8. Cấu trúc của luận văn
1.2.2.Phát triển năng lực vậndụng kiến thức vào thực tiễn
1.2.2.1. Năng lực là gì? Khái niệm năng lực[23].
- Năng lực là một khái niệm tích hợp ở chỗ nó bao hàm cả những nội dung, những hoạt động cần thực hiện và những tình huống trong đó diễn ra các hoạt động.
Năng lực = Nội dung + kĩ năng + tình huống
Năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết các vấn đề do những tình huống này đặt ra.
Cấu trúc năng lực [4]
Để hình thành và phát triển NL cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng. Có nhiều loại NL khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và các thành phần NL cũng khác nhau. Cấu trúc chung của NL hành động được mô tả là sự kết hợp của 4 NL thành phần: NL chuyên môn, NL phương pháp, NL xã hội, NL cá thể.
(i) NL chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn.
(ii) NL phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức.
(iii) NL xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội. Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp.
(iv) NL cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh giá được những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc - đạo đức và liên quan đến hành động tự chịu trách nhiệm.
Hình 1.4. Mô hình bốn thành phần NL
Từ cấu trúc của khái niệm NL cho thấy giáo dục định hướng phát triển NL không chỉ nhằm mục tiêu phát triển NL chuyên môn bao gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn phát triển NL phương pháp, NL xã hội và NL cá thể. Những NL này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ. NL hành động được hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các NL này.
Phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông.
Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đã được Ban Chỉ đạo đổi mới chương trình sách giáo khoa giáo dục phổ thông thông qua ngày 27/7 [5] đã đề xuất, đối với HS phổ thông Việt Nam cần phát triển một số phẩm chất, NL như sau:
a)NL chung là NL cơ bản, thiết yếu giúp cá nhân có thể sống, làm việc và tham gia hiệu quả trong nhiều hoạt động vào các bối cảnh khác nhau của đời sống xã hội. Các NL này được hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống, đáp ứng yêu cầu của nhiều loại hình hoạt động khác nhau.
Các NL chung của HS THPT đó là: NL tự chủ và tự học; NL giao tiếpvà hợp tác; NLGQVĐ và sáng tạo;
Những năng lực chuyên môn được hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học, hoạt động giáo dục nhất định: NL ngôn ngữ; NL tính toán; NL tìm hiểu tự nhiên và xã hội; NL công nghệ; NL tin học; NL thẩm mỹ; NL thể chất.
b)Năng lực chuyên môn trong môn Vật lý
Do đặc thù môn học “Vật lý là một môn khoa học vừa lý thuyết vừa TN” nên nó cũng có những NL đặc thù sau: NL tự chủ và tự học; NL giao tiếp và hợp tác; NLGQVĐ và sáng tạo; NL ngôn ngữ; NL tính toán; NL tìm hiểu tự nhiên và xã hội; NL công nghệ; NL tin học [12].
Khái niệm “năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn”
Có nhiều quan điểm liên quan đến NLVDKT vào thực tiễn. Trong đó, tác giả Trịnh Lê Hồng Phương định nghĩa: “NLVDKT vào thực tiễn là khả năng người học sử dụng những kiến thức, kĩ năng đã học trên lớp hoặc học qua trải nghiệm thực tế của cuộc sống để giải quyết những vấn đề đặt ra trong những tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống một cách hiệu quả và có khả năng biến đổi nó. NLVDKT thể hiện phẩm chất, nhân cách của con người trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức” [7; tr 120].
1.2.2.2. Các thành tố và tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Để đánh giá NLVDKT vào thực tiễn, cần xác định rõ các thành tố của năng lực. Để vận dụng kiến thức vào thực tiễn, trước hết HS cần phải hệ thống hóa các kiến thức cơ bản. Khi gặp tình huống thực tiễn, người học sẽ phân tích, tổng hợp những sự kiện, vấn đề, nghiên cứu xem có thể vận dụng kiến thức nào đã học để giải quyết vấn đề đó; hoặc ngược lại, khi dạy học một bài học hay một kiến thức vật lí, giáo viên (GV) khơi gợi cho HS để HS nhận ra được rằng, trong đời sống hằng ngày, kiến thức đang học sẽ vận dụng vào thực tiễn như thế nào? ứng dụng vào nghề gì? ngành gì? Muốn vậy, HS phải có khả năng phát hiện, phân tích, liên hệ thực tiễn, xử lí tình huống thực tiễn để phát triển được NLVDKT vào thực tiễn.
Từ những phân tích trên, chúng tôi đề xuất 05 thành tố của NLVDKT vào thực tiễn sau:
1) Nhận biết được vấn đề thực tiễn (kí hiệu N);
3) Tìm tòi, khám phá kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn (nếu có) (kí hiệu T); 4) Giải thích, phân tích, đánh giá vấn đề thực tiễn (kí hiệu G);
5) Đề xuất biện pháp, thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn và đề xuất vấn đề mới (kí hiệu Đ), cụ thể như sau (bảng 1):
Bảng 1.1. Rubric - Bảng đánh giá NLVDKT vào thực tiễn Thành tố NLTH Mức độ Tiêu chí đánh giá Gán điểm 1. Nhận biết được vấn đề thực tiễn (N)
N1 Chưa trình bày được rõ ràng vấn đề thực tiễn. Chỉ mới nhắc
lại được vấn đề 0
N2 Trình bày được một số nội dung liên quan đến vấn đề thực
tiễn 1
N3
Nhận diện một cách chính xác các vấn đề thực tiễn; phân tích rõ ràng, chính xác bản chất của vấn đề đó. Chỉ ra được mâu thuẫn trong vấn đề.
2 2. Xác định được các kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn (X) X1
Chưa xác định được các kiến thức liên quan đến vấn đề. Chưa hiểu rõ vấn đềcần tham khảo hay huy động những kiến thức nào.
0
X2 Đã xác định được một số kiến thức liên quan đến vấn đề
thực tiễn. Nêu tên được các vấn đề. 1
X3
- Đã xác định được các kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn.
- Liệt kê được các kiến thức đó và phân tích, thiết lập được mối quan hệ giữa các kiến thức liên quan.
2 3. Tìm tòi, khám phá kiến thức liên quan vấn đề thực tiễn (nếu có) (T)
T1 Không biết đặt câu hỏi trước một vấn đề nào đó nảy sinh do đó HS không biết cách tìm câu trả lời cho vấn đề. 0
T2
Đã biết đặt một số câu hỏi và lựa chọn các câu hỏi; có thể đề xuất các câu hỏi mới, biết tìm kiếm kiến thức để trả lời một phần vấn đề còn thắc mắc.
1
T3
Biết cách chủ động thu thập, tìm kiếm các bằng chứng khoa học, nghiên cứucơ sở khoa học của các vấn đề thực tiễn để tìm câu trả lời cho vấn đề mình nghiên cứu.
Thành tố NLTH Mức độ Tiêu chí đánh giá Gán điểm 4. Giải thích, phân tích, đánh giá vấn đề thực tiễn (G) G1
Chưa giải thích được cơ sở khoa học, bản chất của các sự vật, hiện tượng trong thực tiễn có liên quan đến bài học hoặc phát sinh trong cuộc sống.
0
G2
Có thể giải thích, hoặc phân tích một phần vấn đề, qua đó có thể đưa ra một số ý tưởng để giải quyết các vấn đề liên quan.
1
G3
Giải thích chính xác, rõ ràng cơ sở khoa học của các sự vật hiện tượng và các ứng dụng khoa học trong tự nhiên và trong cuộc sống, sản xuất.
2 5. Đề xuất biện pháp, thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn và đề xuất vấn đề mới (Đ)
Đ1 Chưa đề xuất được biện pháp hoặc đề xuất của HS không
mang tính khả thi và xa rời thực tiễn 0 Đ2
Đã đưa ra một số đề xuất mang tính khả thi, đề ra các biện pháp kiểm chứng giả thuyết nhưng chưa thực hiện giải quyết vấn đề.
1
Đ3 Đề xuất được các biện pháp hợp lí; thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn hiệu quả và đề xuất được vấn đề mới. 2
1.2.2.3. Quy trình tổ chức dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Căn cứ vào các biểu hiện của năng lực, dựa trên nguyên tắc dạy học đảm bảo tính khoa học, tính hệ thống, tính vừa sức, phù hợp với thực tiễn dạy học hiện nay, chúng tôi đề xuất các bước tổ chức dạy học theo hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn và vận dụng vào tổ chức dạy học như sau:
- Bước 1. Tiếp cận với tình huống thực tiễn/tình huống có vấn đề: GV sửdụng các tình huống có vấn đềhoặc thông qua chiếu video, tranh ảnh, thí nghiệm, kể chuyện cho HS và nêu ra tình huống hoặc tạo bối cảnh vấn đề để HS nhận diện tình huống. HS đặt các câu hỏi nêu vấn đề (nếu có) và phân tích các kiến thức liên quan đến tình huống. Thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn.
+Bước 2. Khám phá kiến thức liên quan và giải quyết tình huống thực tiễn:
Đểtìm hiểu các phương án và giảiquyết tình huống thực tiễn, HS tìm và đọc tài liệu, làm thí nghiệm, quan sát mẫu vật, khảo sát thực địa, thảo luận, đóng vai, thực hiện dự án,… GV đưa ra hệ thống các câu hỏi gợi mở, các gợi ý (nếu cần) và cung cấp tài liệu, tranh ảnh cho HS hoặc thiết kế các nhiệm vụ giao cho HS
- Bước 3. Báo cáo, thảo luận và rút ra kết luận: HSbáo cáo kết quả khám phá, nghiên cứu bằng các phương tiện phù hợp (dùng tranh ảnh, dùng lời, PowerPoint, video clip…) và thảo luận, rút ra kiến thức mới.
- Bước 4. Vận dụng nâng cao: GV đặt ra một sốcâuhỏi, bài tập, tình huống với các mức độ phức tạp khác nhau tăng dần từ dễ đến khó. HS giải quyết vấn đề. Các vấn đề được giải quyết sẽ là tiền đề cho việc có thể giải quyết được các vấn đề nảy sinh mới.
- Bước 5. Đánh giá và đề xuất vấn đề mới/vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống: GV thiết kế, giao choHS các câu hỏi, bài tập, bảng tiêu chí đánh giá/phiếu chấm điểm (rubric). HS tự đánh giá, đánh giá bạn, các nhóm đánh giá lẫn nhau dựa vào tiêu chí. GV đánh giá quá trình học tập, làm việc và kết quả của từng nhóm HS, từng HS cụ thể. HS đề xuất các vấn đề mới, phương án giải quyết các vấn đề khác trong thực tiễn.
Để đánh giá NLVDKT vào thực tiễn, có thể tổ chức đánh giá thông qua sản phẩm, phiếu học tập, bài kiểm tra... Có hai hình thức đánh giá:
- GV đánh giá: + Đánh giá sản phẩm chung củanhóm: Thời gian hoàn thành, sản phẩm báo cáo, hình ảnh thực tế trong quá trình thực hiện dự án, đề xuất được cách phòng tránh các bệnh và tật về mắt...;
+ Đánh giá bài báo cáo của HS: Thuyết trình, trình chiếu bằng các slide...; + Đánh giá kết quả hoạt động của từng cá nhân thông qua quan sát, vấn đáp.
- HS các nhóm đánh giá lẫn nhau: GV tổchức choHS đánh giá chéo các sản phẩm của nhau sau khi đi đến bệnh viện tìm hiểu.
Quy trình tổ chức dạy học trên được lặp đi lặp lại qua các bài khác nhau với mức độ khó của các tình huống, câu hỏi vận dụng tăng dần sẽ giúp HS phát triển được NLVDKT vào thực tiễn.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương này tôi đã trình bày tổng quan cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học phần “Dòng điện trong các môi trường” Vật lý 11 theo quan điểm giáo dục STEM. Những nội dung chính của chương này có thể tóm tắt như sau:
Giáo dục STEM hiện nay đang trở thành một xu thế giáo dục mang tính tất yếu ở các nước trên thế giới trong bối cảnh nền công nghệ 4.0 đang phát triển như vũ bão, các quốc gia cạnh tranh về nguồn nhân lực chất lượng cao.
Giáo dục STEM bước đầu đã được đưa vào Việt Nam thông qua các công ty Công nghệ và giáo dục, tuy nhiên đến nay việc nghiên cứu về cơ sở lí luận và thực tiễn của quan điểm giáo dục STEM nói chung và quan điểm giáo dục STEM trong dạy học phần “Dòng điện trong các môi trường” Vật lý 11 chưa được phân tích rõ và phổ biến.
Chương 2
THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC PHẦN “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÍ LỚP 11 - CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN 2.1. Phân tích phần “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11hiện hành
2.1.1. Phân phối chương trình hiện hành chương III: “Dòng điện trong các môi trường”- vật lý 11- cơ bản (theo Phân phối chương trình của sở giáo dục và đào trường”- vật lý 11- cơ bản (theo Phân phối chương trình của sở giáo dục và đào tạo Thái Nguyên)
Bài học Số tiết Tiết theo PPCT
Bài 13: Dòng điện trong kim loại 1 26
Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân 2 27 - 28
Bài tập 1 29
Bài 15: Dòng điện trong chất khí 2 30 - 31
Bài 16: Dòng điện trong chân không Đọc thêm
Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn 2 32 - 33
Bài tập 1 34
Bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưucủa điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito.
2 36 , 37
2.1.2. Cấu trúc nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường”
Chuẩn kiến thức và kĩ năng Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung kiến thức và kĩ năng chương “Dòng điện trong các môi trường”
Tên bài học Mức độ cần đạt
Dòng điện trong kim loại
- Nêu được các tính chất điện của kim loại.
- Nêu được điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ. - Hiểu được sự có mặt của electron tự do trong kim loại. - Vận dụng thuyết electron tự do trong kim loại để giải thích một cách định tính các tính chất điện của kim loại.
Tên bài học Mức độ cần đạt
- Mô tả được hiện tượng nhiệt điện là gì.
- Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì và ứng dụng chính của hiện tượng này.
Dòng điện trong chất điện phân
- Hiểu hiện tượng điện phân, bản chất dòng điện trong chất điện phân.
- Hiểu được phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân, mô tả được hiện tượng dương cực tan.
- Hiểu và vận dụng được định luật Faraday.
- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân.
Dòng điện trong chân không
- Nêu được cách tạo ra dòng điện trong chân không, bản chất dòng điện trong chân không và đặc điểm về chiều của dòng điện này.
- Hiểu được bản chất và những ứng dụng của tia catôt. - Nêu được nguyên tắc cấu tạo hoạt động của ống phóng điện tử.
Dòng điện trong chất khí
- Hiểu được bản chất dòng điện trong chất khí và mô tả được sự phụ thuộc của dòng điện vào hiệu điện thế.
- Mô tả được cách tạo ra tia lửa điện và nêu được vắn tắt nguyên nhân hình thành tia lửa điện.
- Mô tả được cách tạo hồ quang điện, nêu được các đặc điểm chính và ứng dụng chính của hồ quang điện.
- Mô tả được quá trình phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp và sự tạo thành tia catôt.
Dòng điện trong chất bán dẫn
- Trình bày được các tính chất điện đặc biệt của chất bán dẫn.
- Hiểu được các hạt tải điện là electron tự do và lỗ trống và giải thích được cơ chế tạo thành các hạt tải điện đó trong bán dẫn tinh khiết.
Tên bài học Mức độ cần đạt
- Trình bày được sự hình thành lớp chuyển tiếp p – n và giải thích được tính chất chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p – n. - Nêu được bản chất dòng điện trong bán dẫn loại p và loại n.