập tại lớp:
- Mức độ tập trung vào bài giảng (học sinh theo dõi chú ý lắng nghe …) - Thái độ của học sinh khi được giao các nhiệm vụ học tập.
- Tham gia vào bài giảng của GV (học sinh tích cực tham gia phát biểu xây dựng bài học, nhiệt tình tham gia vào các hoạt động nhóm, thảo luận và giải quyết các nhiệm vụ…)
- Quá trình ghi chép nội dung bài học.
Nội dung quan sát Mức độ thực hiện
Ít Tương đối Nhiều
A. Quá trình học bài và chuẩn bị bài ở nhà
Hoàn thành nhiệm vụ học tập ở nhà Ôn tập và kết nối được các kiến thức đã học để trả lời cho CHKQ
93
B. Quá trình học tập tại lớp
Nhanh chóng hoàn thành các nhiệm vụ học tập do giáo viên yêu cầu.
Tập trung làm việc và tiếp thu kiến thức trong tiết học.
Ghi chép và lưu ý những nội dung cơ bản trong tiết học.
Tham gia vào hoạt động của nhóm. Nêu câu hỏi với nhóm và giáo viên để tìm hiểu những vấn đề chưa rõ.
Nhiệt tình tham gia đóng góp ý kiến về các vấn đề tìm hiểu.
3.2.3.2. Đánh giá mức độ lĩnh hội kiến thức của học sinh
Học sinh cả hai lớp thực nghiệm và đối chứng làm bài kiểm tra 45 phút theo hình thức trắc nghiệm khách quan (phụ lục) với nội dung về kiến thức trong hai chương “Chất khí” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” – Vật lí 10 ban cơ bản nhằm đánh giá sự tiến bộ và mức độ lĩnh hội kiến thức của học sinh sau quá trình học tập.
Dựa vào số liệu thu nhận được, tác giả sẽ tiến hành mô tả thống kê và kiểm định giả thuyết thống kê, so sánh kết quả học tập của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng để đánh giá định lượng hiệu quả của hoạt động dạy học theo tiến trình đã soạn thảo.
3.3. Đánh giá định tính quá trình thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Phân tích diễn biến các tiết học thực nghiệm 3.3.1. Phân tích diễn biến các tiết học thực nghiệm
Các tiết học thực nghiệm được diễn ra đúng theo kế hoạch và tiến trình dạy học đã xây dựng.
Tiết 1: Giới thiệu, đặt vấn đề, tiếp cận CHKQ và CHBH-1
Trong tiết học này, giáo viên chủ yếu làm quen và hướng dẫn học sinh cách học mới. Điểm đặc biệt trong tiết học này là giáo viên phải kích thích được nhu cầu tìm hiểu của học sinh đối với động cơ nhiệt – một thiết bị quen thuộc trong cuộc sống. Ở tiết học này, giáo viên soạn thảo, dạy học bằng powerpoint và máy chiếu với những hình ảnh cụ thể và sinh động nhằm thu hút sự chú ý và quan tâm của học sinh về chủ đề. Tuy nhiên, do lớp thuộc
94
khối D (lớp đa phần là học sinh nữ, chỉ có hai em học sinh nam), nên chủ đề này đôi khi không hoàn toàn tạo được nhu cầu tìm hiểu ở nhiều em học sinh. Đó là một trong những khó khăn đầu tiên mà giáo viên nhận thấy trong quá trình thực nghiệm.
Cuối tiết, giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh thông qua phiếu làm việc ở nhà số 1. Giáo viên nhắc nhở và yêu cầu các em thực hiện nghiêm túc để có thể tiếp tục làm việc ở tiết học tiếp theo.
Tiết 2: Các nguyên lí của nhiệt động lực học
Bắt đầu tiết học thứ 2, học sinh bắt đầu tham gia hoạt động nhóm đểthảo luận nhiệm vụ học tập về nhà. Theo ghi nhận, có khoảng 70% các em làm việc ở nhà nghiêm túc. Trong quá trình thảo luận, các em đã trả lời tương đối tốt đối với các câu hỏi, vì nội dung kiến thức phần này gần gũi và các em đã từng được học ở THCS.Quá trình thảo luận đã giúp các em dễ dàng tiếp thu và hiểu được nội dung của nguyên lí I nhiệt động lực học.
Thông qua việc tìm hiểu cơ chế cơ bản chuyển hóa nhiệt lượng thành công, các em bắt đầu tìm hiểu về nguyên lí II nhiệt động lực học. So với tiết 1 thì ở tiết 2, học sinh đã bắt đầu thảo luận sôi nổi hơn, đặc biệt là khi làm việc với phiếu học tập nhóm số 2. Nhờ vào quá trình tìm hiểu đó, các em có thể hiểu được lí do vì sao để liên tục sinh công thì một động cơ nhiệt không thể chuyển hóa toàn bộ nhiệt lượng nó nhận được thành công. Từ đó, học sinh dễ dàng tiếp thu nguyên lí II, đồng thời cũng hình dung được cấu tạo cơ bản và quá trình hoạt động của động cơ nhiệt.
Ở cuối tiết, khi được giáo viên giới thiệu cho mô hình đơn giản của động cơ Stirling bằng ống nghiệm, học sinh tỏ ra thích thú. Đa phần các em đều nhận biết được nguồn nóng của động cơ là đèn cồn, nhưng các em bị vướng mắc ở chỗ: tác nhân và nguồn lạnh.Việc này khiến các em thích thú hơn để về nhà tìm hiểu và hoàn thành phiếu học tập ở nhà số 2.
Qua quá trình dạy học hai tiết đầu, giáo viên nhận thấy rằng, học sinh lớp thực nghiệm chưa quen với cách làm việc mới, đặc biệt là chưa hoàn toàn hoàn thành phiếu học tập ở nhà để chuẩn bị cho bài mới và chưa quen thảo luận nhóm. Do đó, giáo viên đã gặp phải một chút vấn đề về thời gian trong quá trình dạy 2 tiết đầu tiên. Giáo viên cũng hoàn thành nội dung giảng dạy như tiến trình, tuy nhiên, GV tự đánh giá tiết học chưa đạt được hiệu quả như mong đợi, vì tiết học bị kéo dài hơn khiến học sinh cảm thấy không thoải mái.
Tiết 3: Ôn tập và vận dụng
Đầu tiên, giáo viên tiến hành kiểm tra bài học cũ cho học sinh, đặc biệt chú ý đến việc liên kết các kiến thức và gợi nhớ về CHKQ và CHBH-1 để học sinh có ý thức về mục
95
đích đang tìm hiểu kiến thức của mình. Theo nhận xét, đa số các em (90%) đều học bài ở nhà, tuy nhiên trong đó chỉ khoảng 40% các em hiểu được tiến trình đang tìm hiểu về động cơ nhiệt. Do đó, tôi nhận thấy rằng, việc liên tục gợi ý và nhắc nhở học sinh về chủ đề chung đang tìm hiểu là quan trọng và cần thiết, đặc biệt là đối với học sinh lần đầu tiên học tập với mô hình mới.
Ở tiết học này, hầu hết các em đều hoàn thành phiếu học tập ở nhà số 2, tuy nhiên chỉ khoảng 50% là làm việc thực sự nghiêm túc và có nhu cầu tìm hiểu. Sau khi trao đổi với một vài em, giáo viên nhận thấy rằng, do tính chất lớp học khối D, đa phần là nữ, lịch học lại khá dàynên học sinh chưa thực sự phát huy hết khả năng tìm hiểu.
Qua quá trình thảo luận về bài tập về nhà, học sinh đã dần quen hơn với hoạt động nhóm, đặc biệt là thích thú hơn khi được chia sẻ với nhau về những điều các em chưa biết. Nhờ đó, học sinh đã hiểu hơn về cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt. Không khí tiết học sôi nổi hơn khi các em thảo luận và trình bày về kết quả tìm hiểu được ở nhà. Qua quá trình tìm hiểu về mô hình động cơ bằng ống nghiệm, học sinh đã nhận biết được tác nhân của động cơ là khối khí trong ống nghiệm, nhưng các em còn lúng túng khi cho rằng nguồn lạnh là môi trường bên ngoài ống nghiệm.
Cuối tiết 3, giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh với phiếu học tập ở nhà số 3. Khi tự rút kinh nghiệm, giáo viên nhận thấy rằng quá trình dẫn dắt học sinh xây dựng CHBH-2 còn nhiều “gượng ép”, chưa đạt được hiệu quả. Đặc biệt, sau khi giảng dạy, giáo viên nhận thấy rằng, việc tìm hiểu về cấu tạo chất trước khi tìm hiểu về các quá trình biến đổi của khối khí gây cho học sinh một “khoảng lặng” trong quá trình khám phá. Ở đây, từ quá trình chuyển hóa năng lượng trong động cơ nhiệt, các em sẽ đặt vấn đề tiếp theo là khối khí hoạt động theo chu trình như thế nào để có thể chuyển hóa nhiệt lượng thành công. Tuy nhiên, thay vì tìm hiểu ngay về trạng thái khí, các thông số đặc trưng, quá trình biến đổi, học sinh lại phải tìm hiểu về cấu tạo chất và thuyết động học phân tử chất khí. Tuy đây là kiến thức cần thiết, cơ bản cho phương pháp nghiên cứu khối khí trên cơ sở vi mô, song giáo viên nhận thấy rằng, nhiều học sinh không nhận thấy được mối liên hệ khi tìm hiểu về vấn đề này. Đây là một điểm lưu ý cho giáo viên để hoàn thiện hơn tiến trình giảng dạy đã xây dựng.
Tiết 4: Thuyết động học phân tử chất khí và quá trình biến đổi trạng thái
Ở tiết học này, học sinh đã quen với hoạt động nhóm, trình bày ý kiến rõ ràng hơn. Giáo viên nhận thấy không khí tiết học không sôi nổi như ở tiết học trước. Lí do có thể làvì
96
nội dung kiến thức trong tiết học này đa phần mang tính thừa nhận, hơn nữa, do kế hoạch giảng dạy hơi “chặt” về thời gian nên giáo viên không sử dụng những thí nghiệm thực để kích thích hứng thú cho học sinh như: quan sát chuyển động Brown qua kính hiển vi, chứng tỏ tính linh động của chất khí, sự tồn tại áp suất, sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ… Qua quá trình trao đổi với đồng nghiệp và tự rút kinh nghiệm, tác giả nhận thấy nội dung dạy học trong tiết này nên được tiến hành trong 2 tiết để học sinh cảm thấy được nhu cầu khám phá của bản thân hơn nữa.
Tiết 5: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
Trong tiết học này, học sinh được làm thí nghiệm thực để khảo sát mối quan hệ giữa áp suất và thể tích. Các em thảo luận sôi nổi khi dựa vào thuyết động học phân tử để dự đoán mối quan hệ (p,V). Đa phần các nhóm đều dự đoán được khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại. Từ đó các nhóm có thể xác định được mục đích của thí nghiệm. Không khí lớp học ở tiết này sôi nổi hơn vì các em được làm việc nhóm nhiều hơn và làm thí nghiệm thực để xây dựng kiến thức.
Tiết 6: Quá trình đẳng tích. Định luật Sắc-lơ.
Dựa trên cơ sở bài học trước, đa số học sinh đều hoàn thành phần làm việc ở nhà tìm hiểu về quá trình đẳng tích. Khi dự đoán mối quan hệ giữa hai thông số còn lại trong quá trình đẳng tích, các nhóm đều bước đầu có nhận định đúng và xác định được mục đích thí nghiệm khảo sát, cũng như trong việc đề xuất phương án thực hiện.
Tiết học càng sôi nổi hơn ở phần vận dụng hai định luật đã học để giải thích các hiện