Tổ chức dạy học dự án trong dạy học vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên ngành kỹ thuật (TT) - Pdf 25

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong trường đại học, việc học tập của sinh viên không thể là thụ động tiếp thu bài giảng
của GV, mà phải là sự tham gia tích cực vào các hoạt động học tập, độc lập sáng tạo, tích
cực tham gia các hoạt động tập thể để có thể tham gia vào các hoạt động sản xuất và xã hội
sau này. Việc dạy của GV không chỉ là cung cấp kiến thức, mà phải tạo cho sinh viên có cơ
hội tham gia khám phá thế giới thực, phân tích và giải quyết vấn đề. Kết quả cần rèn luyện
cho sinh viên là tính năng động cá nhân, tư duy sáng tạo, năng lực thực hành giỏi, khả năng
hợp tác, khả năng giải quyết các vấn đề mà thực tiễn đặt ra.
Dựa trên phân tích đặc điểm nội dung kiến thức chúng tôi nhận thấy những ứng dụng
của Vật lí trong kỹ thuật chưa được quan tâm đúng mức mặc dù có nhiều cơ hội để thực
hiện điều đó. Đối chiếu với mục tiêu chương trình đào tạo, để rèn luyện năng lực giải quyết
các bài toán gắn với thực tiễn chuyên ngành đào tạo thì cần đưa SV vào các tình huống để
giải quyết các vấn đề thực tiễn trên cơ sở vận dụng các kiến thức đã học.
Như vậy, để tạo sự khớp nối giữa kiến thức Vật lí đại cương với kiến thức chuyên ngành
thì cần tổ chức dạy Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành, trong đó việc tổ
chức dạy học dự án có nhiều ưu thế để thực hiện điều này.
Đó là lí do chúng tôi chọn đề tài: “Tổ chức dạy học dự án trong dạy học Vật lí đại
cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên
ngành kỹ thuật”.
2. Mục đích nghiên cứu
Tổ chức dạy học dự án một số nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện
trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ”- chương trình Vật lí đại cương nhằm phát
huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật khi giải
quyết các vấn đề thực tiễn gắn với chuyên ngành.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy của giảng viên và hoạt động học tập, nghiên cứu của sinh viên trường
Đại học GTVT theo tiến trình dạy học dự án khi dạy học một số nội dung kiến thức phần
“Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ”- chương trình
Vật lí đại cương.

- Điều tra bằng phiếu và phỏng vấn về thực trạng dạy học kiến thức phần “Cơ học chất
điểm, trường tĩnh điện, từ trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương
của giảng viên và sinh viên trường Đại học GTVT.
-Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là sinh viên trường Đại học GTVT-cơ sở 2.
7. Những điểm mới của luận án
- Đề xuất được tiến trình DHDA cho SV đại học ngành kỹ thuật và chứng tỏ tính khả thi của
nó trong quá trình TNSP tại trường ĐH GTVT- cơ sở 2
- Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn,
Từ trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật
để chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật của Vật lí có thể vận dụng giải quyết các bài toán thực
tiễn chuyên ngành.
- Thiết kế được dự án gắn với chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, dự án gắn
với chuyên ngành xây dựng công trình giao thông, dự án giáo dục bảo vệ môi trường trong
GTVT theo tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật đã đề xuất.
3
Chương 1: TỔNG QUAN LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trong chương này chúng tôi trình bày lịch sử hình thành DHDA cũng như một số
hướng nghiên cứu DHDA trên thế giới và ở Việt Nam. Thông qua nghiên cứu các bài báo
khoa học, các luận án tiến sĩ, luận văn thạc sĩ liên quan đến DHDA cho thấy các nghiên cứu
về DHDA rất phong phú và đa dạng, rải đều từ cấp tiểu học đến bậc đại học. Tuy nhiên vẫn
chưa có công trình nào nghiên cứu, xây dựng tiến trình DHDA phù hợp với đặc thù của sinh
viên đại học ngành kỹ thuật, đặc biệt là trong dạy học Vật lí đại cương theo hướng gắn với
chuyên ngành, nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật cho SV.
Từ lâu, DHDA đã được các nhà sư phạm danh tiếng của các nước có nền giáo dục
tiên tiến trên thế giới quan tâm nghiên cứu, phát triển lí luận cũng như hiệu quả của DHDA
trong thực tiễn và bước đầu đã thu được những kết quả khả quan.
Ở Việt Nam trong những năm qua, DHDA được các cơ sở đào tạo và các nhà sư
phạm quan tâm nghiên cứu, vận dụng và cũng đã thu được những kết quả nhất định. Song
vẫn còn nhiều VĐ bỏ ngõ, cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện như:
- Thực trạng vận dụng DHDA trong thực tiễn dạy học Vật lí đại cương ở trường đại

so với các lứa tuổi khác như: tự ý thức cao, có tình cảm nghề nghiệp, có năng lực và tình
cảm trí tuệ phát triển (khao khát đi tìm cái mới, thích tìm tòi, khám phá), có nhu cầu, khát
vọng thành đạt, nhiều mơ ước và thích trải nghiệm, dám đối mặt với thử thách.
2.2. Đặc điểm nhận thức của SV ngành kỹ thuật
Hoạt động nhận thức độc đáo có tính chất nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật, được
tiến hành dưới vai trò tổ chức và điều khiển của GV nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy
học ở đại học ngành kỹ thuật.
2.3. Bản chất hoạt động dạy học ở đại học ngành kỹ thuật
- Hoạt động học của sinh viên ngành kỹ thuật là hoạt động nhận thức mang tính chất nghiên
cứu khoa học.
- Hoạt động học của sinh viên ngành kỹ thuật là quá trình vận dụng kiến thức lý thuyết vào
thực tiễn liên quan đến nghề nghiệp.
GV dạy các môn đại cương ở trường đại học ngành kỹ thuật phải đóng vai trò định hướng
sinh viên vào tiến trình tìm tòi, giải quyết vấn đề liên quan đến thực tiễn nghề nghiệp trên cơ
sở các kiến thức khoa học cơ bản. Qua đó rèn luyện cho sinh viên tư duy kỹ thuật và hình
thành năng lực kỹ thuật, tạo sự say mê hứng thú cho sinh viên trong quá trình học tập.
2.4. Dạy học dự án đối với sinh viên ngành kỹ thuật
2.4.1. Đặc trưng của dạy học dự án
DHDA có các đặc trưng như: Dự án gắn với thực tiễn; tính tự lực cao của người học;
kết hợp lý thuyết và thực hành; định hướng sản phẩm; tính liên môn; làm việc nhóm; đánh
giá đa dạng, thường xuyên; công nghệ hiện đại hỗ trợ và thúc đẩy việc học.
2.4.2. Tầm quan trọng của dạy học dự án đối với sinh viên ngành kỹ thuật
Dạy học dự án có nhiều ý nghĩa thiết thực đối với sinh viên ngành kỹ thuật như:
- Thiết lập mối liên hệ giữa nội dung học tập với cuộc sống ngoài học đường, hướng tới các
vấn đề của thực tiễn nghề nghiệp
- Phát triển những kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn
- Tạo cơ hội cho sinh viên tự tìm hiểu chính mình, tự khẳng định mình
- Phát triển những kỹ năng sống
- Phát triển kỹ năng tư duy bậc cao: phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá
- Tạo điều kiện cho nhiều phong cách, tiềm năng học tập khác nhau, tạo môi trường cho sự

khả thi
Duyệt dự án và ký hợp đồng
Triển khai dự án
Hoạch định Lập tiến độ Tổ chức thực
hiện
Giám sát, kiểm
soát
Kết thúc dự án
Báo cáo sản phẩm
DA
Đánh giá sản
phẩm DA
Kết luận DA Mở rộng và xem
lại DA
Nghiên cứu tổng quan dự án
Thời gian Tài chínhNguồn lực
6
Hình 2.2. Sơ đồ cấu trúc tính sáng tạo trong hoạt động nhận thức của sinh viên
2.7. Tư duy kỹ thuật và đặc trưng cơ bản của tư duy kỹ thuật
Tư duy kỹ thuật là sự phản ánh khái quát các nguyên lý kỹ thuật, các quá trình kỹ thuật, hệ
thống kỹ thuật nhằm giải quyết một nhiệm vụ trong thực tiễn liên quan đến ngành nghề kỹ
thuật. Đó là loại tư duy xuất hiện trong lĩnh vực lao động kỹ thuật nhằm giải quyết bài toán
có tính chất kỹ thuật (nhiệm vụ hay tình huống có vấn đề trong kỹ thuật).
Tư duy kỹ thuật có 2 đặc trưng nổi bật sau :
- Tư duy kỹ thuật có tính chất lý thuyết - thực hành.
- Tư duy kỹ thuật có mối liên hệ rất chặt chẽ giữa các thành phần khái niệm và hình tượng
(hình ảnh) trong hoạt động.
2.8. Điều tra thực trạng dạy học Vật lí đại cương tại trường Đại học GTVT
Chúng tôi đã tiến hành điều tra bằng phiếu hỏi, phỏng vấn đối với GV trực tiếp dạy
Vật lí đại cương, GV dạy môn cơ sở chuyên ngành, GV dạy chuyên ngành tại trường đại

SÁNG
TẠO
SẢN PHẨM
- có tính mới
- có giá trị
- có ý nghĩa xã
hội
7
- Quá trình tổ chức DHDA theo tiến trình đã đề xuất có thể giúp SV phát huy tính tích cực,
sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật.
Thực tiễn DH cho thấy tổ chức DHDA trong dạy học Vật lí đại cương ở trường đại học là
khả thi và thiết thực, đáp ứng được nhu cầu của SV là được vận dụng kiến thức vào thực
tiễn ngành nghề, gắn kết kiến thức Vật lí đại cương với kiến thức chuyên ngành.
Chương 3: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN NỘI DUNG KIẾN THỨC VẬT LÍ ĐẠI
CƯƠNG CHO SINH VIÊN NGÀNH KỸ THUẬT
3.1. Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật
Chương trình ở bậc đại học được biên soạn ở mức độ cao hơn về mặt định lượng so
với chương trình phổ thông, với kiến thức toán học được trang bị đầy đủ nên mọi kiến thức
Vật lí đều giúp SV đi sâu vào tìm hiểu bản chất vật lí cũng như các ứng dụng của nó.
3.1.1. Động học và động lực học chất điểm
- Trong kỹ thuật xây dựng công trình giao thông thì vận tốc, gia tốc, quãng đường là các đại
lượng đặc trưng cơ bản của lý thuyết dòng giao thông, giúp nghiên cứu điều kiện xe chạy an
toàn, ổn định và khả năng thông hành, xác định các đại lượng đặc trưng cho dòng xe lưu
thông trên đường như: vận tốc trung bình tự do, vận tốc dòng xe hỗn hợp, quãng đường
giảm tốc, mật độ trung bình dòng xe, mật độ ùn tắc giao thông, khổ động học, tầm nhìn
đường nhánh cho một làn xe, khả năng thông hành, hiệu số chiều dài hãm xe, tốc độ tối ưu
cho khả năng thông xe lớn nhất, chiều dài đường cong chuyển tiếp
- Trong thiết kế đường ô tô, kiến thức động lực học chất điểm vận dụng nhiều trong
khảo sát, thiết kế đường ô tô như: lực cản lăn, lực cản không khí, lực cản quán tính, lực kéo,
lực cản lên dốc, lực bám của bánh xe với mặt đường, hệ số bám, độ đốc dọc, độ dốc ngang,

Yêu cầu chung của dạy học dự án theo hướng gắn với chuyên ngành kỹ thuật là:
- Tìm thấy trong thực tiễn các vấn đề liên quan đến chuyên ngành cần giải quyết
- Các dự án đòi hỏi vận dụng tổng hợp kiến thức của SV mà không chỉ là những kiến
thức của một phần nào đó của môn học (ví dụ: dự án về ngôi nhà an toàn và thông minh có
cả kiến thức về cơ học, về điện, về từ, ) và có thể vận dụng kiến thức liên môn (ví dụ: dự án
về ô nhiễm môi trường do phương tiện GTVT gây ra có cả kiến thức về Vật lý, hóa học,
sinh học,. ).
Sau đây là các dự án gắn với chuyên ngành mà chúng tôi đã thiết kế trong bảng 3.1
9
Bảng 3.1. Các dự án gắn với chuyên ngành kỹ thuật

Dự án
gắn
Xây dựng dân dụng và
công nghiệp
1. DA chống sét cho công trình xây dựng
2. DA thiết kế nhà chống bão
3. DA báo trộm cho ngôi nhà
4. DA báo cháy cho công trình xây dựng
5. DA thiết kế nhà chống lũ
Xây
dựng công trình
giao thông
6. DA hạn chế TNGT tại nút giao thông khác
mức Trạm II và nút giao thông khác mức Cát Lái
tại TPHCM
7. DA hạn chế ô nhiễm bụi trong GTVT
8. DA hạn chế ô nhiễm không khí trong GTVT
9. DA hạn chế ô nhiễm tiếng ồn trong GTVT
10. DA hạn chế ô nhiễm nước trong GTVT

mỗi khi có trời mưa giông. Vấn đề đặt ra cho các kỹ sư xây dựng dân dụng: Bằng cách nào
10
đảm bảo an toàn cho công trình và tính mạng của con người bên trong công trình khi có
sét?
Thực hiện dự án: Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến kiến thức về sét, chống sét cho
công trình nhà cửa; Nghiên cứu tác hại, mức độ nguy hiểm của sét đối với công trình nhà
cửa; Đề xuất giải pháp chống sét hiệu quả cho công trình nhà cao tầng: kim thu sét, cọc nối
đất, dây dẫn sét, điện trở đất; Thực hiện thiết kế mô hình chống sét cho ngôi nhà; Thực
nghiệm chống sét cho một công trình cụ thể; đánh giá ưu, nhược điểm của các phương pháp
khác nhau, đề xuất phương pháp chống sét tối ưu.
Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện về biện pháp chống sét cho ngôi
nhà gồm: bản chất của hiện tượng sét, nguyên nhân gây ra sét, tác hại của sét đối với công
trình, nguyên lý chống sét, kỹ thuật chống sét cho ngôi nhà (kim thu sét, dẫn sét, tiếp đất),
thể hiện quá trình hoạt động làm việc tích cực của nhóm.
- Thiết kế mô hình ngôi nhà chống sét, thực nghiệm khảo sát và thiết kế kỹ thuật chống sét
cho ngôi nhà cụ thể.
- Bài báo dự án chống sét cho công trình xây dựng
3.3.2.2. Dự án báo cháy cho ngôi nhà
Ý tưởng dự án: Thời gian gần đây liên tiếp xảy ra nhiều vụ cháy nhà, khu chung cư, nhà
máy xí nghiệp, gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Các kỹ sư xây dựng sẽ giải quyết vấn
đề này như thế nào để hạn chế thiệt hại do hỏa hoạn gây ra?
Thực hiện dự án: Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến kiến thức về sự cháy, tác nhân gây
cháy, báo cháy, ; Đánh giá tác hại, mức độ nguy hiểm khi xảy ra cháy công trình xây dựng,
nhà cửa, khu công nghiệp, chợ; Đề xuất giải pháp báo cháy hiệu quả cho ngôi nhà, công
trình xây dựng, khu công nghiệp; Thiết kế, chế tạo mô hình sản phẩm báo cháy cho ngôi
nhà; đánh giá ưu, nhược điểm của các phương pháp khác nhau, đề xuất phương pháp báo
cháy tối ưu.
Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện về biện pháp báo cháy cho ngôi

Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện về biện pháp chống sét cho ngôi
nhà gồm: thực trạng lũ lụt xảy ra ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, lý thuyết về sự nổi,
lý thuyết về sức cản, lý thuyết cân bằng động, nguyên lý ngôi nhà chống lũ.
- Mô hình ngôi nhà chống lũ.
- Bài báo dự án nhà chống lũ
3.3.2.5. Dự án ngôi nhà chống bão
Ý tưởng dự án: Người dân các tỉnh miền trung thường xuyên chịu nhiều thiên tai gió bão,
gây thiệt hại lớn về người và của, nhà cửa tốc mái, thậm chí đổ sập, trong đó mạnh nhất là
cơn bão số 5 vào năm 2008 đã làm sập rất nhiều ngôi nhà. Các kỹ sư xây dựng sẽ giải quyết
vấn đề này như thế nào để giúp bà con miền trung yên tâm trong mùa mưa bão?
Thực hiện dự án: Tìm hiểu thực trạng gió bão xảy ra ở Việt Nam, nhất là các tỉnh miền
trung; Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến kiến thức về gió bão như: chất lưu, dòng chảy,
áp suất chất khí, đường dòng, ống dòng, lốc xoáy, sức cản không khí; Đánh giá hậu quả và
tác hại của gió bão đến đời sống, sinh hoạt của người dân; Thiết kế mô hình ngôi nhà chống
bão.
Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện về biện pháp chống sét cho
ngôi nhà gồm: thực trạng gió bão tại các tỉnh miền trung VN, nguyên nhân gây ra bão,
nguyên lý thiết kế nhà chống bão.
- Mô hình ngôi nhà chống bão.
- Bài báo dự án nhà chống bão
3.4. Thiết kế dự án gắn với chuyên ngành xây dựng công trình giao thông
3.4.1. Chuẩn bị dự án
Nhằm giúp SV định hướng trong việc vận dụng các kiến thức Động học và động lực
học chất điểm để giải quyết bài toán “Giải pháp hạn chế số vụ TNGT xảy ra tại nút giao
thông khác mức”, GV đưa ra bộ câu hỏi định hướng để SV thảo luận.
Câu hỏi khái quát: Làm thế nào để hạn chế số vụ TNGT đường bộ xảy ra ngày càng gia
tăng tại TPHCM?
3.4.2. Tổ chức thực hiện và đánh giá dự án

20 năm); Đề xuất giải pháp hạn chế số vụ TNGT xảy ra trong các năm tương lai.
Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện ứng với nút giao thông Trạm 2
(Cát lái): thực trạng tình hình giao thông tại nút, nguyên nhân một số vụ TNGT, quá trình
khảo sát, điều tra các phương tiện tham gia giao thông tại nút, đánh giá mức độ an toàn, dự
đoán tốc độ tăng trưởng lưu lượng, dự báo số vụ TNGT xảy ra do lỗi của giải pháp thiết kế,
đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu số vụ TNGT xảy ra tại nút.
- Bản vẽ thiết kế điều chỉnh nhằm hạn chế số vụ TNGT xảy ra trong tương lai (nếu có)
- Bài báo dự án về hạn chế TNGT tại nút giao thông khác mức Trạm 2 và nút giao thông Cát
Lái.

3.5. Thiết kế dự án về giáo dục bảo vệ môi trường trong GTVT
13
3.5.1. Chuẩn bị dự án
Nhằm giúp SV định hướng trong việc vận dụng các kiến thức Trường tĩnh điện nói
riêng và Vật lý đại cương nói chung để giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường do các
phương tiện GTVT gây ra, GV đưa ra bộ câu hỏi định hướng để SV thảo luận.
Câu hỏi khái quát: Trước thực trạng môi trường ngày càng ô nhiễm, chúng ta có
hành động như thế nào để bảo vệ môi trường?
Câu hỏi này định hướng cho SV thảo luận các vấn đề liên quan đến ô nhiễm môi
trường, các nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường và tác hại của nó.
Câu hỏi bài học:
- Bằng cách nào hạn chế ô nhiễm bụi do phương tiện GTVT đường bộ gây ra? Bằng
cách nào hạn chế ô nhiễm không khí do phương tiện GTVT đường bộ gây ra? Bằng cách
nào hạn chế ô nhiễm tiếng ồn do phương tiện GTVT đường bộ gây ra? Bằng cách nào hạn
chế ô nhiễm nguồn nước do phương tiện GTVT đường thủy gây ra?
Mỗi câu hỏi bài học sẽ giúp SV thảo luận đến một dự án cụ thể, như vậy, SV hình
thành ý tưởng các dự án sau: 1. Dự án về hạn chế ô nhiễm bụi do phương tiện GTVT đường
bộ gây ra; 2. Dự án về hạn chế ô nhiễm không khí do phương tiện GTVT đường bộ gây ra;
3. Dự án về hạn chế ô nhiễm tiếng ồn do phương tiện GTVT đường bộ gây ra; 4. Dự án về

không khí; Nghiên cứu tác hại của ô nhiễm không khí đến sức khỏe và đời sống người dân;
Đề xuất giải pháp để hạn chế ô nhiễm không khí do các phương tiện GTVT gây ra; Chế tạo
mô hình sản phẩm giúp trung hòa khí xả cho các phương tiện GTVT, tạo bầu không khí
trong lành hơn.
Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện về ô nhiễm không khí gồm: thực
trạng, nguyên nhân, tác hại, đề xuất giải pháp, cho thấy quá trình hoạt động làm việc tích
cực của nhóm.
- Mô hình sản phẩm bộ trung hòa khí xả cho các phương tiện GTVT đường, kèm theo
thuyết minh cho mô hình, nêu được ưu điểm và hạn chế của mô hình.
- Bài báo dự án về ô nhiễm không khí
3.5.2.3. Dự án hạn chế ô nhiễm tiếng ồn do phương tiện GTVT gây ra
Ý tưởng dự án: Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), trong ba thập niên trở lại đây, nạn ô
nhiễm tiếng ồn ngày càng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sống của con người, nhất là
tại các nước đang phát triển. Ngoài tiếng ồn công nghiệp trong các nhà máy, tiếng ồn phát
ra từ xe cộ làm tổn hại sức khỏe của chúng ta, thường gặp nhất là chứng ù tai, mất tập
trung, stress…Các kỹ sư giao thông có biện pháp gì để hạn chế ô nhiễm tiếng ồn do phương
tiện GTVT đường bộ gây ra?
Thực hiện dự án: Tìm hiểu thực trạng ô nhiễm tiếng ồn do phương tiện GTVT gây ra tại
các con đường ở TpHCM; Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến kiến thức về ô nhiễm tiếng
ồn; Nghiên cứu tác hại của ô nhiễm tiếng ồn đến sức khỏe và đời sống sinh hoạt người dân,
nhất là những người tham gia giao thông và người dân đang sống ven các con đường; Đề
xuất giải pháp để hạn chế ô nhiễm tiếng ồn do các phương tiện GTVT gây ra; Chế tạo mô
hình sản phẩm giúp hạn chế tiếng ồn cho các phương tiện GTVT đường bộ.
Kết thúc dự án: Sản phẩm của dự án bao gồm:
- Bài báo cáo toàn văn dưới dạng trình diễn đa phương tiện về ô nhiễm tiếng ồn gồm: thực
trạng, nguyên nhân, tác hại, đề xuất giải pháp, cho thấy quá trình hoạt động làm việc tích
cực của nhóm.
- Mô hình sản phẩm về hệ thống giảm tiếng ồn do phương tiện GTVT đường bộ gây ra (có
thể là mô hình sản phẩm vật chất hoặc bảng vẽ thiết kế hệ thống trồng cây xanh), kèm theo

Trong chương này chúng tôi đã nghiên cứu nội dung kiến thức khoa học phần “Cơ
học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường và Cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí
đại cương và các tài liệu có liên quan, tiến hành phân tích nội dung kiến thức khoa học và
lập sơ đồ cấu trúc logic nội dung nhằm xác định mức độ nội dung kiến thức cơ bản và các
kỹ năng mà người học cần nắm vững.
Trên cở sở đó, chúng tôi tiến hành thiết kế các dự án học tập nhằm giúp sinh viên vận
dụng kiến thức Vật lý đại cương vào thực tiễn nghề nghiệp theo định hướng gắn với chuyên
ngành mà sinh viên đang theo học. Để đảm bảo việc thực hiện dự án có chất lượng, có sự
thống nhất rõ ràng, chúng tôi thiết lập các tiêu chí đánh giá tương ứng với các dự án.
Nhằm hướng dẫn sinh viên thực hiện các dự án được hiệu quả, chất lượng, chúng tôi
đã thiết kế các tiến trình tổ chức dạy học dự án cho sinh viên theo từng dự án.
Cuối cùng, chúng tôi xây dựng bộ công cụ đánh giá cho các dự án nhằm đánh giá
chất lượng nắm vững kiến thức và phát huy tính tích cực và sáng tạo của sinh viên trong
quá trình học tập Vật lý đại cương qua dạy học dự án.
Chương 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
4.1. Tổ chức thực nghiệm sư phạm
4.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
TNSP được tiến hành nhằm mục đích kiểm tra giả thuyết khoa học của luận án: Có
thể rèn tư duy kỹ thuật, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của sinh viên
ngành kỹ thuật trường đại học GTVT bằng cách tổ chức DHDA một số kiến thức Vật lý đại
cương phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường và cảm ứng điện từ”.
4.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
- Đánh giá tính khả thi của tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật ở phần cơ sở lý
luận.
- Đánh giá hiệu quả của các tiến trình DHDA đã thiết kế nhằm hình thành tư duy kỹ
thuật, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của SV. Đánh giá cần thực hiện
trên cả hai phương diện là định tính và định lượng
16
4.1.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
TNSP được tiến hành trên đối tượng SV năm thứ nhất tại trường ĐH GTVT- CS2, TpHCM

trong xây dựng nhà nói chung và nhà chống lũ nói riêng. Điều đó chứng tỏ đã hình thành tư
duy kỹ thuật cho sinh viên, thể hiện ở chỗ từ một hiệu ứng, nhiệm vụ ban đầu để tìm ra
nguyên lý vận động tương ứng với hiệu ứng đã có, phân tích cấu tạo các bố phận, tìm kiếm
các vật liệu xây dựng phục vụ dự án.
- Tư duy kỹ thuật được hình thành khi sinh viên dựa trên nguyên lý tổng hợp lực, liên
kết lực,chuyền lực giữa các cấu kiện trong ngôi nhà để đảm bảo tính thống nhất liền khối và
sức chịu đựng của ngôi nhà khi có lực xô ngang, xoáy vòng, bốc lên cao, dưới tác động của
bão. Đồng thời hiểu các tiêu chuẩn trong xây dựng nhà nói chung và nhà chống bão nói
riêng. Hình thành các khái niệm, thuật ngữ trong xây dựng như: liên kết lực, chuyền lực, gia
cố tường bao, tủ cột, móng công trình, nhà liền khối, chống trượt, xô nghiêng, kết cấu chịu
lực, hệ thống đà kiềng, vì kèo, bu lông, đó là phương tiện cho tư duy kỹ thuật.
* Phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên
17
- Trong quá trình thực hiện giải pháp chống sét đã giúp sinh viên hình thành và phát
triển năng lực sáng tạo, thể hiện ở chỗ: phát hiện các tia sét đi theo đường ngoằn ngèo, phân
nhánh là do lớp không khí cách điện không đều; đề xuất dùng lan can kim loại làm bộ phận
thu sét, cốt thép làm bộ phận dẫn sét xuống; phát hiện có thể xảy ra phóng điện giữa cực
tiếp đất với các bộ phận khác bằng kim loại do chênh lệch điện thế lớn; phát hiện khi giông
sét xảy ra thì nó sẽ lan truyền qua đường cáp tín hiệu, mang điện nên cần xây dựng phương
án chống sét lan truyền để bảo vệ thiết bị máy móc trong nhà, Năng lực sáng tạo của SV
được hình thành và phát triển có một phần nhờ SV sử dụng thành công các thủ thuật sáng
tạo của Triz, cụ thể như:
+ Nguyên tắc tự phục vụ: dùng vật liệu cốt thép bên trong công trình để làm bộ phận
dẫn sét xuống, lan can bằng kim loại, lớp phủ đỉnh tường, đỉnh mái làm bộ phận thu sét;
+Nguyên tắc phân nhỏ: chia nhỏ hệ thống chống sét thành từng bộ phận nhỏ hơn như
kim thu sét, dây dẫn sét, nối đất, sau đó phân tích cấu tạo, chức năng của từng bộ phận để
thấy được giải pháp tối ưu cho từng bộ phận.
- Trong quá trình tìm kiếm phương án và hành động thực hành thiết kế nhà chống lũ,
năng lực sáng tạo của sinh viên đã được hình thành và phát triển, thể hiện ở một số giai
đoạn trong quá trình thực hiện dự án, cụ thể như: từ việc phát hiện ra sự cần thiết phải thiết

như: mái, tường, móng, để tính toán lực tác động của gió lên từng đối tượng. Sau đó, các
đối tượng này lại thống nhất liên kết liền khối để đảm bảo cùng nhau chia sẻ lực tác động
của bão (mái liên kết với tường, tường liên kết với móng, mái được giằng với trụ bên ngoài
giúp tường vững hơn), tạo thành hệ thống chịu lực vững chắc theo mọi phương.
4.2.1.2. Tiến trình DHDA gắn với chuyên ngành xây dựng công trình giao thông
* Phát triển tư duy kỹ thuật cho sinh viên
Trong quá trình thực hiện dự án, tư duy kỹ thuật của sinh viên được rèn luyện và phát
triển, thể hiện ở một số điểm sau đây:
- Hiểu các thuật ngữ chuyên ngành như: nút giao thông, làn chuyển tốc, bán kính siêu
cao, độ dốc dọc, độ dốc ngang, chiều dài hãm phanh, khoảng cách an toàn giữa 2 xe, mật độ
gây ùn tắc giao thông, vận tốc trung bình tự do, vận tốc ùng tắc,… Đó là các phương tiện để
hình thành tư duy kỹ thuật.
- Khảo sát đặc điểm nút giao thông về thiết kế, đặc điểm tâm lý người tham gia giao
thông, đặc điểm dòng xe, địa hình, khu dân cư lân cận, giúp sinh viên hình thành năng lực
kỹ thuật nghề nghiệp.
* Phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên
Trong các giai đoạn thực hiện dự án, từ việc nghiên cứu lý thuyết, tiến hành điều tra,
khảo sát, đếm và phân loại phương tiện giao thông, đến việc dùng hàm toán để dự báo tốc
độ tăng trưởng lưu lượng và số vụ TNGT xảy ra do lỗi của giải pháp thiết kế, tất cả đều có
tính sáng tạo của sinh viên, giúp cho dự án đạt hiệu quả và chất lượng, công việc diễn ra trôi
chảy và đúng tiến độ. Đặc biệt, khâu đề xuất giải pháp hạn chế số vụ TNGT thể hiện tính
sáng tạo rõ nét, đó là bản vẽ thiết kế điều chỉnh, kiến tạo nút giao thông hoặc bảng hiệu đặt
đúng vị trí cần thiết, tổ chức phân luồng giao thông hợp lý,
4.2.1.3. Tiến trình DHDA về giáo dục bảo vệ môi trường trong GTVT
* Phát triển tư duy kỹ thuật cho sinh viên
- Trong quá trình thực hiện dự án ô nhiễm bụi, tư duy kỹ thuật của SV được hình
thành và phát triển, cụ thể ở chỗ: từ việc phân tích các tính chất hạt bụi đến việc làm biến
đổi tính chất điện của nó, đến việc hình thành nguyên lý hoạt động và cấu tạo của thiết bị
máy lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi theo nguyên lý quán trính và trọng lực, lọc bụi bằng nước và
cây xanh; thiết kế mô hình trên máy tính để phân tích ưu nhược điểm của từng bộ phận máy

* Phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên
- Trong quá trình tìm kiếm giải pháp hạn chế ô nhiễm bụi đã hình thành và phát triển
năng lực sáng tạo cho sinh viên, thể hiện ở chỗ: phát hiện ra việc làm biến đổi tính điện của
hạt bụi thì có thể giữ chặt hạt bụi nhờ lực tĩnh điện, từ đó lên phương án lọc bụi bằng
phương pháp tĩnh điện, thực hiện giải pháp chế tạo mô hình sản phẩm; đề xuất được giải
pháp lọc bụi đơn giản nhưng hiệu quả và dễ ứng dụng, đó là lọc bụi dựa trên nguyên lý quán
tính và trọng lực, đặt máy lọc ở các chốt giao thông vì phát hiện những nơi đó thì lượng xe
cộ qua lại đông nên tạo ra nhiều bụi, gần đó có sẵn nguồn nước (ống truyền nước để cứu
hỏa, ống truyền nước tưới cây) giúp tiết kiệm được thêm chi phí vận chuyển nước khi thay
nước trong hồ chứa nước, hơn nữa, ở giữa những vòng xoay có phần diện tích dư khá lớn,
và trồi lên nhiều nên có thể xây dựng hệ thống lọc bụi trên phần diện tích đó hoặc âm vào
bên trong những công trình có sẵn (những cái tháp ở trung tâm…); lựa chọn các vật liệu đơn
giản, tận dụng vật liệu rẻ tiền để thiết kế mô hình máy lọc bụi; đề xuất phương án dùng máy
lọc bụi tĩnh điện đơn giản để lọc bụi ở các trục đường có nhiều bụi, từ đó tiến hành thiết kế
mô hình máy lọc bụi tĩnh điện trên máy tính, sau đó mua nguyên vật liệu để lắp ráp và vận
hành mô hình; đề xuất phương án dùng nước để làm sạch bụi cho các phương tiện giao
thông khi đi vào trung tâm thành phố: xây dựng hệ thống làm sạch bụi bẩn tại các khu vực
như: ngã đường ra vào thành phố, nút giao thông lớn, trạm thu phí giao thông, một số trạm
bán xăng dầu và đặc biệt là cửa ngõ vào các khu vực lớn đang thi công
Một số thủ thuật sáng tạo của Triz trong quá trình thực hiện dự án để giúp SV thực
hiện giải pháp hạn chế ô nhiễm bụi đạt hiệu quả và chất lượng, rèn luyện tư duy sáng tạo
cho sinh viên, cụ thể như:
+Nguyên tắc đảo ngược: thực hiện quá trình ngược lại với quá trình tạo bụi bẩn bằng
cách dùng nước để ngăn các phương tiện giao thông hóa bụi các tác nhân như bùn, đất, cát
20
+Nguyên tắc rẻ thay cho đắt: sử dụng các vật liệu là phế liệu (thùng carton, chai
nước, quạt máy tính hỏng dùng để hút bụi, thùng xốp, máy hút nước trong bể cá cảnh, ) để
thiết kế mô hình sản phẩm lọc bụi,
+ Nguyên tắc thay đổi các thông số lý hóa của đối tượng: biến hạt bụi từ trạng thái
chuyển động (bay lơ lửng) sang trạng thái đứng yên (giữ chặt) bằng cách thay đổi tính chất

cả các phương tiện, chỉ khác nhau ở cường độ mạnh yếu và độ dài đường đi của sóng), phần
thu sóng (bộ phận này có chức năng thu sóng ở 1 tần số nhất định như ở bộ phận phát sóng,
phần thu sóng này liên kết với 1 đồng hồ đo cường độ sóng thu được và hiển thị bằng đèn
led bên cạnh đồng hồ đo tốc độ), khi phương tiện tham gia giao thông, muốn báo hiệu cho
các phương tiện phía trước mình sắp vượt lên hay báo hiệu xin nhường đường, chỉ cần nhấn
nút (nút này đặt ở đúng vị trí nút kèn khi chưa lắp thiết bị này), lập tức các phương tiện phía
trước sẽ nhận được tín hiệu và xử lý; đề xuất phương án bao bọc nguồn gây ồn bằng các vật
liệu cách âm, tiêu âm.
4.2.2. Đánh giá định lượng
4.2.2.1. Thái độ tích cực của SV trong DHDA
Chúng tôi tiến hành lượng hóa thái độ tích cực của SV bằng các từ khóa (trích ra từ
bài viết của SV sau khi thực hiện dự án và nhật ký dự án của mỗi SV) biểu hiện thái độ tích
cực của SV thông qua DHDA, sau đó chọn ngẫu nhiên 2 mẫu: một nhóm SV khá Vật lý đại
cương và một nhóm SV yếu kiến thức Vật lý đại cương, được căn cứ phân chia nhóm dựa
trên kết quả điểm thi kết thúc học phần.
Chúng tôi sử dụng phần mềm thống kê Statgraphics để phân tích, kết quả thu được như sau:
Bảng 4.1. Đánh giá sự khác biệt thái độ tích cực giữa nhóm khá và nhóm yếu
Multiple Range Tests for Col_2 by Col_1
Method: 95.0 percent LSD
21
Col_1 Count Average
(Trung
bình)
Standard
deviation
(Độ lệch chuẩn)
Homogeneous
Groups
(nhóm đồng nhất)
Sig. Difference
















∑∑

==
=
n
i
i
n
i
i
n
i
ii
ynyxnx
yxnyx

thuật trường đại học GTVT bằng cách tổ chức DHDA một số kiến thức Vật lý đại cương
phần “Cơ học chất điểm, điện trường và vật dẫn, từ trường và cảm ứng điện từ”.
- Tiến trình DHDA cho sinh viên ngành kỹ thuật ở phần cơ sở lý luận là khả thi, giúp
đưa SV vào tiến trình tìm tòi, nghiên cứu một cách tự nhiên. Bên cạnh đó, tiến trình này còn
có chức năng giúp SV rèn luyện tư duy, hành động triển khai một dự án thật trong xây
dựng.
- Các tiến trình DHDA đã thiết kế là khả thi, chứng tỏ được hiệu quả trong quá trình
giúp SV hình thành tư duy kỹ thuật, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo.
- Vai trò định hướng, hỗ trợ, giám sát của GV là rất quan trọng đến chất lượng dự án,
giúp SV có trách nhiệm hơn, tự tin hơn trong quá trình thực hiện dự án. Việc thống nhất các
tiêu chí đánh giá dự án ngay từ lúc bắt đầu thực hiện dự án đã góp phần giúp SV thực hiện
dự án hiệu quả và chất lượng.
23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Căn cứ mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, trong khuôn khổ luận án này
chúng tôi đã thực hiện và đạt được những kết quả sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về DHDA, bản chất hoạt động dạy học ở đại học trên cơ
sở tâm lý lứa tuổi và hoạt động nhận thức của SV, đặc biệt là SV các ngành kỹ thuật.
- Xây dựng được tiến trình DHDA cho SV đại học ngành kỹ thuật và chứng tỏ tính
khả thi của nó trong quá trình TNSP tại trường ĐH GTVT- cơ sở 2
- Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ
trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật để
chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật của Vật lí có thể vận dụng giải quyết các bài toán thực tiễn
chuyên ngành.
- Thiết kế dự án gắn với chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, dự án gắn
với chuyên ngành xây dựng công trình giao thông, dự án giáo dục bảo vệ môi trường trong
GTVT theo tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật đã đề xuất.
- Xây dựng các tiêu chí đánh giá dự án, bộ công cụ đánh giá các bảng kiểm quan sát
hành vi, quan sát thái độ của SV trong DHDA.

+ Được huấn luyện kỹ về DHDA: kỹ năng tổ chức, triển khai, kiểm tra, đánh giá
+ Thay đổi cách đánh giá, đầu tư nhiều hơn vào chuyên môn
- Sinh viên: có cách nhìn nhận đúng đắn về việc học của mình, học để làm và để giải
quyết các vấn đề thực tiễn xã hội, để giúp ích cho cá nhân, gia đình và xã hội.
- Nhà trường: có chế độ khuyến khích, khen thưởng, động viên kịp thời những giảng
viên có đổi mới phương pháp dạy học, mang lại hiệu quả.
- Bộ Giáo dục và Đào tạo: viết lại chương trình khung Vật lí đại cương cho từng khối
ngành, trong đó có triển khai một số dự án mẫu, đưa DHDA là nội dung bắt buộc mà SV
cần thực hiện trong quá trình đào tạo.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status