Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên, Năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGUYỄN THỊ THU HẰNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO HƯỚNG
PHÁT HUY NĂNG LỰC TƯ DUY SÁNG TẠO CHO
SINH VIÊN CỦA CÁC TRƯỜNG CAO ĐẲNG, ĐẠI
HỌC KHỐI NÔNG – LÂM – NGƯ KHI DẠY PHẦN
“NHIỆT HỌC” TRONG CHƯƠNG TRÌNH
VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
Chuyên ngành: LL & PPDH VẬT LÝ
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Thái Nguyên, Năm 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Phản biện 1:………………………….
Phản biện 2:………………………….
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại:
Vào hồi …….giờ……ngày… tháng… năm 2010
Có thể tìm hiểu luận văn tại trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên
Và thư viện Trường/Khoa: Đại học Sư phạm – Khoa Vật lý
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Tô Văn Bình, người đã
tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học, Ban chủ
nhiệm Khoa Vật lí; thư viện trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên. Ban giám
hiệu, Khoa Khoa học cơ bản trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã tạo
điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận
văn.
Tôi chân thành cảm ơn tổ bộ môn Vật lí trường Đại học Nông Lâm,
Đại học Khoa học, Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật đã giúp đỡ tôi về tư liệu
1.1 Cơ sở lý luận về dạy và học. Nhiệm vụ dạy học đại học ……………… 6
1.1.1 Quan điểm hiện đại về dạy học ……………………………………… 6
1.1.1.1 Bản chất của hoạt động dạy ……………………………6
1.1.1.2 Bản chất của hoạt động học…………………………….7
1.1.1.3 Sự tương tác trong hệ dạy học …………………………8
1.1.2 Nhiệm vụ dạy học đại học …………………………………… 10
1.2.2.1 Bản chất của quá trình dạy học ở đại học …………… 10
1.2.2.2 Nhiệm vụ dạy học đại học …………………………….13
1.2 Cơ sở lý luận của việc phát huy năng lự c tư duy sá ng tạ o …………… 14
1.2.1 Khái niệm về tư duy sáng tạo ……………………… 14
1.2.2 Đặc điểm và các đặc trưng cơ bản của tư duy sáng tạo ……… 18
1.2.2.1 Đặc điểm của tư duy sáng tạo …………………………18
1.2.2.2 Các đặc trưng cơ bản của tư duy sáng tạo …………….19
1.2.3 Chủ thể sáng tạo và phẩm chất của người nghĩ sáng tạo ……… 20
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
1.2.3.1 Chủ thể sáng tạ o ……………………………………… 20
1.2.3.2 Những phẩm chất của người nghĩ sáng tạo ………… 22
1.2.4 Điều kiện của tư duy sáng tạo ………………………………… 23
1.3 Mối liên hệ giữa tư duy sáng tạo với các phẩm chất trí tuệ khác …… 26
1.3.1 Mố i liên hệ giữa tính tự giác, tích cực, độc lập và tư duy
sáng tạo ………………………………………………………. 26
1.3.2 Mố i liên hệ giữ a tri thứ c và tư duy sá ng tạ o ……………… …. 28
1.3.2.1 Tri thứ c là gì ? ……………………………………… 28
1.3.2.2 Vai trò của tri thức với sáng tạo …………………… 29
1.3.3 Mối quan hệ giữa năng lực giải quyết vấn đề và tư duy
sáng tạo ……………………………………………………… 30
1.3.4 Mối quan hệ giữa tự học và tư duy sáng tạo …………………. 31
1.3.5 Mối quan hệ giữa nghiên cứu khoa học và tư duy sáng tạo …. 32
học” …………………………………………………………….60
2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các nguyên lý
nhiệt động học” nhằm phát huy năng lực tư duy sáng tạo của sinh viên … 62
Bài 1: Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động học …… 62
Bài 2: Dùng nguyên lý thứ nhất để khảo sát các quá trình cân bằng
của khí lý tưởng ……………………………………………… 73
Bài 3: Chu trình Cácnô và định lý Cácnô ……………………………89
Bài 4: Hướng dẫn sinh viên làm bài tiểu luận……………………….105
Kết luận chương II …………………………………………………………106
Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm …………………………………… 107
3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 107
3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 107
3.3 Đối tượng, cơ sở và phương pháp thực nghiệm sư phạm 107
3.3.1 Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm 107
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
3.3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm………………………… 108
3.4 Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm………………… 109
3.4.1 Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của SV trong
giờ học 109
3.4.2 Kết quả định lượng dựa trên kết quả bài kiểm tra viết 109
3.5 Khống chế các tác động ảnh hưởng đến thực nghiệm sư phạm 110
3.6 Nội dung thực nghiệm sư phạm 110
3.6.1 Chọn lớp thực nghiệm và đối chứng 110
3.6.2 Chọn các bài thực nghiệm sư phạm ………………………… 111
3.6.3 Các GV cộng tác thực nghiệm sư phạm……………………… 111
3.6.4 Phương pháp xử lý và phân tích kết quả TNSP……………….111
3.7 Kết quả thực nghiệm sư phạm 113
3.8 Đánh giá chung về kết quả thực nghiệm sư phạm 123
CNCNSH : Cử nhân công nghệ sinh học
LNA : Lâm nghiệp A
LNB : Lâm nghiệp B
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Sơ đồ 1.1 : Cấu trúc tâm lý của hoạt động 7
Hình 1.1 : Hệ tương tác dạy học 9
Sơ đồ 2.1 : Cấu trúc nội dung Chương VIII: Nguyên lý thứ nhất của
nhiệt động học ……………………………………………… 60
Sơ đồ 2.2 : Cấu trúc nội dung Chương IX: Nguyên lý thứ hai của
nhiệt động học ……………………………………………… 61
Sơ đồ 2.3 : Tiến trình xây dựng kiến thức giáo án 1 65
Sơ đồ 2.4 : Tiến trình xây dựng kiến thức giáo án 2 76
Hình 2.1 : Chu trình Cácnô thuận nghịch 90
Hình 2.2 : Minh họa cho bài tập làm tiểu luận 90
Sơ đồ 2.5 : Tiến trình xây dựng kiến thức giáo án 3 92
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 : Chất lượng học tập, đặc điểm SV lớp thực nghiệm và đối
chứng 111
Bảng 3.2 : Tổng hợp kết quả thái độ, tình cảm, tác phong của SV 113
Bảng 3.3 : Kết quả kiểm tra bài số 1 114
Bảng 3.4 : Xếp loại kiểm tra lần 1 114
Bảng 3.5 : Bảng phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 1 115
Bảng 3.6 : Kết quả kiểm tra lần 2 117
Bảng 3.7 : Xếp loại kiểm tra lần 2 117
Bảng 3.8 : Bảng phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 2 118
Bảng 3.9 : Kết quả kiểm tra lần 3 120
Bảng 3.10 : Xếp loại kiểm tra lần 3 120
nhanh chóng. Vấn đề quan trọng không phải là truyền đạt cho sinh viên bao
nhiêu kiến thức, mà là trang bị cho sinh viên khả năng tự thu thập kiến thức,
tự thân phát triển và năng lực giải quyết vấn đề một cách sáng tạo. Vì vậy,
nếu trước kia mục tiêu giáo dục đại học tập trung vào việc trang bị kiến thức
hàn lâm cho sinh viên thì ngày nay bên cạnh mục tiêu về kiến thức và đạo đức
nghề nghiệp, các trường còn đề ra nhiều mục tiêu thiết thực không kém phần
quan trọng về các mặt: kỹ năng thực hành, khả năng tự học suốt đời, óc phê
phán và sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, ý thức lập nghiệp, kỹ năng giao
tiếp, làm việc tập thể, phát triển bền vững và ý thức về môi trường, kiến thức
xã hội, đạo đức, thẩm mỹ và tất nhiên cả ngoại ngữ.
Nếu trước kia vai trò chính của người thầy là truyền đạt kiến thức còn
sinh viên là người tiếp thu kiến thức chủ yếu từ thầy, thì ngày nay vai trò chủ
yếu của người thầy là hướng dẫn sự học tập của sinh viên, còn sinh viên tiếp
thu kiến thức chủ yếu thông qua tự học và thảo luận nhóm, dưới sự hướng dẫn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9
của thầy, theo phương châm lấy sinh viên làm trung tâm. Để làm được điều
này, các trường đã áp dụng nhiều phương pháp dạy và học phát huy tính năng
động, sáng tạo của sinh viên như nghiên cứu tình huống, học trên cơ sở giải
quyết vấn đề, học qua internet và các phương tiện kỹ thuật hiện đại đã được
tích cực huy động để hỗ trợ cho việc học tập của sinh viên. Sinh viên ngày
càng tham gia nhiều hơn và có hiệu quả hơn vào các công trình nghiên cứu
khoa học để rèn luyện năng lực sáng tạo.
Như vậy, người ta nói: dạy ở đại học trên hết là dạy cách học cho sinh
viên, là rèn luyện cho họ năng lực tư duy, sáng tạo gắn với năng lực giải
quyết vấn đề. [5]
Theo xu hướng chung đó của giáo dục đại học các trường thuộc khối
ngành Nông – Lâm – Ngư nói chung và trường Đại học Nông lâm Thái
Nguyên nói riêng cũng đã tích cực có các biện pháp đổi mới phương pháp
THPT miền núi khi dạy một số bài chương – Chất khí” - Luận văn thạc sĩ
ĐHSP Thái nguyên 2007; Lục Thị Na – “ Phát triển năng lực tự lực, sáng tạo
của học sinh miền núi thông qua tổ chứ c hoạ t độ ng giả i bà i tậ p Vậ t lý phân tử
và nhiệt hóa học lớp 10 trung họ c phổ thông” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái
nguyên 2005; Nguyễ n Thị Huệ – “Tổ chức hoạt động dạy - học theo hướng
phát huy năng lực sáng tạo của sinh viên khi dạy chương “Cảm ứng điện từ-
Điện từ trường”, học phần điện học vật lí đại cương của các trường Cao
đẳng Công nghiệp” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 2009 Các công
trình này đã có những thành công nhất định trong việc phát triển năng lự c tư
duy sáng tạo cho học sinh , sinh viên . Song để đưa ra một biện pháp cụ thể
nhằm rè n luyệ n năng lự c tư duy sá ng tạ o cho sinh viên khối trường Nông –
Lâm - Ngư thì chưa có công trình nào công bố.
Vì vậy chúng tôi quyết định chọn đề tài "Tổ chức hoạt động dạy học
theo hướng phát huy năng lực tư duy sáng tạo cho sinh viên của các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11
trường cao đẳng, đại học khối Nông – Lâm - Ngư khi dạy phần "Nhiệt
học" trong chương trình Vật lí đại cương ".
III Mục đích nghiên cứu
Tổ chức hoạt động dạy học theo hướng phát huy năng lực tư duy sáng
tạo cho sinh viên của các trường cao đẳng, đại học khối Nông – Lâm – Ngư.
Áp dụng vào dạy phần “Nhiệt học” trong chương trình Vật lý đại cương.
IV Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
- Khách thể: Sinh viên ĐH khối Nông – Lâm – Ngư
- Đối tượng nghiên cứu: các biện pháp rèn luyện năng lực tư duy, sáng tạo
cho sinh viên.
V Nhiệm vụ nghiên cứu
1. Nghiên cứu lí luận về dạy và học.
2. Nghiên cứu lí luận về năng lực tư duy, sáng tạo.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
13
Chƣơng I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC
RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƢ DUY SÁNG TẠO CHO SINH
VIÊN TRONG DẠY HỌC
1.1 Cơ sở lý luận về dạy và học. Nhiệm vụ dạy học đại học
1.1.1 Quan điểm hiện đại về dạy học
Quá trình dạy học các tri thức thuộc một nhóm khoa học cụ thể được
hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và học sinh trong sự tương tác thống
nhất, biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học: Giáo viên, học sinh và
tư liệu hoạt động dạy học.
1.1.1.1 Bản chất của hoạt động dạy
Trong phạm vi nhà trường, hoạt động dạy là hoạt động của giáo viên
định hướng tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức - học tập của người học,
giúp người học tìm tòi, khám phá tri thức tạo ra sự phát triển tâm lý, hình
thành nhân cách của bản thân.
Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động [16]
Bản chất của học là hành động thích ứng của chủ thể với tình huống
mới, có sự tương tác hỗ trợ của các cá nhân khác và của cộng đồng xã hội.
Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt
động đó. Hoạt động có đối tượng cấu thành từ các hoạt động, hoạt động gồm
Hoạt động
Động cơ
Mục đích
Thao tác
Điều kiện
Phương tiện
tiệ n
Hành động
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
15
các thao tác. Mặt khác hoạt động bao giờ cũng có mục đích, điều kiện và
phương tiện cụ thể.
Mỗi hành động diễn ra theo các pha: định hướng, chấp hành và kiểm
tra. Cơ sở định hướng của hoạt động có tầm quan trọng đặc biệt đối với chất
lượng, hiệu quả của hoạt động.
Như vậy, sự học nói chung là sự thích ứng của người học đối với những
tình huống thích đáng làm nẩy sinh và phát triển ở người học những dạng
thức hoạt động xác định, phát triển ở người học những năng lực thể chất, tinh
Hình 1.1: Hệ tương tác dạy học
Trong sự vận hành của hệ tương tác dạy học, hành động của giáo viên
với tư liệu hoạt động dạy học là khâu tổ chức, cung cấp tư liệu, tạo tình huống
có vấn đề cho hoạt động của người học.
Hành động dạy của giáo viên có tác dụng trực tiếp với người học, đó là
sự định hướng của giáo viên đối với hành động của người học với tư liệu, là
sự định hướng của giáo viên với sự tương tác trao đổi tranh luận giữa người
học với nhau và qua đó còn định hướng cả sự cung cấp những thông tin liên
hệ ngược từ phía người học cho giáo viên.
Hành động học của người học đối với tư liệu hoạt động dạy học là sự
thích ứng của người học với tình huống học tập thích hợp nhằm chiếm lĩnh tri
thức. Sự tương tác của người học với tư liệu còn đem lại cho giáo viên những
thông tin liên hệ ngược cần thiết cho sự chỉ đạo của giáo viên với người học.
Như vậy, bản chất quá trình dạy học là quá trình nhận thức độc đáo của
người học dưới vai trò định hướng, tổ chức, điều khiển của giáo viên trong
những điều kiện sư phạm nhất định nhằm chiếm lĩnh các tri thức, phát triển
nhân lực và hình thành nhân cách của bản thân.
Giáo
viên
Học
sinh
Tư liệu hoạt động
dạy học (môi
trường)
Liên hệ ngược
Cung cấp tư
và lâu dài do thực tiễn xã hội và cách mạng khoa học công nghệ đặt ra. Muốn
vậy, khi tiến hành hoạt động học tập ở đại học, người sinh viên không thể chỉ
có năng lực nhận thức thông thường mà cần tiến hành các hoạt động nhận
thức mang tính chất nghiên cứu trên cơ sở khả năng tư duy độc lập, sáng tạo
phát triển ở mức độ cao. Điều đó có nghĩa là dưới vai trò chủ đạo của thầy,
sinh viên không tiếp thu một cách máy móc những chân lí có sẵn mà họ có
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
18
khả năng tiếp nhận chân lí đó với óc phê phán, có thể khẳng định, phủ định,
hoài nghi khoa học, lật ngược vấn đề, đào sâu hoặc mở rộng vấn đề
Mặt khác, trong quá trình học tập ở đại học, sinh viên đã bắt đầu tham
gia vào hoạt động tìm kiếm chân lí mới. Đó là hoạt động tập dượt nghiên cứu
khoa học được tiến hành ở các mức độ từ thấp đến cao tuỳ theo chương trình
của học phần như: bài tập nghiên cứu sau mỗi phần học, niên luận, khoá luận,
luận văn, đồ án tốt nghiệp. Hoạt động nghiên cứu khoa học này giúp sinh viên
từng bước tập vận dụng những tri thức khoa học, phương pháp luận khoa học,
phương pháp nghiên cứu, thông qua đó tự rèn luyện các phẩm chất, tác phong
của nhà nghiên cứu nhằm giải quyết một cách khoa học những vấn đề do thực
tiễn xã hội, thực tiễn cuộc sống và thực tiễn nghề nghiệp đặt ra. Tính chất
nghiên cứu ở mức độ cao là điểm nổi bật để phân biệt giữa dạy học ở phổ
thông và dạy học ở đại học.
Tính độc đáo trong quá trình học tập của sinh viên thể hiện ở sự khác
nhau so với quá trình học tập của học sinh và quá trình nhận thức của nhà
khoa học. Cụ thể là:
- Với học sinh phổ thông, trong quá trình học tập, không có nhiệm vụ
tìm cái mới cho nhân loại, mà trước hết là hoàn thành nhiệm vụ lĩnh hội cho
được những tri thức mà loài người đã tích lũy và khái quát hóa trong các khoa
học. Nghĩa là các em nhận thức cái mới với bản thân mình từ kho tàng hiểu
biết chung của nhân loại. Các tri thức các em lĩnh hội được là các tri thức
thầy mang tính định hướng, khái quát cao để giúp sinh viên hoàn thành được
hoạt động nhận thức có tính nghiên cứu, trong đó bao hàm cả hoạt động thực
sự nghiên cứu khoa học tìm ra chân lí mới đối với nhân loại.
Trên cơ sở đó, con đường nhận thức của sinh viên về mặt cơ bản là
thuận lợi, tuy có những lúc quanh co, trắc trở do hoạt động kiếm tìm chân lí
mới gây ra. Vì thế, chỉ trong một thời gian ngắn, họ đã nắm được cơ sở của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
20
nghề nghiệp tương lai, hình thành được cơ sở ban đầu vững chắc của nhân
cách người cán bộ khoa học, kỹ thuật, người cán bộ quản lí, nghiệp vụ có
trình độ đại học.
- Với nhà khoa học, nhiệm vụ của họ là đi vào những bí ẩn của thế giới
khách quan phát hiện và chứng minh những tri thức mới, chưa hề biết với
nhân loại trong tự nhiên, xã hội, tư duy,… Từ đó nắm được bản chất và các
quy luật của chúng làm sâu sắc thêm, phong phú thêm kho tàng tri thức của
nhân loại. Vì vậy, con đường nhận thức của các nhà khoa học là dài lâu, khó
khăn, đầy chông gai và đôi khi thất bại.
Từ những điều đã trình bày ở trên chúng ta có thể thấy rõ quá trình
nhận thức của sinh viên là có tính chất nghiên cứu, nó cao hơn quá trình nhận
thức của học sinh phổ thông và tiếp cận với quá trình nhận thức của các nhà
khoa học.
Như vậy trong quá trình dạy học ở đại học, đòi hỏi giáo viên phải có
tính tổ chức, điều khiển hoạt động của sinh viên sao cho vừa đảm bảo yêu cầu
chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng một cách sáng tạo, có phê phán theo mục tiêu đào
tạo đã định, vừa phải tạo điều kiện để sinh viên tham gia vào hoạt động
nghiên cứu một cách vừa sức thông qua giải quyết các nhiệm vụ của bài học
đặt ra.
1.1.2.2 Nhiệm vụ dạy học đại học
Các nhiệm vụ dạy học ở đại học được xác định dựa trên một số cơ sở
đồng thời cũng là cơ sở tư tưởng của việc chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng và phát
triển trí tuệ của sinh viên. Nó phản ánh rõ nét mục tiêu đào tạo của các trường
đại học đáp ứng yêu cầu của xã hội, cách mạng khoa học, công nghệ và yêu
cầu của cuộc sống.
1.2. Cơ sở lý luận của việc phát huy năng lực tƣ duy sáng tạo
1.2.1 Khái niệm về tƣ duy sáng tạo