Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Hệ thống hóa kiến thức cho học sinh trong dạy học chương “chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin

Luận văn đề xuất được các biện pháp, hình thức tổ chức và xây dựng được quy trình hệ thống hóa kiến thức cho học sinh trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

- -

PHAN THỊ DIỆU HIỀN

HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "CHẤT

KHÍ"

VẬT LÍ 10 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ

CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

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

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ CÔNG TRIÊM

HUẾ, NĂM 2014 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, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả luận văn

Phan Thị Diệu Hiền

Demo Version - Select.Pdf SDK

Trước tiên, tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Huế, Phòng quản lý Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí thuộc trường Đại học Sư phạm Huế

Xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu trường THPT Tư thục Ấp Bắc tỉnh Tiền Giang đã tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Công Triêm - người đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bạn

bè đã luôn động viên, giúp đỡ rất nhiều trong thời gian thực hiện luận văn.

Huế, tháng 06 năm 2014 Tác giả luận văn Phan Thị Diệu Hiền LỜI CẢM ƠN

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

-

PHỤ BÌA i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 8

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ 9

MỞ ĐẦU 10

1 Lí do chọn đề tài 10

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 11

3 Mục tiêu nghiên cứu 13

4 Giả thuyết khoa học 13

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 13

7 Phương pháp nghiên cứu 13

8 Đóng góp mới của luận văn 14

9 Cấu trúc luận văn 14

NỘI DUNG 16

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 16

1.1 Hệ thống 16

1.1.1 Quan điểm hệ thống – cấu trúc 16

1.1.2 Lý thuyết hệ thống 17

1.1.3 Tư duy hệ thống 18

1.2 Hệ thống hoá và hệ thống hoá kiến thức 20

1.2.1 Hệ thống hoá 20

1.2.2 Hệ thống hoá kiến thức 20

1.2.3 Điều kiện áp dụng hệ thống hoá kiến thức 21

1.2.4 Vai trò của hệ thống hoá kiến thức trong dạy học vật lí 22

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.3 Tiềm năng của công nghệ thông tin đối với hoạt động hệ thống hoá kiến thức

cho học sinh trong dạy học vật lí 23

1.4 Các biện pháp dùng để hệ thống hoá kiến thức cho học sinh 25

1.4.1 Hệ thống hoá kiến thức vật lí bằng bảng hệ thống 25

1.4.1.1 Khái quát chung về bảng hệ thống kiến thức vật lí 25

1.4.1.2 Quy trình và kĩ thuật lập bảng hệ thống 25

1.4.2 Hệ thống hoá kiến thức bằng Graph 26

1.4.2.1 Khái quát chung về Graph 26

1.4.2.2 Quy trình và kĩ thuật lập Graph nội dung dạy học 27

1.4.3 Hệ thống hoá kiến thức bằng bản đồ tư duy 29

1.4.3.1 Khái quát chung về bản đồ tư duy 29

1.4.3.2 Quy trình và kĩ thuật vẽ bản đồ tư duy 33

1.5 Quy trình hệ thống hoá kiến thức cho HS trong dạy học vật lí 34

1.5.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình 34

1.5.2 Quy trình tổng quát 35

1.6 Cơ sở thực tiễn của việc hệ thống hoá kiến thức 38

1.6.1 Việc tổ chức hệ thống hoá kiến thức của giáo viên 38

1.6.2 Đối với học sinh 40

1.7 Kết luận chương 1 40

Chương 2 HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CNTT 42

2.1 Đặc điểm và cấu trúc nội dung chương “Chất khí” trong chương trình Vật lí 10 Trung học Phổ thông 42

2.1.1 Đặc điểm của chương “Chất khí” 42

2.1.2 Cấu trúc và tiến trình dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT 43

2.2 Quy trình tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT 44

2.2.1 Xác định nội dung kiến thức cần hệ thống 44

2.2.2 Xác định các mục tiêu trong quá trình hệ thống hoá 48

2.2.3 Xây dựng kho tư liệu nhằm hỗ trợ thiết kế và tổ chức bài dạy học hệ thống hoá kiến thức chương “Chất khí” cho học sinh 49

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.2.4 Thiết kế bài dạy học hệ thống hoá kiến thức chương “Chất khí” cho học

sinh 50

2.2.5 Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho HS trong chương “Chất khí” 50

2.2.5.1 Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh bằng lập bảng trong phần “Chất khí” 51

2.2.5.2 Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh bằng lập Graph trong phần “Chất khí” 55

2.2.5.3 Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh bằng bản đồ tư duy trong phần “Chất khí” 61

2.2.6 Kiểm tra, đánh giá 67

2.3 Thiết kế bài dạy học HTH kiến thức trong chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của CNTT 67

2.4 Tổng kết chương 2 75

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 76

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 76

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 76

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 76

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 76

3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 76

3.2.2 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 77

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 77

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 77

3.3.2 Quan sát giờ học 77

3.3.3 Bài kiểm tra 78

3.3.4 Thăm dò ý kiến HS 78

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 78

3.4.1 Nhận xét về tiến trình học tập của lớp thực nghiệm 78

3.4.2 Xử lý kết quả các bài kiểm tra 79

3.4.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 83

3.4.3.1 Đánh giá định tính 83

3.4.3.2 Đánh giá định lượng 84

Demo Version - Select.Pdf SDK

3.5 Kết luận chương 3 86

KẾT LUẬN 87

1 Đánh giá kết quả nghiên cứu 87

2 Hướng phát triển của đề tài 88

3 Kiến nghị 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ

Bảng 2.1 Bảng hệ thống mối liên hệ giữa V và p khi T không đổi 48

Bảng 2.2 Bảng các đặc trưng chính của các định luật 50

Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm 74

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra 77

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 77

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích 78

Bảng 3.5 Bảng phân loại học lực của hai nhóm 78

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số 80

2 Biểu đồ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN 77

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm 79

3 Đồ thị Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm 77

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 78

4 Sơ đồ Sơ đồ 1.1 BĐTD đề cương chương “Chất khí” 27

Sơ đồ 1.2 BĐTD về một khái niệm vật lí 28

Sơ đồ 1.3 BĐTD về định luật vật lí 28

Sơ đồ 2.1 Grap tiến trình nội dung dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT 40

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ bài Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí 51

Sơ đồ 2.3 Graph bài Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ 53

Sơ đồ 2.4 Graph bài Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt 54

Sơ đồ 2.5 Nội dung bài phương trình trạng thái của khí lí tưởng 56

Sơ đồ 2.6 Sơ đồ Graph chương “Chất khí” 58

Sơ đồ 2.7 BĐTD bài Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt 59

Sơ đồ 2.8 BĐTD Ôn tập chất khí 61

Sơ đồ 2.9 Bản đồ tư duy Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ 64

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đất nước nào có nền giáo dục và khoa học công nghệ phát triển thì tất yếu

sẽ có điều kiện thuận lợi cho sự tăng trưởng và phát triển kinh tế, xã hội Mặt khác, vốn tri thức của nhân loại không ngừng được đổi mới mà học vấn trong nhà trường phổ thông trang bị không thể thâu tóm được mọi tri thức mong muốn

Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị

quyết số 29-NQ/TW) với nội dung: “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa – hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” Nghị quyết Hội Nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII đã chỉ rõ:“Phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp

tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học ” [2]

Luật giáo dục (2005), tại điều 28.2, quy định “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc trưng của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học; khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”[14]

Từ thực tiễn dạy học, chúng ta nhận thấy rằng, HS chỉ nắm vững kiến thức khi có hai điều kiện Điều kiện thứ nhất, kiến thức phải được sắp xếp theo một trật

tự chặt chẽ và có hệ thống, những kiến thức mới phải rút ra từ những điều đã biết, ngược lại những kiến thức cũ luôn luôn được bổ sung và phát triển Điều kiện thứ hai, trong quá trình nắm vững những kiến thức quan trọng, HS cần ứng dụng chúng trong thực tiễn để biến đổi các quá trình và hiện tượng xung quanh Hai điều kiện này gắn bó chặt chẽ với nhau trong quá trình dạy học Do đó, để khai thác hiệu quả kiến thức trong SGK theo quan điểm mới thì vấn đề đặt ra đối với HS là không chỉ lĩnh hội kiến thức trong SGK mà cần lĩnh hội kiến thức sau SGK

Khi dạy học phần chất khí ở trường THPT nhận thấy, đây là chương có lượng kiến thức lớn và cơ bản trong chương trình Vật lí lớp 10 mà nội dung trong SGK

Demo Version - Select.Pdf SDK

được biên soạn trên cơ sở dự kiến một mô hình chung, tính HTH được tác giả thể hiện sau mỗi bài và mỗi chương nhưng không thể hoàn toàn phù hợp với mọi đối tượng và điều kiện sư phạm cụ thể Nếu GV HTH kiến thức sẽ giúp HS xâu chuỗi các kiến thức, khắc sâu những vấn đề quan trọng của nội dung học, rút ra những kết luận, những đánh giá khái quát Trong quá trình đó, HS sẽ có dịp nâng trình độ tri thức lên một bước cao và vững chắc hơn Nhưng cho đến nay, khâu này chưa được nghiên cứu nhiều bằng khâu truyền thụ, việc tiến hành HTH kiến thức cho

HS chủ yếu dựa vào kinh nghiệm giảng dạy của GV và thường được GV thực hiện theo trình tự của SGK Sử dụng CNTT hỗ trợ dạy học HTH kiến thức có tác dụng giảm nhiều thời gian cho việc biểu diễn, thể hiện thông tin Với khả năng lưu trữ thông tin, các bảng hệ thống, các biểu bảng, sơ đồ, được lưu trên các thiết bị nhớ cùng với các phần mềm được cài sẵn CNTT phục vụ cho việc HTH kiến thức một cách nhanh chống và chính xác

Nếu GV tiến hành HTH kiến thức với sự hỗ trợ của CNTT sẽ giúp HS khắc sâu những vấn đề quan trọng của nội dung bài học, rút ra những kết luận, những đánh giá khái quát HS sẽ có dịp nâng trình độ tri thức lên một bước cao và vững chắc hơn Tuy nhiên khâu này chưa được nghiên cứu nhiều bằng khâu truyền thụ, việc tiến hành HTH kiến thức cho HS chủ yếu dựa vào kinh nghiệm giảng dạy của

GV và thường được GV thực hiện theo trình tự SGK

Với những lí do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài: “Hệ thống hóa kiến thức cho học sinh trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin (CNTT)”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Quan điểm về hệ thống và cấu trúc hệ thống đã được đề cập trong triết học

Lý thuyết hệ thống chính thức được đề xướng năm 1940 với tên gọi “Lý thuyết hệ thống chung - Generral Systems Thery) bởi nhà sinh học Ludwig Von Bertalanffy [28], dựa vào nghiên cứu của Ross Ashby, tiếp theo ông dựa trên những nghiên cứu về tâm lý học của Jean Piaget lúc này lý thuyết hệ thống chính thức được ra đời năm 1968 Song song với lý thuyết hệ thống, lý thuyết bản đồ được tác giả Jonathan L Gross, Jay Yellen nghiên cứu làm cơ sơ khoa học cho lý thuyết mạng máy tính và chuyển hóa vào các nghành khoa học khác [25] Ở Pháp, trong những

Demo Version - Select.Pdf SDK

năm 70 của thế kỉ XX trong các tư liệu lí luận dạy học có chú ý dùng phương pháp Graph để rèn luyện tính tích cực, chủ động cho HS từ bậc tiểu học đến trung học [9]

Ở Việt Nam, trong những năm đầu của thập niên 70, GS Nguyễn Ngọc Quang là người đầu tiên đã nghiên cứu những ứng dụng cơ bản của lý thuyết Graph trong khoa học giáo dục Trong cuốn “Giáo dục học hiện đại” GS Thái Duy Tuyên cũng đã đề cập đến tính hệ thống trong nguyên tắc giáo dục [23]

Có rất nhiều công trình nghiên cứu trong các tạp chí nghiên cứu giáo dục, các báo cáo trong hội thảo khoa học của các tác giả như: Ngô Văn Hưng với bài “Hệ thống hóa trong dạy học sinh học” đăng trên Tạp chí Giáo dục số 171, đã nhấn mạnh rằng: trong dạy học, tùy theo mục đích sư phạm khác nhau, người giáo viên

có thể hệ thống nội dung theo các logic khác nhau, và gợi ý về logic hệ thống hóa trong nội dung Nguyễn Đức Hảo đăng trên tạp chí Thế giới trong ta - chuyên đề

75, hướng dẫn cụ thể các bước xâu chuỗi kiến thức để có thể tạo ra một sơ đồ HTH kiến thức đường tròn hoàn chỉnh

Ngoài ra, trong nhiều luận văn thạc sĩ, các tác giả cũng đã nghiên cứu đến tính hệ thống của kiến thức Tạ Thị Thu Hiền, “Rèn luyện cho học sinh kĩ năng HTH kiến thức trong dạy học phần di truyền học sinh học” luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Huế (2010), tác giả đã đề xuất các biện pháp: sử dụng câu hỏi, bài tập và bài tập tình huống để rèn luyện kĩ năng HTH kiến thức cho HS Trần Văn Giàu, “Xây dựng và sử dụng bài tập chương “Điện tích - Điện trường”, Vật lí 11 THPT theo hướng củng cố, HTH kiến thức và bồi dưỡng năng lực tự học cho HS” luận văn thạc sĩ, Đại học Sư pham Huế (năm 2009), tác giả chỉ xây dựng bài tập hệ thống theo hướng củng cố HTH kiến thức cho HS

Các công trình và các bài viết nêu trên cho chúng ta thấy rõ vai trò và ý nghĩa

của HTH kiến thức trong dạy học nhưng các tác giả chỉ mới dùng lại ở mức HTH

hướng dẫn ôn tập nội dung, còn việc tổ chức học tập một cách HTH một nội dung

cụ thể thì chưa được tác giả đề cập nhiều

Demo Version - Select.Pdf SDK

3 Mục tiêu nghiên cứu

Đề xuất được các biện pháp, hình thức tổ chức và xây dựng được quy trình

hệ thống hóa kiến thức cho HS trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của CNTT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được biện pháp, hình thức và quy trình sử dụng CNTT hỗ trợ

hệ thống kiến thức cho HS và sử dụng đúng quy trình đó vào dạy học chương

“Chất khí” thì giờ học sẽ đạt hiệu quả hơn, nâng cao chất lượng dạy học chương

“Chất khí” Vật lí 10 THPT

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy học (HĐDH) chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của CNTT

Phạm vi nghiên cứu

HTH kiến thức cho HS trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của CNTT ở trường THPT

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức HTH kiến thức trong quá trình dạy học với sự hỗ trợ của CNTT

- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của việc tổ chức HTH kiến thức trong quá trình dạy học với sự hỗ trợ của CNTT

- Nghiên cứu nội dung kiến thức vật lí chương “Chất khí” Vật lí 10 làm cơ sở

để hệ thống hóa

- Đề xuất các biện pháp, hình thức tổ chức HTH kiến thức cho HS với sự hỗ trợ của CNTT trong dạy học phần chất khí

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết và xác định tính khả thi của đề tài

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và Nhà nước, của Bộ Giáo dục và Đào tạo về đổi mới PPDH

Demo Version - Select.Pdf SDK