Tổ chức dạy học chương “dao động điều hòa” vật lí 12 theo mô hình lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực vật lí của học sinh 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHAN THỊ DIỆP TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA” VẬT LÍ 12 THEO MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƢỢC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH Ngành Lý luận và P[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

Phản biện 1: PGS.TS Lê Văn Giáo

Phản biện 2: TS Lê Thanh Huy

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học giáo dục họp tại Trường Đại học Sư phạm vào ngày 20 tháng 8 năm 2022

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng

- Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay dạy học phát triển năng lực hay dạy học theo định hướng phát triển năng lực không còn là một khái niệm xa lạ đối với hầu hết giáo viên Trong thời đại xã hội phát triển nhanh và mạnh như hiện nay thì ngành giáo dục cũng có những bước chuyển mình hết sức rõ rệt Việc vận dụng công nghệ thông tin vào trong giảng dạy đã tạo được cho học sinh sự hứng thú hơn trong học tập đồng thời qua đó phát triển được năng lực cho học sinh Theo mục tiêu chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 (quyết định số 711/QĐ -

Tg ngày 13/6/2012) đã chỉ ra rằng, nền giáo dục của nước ta cần có những đổi mới sâu rộng, toàn diện mọi thành tố của quá trình dạy học hướng đến sự hình thành, phát triển năng lực và khả năng học tập suốt đời cho học sinh Chính vì thế giáo viên cần thay đổi phương pháp dạy học để học sinh có thể tự học, tự nghiên cứu tri thức, kỹ thuật và phát triển năng lực từng cá nhân

Hiện tại ở nước ta mô hình này chỉ xuất hiện ở một số bài báo, tạp chí và mới dừng ở mô tả việc áp dụng mô hình lớp học đảo ngược cho bậc đại học còn với bậc phổ thông thì có rất ít nằm rải rác ở các môn học và hầu như chưa có công trình nghiên cứu nào về chương “Dao động điều hòa” ở chương trình Vật lí 12 Do vậy chúng

tôi lựa chọn đề tài “Tổ chức dạy học chương “Dao động điều hòa” -

Vật lí 12 theo mô hình lớp học đảo ngược nhằm bồi dưỡng năng lực

Vật lí của học sinh” làm hướng nghiên cứu luận văn của mình

2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Thiết kế và tổ chức tiến trình dạy học theo mô hình lớp học đảo ngược một số kiến thức chương “Dao động điều hòa” – Vật lí 12 nhằm phát triển năng lực Vật lí của học sinh

4 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế được tiến trình dạy học chương “Dao động điều

hòa” - Vật lí 12 theo mô hình lớp học đảo ngược thì sẽ phát triển năng lực Vật lí của học sinh nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở các trường trung học phổ thông

5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

5.1 Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học chương “Dao động điều hòa” nhằm phát triền năng lực Vật lí của học sinh lớp 12

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chương “Dao động điều hòa” Vật lí 12

5.2 Phạm vi nghiên cứu

Nội dung: Chương “Dao động điều hòa” - Vật lí 12

Địa bàn: Trường THPT Thanh Khê – Quận Thanh Khê – Thành phố Đà Nẵng

Thời gian: Tháng 9 năm 2021

Đối tượng: Giáo viên và học sinh lớp 12

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lý luận

- Tìm hiểu mục tiêu và nội dung chương trình kiến thức “Dao động điều hòa” – Vật lí 12

- Nghiên cứu các tài liệu về mô hình lớp học đảo ngược cùng với những điểm ưu thế của mô hình này so với lớp học truyền thống

- Nghiên cứu lí luận về năng lực Vật lí

- Nghiên cứu xây dựng các tiêu chí đánh giá mức độ năng lực đạt được của học sinh

- Nghiên cứu lí luận về các công cụ hỗ trợ giảng dạy trực tuyến và cách xây dựng hệ thống các bài giảng, bài tập tự học

- Vận dụng vào việc thiết kế một số tiến trình dạy học các kiến thức chương “Dao động điều hòa” Vật lí lớp 12

6.2 Nghiên cứu thực tiễn

- Tìm hiểu thực trạng sử dụng mô hình lớp học đảo ngược

trong dạy học môn vật lí ở các trường THPT ở thành phố Đà Nẵng

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài

6.3 Xử lí thống kê toán học

Sử dụng thống kê toán học để phân tích kết quả thực nghiệm

sư phạm và kiểm định giả thiết thống kê

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

7.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

7.3 Phương pháp xử lí thống kê toán học

8 Kết quả đạt được

- Trình bày được cơ sở lý luận về năng lực vật lí của học sinh,

hệ thống hóa được một số lí luận về dạy học phát triển năng lực học sinh (phương pháp, kĩ thuật dạy học, công cụ kiểm tra, đánh giá; thiết kế kế hoạch bài dạy hướng phát triển năng lực học sinh); về mô hình lớp học đảo ngược

- Tìm hiểu thực trạng dạy học kiến thức chương “Dao động điều hòa” – Vật lí 12 và dạy học phát triển NLVL của HS ở trường THPT Thanh Khê – TP Đà Nẵng

- Xây dựng được kế hoạch bài dạy chương “Dao động điều hòa” theo hướng phát triển NLVL của HS Trong đó, đề xuất ý tưởng

tổ chức hoạt động dạy học nội dung “Dao động điều hòa” theo mô hình lớp học đảo ngược

- Tiến hành TNSP chương “Dao động điều hòa” Thông qua phân tích diễn biến thực nghiệm, đánh giá định tính và định lượng (bằng nghiên cứu trường hợp với 9 học sinh nhóm thực nghiệm), từ

đó cho phép rút ra kết luận: Tổ chức dạy học chương "Dao động điều hòa" Vật lí 12 theo mô hình lớp học đảo ngược dựa trên tiến trình đề xuất đã phát triển được năng lực năng lực Vật lí của học sinh

9 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 03 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học phát triển năng lực Vật lí cho học sinh theo mô hình lớp học đảo ngược

Chương 2 Thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức chương

“Dao động điều hòa” - Vật lí 12 theo mô hình lớp học đảo ngược Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CHO HỌC SINH THEO

MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC 1.1 Năng lực Vật lí

1.1.1 Khái niệm năng lực và phân loại năng lực

1.1.2 Khái niệm năng lực Vật lí

Theo CT GDPT 2018 [5], Môn Vật lí hình thành và phát triển

ở học sinh năng lực vật lí, với những biểu hiện cụ thể sau đây:

a) Nhận thức vật lí: Nhận thức được kiến thức, kĩ năng phổ

thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường; nhận biết được một số ngành, nghề liên quan đến vật lí

b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí: Tìm hiểu

được một số hiện tượng, quá trình vật lí đơn giản, gần gũi trong đời sống và trong thế giới tự nhiên theo tiến trình; sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút

ra các kết luận

c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được kiến thức,

kĩ năng đã học trong một số trường hợp đơn giản, bước đầu sử dụng toán học như một ngôn ngữ và công cụ để giải quyết được vấn đề

1.1.3 Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực Vật lí

N1: Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm,

hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí

N2: Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí;

đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập

sơ đồ, biểu đồ

N3: Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa

học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập

Năng lực

được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học

N4: So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện

tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau

N5: Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện

tượng, quá trình

N6: Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức

hoặc lời giải thích; đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận

T1: Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: Nhận ra và

đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất

T2: Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân

tích vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu

T3: Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung

logic nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu

T4: Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ

liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết

T5: Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng

Năng lực

ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác được với đối tác bằng thái

độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục

T6: Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra

được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp

V3: Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề

xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới

V4: Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải

pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu;

có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững

1.1.4 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực vật lí cho học sinh THPT

1.2 Cơ sở lí luận của mô hình lớp học đảo ngƣợc

1.2.1 Khái niệm mô hình lớp học đảo ngược

Như vậy, ta có thể định nghĩa đơn giản, mô hình lớp học đảo ngược là đảo ngược trình tự học tập truyền thống; người học lắng nghe bài giảng khi ở nhà còn bài tập về nhà sẽ được thực hiện trên lớp

1.2.2 Đặc điểm của mô hình lớp học đảo ngược

1.2.3 Tác dụng của mô hình lớp học đảo ngược

1.2.4 Các giai đoạn tổ chức học tập theo mô hình lớp học đảo ngược

1.2.5 Ưu, nhược điểm của mô hình lớp học đảo ngược so với lớp học truyền thống

a/ Ưu điểm của mô hình lớp học đảo ngược

Mô hình lớp học đảo ngược có những ưu điểm:

- GV đóng vai trò hướng dẫn, chỉ đạo hoạt động học tập của

HS nên có nhiều thời gian để theo dõi quan sát hoạt động của HS, có điều kiện tập trung cho nhiều đối tượng HS khác nhau nhất là các đối tượng cần nhiều sự hỗ trợ hơn so với các bạn

- Tăng cường khả năng tương tác, tương tác ngang hàng giữa các HS với nhau

- HS tự quyết định tốc độ học phù hợp, có thể tua nhanh hoặc xem lại nhiều lần khi chưa hiểu, qua đó làm chủ việc học của mình

b/ Hạn chế của mô hình lớp học đảo ngược

Mô hình lớp học đảo ngược cũng tồn tại những hạn chế sau:

- Không phải mọi HS đều có đủ điều kiện về máy vi tính và kết nối Internet để tự học trực tuyến

- Động lực của HS là yếu tố then chốt khi tự học

- Để kích thích và tạo động lực cho HS thì GV phải có kiến thức về CNTT ở một mức độ nhất định, phải đầu tư thời gian và công nghệ lớn

1.2.6 Nguyên tắc tổ chức dạy học theo hình thức lớp học đảo ngược

1.2.7 Vai trò của một số công cụ hỗ trợ giảng dạy trong mô hình lớp học đảo ngược

1.2.8 Vai trò của giáo viên và học sinh trong việc sử dụng các công cụ hỗ trợ dạy – học trong mô hình lớp học đảo ngược

1.3 Qui trình tổ chức dạy học phát triển năng lực Vật lí của học sinh theo mô hình lớp học đảo ngược

1.4 Xây dựng các tiêu chí đánh giá NLVL cho HS theo mô hình lớp học đảo ngược

Hình thức đánh giá HS theo mô hình này là đánh giá thường xuyên (đánh giá quá trình)

1.4.1 Khái niệm đánh giá thường xuyên

1.4.2 Mục đích của đánh giá thường xuyên

1.4.3 Phương pháp, công cụ đánh giá thường xuyên

1.4.4 Xây dựng Rubrics đánh giá năng lực vật lý

1.5 Thực trạng sử dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực Vật lí của HS ở trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng hiện nay

1.5.1 Mục đích điều tra

1.5.2 Nội dung và phương pháp điều tra

1.5.3 Kết quả điều tra

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương 1, chúng tôi đã trình bày một số nội dung cơ bản

về cơ sở lí luận về dạy học theo hình thức lớp học đảo ngược nhằm bồi dưỡng năng lực vật lí cho HS Cụ thể: Chúng tôi đã trình bày rõ

về năng lực, về năng lực vật lí: Khái niệm, cấu trúc, rubric đánh giá năng lực vật lí; đã trình bày một số nội dung cơ bản về dạy học theo

mô hình lớp học đảo ngược như: Lịch sử, đặc điểm, ưu, nhược điểm

và tiến trình tổ chức dạy học theo hình thức lớp học đảo ngược Bên cạnh đó, chúng tôi cũng trình bày về việc tổ chức “lớp học đảo ngược” nhằm bồi dưỡng năng lực vật lí cho HS cũng như việc đánh giá năng lực vật lí khi tổ chức dạy học theo hình thức lớp học đảo ngược Đó là những nội dung quan trọng, nền tảng, làm cơ sở để xây dựng tiến trình dạy học theo hình thức lớp học đảo ngược nhằm bồi

dưỡng năng lực vật lí cho HS

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC KIẾN

THỨC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA” – VẬT LÍ 12

THEO MÔ HÌNH LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC

2.1 Phân tích đặc điểm, mục tiêu dạy học của chương “Dao động điều hòa”

2.1.1 Đặc điểm của chương “Dao động điều hòa”

Chương “Dao động điều hòa” là chương đầu tiên trong chương trình Vật lí 12 Trong chương này, học sinh sẽ được tìm hiểu

về các loại dao động và đặc điểm của các dao động

Chương “Dao động điều hòa” gồm 6 bài:

+ Dao động điều hoà

+ Con lắc lò xo

+ Con lắc đơn

+ Dao động tắt dần – Dao động cưỡng bức

+ Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Phương pháp giản đồ Fre - nen

+ Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

2.1.2 Nội dung kiến thức của chương “Dao động điều hòa”

2.2 Tiến trình chung dạy học các nội dung trong chủ đề “Dao động điều hòa”

Theo phụ lục 4 công văn 5512, tôi đề xuất tiến trình chung tổ chức dạy học theo hình thức lớp học đảo ngược nhằm bồi dưỡng năng lực Vật lí cho HS:

TRƯỚC GIỜ HỌC TRÊN LỚP Hoạt động 1: Tự học bài giảng online ở nhà

GV tạo video bài giảng đăng lên

nhóm lớp, gửi link giao nhiệm

vụ tự học bài mới ở nhà cho HS

HS tự lực nghiên cứu chiếm lĩnh các kiến thức cơ bản của bài học

Hoạt động 2: Hoàn thành phiếu học tập online

GV soạn phiếu học tập đăng lên

nhóm lớp và yêu cầu HS hoàn

thành sau khi học bài giảng

HS hoàn thành phiếu bài tập online

Hoạt động 4: Hoạt động nhóm chuẩn bị thực hành hoặc thuyết trình

(Bước này có thể có hoặc không tùy vào từng bài cụ thể)

TRONG GIỜ HỌC TRÊN LỚP Hoạt động 1: Mở đầu

GV nêu mục tiêu giúp học sinh

xác định được vấn đề/nhiệm vụ

cụ thể cần giải quyết trong bài

học hoặc xác định rõ cách thức

giải quyết vấn đề/thực hiện

nhiệm vụ trong các hoạt động

tiếp theo của bài học

HS xem video, hình ảnh hoặc thực hiện thí nghiệm để xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức

Hoạt động 2.1: Thống nhất nội dung kiến thức và giải đáp các thắc

mắc trong bài học

GV tổng hợp các kết quả các

phiếu học tập online, tổ chức cho

HS thảo luận về kiến thức đã học

HS chỉnh sửa phần nội dung chưa chính xác và bổ sung các kiến thức còn thiếu

Hai bước này có thể linh hoạt thay đổi

vị trí cho

Hai bước này

có thể linh hoạt thay