Thiết kế và sử dụng ebook hỗ trợ quá trình dạy – tự học chương “chất khí” – vật lí lớp 10 nâng cao

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG E-BOOK ĐỂ HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH DẠY – TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ .... Một trong bốn mục tiêu đặt ra là “Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ th

Thành phố Hồ Chí Minh - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

VÕ THANH HẢI

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG E-BOOK

HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH DẠY – TỰ HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT

LÍ LỚP 10 NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

TS PHẠM THẾ DÂN

Thành phố Hồ Chí Minh - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

VÕ THANH HẢI

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG E-BOOK

HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH DẠY – TỰ HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT

LÍ LỚP 10 NÂNG CAO

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lí

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, ngoài nỗ lực của bản thân, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ to lớn của các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp và các em học sinh

Bằng tất cả lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giám hiệu trường ĐHSP Tp.Hồ Chí Minh, phòng Sau đại học, quý thầy cô đã tận tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi để học

viên hoàn thành khóa học

Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến:

TS Phạm Thế Dân, thầy đã hướng dẫn tận tình, động viên và theo dõi sát sao với tinh thần trách nhiệm cùng lòng thương mến trong suốt quá trình tôi thực hiện luận văn này

TS Nguyễn Mạnh Hùng, Trưởng khoa Vật lý trường ĐHSP Tp.Hồ Chí Minh Cảm ơn thầy đã dành rất nhiều thời gian, công sức và những lời chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình làm luận văn

Quý thầy cô, các bạn đồng nghiệp và các em học sinh tại trường

THPT chuyên Trần Hưng Đạo, Tp.Phan Thiết đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, xin cảm ơn sự quan tâm và ủng hộ của gia đình, bạn

bè, đó là nguồn động viên tinh thần rất lớn để tôi theo đuổi và hoàn thành tốt luận văn

Trong quá trình thực hiện luận văn, mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng chắc hẳn không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy cô cùng các bạn ý kiến để luận văn được hoàn thiện hơn

Tp Hồ Chí Minh, năm 2012

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG E-BOOK ĐỂ HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH DẠY – TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 5

1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 5

1.2 Định hướng đổi mới về phương pháp dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay 8

1.3 Cơ sở lý luận của dạy – tự học 11

1.4 Thiết kế và sử dụng e-book hỗ trợ quá trình dạy - tự học trong dạy học vật lí 18

1.5 Thực trạng của việc thiết kế và sử dụng e-book trong dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay 32

1.6 Kết luận của chương 1 35

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ E-BOOK VÀ XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY – TỰ HỌC CHƯƠNG CHẤT KHÍ – VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA E-BOOK 36

2.1 Phân tích nội dung chương “Chất khí” - Vật lí lớp 10 nâng cao 36

2.2 Thiết kế e-book hỗ trợ quá trình dạy - tự học chương “Chất khí” – Vật lí 10 nâng cao 41

2.3 Xây dựng tiến trình dạy – tự học chương “Chất khí” - Vật lí 10 nâng cao với sự hỗ trợ của e-book 60

2.4 Kết luận của chương 2 81

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 82

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 82

3.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 84

3.4 Kết luận của chương 3 95

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CỦA LUẬN VĂN 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

PHỤ LỤC 103

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Công nghệ thông tin : CNTT

Phương pháp dạy học : PPDH

Thành phố Hồ Chí Minh : Tp.HCM

Trung học phổ thông : THPT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Các lớp thực nghiệm và đối chứng ……… Trang 82 Bảng 3.2: Bảng điều tra về sự cần thiết của e-book……… Trang 87 Bảng 3.3: Bảng điều tra về nội dung của e-book……… Trang 88 Bảng 3.4: Bảng điều tra về bố cục và cách trình bày của e-book…… Trang 88 Bảng 3.5: Bảng điều tra về sự hấp dẫn của e-book……… Trang 88 Bảng 3.6: Bảng điều tra sự hỗ trợ của e-book trong dạy và học……… Trang 89 Bảng 3.7: Thống kê các điểm số xi của bài kiểm tra………

Trang 89 Bảng 3.8: Bảng phân bố tần suất……… Trang 90 Bảng 3.9: Bảng phân bố tần suất tích lũy…….……… … Trang 90 Bảng 3.10: Thống kê điểm của lớp TN và ĐC……… Trang 91 Bảng 3.11: Tham số thống kê của lớp TN……… Trang 92 Bảng 3.12: Tham số thống kê của lớp ĐC……… Trang 92

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Phân bố điểm số của các nhóm TN và ĐC……… Trang 89 Biểu đồ 3.2: Phân bố tần suất……… Trang 90 Biểu đồ 3.3: Phân bố tần suất tích lũy……… Trang 91

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Ba cấp độ của phương pháp e-learning……… Trang 5 Hình 1.2: Chu trình dạy – tự học……… Trang 17 Hình 1.3: Một số dụng cụ đọc e-book……… Trang 20 Hình 1.4: Mô hình lượng giá bốn bậc theo Kirkpatrick……… Trang 25 Hình 1.5: Cửa sổ làm việc của CourseLab 2.4……… Trang 25 Hình 1.6: Cửa sổ làm việc của Macromedia FlashPaper 2.0………… Trang 26 Hình 1.7: Cửa sổ làm việc của Adobe Photoshop CS4……… Trang 26 Hình 1.8: Cửa sổ làm việc của Sothink SWF Easy 5.1……… Trang 27 Hình 1.9: Cửa sổ làm việc của Sothink Glanda 4.2…….……… Trang 27 Hình 1.10: Cửa sổ làm việc của Macromedia Flash 8.0……… Trang 28

Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt các kiến thức chương “Chất khí”……… Trang 40

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc của e-book ……… Trang 43 Hình 2.3: Trang “Trang chủ” ……… Trang 44 Hình 2.4: Trang “Giới thiệu”……… Trang 45

Hình 2.5: Trang “Giới thiệu e-book”….……… Trang 46 Hình 2.6: Trang “Giới thiệu tác giả” ……… Trang 47 Hình 2.7: Trang “Nhiệm vụ học tập”……… Trang 48 Hình 2.8: Trang “Bài học” ……….……… Trang 48 Hình 2.9: Trang “Kiến thức trọng tâm”……… Trang 50 Hình 2.10: Trang “Bài tập tự luận”……… Trang 52 Hình 2.11: Trang “Bài tập trắc nghiệm”……… Trang 54 Hình 2.12: Trang “Tư liệu vật lý”……… Trang 55 Hình 2.13: Trang “Lịch sử vật lý”……… Trang 56 Hình 2.14: Trang “Thí nghiệm vật lý”……… Trang 57 Hình 2.15: Trang “Ứng dụng vật lý”……… Trang 58 Hình 2.16: Trang “Vật lý vui”……… Trang 59 Hình 2.17: Sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học xây dựng kiến thức bài “ Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt”……… Trang 73

Trang 1

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Thế kỉ 21, thế kỉ của sự bùng nổ thông tin và khoa học kĩ thuật, thể hiện là

sự phát triển như vũ bão của công nghệ truyền thông vào các mặt của đời sống

xã hội Trong xã hội tri thức, con người là chủ thể kiến tạo nên xã hội, lấy tri thức xác định vị thế xã hội Yêu cầu xã hội đặt ra đối với giáo dục phải giải quyết mâu thuẫn là tri thức phát triển rất nhanh mà thời gian đào tạo có hạn, giáo dục phải tạo ra con người mới có năng lực đáp ứng thị trường lao động, có khả năng hoà nhập, cạnh tranh quốc tế

Trong những năm gần đây, chúng ta chú trọng đặc biệt đến việc áp dụng CNTT trong dạy học như là một hướng đổi mới PPDH tích cực góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học Bộ Giáo dục – Đào tạo đã cụ thể hóa tinh thần này bằng chỉ thị số 29/2001/CT – BGD&ĐT về việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong nghành giáo dục giai đoạn 2008 – 20012 Một trong bốn mục tiêu đặt ra là “Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác giáo dục và đào tạo ở các cấp học, bậc học, nghành học theo hướng sử dụng công nghệ thông tin như là một công cụ

hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất các các môn học”[3]

Cùng với sự bùng nổ thông tin và sự phát triển đi lên của xã hội, lượng kiến thức mà mỗi học sinh phải học ngày càng nhiều do đó việc rèn luyện cho các em phương pháp học tập là cần thiết Một trong những phương pháp học tập tích cực nhất là tự học Chỉ có tự học học sinh mới có lòng say mê học tập, phát huy hết năng lực sáng tạo của mình Có nhiều hình thức tự học khác nhau trong

đó có thể sử dụng e-book trong tự học E-book có những lợi thế mà sách in thông thường không thể có được đó là: rất gọn nhẹ, có thể điều chỉnh về kích

cỡ, màu sắc và các thao tác cá nhân tùy theo sở thích của người học Một đặc điểm nổi bật của e-book là khả năng lưu trữ thông tin, chuyển tải được thông tin kiến thức đầy đủ thông qua các media Tuy nhiên trong quá trình dạy học có những điểm khác biệt giữa học tập theo lớp học có GV giảng dạy và học tập thông qua e-book

Trang 2

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, việc áp dụng các phương tiện trực quan vào quá trình dạy học là cần thiết, đặc biệt là việc sử dụng các thí nghiệm Tuy nhiên, trong quá trình dạy học không phải lúc nào giáo viên cũng

có thể dùng các mô hình, tranh vẽ hay thí nghiệm cho HS sử dụng nhất là các thí nghiệm phức tạp không thể thực hiện do các điều kiện về thời gian, cơ sở vật chất Nhờ sự phát triển của CNTT ứng dụng vào quá trình dạy học, sử dụng các video ghi lại các quá trình Vật lí (bằng các chức năng quay nhanh, chậm, làm dừng hình và có thể xem nhiều lần nhờ máy vi tính), cho phép ta quan sát cẩn thận và có thể nghiên cứu (dưới dạng khảo sát) sâu và rộng hơn, xoá bỏ ngăn cách giữa nhà trường và tự nhiên gây hứng thú học tập cho học sinh, tiết kiệm thời gian, giải phóng học sinh khỏi những thao tác không cần thiết

Về phần mềm dạy học có thể khai thác từ nhiều nguồn Thực tế ở Việt

Nam các tài liệu hướng dẫn tự học đặc biệt là e-book Vật lí chưa nhiều Trong các e-book Vật lí 10 đã có thì chỉ có một số e-book được xây dựng theo chương trình và SGK cũ, có e-book chưa chú ý tới nội dung luyện tập cho HS, chưa hướng dẫn HS cách tự học, chưa sát chương trình sách giáo khoa Vật lí 10 nâng cao hiện hành…Vì thế việc nghiên cứu xây dựng một e-book vận dụng vào dạy học Vật lí nhằm cung cấp cho học sinh một tài liệu hướng dẫn cụ thể, giúp học sinh tự học ở nhà cũng như khi học trên lớp, học sinh được đặt vào những tình huống có vấn đề, được tự mình tìm cách giải quyết các vấn đề để nâng cao hiệu quả học tập là rất cần thiết

Chính vì những lí do trên, tôi quyết định chọn đề tài: “Thiết kế và sử

dụng e-book hỗ trợ quá trình dạy – tự học chương “Chất khí” - Vật lí lớp

10 nâng cao” với mong muốn phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, bồi dưỡng năng lực tự học, tạo hứng thú học tập cho học sinh, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu

Đề xuất một cách thiết kế e-book và thiết kế một e-book đẹp, hấp dẫn, có nội dung phong phú, phù hợp và dễ sử dụng để hỗ trợ quá trình dạy - tự học chương “Chất khí ” - Vật lí lớp 10 nâng cao nhằm góp phần nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học

Trang 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng nghiên cứu

Quá trình dạy và học chương “Chất khí” – Vật lí 10 nâng cao của giáo viên và học sinh ở trường Trung học phổ thông

Xây dựng hệ thống nội dung bài học và bài tập luyện tập chương “Chất khí” dưới dạng e-book hỗ trợ quá trình tự học của học sinh

b Phạm vi nghiên cứu

Thiết kế e-book và xây dựng phương án sử dụng e-book để hỗ trợ quá trình dạy – tự học chương “Chất khí ” - Vật lí lớp 10 nâng cao, sau đó tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT chuyên Trần Hưng Đạo, Tp Phan Thiết – tỉnh Bình Thuận

4 Giả thuyết khoa học

- Có thể thiết kế được e-book cho chương “Chất khí” – Vật lí 10 nâng cao với giao diện đẹp, dễ sử dụng, có nội dung phong phú, hấp dẫn, theo hướng tăng cường hoạt động tự học của HS và sử dụng e-book này để hỗ trợ quá trình dạy –

tự học sẽ góp phần nâng cao tính tích cực học tập, năng lực tự học và kết quả học tập môn Vật lí của HS

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về phương pháp dạy – tự học vật lí

- Nghiên cứu thực trạng tự học môn Vật lí của học sinh lớp 10 ở trường THPT

- Nghiên cứu chương “Chất khí ” sách giáo khoa Vật lí 10 nâng cao

- Nghiên cứu e-book và cách thiết kế e-book cho phù hợp với mô hình dạy – tự học

- Nghiên cứu cách sử dụng e-book hướng dẫn học sinh tự học chương “Chất khí ” - Vật lí 10 nâng cao

- Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Phương pháp điều tra, phỏng vấn

- Phương pháp xây dựng e-book dưới sự hỗ trợ của một số phần mềm tin học (COURSELAB, MACROMEDIA FLASH, ADOBE PHOTOSHOP)

Trang 4

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học

7 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị của luận văn, tài liệu tham khảo, phụ lục thì luận văn được trình bày trong ba chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc thiết kế và sử dụng e-book

để hỗ trợ quá trình dạy – tự học trong dạy học Vật lí

Chương 2: Thiết kế e-book và xây dựng tiến trình dạy – tự học chương

“Chất khí” – Vật lí lớp 10 nâng cao với sự hỗ trợ của e-book

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Trang 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA

QUÁ TRÌNH DẠY – TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1.1 T ổng quan vấn đề nghiên cứu

“E-learning là phương pháp học tập được hỗ trợ bằng công nghệ thông tin

và truyền thông (Information and Communication Technology- ICT)” Như vậy, e-learning về bản chất chỉ là một phương pháp trong số rất nhiều phương pháp dạy-học đã tồn tại từ trước đến nay Điểm khác biệt chính là ở chỗ

e-learning sử dụng tối đa những tiện ích có thể đem lại nhờ sự phát triển mạnh mẽ của ICT

Khá nhiều người nghĩ rằng e-learning buộc phải gắn liền với Internet và các ứng dụng mạng Trên thực tế, e-learning có rất nhiều hình thức thể hiện khác nhau, từ cấp độ thấp đến cao, và không nhất thiết phải sử dụng đến mạng Internet Về cơ bản, có ba giai đoạn phát triển của công nghệ và phương pháp đào tạo trực tuyến như sau:

Hình 1.1: Ba cấp độ của phương pháp e-learning

* Cấp độ 1: Phương pháp học CBT (Computer-Based Training) và WBT (Web-Based Training)

CBT: Là hình thức đào tạo dựa trên máy tính Các bài học được phân phối đến học viên thông qua CD-ROM

WBT: Là hình thức đào tạo dựa trên công nghệ web

Trang 6

Ưu điểm: Đây là một phương pháp áp dụng e-leanring ít tốn kém chi phí

nhất, và không cần phải trang bị các công cụ và các phần mềm hỗ trợ đào tạo cao cấp

Hạn chế: Phương pháp học này không đảm bảo được khả năng quản lí

người học truy cập và học theo đúng thời lượng quy định và cũng không thể theo dõi được tiến trình học của họ Bên cạnh đó, phương thức này cũng không

hỗ trợ đầy đủ cho người học và giáo viên có một môi trường học tập thực sự qua mạng (không có sự tương tác) mà chỉ đơn thuần là chia sẻ nội dung các môn học cho nhiều đối tượng khác nhau

* Cấp độ 2: Học trực tuyến có giáo viên

Đây là hình thức học tập sử dụng hệ thống quản lý học (LMS) Hệ thống quản lí học LMS chịu trách nhiệm phát hành nội dung môn học cho người học khi người học truy cập vào nội dung của bài học

Ưu điểm: Có sự giao tiếp giữa giáo viên - người học, người học - người

học Giáo viên có thể trực tiếp trả lời câu hỏi, đặt câu hỏi, chấm điểm đánh giá người học Giáo viên có thể đánh giá khả năng của người học, đồng thời có thể chỉ dẫn người học tham gia các khóa học mức cao hơn

Hạn chế: Do hệ thống đề ra các chuẩn trong việc xây dựng môn học, do đó,

hệ thống phần mềm quản lí và điều hành cũng phải tương thích tương ứng với các chuẩn đặt ra (SCORM, AICC) Đồng thời, các phương pháp quản lí và phát hành môn học cũng như tạo ra các tiện ích hoặc bổ sung các phương pháp tiếp cận hoặc giảng dạy trong một hệ thống đào tạo trực tuyến cũng được xây dựng phức tạp hơn và ràng buộc chặt chẽ hơn

* Cấp độ 3: Học qua lớp học ảo

Đây là hình thức học thông qua mạng Internet/Intranet, sử dụng hệ thống quản lí học tập (LMS), cũng tương tự như hình thức học trực tuyến có giáo viên nhưng được phát triển ở mức cao hơn với sự trợ giúp của công nghệ thông tin

Ưu điểm: Người học có thể học trực tiếp hoặc xem lại các bài giảng và làm

bài tập offline với hình thức giống như đang tham gia lớp học trực tiếp Đặt biệt, người học có thể nhìn thấy giáo viên trên màn hình trình duyệt bằng trợ giúp của hệ thống camera đặt tại máy giáo viên Người học có thể thực hiện các