ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
–––––––––––––––––––
LÊ THỊ PHƯƠNG HIỀN
TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” – VÂT LÍ 10 THEO
ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH MIỀN NÚI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN - 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
–––––––––––––––––––
LÊ THỊ PHƯƠNG HIỀN
TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” – VÂT LÍ 10 THEO
ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH MIỀN NÚI
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .....................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ ....................................................................vi
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 2
4. Khách thể, đối tượng nghiên cứu và mẫu khảo sát ......................................... 3
5. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu...................................................................... 3
6. Vấn đề nghiên cứu ........................................................................................... 3
7. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 3
8. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 4
9. Cấu trúc của luận văn ...................................................................................... 4
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC ĐỊNH
HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO
HỌC SINH MIỀN NÚI ..................................................................................... 5
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu Về dạy học giải quyết vấn đề đối với học
sinh miền núi........................................................................................................ 5
1.1.1. Các nghiên cứu nước ngoài ....................................................................... 5
1.1.2. Các nghiên cứu trong nước........................................................................ 6
1.2. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí ........................... 8
1.2.1. Khái niệm năng lực.................................................................................... 8
1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề ...................................................................... 11
iii
iv
2.2.2. Xây dựng quy trình tổ chức hoạt động dạy học vật lí theo định hướng
phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh chương ‘‘Động học chất điểm’’ Vật lí 10 ............................................................................................................. 41
2.3. Kết luận chương 2....................................................................................... 68
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 70
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ...................................... 70
3.1.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................. 70
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ............................................................................ 70
3.2. Đối tượng và phương thức thực nghiệm sư phạm ...................................... 71
3.2.1. Đối tượng, cơ sở, thời gian tiến hành thực nghiệm ................................. 71
3.2.2. Phương thức thực nghiệm........................................................................ 71
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................................................... 72
3.4. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ..................................... 73
3.4.1. Xây dựng tiêu chí đánh giá kết quả TNSP .............................................. 73
3.4.2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm sư phạm .................................. 73
3.4.3. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm ............................... 76
3.5. Hiệu quả của tiến trình dạy học đối với việc phát triển hứng thú, tích
cực, tự lực giải quyết vấn đề trong học tập của học sinh .................................. 81
3.6. Kết luận chương 3....................................................................................... 83
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 86
PHỤ LỤC
v
DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Tài liệu giáo khoa
TN
Thí nghiệm
TNSP
Thực nghiệm sư phạm
TNVL
Thí nghiệm vật lí
TNVLPT
Thí nghiệm vật lí phổ thông
TH
Thực hành
THPT
Trung học phổ thông
MTĐT
Máy tính điện tử
Bảng 3.6. Các tham số thống kê ........................................................................ 80
v
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ
Hình:
Hình 1.1. Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy
học phát hiện và giải quyết vấn đề. ................................................... 13
Hình 3.1. Biểu đồ xếp loại kiểm tra ................................................................... 78
Hình 3.2. Đồ thị đường phân bố tần suất kết quả kiểm tra............................... 79
Hình 3.3. Đồ thị đường phân phối tần suất kết quả kiểm tra ............................ 80
Sơ đồ:
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc nội dung chương động học chất điểm theo chủ đề ............ 32
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ tiến trình dạy học chủ đề 1 ..................................................... 43
Sơ đồ 2.3. Sơ đồ tiến trình dạy học chủ đề 2.1 .................................................. 49
Sơ đồ 2.4. Sơ đồ tiến trình dạy học tình huống 2.2 ........................................... 53
Sơ đồ 2.5. Sơ đồ tiến trình dạy học tình huống 3 .............................................. 58
Sơ đồ 2.6. Sơ đồ tiến trình dạy học tình huống 3.2 ........................................... 62
Sơ đồ 2.7. Tiến trình dạy học dạy học tình huống 3.3 ...................................... 66
vi
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, ngành giáo dục đã có nhiều đổi mới về
chương trình giáo dục phổ thông, về phương pháp dạy học ở trường phổ thông,
về kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh nhằm mục đích phát triển
việc phát triển tư duy và năng lực giải quyết vấn đề của HS, do đó khả năng tư
duy và năng lực GQVĐ của HS miền núi còn rất nhiều hạn chế.
Trong giáo dục, việc định hướng phát triển năng lực cho học sinh là một
mục tiêu quan trọng góp phần xây dựng và đổi mới chất lượng giáo dục. Đặc
biệt, đối với học sinh trung học phổ thông ở miền núi cùng với những hạn chế
về điều kiện kinh tế, văn hóa thì việc xây dựng một phương pháp tổ chức dạy
học hợp lí là điều thiết yếu.
Chương “Động học chất điểm” là phần kiến thức mở đầu, đồng thời cũng
là một trong những phần kiến thức khó của chương trình vật lí lớp 10. Phần này
cung cấp cho học sinh những khái niệm và kiến thức cơ bản nhất về chuyển
động cơ học cũng như nghiên cứu về các đặc trưng liên quan đến chuyển động
cơ học của chất điểm, đòi hỏi học sinh phải hoạt động tư duy tích cực để phán
đoán và vận dụng nhiều kĩ năng hơn so với học sinh trung học cơ sở.
Xuất phát từ các lý do trên, tôi lựa chọn đề tài “Tổ chức dạy học
chương “Động học chất điểm” - Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng
lực GQVĐ cho học sinh miền núi” làm đề tài nghiên cứu luận văn thạc sĩ.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu về định hướng phát triển năng lực GQVĐ nói chung và đối
với dạy học vật lí nói riêng. Từ đó thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động nhận
thức của học sinh miền núi theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ chương
“Động học chất điểm” - vật lí 10
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng
lực GQVĐ.
2
Nghiên cứu về các biểu hiện, và đánh giá năng lực GQVĐ trong môn
vật lí nói chung. Từ đó xây dựng biện pháp tổ chức hoạt động nhận thức của
học sinh miền núi trong dạy học Vật lí ở trường THPT theo hướng phát triển
- Nghiên cứu lí thuyết về năng lực nói chung, về phát triển năng lực
GQVĐ nói riêng.
- Nghiên cứu nội dung và cách thức tổ chức hoạt động dạy học chương
Động học chất điểm (vật lí 10) theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ của
học sinh.
- Nghiên cứu lí thuyết về phong cách học và các biện pháp phát triển
năng lực của người học phù hợp với phong cách học.
* Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra về
thực tiễn hoạt động dạy học chương “Động học chất điểm” - vật lí 10 bằng
phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm và tham vấn chuyên gia.
* Nhóm các phương pháp thực nghiệm:
- Tiến hành tổ chức hoạt động dạy học một số nội dung trong chương
“Động học chất điểm” - vật lí 10 tại trường THPT Bắc Sơn – Thái Nguyên.
* Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và
phân tích thống kê.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn dự kiến được trình bày theo 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực
GQVĐ cho học sinh miền núi.
Chương 2: Tổ chức hoạt động dạy học vật lí ở trường phổ thông chương
“Động học chất điểm” – Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ
cho học sinh miền núi.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
4
Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT
thuật (DBS) đã và đang được sử dụng với nỗ lực để phát triển kỹ năng giải
quyết vấn đề. Những phương pháp sư phạm trên đều có liên quan đến kinh
nghiệm cuộc sống của học sinh trong đời sống thực.
Heyworth, 1998). Sternberg (1985) và Simon và Simon (1978) nhấn
mạnh rằng học sinh có ý nghĩa tìm hiểu kỹ năng giải quyết vấn đề thông qua
kinh nghiệm cụ thể. Giáo viên có thể giúp học sinh bằng cách cung cấp tình
huống được cấu trúc rõ ràng để khuyến khích học sinh tham gia vào việc học
của mình và thực hiện các bước cần thiết để giải quyết các vấn đề trong khoa
học (Pizzini, Shepardson & Abell, 1989). Fortus, Dershimer, Krajcik, Marx và
Mamlok-Naaman (2005) cho rằng vận dụng Dạy học “dựa trên thiết kế khoa
học” có thể nâng cao kĩ năng giải quyết vấn đề, nghiên cứu này xác định mối
liên hệ giữa DBS và các kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh trong trường
trung học. [17, pp. 18-30]
1.1.2. Các nghiên cứu trong nước
Dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực của
học sinh là một trong những mục tiêu của công cuộc đổi mới giáo dục, giúp cho
học sinh phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng. Trong giai đoạn hội
nhập quốc tế, đòi hỏi về trình độ kiến thức kĩ năng GQVĐ một cách linh hoạt
thì giáo viên cần trang bị và định hướng cho học sinh để đáp ứng được những
yêu cầu thiết yếu đó. Vì vậy, đã có rất nhiều nghiên cứu về năng lực GQVĐ, và
phát triển năng lực cho học sinh.
Việc nghiên cứu áp dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề cho
đối tượng học sinh miền núi đã được quan tâm như trong các công trình nghiên
cứu của TS. Phạm Hồng Quang (2005), “Tổ chức dạy học cho học sinh dân tộc,
miền núi” đã xác định được đặc điểm tâm lý của học sinh dân tộc trong quá
trình học tập, đặc điểm nhu cầu của học sinh dân tộc, đặc điểm giao tiếp của
học sinh dân tộc và một số phương pháp, hình thức tổ chức dạy học cho học
6
trong việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong quá trình học tập,
việc tổ chức dạy học chủ yếu thông qua quá trình gợi ý dẫn dắt, nêu câu hỏi,
GV tạo điều kiện cho HS tranh luận, tìm tòi, phát hiện vấn đề thông qua tình
huống gợi vấn đề. Các tình huống này do GV chủ động xây dựng, cũng có thể
do lôgic kiến thức bài học tạo nên, tạo cơ hội cho HS thảo luận, tranh luận đưa
ra ý kiến, nhận định, đánh giá cá nhân, giúp HS tự giải quyết vấn đề để chủ
động chiếm lĩnh kiến thức.
Một số hạn chế của các công trình nghiên cứu trong nước về dạy học giải
quyết vấn đề đối với học sinh miền núi là việc xác định đặc điểm của học sinh
miền núi còn chung chưa sát với thực tiễn của các vùng miền và các học sinh
dân tộc khác nhau, năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí chưa được
xác định rõ ràng, đặc biệt là dạy học các ứng dụng khoa học kĩ thuật của vật lí
vào thực tiễn đời sống chưa được quan tâm nhiều.
1.2. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
1.2.1. Khái niệm năng lực
Khái niệm “năng lực” được một số học giả định nghĩa như sau:
- Xavier Roegiers (1996): Năng lực là sự tích hợp các kỹ năng tác động
một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải
quyết những vấn dề do những tình huống này đặt ra. [13]
- Đinh Quang Báu (2012): Năng lực là khả năng vận dụng những kiến
thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù
hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của của cuộc sống” [1].
- Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “Năng lực là tổng hợp
những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất đinh, nhằm đảm bảo việc
hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”.
- Howard Gardner (1999): “Năng lực phải được thể hiện thông qua hoạt
động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được”.
-F.E. Weinert (2001) cho rằng: “ Năng lực là những kĩ năng kĩ xảo học
(i) Năng lực 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. Nó
9
được tiếp nhận qua việc học nội dung – chuyên môn và chủ yếu gắn với khả
năng nhận thức và tâm lý vận động.
(ii) Năng lực 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. Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương
pháp chung và phương pháp chuyên môn. Trung tâm của phương pháp nhận
thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri
thức. Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận – giải quyết vấn đề.
(iii) Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục
đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những
nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Nó
được tiếp nhận qua việc học giao tiếp.
(iv) Năng lực 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,
những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và
hành vi ứng xử. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc – đạo đức và liên
quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm. [9, tr.17]
Trong chương trình giáo dục hiện nay của các nước thuộc OECD (Tổ
chức Hợp tác và phát triển kinh tế), mô hình năng lực được phân chia thành
hai nhóm chính, bao gồm các năng lực chung (general competence - còn gọi là
năng lực chính, năng lực nền tảng) và các năng lực chuyên môn (specific
competence - còn gọi là năng lực chuyên biệt).
Nhóm năng lực chung: là những năng lực cơ bản, thiết yếu để con người
với yêu cầu và điều kiện giáo dục trong nước những năm sắp tới, các nhà khoa
học giáo dục Việt Nam đã đề xuất định hướng chuẩn đầu ra về phẩm chất và
năng lực của chương trình giáo dục trung học những năm sắp tới, trong đó có
đề cập tới năng lực giải quyết vấn đề như sau:
11
a) Phát hiện và làm rõ vấn đề: Phân tích được tình huống trong học tập,
trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập,
trong cuộc sống.
b) Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Thu thập và làm rõ các thông tin có liên
quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề;
lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất.
c) Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề: Thu thập và làm rõ
các thông tin có liên quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một số giải
pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất. [2], [ 9, tr.24];
1.2.3. Tổ chức dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy
học vật lí ở trường phổ thông
Dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hoá
HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn
với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động
trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn. Tăng cường việc học tập trong nhóm,
đổi mới quan hệ GV - HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm
phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng
riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp
nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp.
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề, dạy học
nhận biết và giải quyết vấn đề) là quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực
tư duy, khả năng nhận biết và giải quyết vấn đề. Học được đặt trong một tình
động của các lực lượng giáo dục dưới ảnh hưởng của điều kiện kinh tế - xã hội,
phong tục tập quán, lối sống đã được hình thành ở học sinh. Trước hết là sự
chuẩn bị tâm lý đến trường, ở miền núi, các tổ chức xã hội, gia đình, trường
học chưa tạo ra một bước chuyển tiếp rõ nét về mặt tâm lý đến trường cho học
sinh cũng như việc tạo ra nhu cầu, hứng thú thích đi học. Việc học chưa được
coi trọng vì thiếu động cơ thúc đẩy, hay nói cách khác, quá trình chuyển hoá
13
nhiệm vụ, yêu cầu học tập, Đối với học sinh dân tộc, từ hoạt động chủ đạo
"chơi", "làm" hoặc "học" (trong điều kiện khó khăn, thiếu động cơ học tập)
chuyển sang trạng thái 'học" với những yêu cầu cao về tri thức, tính kỷ luật chặt
chẽ của nhà trường là một khó khăn không dễ khắc phục ngay. Nhiều biểu
hiện: lười học, kết quả không cao, vi phạm kỷ luật của học sinh dân tộc diễn ra
thường xuyên. Đối với trẻ em miền núi có vốn từ hạn chế, khả năng sử dụng
tiếng Việt còn thấp, một phần là do các em chưa có điều kiện tốt và môi trường
học tập thuận lợi.
Do sống từ nhỏ trong không gian rộng, tiếp xúc nhiều với thiên nhiên,
nên nhận thúc cảm tính của học sinh dân tộc phát triển khá tốt. Cảm giác, tri
giác của các em có những nét độc đáo, tuy nhiên còn thiếu toàn diện, cảm tính,
mơ hồ, không thấy được bản chất của sự vật hiện tượng. Quá trình tri giác
thường gắn với hành động trực tiếp, sờ mó, gắn với màu sắc hấp dẫn của sự vật
đã tạo ra hưng phấn xúc cảm ở học sinh. Đối tượng tri giác của học sinh dân
tộc chủ yếu là sự vật gần gũi, cây con, thiên nhiên. Nhờ vào việc tổ chức các
hình thức học tập đa dạng như: tham quan, ngoại khoá, nghiên cứu tài liệu, tăng
cường cách dạy học trực quan. .. sẽ làm tăng hiểu biết cho học sinh, uốn nắn
lệch lạc, tạo ra phương pháp nhận thức cảm tính tích cực làm tiền đề cho nhận
thức ở mức độ chính xác hơn, cao hơn.
Quá trình chú ý của học sinh dân tộc ở độ tuổi trung học phổ thông đã
phát triển, song lại hay quên. Các em hay chú ý đến các đối tượng và sự vật ở
nhà trường cần phải duy trì được nhu cầu thích học, khẳng định vị trí mới cho
người học là một trong những yêu cầu sư phạm cần thiết để giáo dục học:sinh.
ý thức tập thể, kỷ luật học tập phải trở thành nếp sống mới, thói quen mới và
dần được khắc sâu trong học sinh. Những tác động bên ngoài có vai trò quan
trọng vì nó đáp ứng nhu cầu của học sinh. Nhu cầu được khen, có được uy tín
trước bạn bè, hoặc nhu cầu được chơi, hoạt động ngoại khoá... đều có tác dụng
tích cực đối với hoạt động học tập của học sinh dân tộc.
Nhu cầu của học sinh dân tộc ở cuối cấp hướng vào sự thành đạt, nhu
cầu học nghề, nhu cầu tình bạn, tình yêu... so với học sinh người Kinh có sự đa
15