Sử dụng sơ đồ tư duy trong dạy học chương chất khí vật lý 10 nâng cao trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực tự học của học sinh (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TẠ VĂN MINH SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TƯ DUY TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "CHẤT KHÍ" VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦ

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TẠ VĂN MINH

SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TƯ DUY TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "CHẤT KHÍ" VẬT LÝ 10 NÂNG CAO TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ

Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS LÊ CÔNG TRIÊM

Thừa Thiên Huế, năm 2018 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 này là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả luận văn

Tạ Văn Minh

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế và quý Thầy, Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS Lê Công Triêm

đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu cùng quý thầy cô giáo tổ Vật lí trường THPT Vĩnh Linh – Quảng Trị đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực nghiệm sư phạm

Xin được cảm ơn toàn thể đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã quan tâm, động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Huế, tháng 09 năm 2018

Tác giả

Tạ Văn Minh

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 CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH 5

MỞ ĐẦU 7

1 Lí do chọn đề tài 7

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 8

3 Mục tiêu đề tài 10

4 Giả thiết khoa học 10

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 10

6 Đối tượng nghiên cứu 11

7 Phạm vi nghiên cứu 11

8 Phương pháp nghiên cứu 11

9 Những đóng góp của đề tài 12

10 Cấu trúc luận văn 12

NỘI DUNG 13

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƯ DUY 13

1.1 Tự học 13

1.1.1 Khái niệm tự học 13

1.1.2 Vai trò tự học 14

1.1.3 Các hình thức của hoạt động tự học 16

1.2 Một số vấn đề về năng lực tự học 17

1.2.1 Khái niệm về năng lực 17

1.2.2 Khái niệm về năng lực tự học 18

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2.3 Các năng lực thành tố của năng lực tự học 19

1.2.4 Các biểu hiện của năng lực tự học 21

1.3 Sơ đồ tư duy và sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy để tự học các kiến thức vật lý 24

1.3.1 Khái niệm sơ đồ tư duy 24

1.3.2 Vai trò sơ đồ tư duy 26

1.3.3 Cách vẽ sơ đồ tư duy 28

1.3.4 Cách đọc sơ đồ tư duy 30

1.3.5 Các biện pháp phát triển năng lực tự học cho học sinh với sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy 30

1.3.6 Khả năng sử dụng sơ đồ tư duy để tự học các kiến thức vật lý 35

1.4 Đánh giá năng lực tự học 37

1.4.1 Một số công cụ đánh giá năng lực 37

1.4.2 Một số phương pháp đánh giá năng lực 37

1.4.3 Thiết kế thang đánh giá năng lực tự học cho học sinh 39

1.5 Thực trạng của việc phát triển năng lực tự học cho học sinh với sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy ở các trường THPT hiện nay 40

1.6 Kết luận chương 1 41

CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH CHƯƠNG “ CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƯ DUY 43

2.1 Cấu trúc và đặc điểm nội dung chương “Chất khí ” Vật lý 10 nâng cao THPT 43 2.1.1 Cấu trúc nội dung chương “ Chất khí ” Vật lý 10 nâng cao THPT 43

2.1.2 Đặc điểm kiến thức 43

2.2 Các đơn vị kiến thức sử dụng sơ đồ tư duy để phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “ Chất khí ” Vật lý 10 nâng cao THPT 44

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài dạy chương “Chất khí ” Vật lý 10 nâng cao THPT theo hướng tăng cường phát triển năng lực tự học với sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy 44

2.4 Một số giáo án giảng dạy chương “ Chất khí ” theo định hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh với sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy 47

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.4.1 Bài 1: Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 47

2.4.2 Bài 46: “Định luật sác-lơ Nhiệt độ tuyệt đối” 56

2.4.3 Bài 47: “Phương trình trạng thái của khí lí tưởng Định luật Gay Luy - xác 66

2.5 Kết luận chương 2 73

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 74

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 74

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 74

3.2 Đối tượng, nội dung của thực nghiệm sư phạm 75

3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 75

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 75

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 75

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 75

3.3.2 Phương pháp tiến hành 76

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 77

3.4.1 Đánh giá định tính 77

3.4.2 Đánh giá định lượng 78

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 84

3.5 Kết luận chương 3 85

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 87

1 Kết luận 87

2 Khuyến nghị 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT Viết tắt Viết đầy đủ

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH

Trang

BẢNG

Bảng 1.1 Biểu hiện NLTH cấp THPT theo Bộ Giáo dục và Đào tạo 23

Bảng 1.2 Biểu hiện của NLTH 23

Bảng 1.3 Thang đánh giá NLTH cho HS (PHỤ LỤC) 39

Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNSP 75

Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 79

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 79

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm ĐC và TNg 80

Bảng 3.5 Các tham số thống kê 81

Bảng 3.6 Kết quả ĐG bài kiểm tra 1 tiết nhóm TNg 82

Bảng 3.7 Kết quả ĐG bài kiểm tra 1 tiết nhóm ĐC 82

BIỂU ĐỒ Đồ thị 3.1 Thống kê điểm số Xi của bài kiểm tra 80

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân bố tần suất 81

Đồ thị 3.3 Đồ thị phân bố tần suất tích lũy 81

Đồ thị 3.4 Đồ thị so sánh kết quả ĐG bài kiểm tra 1 tiết của nhóm TNg và nhóm ĐC 83

HÌNH Hình 1.1 Minh họa Bộ não con người 24

Hình 1.2 Minh họa BĐTD 25

Hình 1.3 Vẽ chủ đề chính .28

Hình 1.4 Vẽ tiêu đề phụ 28

Hình 1.5 Thêm ý chính vào 29

Hình 1.6 Một SĐTD hoàn chỉnh 29

Hình 1.7 Cách đọc bản đồ tư duy 30

Hình 1.8 Đường dẫn ánh mắt khi đọc sách 31

Hình 1.9 SĐTD phần I “Định luật Bôi-Lơ – Ma-ri-ốt” 32

Hình 1.10 SĐTD so sánh ba định luật “Bôi-Lơ – Ma-ri-ốt” ,“Sác - Lơ” và “ Gay Luy - Xác” 33

Demo Version - Select.Pdf SDK

Hình 1.11 SĐTD tóm tắt chương trình vật lý 10 nâng cao THPT 35

Hình 1.12 SĐTD tóm tắt chương “Chất khí” vật lý 10 nâng cao THPT 36

SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Biểu hiện NLTH theo Candy 21

Sơ đồ 1.2 Biểu hiện NLTH theo Taylor 22

Sơ đồ 1.3 Quy trình thiết kế thang đo năng lực 39

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Chất khí”, Vật lí 10 nâng cao 43

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ở nước ta, khả năng, năng lực tự học đã được phát huy qua nhiều thời kì lịch

sử, tuy nhiên vẫn chỉ mang tính cá nhân Hiện nay, với việc mở lớp học thêm tràn lan trong khi kết quả của HS không cao và hoàn toàn phụ thuộc vào GV, qua đó mất hẳn hoặc mai một đi khả năng TH của HS Giáo dục thế kỉ XXI đang đứng trước những cơ hội và thách thức lớn: Sự phát triển nhảy vọt của khoa học và công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin và truyền thông, đang đưa nhân loại bước đầu quá

độ sang nền kinh tế tri thức Xu thế hội nhập, toàn cầu hóa, dân chủ hóa, đại chúng hóa… mạnh mẽ đang diễn ra trên thế giới, tác động đến sự phát triển giáo dục của nước ta Trước bối cảnh quốc tế đó, triết lý về giáo dục cho thế kỷ XXI có những biến đổi to lớn, được thể hiện vào tư tưởng chủ đạo là lấy “học thường xuyên suốt đời” làm nền móng, dựa trên các mục tiêu tổng quát của việc học là: học để biết, học để làm, học để chung sống cùng nhau và học để tự khẳng định (Learning to know,learning to do, learning to gether, learning to be), hướng tới xây dựng một “xã hội học tập” Trong nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã đề cập đến chín nhóm nhiệm vụ và giải pháp quan trọng, trong đó có nhóm giải pháp: “ Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ PP dạy và học theo hướng hiện đại ; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức,

kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc.Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích TH, tạo cơ sở để người học

tự cập nhật v à đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển NL”

Môn Vật lí là môn học cung cấp cho HS những tri thức vật lí phổ thông tương đối hoàn chỉnh các hiện tượng xảy ra trong đời sống và trong tự nhiên Khi

HS học tốt môn Vật Lí, HS có thể phát triển được nhiều NL cá nhân cần thiết như

NL quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, thực hành, dự đoán, lập kế hoạch, hợp tác làm việc, lập luận, thuyết trình và ngược lại, khi HS có được những

NL cần thiết, các em có thể học tập tốt không chỉ môn Vật Lí mà hầu hết các môn học khác Tuy nhiên, với lượng kiến thức tương đối nhiều mà thời gian học tập trên

Demo Version - Select.Pdf SDK

lớp lại có hạn, HS không thể hoàn thành mục tiêu học tập nếu không tích cực chủ động học tập và nâng cao NLTH Chính thế nên có thể khẳng định việc hình thành

và phát triển NLTH cho HS là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc nâng cao chất lượng giáo dục TH cũng là một phương thức học tập có hiệu quả và song song với sự đổi mới của nền giáo dục của các nước trên thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng Tuy nhiên trong nhiều năm gần đây, việc đổi mới PP để nâng cao hiệu quả DH nói chung, DH Vật lí nói riêng đã được chú ý, đầu tư nhiều, nhưng chưa thật chú trọng nâng cao NLTH, tự nghiên cứu cho HS Làm thế nào để học sinh có thể hứng thú trong học tập, có thể nắm vững kiến thức một cách nhanh chóng? Bằng cách nào rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo cho học sinh trong học tập, tự tin trình bày bài thuyết trình, có khả năng làm việc nhóm một cách hiệu quả

và đặc biệt sử dụng những kỹ năng ấy vào cuộc sống hiện tại và trong tương lai?

Ngày nay học tập chăm chỉ cũng chưa phải là một giải pháp tối ưu mà sẽ là

ta học được gì trong quá trình học tập, ta tạo ra giá trị gì, tạo ra sản phẩm gì từ kiến thức được học Có nhiều phương pháp dạy học được áp dụng rộng rãi, tuy nhiên hầu như những phương pháp dạy học hiện nay phần lớn là làm chức năng truyền thụ kiến thức cho học sinh hơn là rèn luyện cho học sinh những kỹ năng sống và làm việc cần thiết trong hiện tại và tương lai Tôi xin mạnh dạn thêm vào những phương pháp dạy học trên một công cụ giúp học sinh tư duy sáng tạo, có một cách nhìn tổng quát cho công việc, tiếp nhận và gia tăng giá trị từ kiến thức đó là Sơ đồ

tư duy (Mind maps)

Với những lí do nêu trên, tôi quyết định chọn đề tài: “ Sử dụng sơ đồ tư duy

trong dạy học chương "Chất khí" Vật lý 10 nâng cao trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực tự học của học sinh”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Qua quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, chúng tôi nhận thấy:

Vấn đề tự học của HS trong dạy học Vật lý ở trường THPT, đã có một số luận văn nghiên cứu như: Nguyễn Kim Cương với đề tài “ Hướng dẫn học sinh tự học khi dạy học chương “ Dòng điện xoay chiều” (SGK Vật lý 12 nâng cao)”,

Demo Version - Select.Pdf SDK

Nguyễn Thị Thiên Nga với đề tài “ Nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý ở trường THPT thông qua các biện pháp tổ chức hoạt động tự học của học sinh”, Nguyễn Phú Đồng với đề tài “ Nghiên cứu sử dụng bài tập Vật lý theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần dòng điện không đổi, Vật lý 11 THPT”, Võ Thị Cẩm Quyên với đề tài “ Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Động học chất điểm”, Vật lý 10 qua khai thác và sử dụng bài tập Vật lý ”, Võ Lê Phương Dung với đề tài “Hình thành năng lực tự học Vật lý cho học sinh THPT thông qua việc sử dụng sách giáo khoa” Nhìn chung, các tác giả này đã hệ thống khá đầy đủ cơ sở lý luận về tự học và đã chỉ ra được một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cho HS qua hoạt động tự học

Về vấn đề ứng dụng bản đồ tư duy (Mind Map) trong dạy học mới được quan tâm đến vào năm 2006 khi dự án “Ứng dụng công cụ phát triển tư duy – Sơ đồ

tư duy” của nhóm tư duy mới (New Thinking Group – NTG) thuộc Đại học quốc gia Hà Nội triển khai thực hiện Dự án đã cung cấp công cụ phát triển tư duy cho hơn 150 sinh viên là thành viên của 11 câu lạc bộ của các Khoa, Trường thuộc Đại học quốc gia Hà Nội Các đề tài nghiên cứu khoa học như “ Ứng dụng Sơ đồ tư duy trong dạy học nhóm ” của tác giả Nguyễn Thị Hiền (Khoa Sư phạm, ĐHQGHN); “ Ứng dụng Sơ đồ tư duy nâng cao hiệu quả dạy học tiếng Anh ” của tác giả Đặng Thị Nguyệt Hương, Phạm Thu Liên (ĐHSPHN), đã đề cập đến việc ứng dụng BĐTD và ý nghĩa của nó trong dạy học Năm 2007 tại hội thảo “ Ứng dụng CNTT vào đào tạo GV tiểu học và dạy học ở tiểu học Khoa giáo dục tiểu học, ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh ”, Thạc sĩ Trương Tinh Hà đã thực hiện chuyên đề “ Giảng dạy và học tập với công cụ bản đồ tư duy ”

Đối với lĩnh vực Vật lý, việc sử dụng SĐTD vào quá trình dạy học đã có một

số tác giả nghiên cứu như: Phạm Công Thám với đề tài “ Tổ chức hoạt động dạy học với sự hỗ trợ của Mind Map chương dòng điện trong các môi trường Vật lý 11 nâng cao ”, Lê Thị Kiều Oanh với đề tài “ Nghiên cứu tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học phần Cơ học Vật lý 10 nâng cao với sự hỗ trợ của Mind Map và máy vi tính ”, Lê Thị Hà với đề tài “ Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy giải bài tập Vật lý chương Động học chất điểm và Động lực học chất

Demo Version - Select.Pdf SDK

điểm Vật lý 10 nâng cao với sự hỗ trợ của Mind Map ”, Nguyễn Văn Quang với đề tài “ Bồi Dưỡng NLTH Vật lý cho HS THPT thông qua việc sử dụng SGK với sự

hỗ trợ của bản đồ tư duy ” Nhìn chung các đề tài trên đã trình bày khá đầy đủ và cụ thể về vấn đề sử dụng SĐTD trong dạy học vật lý

Như vậy, đã có nhiều công trình nghiên cứu về năng lực tự học cũng như vấn

đề sử dụng sơ đồ tư duy trong DHVL nhưng chúng tôi chưa phát hiện công trình nào đề xuất được phương án sử dụng Sơ đồ tư duy trong dạy học chương "Chất khí" Vật lý 10 nâng cao THPT theo định hướng phát triển NLTH cho HS

3 Mục tiêu đề tài

Đề xuất được quy trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực tự học thông qua việc sử dụng SĐTD cho HS chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao THPT

4 Giả thiết khoa học

Nếu các giờ học thuộc chương “ Chất khí” Vật lí 10 nâng cao THPT thực hiện theo đúng tiến trình đã đề xuất thì sẽ phát triển được năng lực tự học cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu đề ra, đề tài thực hiện những nhiệm vụ chính sau đây:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của vấn đề tự học ở trường THPT;

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng SĐTD trong dạy học vật lý;

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về PPDH Vật lý, chương trình SGK Vật lý lớp 10 THPT (chương Chất khí);

- Nghiên cứu và xác định hệ thống KNTH của HS;

- Nghiên cứu đề xuất một số biện pháp rèn luyện các KNTH cho HS với sự

hỗ trợ của SĐTD trong dạy học chương “Chất khí” VL 10 nâng cao THPT;

- Xây dựng tiến trình dạy học rèn luyện KNTH cho HS với sự hỗ trợ của SĐTD Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Chất khí” VL10 THPT theo hướng rèn luyện kĩ năng tự học cho HS với sự hỗ trợ của SĐTD;

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm với HS trường THPT Vĩnh Linh- Quảng Trị để khẳng định tính khả thi của các biện pháp đề xuất và rút ra kết luận

Demo Version - Select.Pdf SDK