ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGÔ THI ̣ TUYẾN
VẬN DỤNG KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍ CH CỰC TRONG
TỔ CHỨC DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CHƯƠNG
“MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG”- VẬT LÍ 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN - 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGÔ THI ̣ TUYẾN
VẬN DỤNG KĨ THUẬT DẠY HỌC TÍ CH CỰC TRONG
TỔ CHỨC DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CHƯƠNG
“MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG”- VẬT LÍ 11
Chuyên ngành: LL&PP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 60. 14. 01. 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Việt
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thầy, Cô giáo tổ Vật
lí trường THPT Vĩnh Yên- TP Vĩnh Yên - tỉnh Vĩnh Phúc đã cộng tác, tạo điều
kiện thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu và TNSP của tôi.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn:
PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Việt, người đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời
gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp cao học Vật lí K22 đã giúp đỡ, đóng
góp nhiều ý kiến trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này.
Xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp
đã giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này.
Thái Nguyên, tháng năm 2016
Tác giả
Ngô Thị Tuyến
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ............................................................................ vi
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................. 1
2. Mu ̣c đích nghiên cứu ....................................................................................... 2
3. Đôi tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 2
1.5.3. Đặc điểm năng lực sáng tạo..................................................................... 29
1.5.4. Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo ................................................... 29
1.6. Điề u tra thực tra ̣ng DH PH&GQVĐ về ƯDKT ta ̣i mô ̣t số trường THPT
trên điạ bàn tỉnh Viñ h Phúc ......................................................................... 30
1.6.1. Điề u tra thực tra ̣ng da ̣y DH PH&GQVĐ về ƯDKT với sự hỗ trợ của
KTDH tích cực mô ̣t số kiế n thức chương ‘‘Mắt. Các dụng cụ quang’’ Vật lí 11 nhằm góp phần phát triển NLST cho HS THPT ta ̣i mô ̣t số trường
THPT trên điạ bàn tỉnh Viñ h Phúc............................................................... 30
1.6.2. Nguyên nhân, đề xuất biện pháp khắc phục .............................................. 32
Kết luận chương 1.............................................................................................. 33
Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DH PH&GQVĐ VỀ ƯDKT MỘT SỐ
KIẾN THỨC CHƯƠNG ‘‘MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG’’ - VẬT LÝ 11 VỚI
SỰ HỖ TRỢ CỦA KTDH TÍCH CỰC NHẰM GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN
NLST CHO HS THPT ....................................................................................... 34
2.1. Xây dựng tiến trình tổng quát DH PH&GQVĐ về ƯDKT với sự hỗ trợ của
KTDH tích cực nhằm góp phần phát triển NLST cho HS THPT .................. 34
2.2. Nghiên cứu mục tiêu dạy học môn vật lí; Chuẩn kiến thức, kĩ năng và
xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Mắt. Các dụng cụ quang” .... 40
2.2.1. Nghiên cứu mục tiêu dạy học môn vật lí ở trường THPT ....................... 40
2.2.2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương ..................................................... 41
iv
2.2.3. Xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Mắt. Các dụng cụ quang”.. 42
2.3. Xây dựng TTDH PH&GQVĐ về ƯDKT với sự hỗ trợ của KTDH tích
cực một số kiến thức chương “Mắt. Các dụng cụ quang” - Vật lí 11
nhằm góp phần phát triển NLST cho HS THPT ....................................... 43
2.3.1. Tiến trình dạy học bài 33: Kính hiển vi................................................... 43
Kết luận chương 2.............................................................................................. 60
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................... 61
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
2
DH
Dạy học
3
ĐC
Đối chứng
4
GV
GV
5
HS
Học sinh
6
KT
Mô hình hình vẽ
12
NLST
Năng lực sáng tạo
13
NLTP
Năng lực thành phần
14
NXB
Nhà xuất bản
15
PP
Phương pháp
16
PPDH
Thí nghiệm kiểm tra
22
TTDH
Tiến trình dạy học
23
THPT
THPT
24
ƯDKT
Ứng dụng kĩ thuật
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa từ năng lực chung ........ 7
Bảng 1.2. Năng lực chuyên biệt môn Vật lí ........................................................ 9
Bảng 1.3. Cấp độ các năng lực ......................................................................... 11
Bảng 1.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù .. 19
Bảng 2.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương “Mắt. Các dụng cụ quang”......... 41
Hình 3.9: GV nêu ứng dụng của KHV .............................................................. 71
Đồ thị
Đồ thị 3.1: Xếp loại điểm kiểm tra .................................................................... 77
Đồ thị 3.2: Phân phối tần suất điểm kiểm tra .................................................... 79
Đồ thị 3.3: Phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra ....................................... 79
vi
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời đại ngày nay, giáo dục luôn được đặt lên là quốc sách hàng đầu
của mỗi quốc gia, trong đó giáo dục phổ thông là một trong những nền tảng quan
trọng. Mục tiêu của giáo dục phổ thông được thể hiện trong mục 1 điều 27 Luật
Giáo dục số 38/2005/QH11: “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh
phổ thông phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng
cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động sáng tạo, hình thành nhân
cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công
dân, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên và đi vào cuộc sống lao động, tham
gia xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc” [23]. Để đạt được mục tiêu này ngành Giáo dục
và Đào tạo nước ta cũng đã có nhiều đổi mới mạnh mẽ và toàn diện về nội dung,
phương pháp, phương tiện dạy học, chương trình, sách giáo khoa… nhằm bồi
dưỡng thế hệ trẻ phát triển toàn diện, giúp họ thích ứng được với nền kinh tế tri
thức và sự phát triển của thời đại.
PPDH là một trong những yếu tố quan trọng nhất của quá trình DH. Xu
hướng đổi mới PPDH nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động sáng tạo cho
HS, nâng cao chất lượng kiến thức đang là yêu cầu cấp thiết đối với các nhà trường
Việt Nam. Trong thực tiễn, DH vật lí ở nhà trường phổ thông hiện nay đã áp dụng
nhiều PPDH tích cực khác nhau trong đó có PPDH PH&GQVĐ.
Khi đã xác định được mục tiêu, nhiệm vụ, nội dung của dạy học, ngoài
Xây dựng TTDH PH&GQVĐ về ƯDKT chương “Mắt. Các dụng cụ
quang” - Vật lí 11 với sự hỗ trợ của KTDH tích cực, đáp ứng mục tiêu DH môn
Vật lí, nhằm góp phần phát triển NLST cho HS THPT.
3. Đôi tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng
Hoạt động dạy học PH&GQVĐ về ƯDKT với sự hỗ trợ của KTDH tích cực.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Chương trình: Chương “Mắt. Các dụng cụ quang” - Vật lí 11.
- Địa bàn nghiên cứu: tỉnh Vĩnh Phúc.
2
4. Giả thuyết khoa học
Nếu dựa trên cơ sở lí luận về DH theo định hướng phát triển năng lực, PPDH
PH&GQVĐ, KTDH tích cực, DH ƯDKT của vật lí, NLST. Đồng thời nghiên cứu
mục tiêu DH môn vật lí, kiến thức về Mắt và các dụng cụ quang để xây dựng TTDH
PH&GQVĐ về ƯDKT chương “Mắt. Các dụng cụ quang” với sự hỗ trợ của KTDH
tích cực, thì có thể góp phần phát triển NLST cho HS THPT.
5. Nhiêm
̣ vu ̣ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về
- Dạy học theo đinh
̣ hướng phát triể n năng lực.
- PPDH PH&GQVĐ.
- KTDH tích cực.
- Dạy học ƯDKT của vật lí.
- NLST.
5.2. Nghiên cứu cơ sở thực tiễn
- Điều tra thực tra ̣ng viêc̣ DH PH&GQVĐ về ƯDKT với sự hỗ trợ của
KTDH tích cực ta ̣i mô ̣t số trường THPT trên điạ bàn tỉnh Viñ h Phúc.
- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV Vật lí và sinh viên các trường sư phạm.
4
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG KTDH
TÍCH CỰC TRONG DH PH&GQVĐ VỀ ƯDKT NHẰM GÓP PHẦN
PHÁT TRIỂN NLST CHO HS THPT
1.1. Da ̣y ho ̣c theo đinh
̣ hướng phát triể n năng lực
1.1.1. Đổi mới PPDH nhằm chú trọng phát triển năng lực của HS
PPDH 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.
Theo tài liệu tập huấn của bộ GD & ĐT do Phạm Xuân Quế và các tác
giả biên soạn, những định hướng chung, tổng quát về đổi mới PPDH các môn
học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực được xác định
là [trích dẫn theo 3]:
- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành
và phát triển năng lực tự học (sử dụng sách giáo khoa, nghe, ghi chép, tìm kiếm
thông tin,...).
- Có thể chọn lựa một cách linh hoạt các PP chung và PP đặc thù của môn
học để thực hiện. Tuy nhiên luôn phải đảm bảo được nguyên tắc “HS tự mình
hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của GV”.
- Việc sử dụng PPDH luôn gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học.
Cần chuẩn bị tốt về PP đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện
kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho
người học.
động đa dạng.
- Về nội dung DH: Cần xây dựng các hoạt động, chủ đề, nhiệm vụ đa dạng
gắn với thực tiễn.
- Về kiểm tra đánh giá: Về bản chất, đánh giá năng lực cũng phải thông qua
đánh giá khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các
loại tình huống phức tạp khác nhau.
1.1.2. Các năng lực chuyên biê ̣t môn Vật lí
6
Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong DH
môn vật lý. Nguyễn Xuân Quế và các tác giả [trích dẫn theo 3] đã giới thiệu 2
quan điểm xây dựng tuy là khác nhau nhưng đem lại kết quả khá tương đồng.
a. Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung
Từ các năng lực chung đã được đưa vào dự thảo chương trình phổ thông
tổng thể, nhóm tác giả đã tạm vạch ra các năng lực chuyên biệt môn Vật lí như
bảng 1.1 dưới đây.
Bảng 1.1. Năng lực chuyên biệt môn Vật lí được cụ thể hóa từ năng lực chung
Stt Năng lực chung
Năng lực trong môn Vật lí
Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân:
1
Năng lực tự học
- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện
kế hoạch có hiệu quả.
- Tìm kiếm thông tin về CT & NTHĐ của các ƯDKT.
Stt Năng lực chung
Năng lực trong môn Vật lí
- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được.
- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được.
3
Năng lực sáng tạo - Thiết kế được phương án TNKT giả thuyết (hoặc dự đoán).
- Lựa chọn được phương án TN tối ưu.
- Giải được bài tập sáng tạo.
- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một cách tối ưu.
4
Năng lực tự quản lí Không có tính đặc thù
Nhóm năng lực về quan hệ xã hội:
5
Năng lực giao tiếp
- Sử dụng được ngôn ngữ vật lí để mô tả hiện tượng.
- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu TN.
- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước.
- Vẽ được sơ đồ TN.
- Mô tả được sơ đồ TN.
- Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng.
Năng lực tính toán - Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các công thức
toán học.
- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết
ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới.
8
b, Xây dựng các năng lực chuyên biệt dựa trên đặc thù môn học
Với cách tiếp cận đã nêu trên, các nhà nghiên cứu đã dựa trên đặc thù nội
dung, PP nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống
năng lực. Dưới đây nhóm tác giả giới thiệu hệ thống năng lực được phát triển theo
chuẩn năng lực chuyên biệt môn Vật lí đối với HS 15 tuổi của CHLB Đức [trích
dẫn theo 3].
Môn Vật lí giúp hình thành các năng lực sau:
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực hợp tác
- Năng lực TN
- Năng lực quan sát
- Năng lực tự học
- NLST
Cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần (NLTP).
Tiếp theo, cần chỉ ra các thao tác liên quan đến từng NLTP, mà các thao
tác này có thể nhận biết được và đưa ra chỉ báo rõ ràng về mức độ chất lượng
của từng thao tác.
Nhóm tác giả đã tổng hợp được nhóm các NLTP cần phải hình thành và
phát triển trong môn Vật lí nói chung và ở cấp THPT nói riêng theo bảng 1.2 và
phân cấp độ các năng lực theo bảng 1.3 dưới đây [trích dẫn theo 3].
Bảng 1.2. Năng lực chuyên biệt môn Vật lí
Nhóm NLTP
TN và năng và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó.
lực mô hình
- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các
nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí.
hóa)
- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến
thức vật lí.
- P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong
học tập vật lí.
- P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí.
- P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra
được.
- P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành
xử lí kết quả TN và rút ra nhận xét.
- P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả TN và tính đúng đắn
của các kết luận được khái quát hóa từ kết quả TN này.
Nhóm NLTP HS có thể:
trao
thông tin
đổi
- X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật
lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí.
- X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng
ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành).
- X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau.
- C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm
vật lí đối với các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài
môn Vật lí.
- C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí- các giải
pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường.
- C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo
mức độ an toàn của TN, của các vấn đề trong cuộc sống và của
các công nghệ hiện đại.
- C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội
và lịch sử.
Bảng 1.3. Cấp độ các năng lực
11
Cấp độ
Nhóm năng lực
I
Năng lực sử
dụng kiến thức
II
III
KI Tái hiện kiến KII Vận dụng kiến KIII Liên kết và
thức:
thức
(tập trung vào
PP chuyên biệt
năng lực TN và
năng lực mô
hình hóa)
PP chuyên biệt
vận dụng các PP
- Sử dụng các chuyên biệt để
- Áp dụng, mô tả
các PP vật lí, đặc chiến lược giải giải quyết vấn đề
biệt là PPTN
bài tập.
- Lựa chọn và áp
- Lập kế hoạch dụng một cách có
và tiến hành TN mục đích và liên
đơn giản.
kết
diễn tả cho trước
thức diễn tả phù cách diễn tả và sử
- Diễn tả một đối hợp
tượng đơn giản
dụng
- Diễn tả một đối
- Lựa chọn, vận
bằng nói và viết tượng bằng ngôn dụng và phản hồi
hoặc theo mẫu ngữ vật lí và có các hình thức diễn
cho trước theo cấu trúc.
hướng dẫn.
tả một cách có tính
- Biện giải về toán và hợp lí.
- Đặt câu hỏi về một đối tượng.
đối tượng.
- Lí
giải
ra
những đánh giá đã những đánh giá
- Nhận thấy tác có.
động
- Tự
của bản thân.
- Đưa ra những
kiến
- Đánh
giá
ý
quyết định theo nghĩa của các kiến
thức vật lí.
- Phát biểu được các khía cạnh đặc thức vật lí.
bối
cảnh
Tuy các năng lực hoặc NLTP có thể khác nhau nhưng khi phân tích chúng
thành các thành tố năng lực cụ thể thì ta sẽ thu được các thành tố năng lực về cơ
bản là giống nhau.
1.1.3. Một số biện pháp đổi mới PPDH
Trong DH vật lí, các PPDH thường có vai trò quan trọng trong việc phát
triển năng lực chung và năng lực chuyên biệt vật lí. Theo Phạm Xuân Quế và
nhóm tác giả, có thể nêu ra đây Một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học như
sau [trích dẫn theo 3]:
1 1.3.1. Cải tiến các phương pháp dạy học truyền thống
1.1 3.2. Kết hợp đa dạng các phương pháp dạy học
Không có một PPDH toàn năng phù hợp với mọi mục tiêu và nội dung dạy
học. Mỗi PP và hình thức DH đều có những ưu, nhựơc điểm và giới hạn áp dụng
riêng. Vì vậy, việc phối hợp đa dạng các PP và hình thức DH trong toàn bộ quá
trình DH là phương hướng quan trọng để phát huy tính tích cực và nâng cao chất
lượng dạy học.
1.1.3.3. Vận dụng DH PH & GQVĐ
Dạy học PH & GQVĐ (DH nêu vấn đề, DH nhận biết và giải quyết vấn
đề…) là quan điểm DH nhằm phát triển năng lực tư duy, khả năng nhận biết và
giải quyết vấn đề của HS. DHPH & GQVĐ là con đường cơ bản để phát huy tính
tích cực nhận thức của HS.
1.1.3.4. Vận dụng DH theo tình huống
1.1.3.5. Vận dụng DH định hướng hành động
1.1.3.6. Tăng cường sử dụng phương tiện DH và công nghệ thông tin hợp lí trong
DH
1.1.3.7. Sử dụng các KTDH phát huy tính tích cực và sáng tạo
KTDH là những cách thức hành động của GV và HS trong các tình huống
hành động nhỏ, nhằm thực hiện và điều khiển quá trình DH. Có những KTDH
chung, có những kĩ thuật đặc thù của từng PPDH. Ngày nay người ta chú trọng
14