Tổ chức dạy học tích hợp liên môn chủ đề “mắt” trong lĩnh vực khoa học tự nhiên bậc trung học phổ thông (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ HUYỀN TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN CHỦ ĐỀ “MẮT” TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HOÀNG THỊ HUYỀN

TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN CHỦ ĐỀ “MẮT”

TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

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

i

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HOÀNG THỊ HUYỀN

TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN CHỦ ĐỀ “MẮT”

TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BẬC 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 NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN BẢO HOÀNG THANH

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

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất

kỳ công trình nào khác

Huế, Ngày 03 tháng 09 năm 2017

Tác giả

Hoàng Thị Huyền

Demo Version - Select.Pdf SDK

iii

Lời Cảm Ơn

Tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo h ng d n khoa h c PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật lý, các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao học Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý K24 – Trường Đại học Sư phạm Huế đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn

Tôi xin chân thành c m n Ban giám hi u, các th y cô giáo và các em h c sinh c a Tr ng THPT Duy Tân, TP Kon Tum, Tỉnh Kon Tum đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu

Chân thành cảm ơn những tình cảm quý báu của những người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên, góp ý và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này

Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian có hạn và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn không tránh kh i nh ng thi u sót Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp

Huế, ngày 03 tháng 9 năm 2017

Tác giả

Hoàng Thị Huyền

Demo Version - Select.Pdf SDK

1

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lý do chọn đề tài 6

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 8

3 Mục tiêu nghiên cứu 10

4 Giả thuyết khoa học 10

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 10

6 Đối tượng nghiên cứu 10

7 Phạm vi nghiên cứu 10

8 Phương pháp nghiên cứu 10

9 Đóng góp của đề tài 11

10 Cấu trúc luận văn 11

NỘI DUNG 12

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 12

1.1 Tổng quan về dạy học tích hợp 12

1.1.1 Khái niệm tích hợp 12

1.1.2 Khái niệm dạy học tích hợp 14

1.1.3 Mục tiêu của dạy học tích hợp 15

1.1.4 Đặc trưng của dạy học tích hợp 16

1.1.5 Sự cần thiết phải tổ chức dạy học tích hợp 17

1.1.6 Các mức độ tích hợp trong dạy học tích hợp 19

Demo Version - Select.Pdf SDK

2

1.2 Dạy học tích hợp liên môn 22

1.2.1 Dạy học tích hợp liên môn 23

1.2.2 Những nguyên tắc tích hợp trong dạy học tích hợp liên môn 23

1.2.3 Các mô hình trong dạy học tích hợp liên môn 24

1.2.4 Ưu điểm của việc dạy học tích hợp liên môn 24

1.3 Qui trình xây dựng chủ đề và tổ chức dạy học tích hợp liên môn 26

1.3.1 Quy trình xây dựng chủ đề dạy học tích hợp liên môn 26

1.3.2 Quy trình tổ chức dạy học tích hợp liên môn 29

1.4 Dạy học tích hợp phát triển năng lực học sinh 31

1.4.1 Khái niệm năng lực 31

1.4.2 Năng lực học sinh 32

1.4.3 Đặc điểm của năng lực 33

1.4.4 Năng lực giải quyết vấn đề 33

1.5 Thực trạng dạy học tích hợp ở các trường phổ thông hiện nay 42

1.5.1 Thực trạng dạy học tích hợp ở bậc tiểu học 42

1.5.2 Thực trạng dạy học tích hợp ở bậc trung học cơ sở và trung học phổ thông 43

1.5.3 Thực trạng dạy học tích hợp liên môn ở các trường trung học phổ thông trên địa bàn Thành phố Kon Tum – Tỉnh Kon Tum 44

1.6 Kết luận chương 1 46

CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN CHỦ ĐỀ “MẮT” TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 47

2.1 Tổng quan về chủ đề tích hợp “Mắt” 47

2.2 Xây dựng chủ đề tích hợp “Mắt” 47

2.3 Tổ chức dạy học tích hợp liên môn chủ đề “Mắt” 65

2.4 Kết luận chương 2 77

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 78

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 78

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 78

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 78

Demo Version - Select.Pdf SDK

3

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 79

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 79

3.2.2 Nội dung thực nghiệm 79

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 79

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 79

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 81

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 82

3.4.1 Đánh giá định tính 82

3.4.2 Đánh giá định lượng 84

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 91

3.5 Đánh giá chung về việc vận dụng quy trình xây dựng chủ đề và tổ chức dạy học tích hợp liên môn của đề tài 92

3.6 Kết luận chương 3 93

KẾT LUẬN 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

4

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

2 DHTH Dạy học tích hợp

4 GDPT Giáo dục phổ thông

5 GQVĐ Giải quyết vấn đề

8 KHTN Khoa học tự nhiên

9 KHXH Khoa học xã hội

10 PPGD Phương pháp giáo dục

11 SBT Sách bài tập

12 SGK Sách giáo khoa

13 QTDH Quá trình dạy học

14 QTHT Quá trình học tập

15 THLM Tích hợp liên môn

16 THCS Trung học cơ sở

17 THPT Trung học phổ thông

19 TNSP Thực nghiệm sư phạm

Demo Version - Select.Pdf SDK

5

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ BẢNG

Bảng 1.1 Dạy học tích hợp và dạy học các môn học riêng rẽ 17

Bảng 1.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 36

Bảng 1.3 Mức độ tham gia của HS khi giải quyết vấn đề 41

Bảng 2.1 Các kiến thức để giải quyết vấn đề chủ đề “Mắt” 49

Bảng 2.2 Phân phối thời lượng chương trình hiện hành 50

Bảng 2.3 Phân phối thời lượng chủ đề “Mắt” 50

Bảng 2.4 Khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận 56

Bảng 2.5 Kế hoạch các hoạt động dạy học 65

Bảng 3.1 Số liệu HS của nhóm TN và ĐC 80

Bảng 3.2 Phân bố điểm thi môn Vật lí HK I các nhóm TN và ĐC 80

Bảng 3.3 Bảng kết quả đánh giá năng lực GQVĐ của HS các lớp ĐC và TN 83

Bảng 3.4 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 45 phút 87

Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất của hai nhóm TN và ĐC 88

Bảng 3.7 Bảng phân loại theo học lực của HS 89

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng 90

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đa giác về chất lượng học tập của nhóm TN và ĐG 80

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân bố điểm 87

Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất 88

Đồ thị 3.4 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 88

Đồ thị 3.5 Đồ thị phân loại theo học lực của HS 89

Demo Version - Select.Pdf SDK

6

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước đang trong thời kỳ đổi mới và hội nhập, đời sống kinh tế, xã hội phát triển; đời sống khoa học không ngừng vận động, những giá trị tri thức mới mẻ không ngừng cập nhật Trong mạch chảy của dòng điện đời sống ấy và nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước, việc đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của ngành giáo dục Do vậy mà, trong những năm gần đây, giáo dục nước ta đã có những thay đổi một cách căn bản và toàn diện, từ mục tiêu đến nội dung dạy học; từ phương pháp dạy đến hình thức tổ chức dạy học

Điều 28, Luật giáo dục, năm 2005 đã khẳng định: “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 nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động tới tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ”[13]

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI cũng đề ra: “Đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế Phát triển nhanh nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục quốc dân ” [33]

Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 - 2020 ban hành kèm theo Quyết

định 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ đã khẳng định: “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 ” [34]

Để thực hiện chủ chương trên, nhiệm vụ của giáo dục phổ thông (GDPT) là đào tạo những con người mới, những người lao động tri thức, có năng lực thực hành, tự chủ, năng động, sáng tạo, sẵn sàng ứng phó với những biến cố có thể xảy

ra trong lao động cũng như trong cuộc sống Về phía GD&ĐT cũng đã xây dựng chương trình giáo dục tổng thể đổi mới theo định hướng phát triển năng lực học sinh (HS) Trong đó quán triệt sâu sắc quan điểm dạy học tích hợp(DHTH), phân hóa ngay trong thiết kế chương trình các cấp học, ngành học và trong tổ chức dạy học Quan điểm này trở thành xu thế trong việc xác định nội dung dạy học ở trường phổ thông và trong xây dựng chương trình môn học của các bậc học

Demo Version - Select.Pdf SDK

7

Quan điểm DHTH, với mục tiêu phát triển các năng lực HS, từ đó giúp HS giải quyết và đáp ứng sự biến đổi nhanh chóng của xã hội hiện đại để đem lại thành công cao nhất trong cuộc sống DHTH được xây dựng trên cơ sở những quan niệm tích cực về quá trình học tập (QTHT) và dạy học Thực tiễn ở nhiều nước đã cho thấy việc thực hiện quan điểm tích hợp trong giáo dục và trong dạy học sẽ giúp phát triển những năng lực giải quyết vấn đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên ý nghĩa hơn đối với HS so với việc thực hiện các môn học, các mặt giáo dục một cách riêng lẻ Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp DHTH ở Việt Nam chưa thường xuyên và chưa đều khắp, từ đó dẫn đến hiệu quả đạt được không cao

Lưu ý rằng, việc dạy học không chỉ là tạo ra kiến thức, truyền đạt kiến thức hay chuyển giao kiến thức mà còn làm cho người học, học cách đáp ứng hiệu quả các yêu cầu cơ bản liên quan đến môn học và có khả năng vượt ra ngoài phạm vi môn học để chủ động thích ứng với cuộc sống lao động sau này

Trên cơ sở DHTH đó, Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức của môn học là cơ sở của nhiều ngành kinh tế khác nhau, có mối liên hệ rất chặt chẽ với thực tiễn, kỹ thuật và đời sống Các kiến thức Vật lí được vận dụng vào quá trình lao động sản xuất, vào kĩ thuật công nghệ và bảo vệ môi trường sống của chúng ta Bên cạnh đó, trong xu thế phát triển và hội nhập hiện nay cũng xuất hiện nhiều vấn

đề mà để giải quyết, đòi hỏi phải vận dụng kiến thức liên môn, liên ngành, kiến thức tích hợp

Theo xu hướng đổi mới phương pháp dạy học, Bộ GD&ĐT đã xây dựng chương trình GDTP sau 2015 với hệ thống các môn học phù hợp Chương trình sách giáo khoa (SGK) mới đảm bảo tính tiếp nối, liên thông giữa các cấp học, các môn học, chuyên đề học tập và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo Chương trình biên soạn theo hướng tích hợp ở các lớp học, cấp học dưới và phân hóa dần dần ở các lớp, các cấp học trên Ở các lớp học, cấp học dưới được thực hiện lồng ghép, kết hợp những nội dung liên quan với nhau một cách hợp lý tạo thành môn học tích hợp Tinh thần tích hợp này sẽ thực hiện giảm dần một cách hợp lý ở một số môn học, tránh chồng chéo nội dung và kiến thức chưa thật cần thiết đối với HS

Trong những năm gần đây, Bộ GD&ĐT cũng đã quan tâm nhiều tới việc đưa

tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học ở trung học phổ thông (THPT) Bộ GD&ĐT

Demo Version - Select.Pdf SDK

8

đã tổ chức tập huấn cho giáo viên (GV) vận dụng DHTH ở các bộ môn, trong đó có

bộ môn vật lí THPT Tuy nhiên, qua thực tế việc dạy học môn Vật lí ở các trường THPT hiện nay cho thấy, hầu hết GV chưa để ý, quan tâm đúng mức đến việc vận dụng DHTH vào bộ môn Thực trạng này do nhiều nguyên nhân, nhưng nguyên nhân cơ bản vẫn là việc GV chưa nắm vững lý luận về DHTH, chưa mạnh dạn, chịu khó trong việc vận dụng DHTH vào dạy học một số chủ đề ở bộ môn Do vậy, việc mỗi GV phải tích cực, chủ động tự nghiên cứu để nắm vững lý luận và vận dụng DHTH vào dạy học từng chủ đề ở bộ môn là vấn đề rất cấp thiết hiện nay

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tổ chức dạy

học tích hợp liên môn chủ đề “Mắt” trong lĩnh vực khoa học tự nhiên bậc trung học phổ thông” để nghiên cứu

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Trong những năm qua, quan điểm DHTH là đề tài nghiên cứu đã được nhiều nhà nghiên cứu khoa học quan tâm và tìm hiểu DHTH đã được các tác giả đề cập đến trong các đề tài luận văn Thạc sĩ, các tài liệu lưu hành dưới dạng sách tham khảo và các bài báo khoa học

Hiện nay đã có một số bài báo khoa học liên quan đăng trên Tạp chí Giáo dục, khoa học của nhiều tác giả như: Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Lê Thanh Huy đã định hướng được tầm quan trọng và sự cần thiết phải vận dụng quan điểm tích hợp trong dạy học, các phương thức tích hợp và một số biện pháp trong tổ chức dạy học tích hợp nói chung và từng môn học nói riêng nhằm nâng cao chất lượng giáo dục

Thực tế ở nước ta, quan điểm DHTH đã được nhắc tới từ lâu và được làm rõ ở một số môn học như Sinh học, Địa lý, Hóa học Trong chuyên ngành Vật lí cũng có các đề tài khoa học nghiên cứu về vấn đề này, như:

- Với đề tài, Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, Luận văn Thạc sĩ của Vũ Thanh Hà, Thái Nguyên 2008 Trong luận văn, tác

giả đã đưa ra cơ sở lí luận thực tiễn việc vận dụng quan điểm tích hợp trong giáo dục, đồng thời vận dụng quan điểm này vào xây dựng tiến trình DHTH phần kiến

thức về “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 Đề tài, Tổ chức dạy học tích hợp các kiến thức về môi trường vào chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lí 12 THPT, Luận văn

Demo Version - Select.Pdf SDK

9

Thạc sĩ của Lê Khánh Loan, ĐHSP Huế 2013 Trong luận văn, tác giả đã đưa ra

cơ sở lí luận thực tiễn DHTH giáo dục môi trường và phân tích rõ sự ảnh hưởng

của quá trình phân rã đến môi trường Đề tài, Tổ chức dạy học chương “Chất rắn

và chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT theo hướng tích hợp giáo dục ứng

phó với biến đổi khí hậu, Luận văn Thạc sĩ của Phạm Thị Bình Long, ĐHSP Huế

2014 Trong đề tài, phần cơ sở lí luận tác giả đã trình bày tác hại của biến đổi khí hậu và giáo dục tích hợp biến đổi khí hậu cho học sinh, đồng thời xây dựng tiến trình DHTH giáo dục ứng phó biến đổi khí hậu chương “Chất rắn và chất lỏng Sự

chuyển thể” Đề tài, Nghiên cứu dạy học tích hợp chủ đề dòng điện trong các môi trường trong Vật lí phổ thông, Luận văn Thạc sĩ của Võ Viết Hưng, Hà Nội 2015

Đề tài tác giả đã đưa ra cở sở lí luận của việc DHTH và phát triển năng lực học sinh thông qua dạy tích hợp, đồng thời xây dựng tiến trình DHTH chủ đề “dòng

điện trong các môi trường” Với đề tài, Tích hợp Giáo dục Môi trường trong dạy học phần Nhiệt học Vật lí 10” của Đỗ Minh Đạt, Thừa Thiên Huế 2016 Trong đề

tài, tác giả đã đưa ra mục tiêu và sự cần thiết phải dạy học theo quan điểm tích hợp Vận dụng quan điểm này thiết kế tiến trình DHTH phần “Nhiệt học” Vật lí

10 từ đó tích hợp giáo dục môi trường trong dạy học

Bộ GD&ĐT cũng đã tập huấn cho cán bộ quản lý và giáo viên THPT đồng thời phát hành tài liệu “Tích hợp liên môn” năm 2016 Trong tài liệu đã đưa ra các mức độ tích hợp và xây dựng một số nội dung tích hợp

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội cũng phát hành cuốn “Dạy học tích hợp phát triển năng lực học sinh” của Nguyễn Hương Trà và nhóm tác giả

Qua tìm hiểu những vấn đề liên quan đến vấn đề nghiên cứu, chúng tôi thấy chưa có công trình nào tập trung nghiên cứu vào việc tổ chức các hoạt động dạy học tích hợp liên môn trong lĩnh vực khoa học tự nhiên bậc trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng dạy học trường THPT hiện nay Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi kế thừa những kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây, đồng thời

sẽ nghiên cứu xây dựng chủ đề và tổ chức dạy học tích hợp liên môn chủ đề “Mắt” trong lĩnh vực khoa học tự nhiên (KHTN) bậc trung học phổ thông

Demo Version - Select.Pdf SDK