Thiết kế và sử dụng bài giải tích hợp theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương “dòng điện xoay chiều” vật lí lớp 12 THPT để nghiên cứu (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI VĂN HÙNG THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI GIÂNG TÍCH HỢP THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIÂI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BÙI VĂN HÙNG

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI GIÂNG TÍCH HỢP

THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIÂI QUYẾT VẤN ĐỀ

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”

VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

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

THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS TRẦN VĂN THẠNH

Thừa Thiên Huế, năm 2017 Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả luận văn

Bùi Văn Hùng

Demo Version - Select.Pdf SDK

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Ban Chủ nhiệm, quý Thầy Cô giáo Khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Huế và quý Thầy

Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, quý Thầy Cô giáo trong tổ Vật lí trường THPT Dân Tộc Nội Trú , TP Châu Đốc, tỉnh An giang, cùng các thầy (cô) đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu

và thực hiện đề tài

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Trần Văn Thạnh - người trực tiếp hướng dẫn khoa học cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, người thân và bạn bè

đã luôn giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian thực hiện luận văn này

Huế, tháng 8 năm 2017 Tác giả luận văn Bùi Văn Hùng Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lý do chọn đề tài 6

2 Lịch sử nghiên cứu đề tài 7

3 Mục tiêu nghiên cứu 11

4 Giả thuyết khoa học 11

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 11

6 Đối tượng nghiên cứu 12

7 Phạm vi nghiên cứu 12

8 Phương pháp nghiên cứu 12

NỘI DUNG 14

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI GIẢNG TÍCH HỢP THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC 14

1.1 Dạy học tích hợp 14

1.1.1 Khái niệm về tích hợp và dạy học tích hợp 14

1.1.2 Các hình thức và mức độ tích hợp trong CTGD 16

1.1.3 Nguyên tắc của dạy học tích hợp 16

1.1.4 Một số quan điểm vận dụng dạy học tích hợp môn Vật lí 17

1.1.5 Bài giảng tích hợp 18

1.1.6 Điều kiện tổ chức dạy học tích hợp 18

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề 19

1.2.1 Khái niệm năng lực 19

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2.2 Cấu trúc của năng lực 20

1.2.3 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 22

1.2.4 Vấn đề 26

1.2.5 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 27

1.2.6 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 27

1.2.7 Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề 30

1.2.8 Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề chuyên biệt môn Vật lí 30

1.2.9 Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 31

1.2.10 Giải thích sự phát triển năng lực của học sinh 35

1.3 Sự cần thiết sử dụng bài giảng tích hợp theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 36

1.4 Quy trình thiết kế bài giảng tích hợp theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 37

1.5 Thực trạng của việc sử dụng bài giảng tích hợp theo hướng phát triển năng lực 39

1.5.1 Mục đích và nội dung điều tra 39

1.5.2 Đối tượng và biện pháp điều tra 39

1.5.3 Kết quả, điều tra khảo sát 39

1.6 Kết luận chương 1 41

Chương 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI GIẢNG TÍCH HỢP THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 THPT 43

2.1 Nội dung kiến thức chương ”Dòng điện xoay chiều” 43

2.1.1 Vị trí, vai trò kiến thức về “Dòng điện xoay chiều” 43

2.1.2 Nội dung kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” SGK Vật lí 12 THPT 44

2.1.3 Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương 48

2.1.4 Cấu trúc “Dòng điện xoay chiều” 49

2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài chương “Dòng điện xoay chiều” c sử dụng bài giảng tích hợp theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 50

2.2.1 Chủ đề 1 50

2.2.2 Chủ đề 2 68

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.3 Kết luận chương 2 81

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83

3.1 Mục đích và nhiệm vụ TNSP 83

3.1.1 Mục đích TNSP 83

3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 83

3.2 Đối tượng và nội dung TNSP 84

3.2.1 Đối tượng TNSP 84

3.2.2 Nội dung TNSP 84

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 85

3.3.1 Phương pháp quan sát giờ học thực nghiệm 85

3.3.2 Phương pháp thống kê toán học 85

3.4 Kết quả TNSP 86

3.4.1 Đánh giá định tính 86

3.4.2 Đánh giá định lượng 86

3.4.3 Đánh giá kết quả TNSP 90

3.4.4 Kiểm định giả thuyết thống kê 90

3.5 Kết luận chương 3 91

KẾT LUẬN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

HS:

GV:

THPT:

CT:

SGK:

GD:

GDPT:

DH:

DHTH:

NLGQVĐ

ĐC

TN

Học sinh Giáo viên Trung học phổ thông Chương trình

Sách giáo khoa Giáo dục Giáo dục phổ thông Dạy học

Dạy học tích hợp Năng lực giải quyết vấn đề Đối chứng

Thực nghiệm

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ

Trang

BẢNG

Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí 24

Bảng 1.2 Cấu trúc các thành tố NLGQVĐ của Polya, PISA, Úc, ATC21S 28

Bảng 1.3 Cấu trúc NLGQVĐ (4 kỹ năng thành phần và 15 chỉ số hành vi) 30

Bảng 1.4 Bảng kiểm quan sát năng lực giải quyết vấn đề 31

Bảng 1.5 Tiêu chí đánh giá NLGQVĐ 33

Bảng 1.6 Kết quả của một học sinh 34

Bảng 3.1 Bảng phân chia lớp thực nghiệm và đối chứng 84

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số Xi của bài kiểm tra 86

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 87

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất tích lũy 88

Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực của hai nh m 88

Bảng 3.6 Bảng các tham số thống kê 89

Bảng 3.7 Thống kê trung bình các tiêu chí của hai nh m TN và ĐC 89

HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mô hình tảng băng về cấu trúc năng lực 21

Hình 1.2 Mô hình các yếu tố cấu thành năng lực 22

Hình 1.3 Biểu đồ cột biểu diễn rubric của NLGQVĐ 34

Hình 1.4 Quy trình thiết kế 37

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương 49

Hình 2.2 Sơ đồ xây dựng kiến thức chủ đề 1 56

Hình 2.3 Ký hiệu máy biến áp 59

Hình 2.4 Máy biến áp đơn giản 59

Hình 2.5 Sơ đồ xây dựng kiến thức chủ đề 2 73

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị phân bố điểm của hai nh m 87

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy 88

Đồ thị 3.3 Biểu diễn điểm trung bình các tiêu chí 89

BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân phối tần suất 87

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại học lực của HS hai nh m ĐC và TN 89

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong thời đại ngày nay đất nước chúng ta đang thực hiện sự nghiệp công nghiệp h a hiện đại h a dưới sự lãnh đạo của Đảng Cộng sản Việt Nam và đã đạt được một số thành tựu đáng kể Cùng với sự đổi mới và phát triển của đất nước, nền giáo dục Việt Nam c những biến đổi sâu sắc về mục tiêu, nội dung sách giáo khoa

và phương pháp giáo dục nhằm mở rộng quy mô, nâng cao tính tích cực trong dạy

và học một cách toàn diện Trên cơ sở phát huy thành tựu của nền giáo dục trong nước và tiếp thu những thành tựu mới của khoa học giáo dục thế giới, phù hợp với điều kiện cụ thể của nước ta sao cho c tính hiệu quả và khả thi

Một trong những nội dung chính của mục tiêu giáo dục phổ thông hiện nay là chú trọng phát triển các năng lực, phát huy tính tích cực, tự giác chủ động , sáng tạo ở học sinh Điều đ được khẳng định trong Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010, ban hành kèm theo quyết định số 201/2001/QĐ/TTg ngày 28/12/2001 của Thủ tướng Chính phủ: “Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện… tạo điều kiện để phát triển năng lực của mỗi học sinh, năng cao năng lực tư duy, kĩ năng thực hành, tăng tính thực tiễn, coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn…”[2] Mục tiêu này cũng được tái khẳng định trong Chiến lược giáo dục 2011-2020, ban hành kèm theo quyết định số 711/QĐ/TTg ngày 13/06/2012 của Thủ tướng Chính phủ “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực tự học của người học…”[3]

Mục tiêu trên cũng được quy định tại điều 28 của Luật Giáo dục: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp

tự học, khả năng làm việc theo nh m; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn…”[19]

Mục tiêu giáo dục của nước ta giai đoạn hiện nay, đã được xác định rõ tại Nghị quyết của Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ 2 (khoá VIII) Trong đ c mục tiêu quan trọng là giáo dục cho thế hệ trẻ những phẩm chất và năng lực sau: “C ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá

Demo Version - Select.Pdf SDK

nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại C tư duy sáng tạo, c kỹ năng thực hành giỏi, c tác phong công nghiệp, c tính tổ chức và kỷ luật cao” [1]

Trong tài liệu hướng dẫn tích hợp liên môn của Bộ Giáo dục và Đào tạo “Bộ Giáo dục và Đào tạo đã giao quyền tự chủ xây dựng và thực hiện kế hoạch giáo dục, phát huy vai trò sáng tạo của nhà trường và giáo viên; chỉ đạo các cơ sở giáo dục trung học, tổ chuyên môn và giáo viên chủ động, linh hoạt trong việc xây dựng kế hoạch giáo dục định hướng phát triển năng lực học sinh phù hợp với điều kiện thực

tế của nhà trường, địa phương và khả năng của học sinh.”[1]

Tích hợp trong dạy học n i chung là một phương pháp học tập g p phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, c dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho các quá trình học tập tương lai, hoặc nhằm hòa nhập học sinh vào cuộc sống lao động

Trong lĩnh vực khoa học giáo dục, tích hợp là sự kết hợp một cách hữu cơ,

c hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập trong các môn học đ

Môn Vật lí ở trường phổ thông c nhiệm vụ đ ng g p vào thực hện mục tiêu giáo dục phổ thông n i chung Mục tiêu riêng của THPT là:"giúp HS củng cố và phát triển những kết quả của GD THCS , hoàn thiện học vấn phổ thông và c những hiểu biết thông thường về kỹ thuật và hướng nghiệp, c điều kiện phát huy năng lực

cá nhân để lựa chọn hướng phát triển, tiếp tục học ĐH, CĐ, trung cấp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động".[7]

Chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 THPT gắn liền thực tế trong đời sống thực tế của học sinh, c nhiều kiến thức liên quan đến các môn học khác

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: Thiết kế và sử dụng bài giải tích hợp theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí lớp 12 THPT để nghiên cứu

2 Lịch sử nghiên cứu đề tài

2.1 Lịch sử nghiên cứu ở nước ngoài

Từ những năm 50 của thế kỉ 19, trên thế giới đã c những nghiên cứu về tích hợp trong giáo dục , c thể kể ra đây hai công trình nghiên cứu quan trọng:

Demo Version - Select.Pdf SDK

“Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực trong nhà trường" [8] cho rằng tích hợp là một quan điểm lý luận dạy học; Tích hợp c nghĩa

là sự hợp nhất, sự kết hợp, sự hoà nhập v.v và tích hợp môn học c những mức độ khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao nhưng tựu trung lại, c 4 loại chính như sau:

+ Tích hợp trong nội bộ môn học

+ Tích hợp đa môn

+ Tích hợp liên môn

+ Tích hợp xuyên môn

“Xây dựng chương trình tích hợp dựa trên chuẩn (Creating Standards - Based Intergrated Curriculum) của Susan M Drake (2007) Trong công trình này tác giả quan niệm:

+ Tích hợp trong một môn học: Tích hợp trong nội bộ môn học

+ Kết hợp lồng ghép: Lồng ghép nội dung nào đ vào chương trình sẵn c Thí dụ lồng ghép nội dung toàn cầu h a trong chương trình của trường học ở Mĩ

+ Tích hợp đa môn: C các chủ đề, các vấn đề chung giữa các môn học tuy rằng các môn vẫn nghiên cứu độc lập

+ Tích hợp liên môn: Các môn học được liên hợp với nhau và giữa chúng c những chủ đề, vấn đề, những khái niệm lớn và những ý tưởng lớn chung

+ Tích hợp xuyên môn: Cách tiếp cận những vấn đề từ cuộc sống thực và c

ý nghĩa đối với HS mà không xuất phát các khoa học tương ứng với môn học, từ đ xây dựng thành các môn học mới khác với môn học truyền thống

Ở chương trình giáo dục PT của nhiều nước, tích hợp được coi là một trong những quan điểm phát triển và xây dựng chương trình n i chung và các môn học nói riêng

Từ những năm 50 của thế kỉ XX ở Hoa Kì đã c những dự án xây dựng chương trình tích hợp các môn khoa học tự nhiên Vào thập niên 70 đã c những hội nghị quốc tế do UNESCO tổ chức với 218 nước tham gia về nội dung tích hợp môn học các môn khoa học Cho đến nay, ở nhiều nước đã c chương trình giáo dục phổ thông xây dựng theo quan điểm tích hợp từ tiểu học đến trung học như Australia,

Demo Version - Select.Pdf SDK

Anh, Hoa Kì, Canađa, Pháp, Đức, Nhật Bản, Ấn Độ, Singapore, CHLB Đức Tuy nhiên, mức độ tích hợp trong chương trình giáo dục các môn học ở một số nhóm nước thể hiện c một số điểm chung nhưng cũng c những khác biệt

Việc thực hiện quan điểm tích hợp rất đa dạng phong phú: C thể tồn tại không chỉ một mức độ mà c thể thực hiện một cách linh hoạt các mức độ tích hợp (nội bộ môn học hay tích hợp đa môn, tích hợp liên môn, tích hợp xuyên môn) trong chương trình giáo dục phổ thông

Tích hợp liên môn: Xây dựng môn học mới bằng cách liên kết một số môn học với nhau thành môn học mới nhưng vẫn c những phần mang tên riêng của từng môn học Thí dụ: môn Lí- Hoá, Sử- Địa, Sinh- Địa chất, Hoá - Địa Ví dụ: chương trình và sách giáo khoa các môn Khoa học của Pháp gồm: môn Lí - Hoá; môn Sinh - Địa chất (hoặc Khoa học về Trái đất)

Tích hợp xuyên môn: Xây dựng môn học mới bằng cách kết hợp hai hay nhiều môn học với nhau thành những chủ đề chính hay nhánh chính và không còn mang tên của mỗi môn học Thí dụ: Môn Khoa học (Science) của Vương Quốc Anh, Australia, Singapore Môn Khoa học Tự nhiên (Physical Science) của Hoa kì, Hàn Quốc, Canađa Môn Nghiên cứu xã hội (Social Studies) của Nhật Bản, môn Nghiên cứu xã hội và môi trường (Studies of Society and Environment) của Australia v.v

T m lại, tích hợp đã trở thành xu hướng chung trong việc phát triển chương trình đặc biệt ở lĩnh vực KHTN và KHXH của nhiều nước trên thế giới với các cấp

độ khác nhau: Nội bộ môn học, đa môn, liên môn và xuyên môn

2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ở trong nước

Trong thời kì Pháp thuộc quan điểm tích hợp đã được thể hiện trong một số môn học của trường tiểu học

Từ những năm 1987 tới nay đã c những nghiên cứu về vấn đề tích hợp và một số kết quả đã được vận dụng trong xây dựng chương trình các môn học Môn

Tự nhiên- Xã hội theo quan điểm tích hợp đã được thực hiện và đã được thiết kế để đưa vào dạy học ở trường tiểu học từ lớp 1 đến lớp 5 từ năm 1987

Ở bậc trung học, đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ (B91- 12- 37, về đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học trường THCS) đã bước đầu nghiên cứu xây

Demo Version - Select.Pdf SDK