Luận văn đề xuất các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính và vận dụng được các biện pháp đề xuất vào việc thiết kế một số bài dạy học cụ thể trong chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT.
Trang 1ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
DƯƠNG XUÂN VỸ
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VẬT LÍ 11 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA MÁY VI TÍNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
Thừa Thiên Huế, năm 2019
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 2ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
DƯƠNG XUÂN VỸ
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“TỪ TRƯỜNG” VẬT LÍ 11 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA MÁY VI TÍNH
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 8140111
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS TS LÊ CÔNG TRIÊM
Thừa Thiên Huế, năm 2019 Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan 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 một công trình nào khác
Thừa Thiên Huế, tháng 7 năm 2019
Tác giả luận văn
Dương Xuân Vỹ
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS Lê Công Triêm, TS Lê Thị Cẩm Tú đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa vật lí, các thầy cô trường ĐHSP Huế đã nhiệt tình dạy dỗ, hướng dẫn tôi thực hiện đề tài
Tôi cũng xin ngỏ lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, quý thầy cô và các em học sinh Trường THPT Trần Hưng Đạo, huyện Krông Bông, tỉnh Đăk Lăk đã giúp đỡ
và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình khảo sát và thực nghiệm luận văn
Thừa Thiên Huế, tháng 7 năm 2019
Tác giả luận văn
Dương Xuân Vỹ
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 5MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU 7
1 Lý do chọn đề tài 7
2 Lịch sử vấn đề 9
3 Mục tiêu của đề tài 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
9 Đóng góp của đề tài 13
10 Cấu trúc luận văn 13
NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 14
1.1 Năng lực giải quyết vấn đề 14
1.1.1 Khái niệm năng lực 14
1.1.2 Đặc điểm của năng lực 16
1.1.3 Năng lực giải quyết vấn đề 17
1.1.4 Các biểu hiện năng lực GQVĐ của HS trong dạy học 18
1.1.5 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí 19
1.1.6 Các mức độ năng lực GQVĐ của HS trong học tập vật lí 20
1.1.7 Cấu trúc năng lực GQVĐ của của học sinh trong học tập vật lí 20
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 61.2 Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 27
1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 27
1.2.2 Hệ thống kỹ năng giải quyết vấn đề cần rèn luyện cho học sinh để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 28
1.3 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lí 30
1.3.1 Các trường hợp sử dụng máy vi tính trong dạy học Vật lí 30
1.3.2 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ cho việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 32
1.4 Các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí với sự hỗ trợ của máy vi tính 34
1.4.1 Biện pháp 1: Định hướng học sinh huy động tri thức, tiếp cận, nhận biết các tình huống có vấn đề 35
1.4.2 Biện pháp 2: Định hướng học sinh phân tích thông tin, vấn đề và đề xuất các giả thuyết, chiến lược giải quyết vấn đề 36
1.4.3 Biện pháp 3: Định hướng học sinh thực hiện kế hoạch theo giải pháp đã đề ra, điều chỉnh kế hoạch thực hiện 36
1.4.4 Biện pháp 4: Tạo động cơ, hứng thú tăng cường sự tham gia tích cực của học sinh vào quá trình giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính 37
1.5 Quy trình tổ chức dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS với sự hỗ trợ của máy vi tính 37
1.6 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 40
1.6.1 Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh bằng đánh giá theo năng lực40 1.6.2 Bộ tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 42
1.7 Thực trạng về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 48
1.7.1 Thực trạng 48
1.7.2 Nguyên nhân 49
1.8 Kết luận chương 1 51
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 7CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG “ TỪ TRƯỜNG ”
VẬT LÍ 11 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 53
2.1 Đặc điểm, cấu trúc nội dung kiến thức của chương “Từ trường” Vật lý 11 Trung học phổ thông 53
2.1.1 Đặc điểm chung của chương “Từ trường” Vật lý 11 Trung học phổ thông 53
2.1.2 Cấu trúc nội dung chương "Từ trường" Vật lí 11 Trung học phổ thông 54
2.1.3 Những thuận lợi, khó khăn trong tổ chức dạy chương “Từ trường’’ Vật lí 11 THPT 54
2.1.4 Khả năng khắc phục những khó khăn trong dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT khi dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính 55
2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính 56
2.2.1 Thiết kế tiến trình dạy học bài “Từ trường” Vật lí 11 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính 57
2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học bài “Lực từ Cảm ứng từ” Vật lí 11 THPT theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính 67
2.3 Kết luận 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 76
3.1.2 Nhiệm vụ 76
3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 77
3.2.1 Đối tượng 77
3.2.2 Nội dung 77
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 77
3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 77
3.3.2 Phương pháp tiến hành 78
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 83.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 79
3.4.1 Đánh giá định tính 79
3.4.2 Đánh giá định lượng 80
3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 84
3.5 Kết luận chương 3 85
KẾT LUẬN 86
1 Kết quả đạt được của đề tài 86
2 Một số đề xuất, kiến nghị rút ra từ kết quả nghiên cứu 86
3 Hướng phát triển của đề tài 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 9DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 10DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
BẢNG
Bảng 1.1 Cấu trúc năng lực GQVĐ của HS 21
Bảng 1.2 So sánh các đặc điểm giữa đánh giá năng lực và đánh giá kiến thức, kĩ năng của người học 41
Bảng 1.3 Thang đo năng lực GQVĐ của HS dựa vào các tiêu chí đánh giá 44
Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNg 77
Bảng 3.2 Bảng điểm đánh giá (Xi ) HS thuộc nhóm TNg 80
Bảng 3.3 Bảng thống kê điểm số ( Xi ) của bài kiểm tra 81
Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất 81
Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 82
Bảng 3.6 Bảng phân loại theo học lực của HS 82
Bảng 3.7 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra 83
BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg 81
Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại theo học lực của HS 83
SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương "Từ trường" 54
HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ quy trình dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học với sự hỗ trợ của máy vi tính 40
ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 81
Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 82
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 11MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Giáo dục phổ thông có vai trò quan trọng trong hệ thống giáo dục Giáo dục phổ thông góp phần đào tạo nguồn nhân lực cho công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước
Các quốc gia trên thế giới đều tích cực đầu tư cho giáo dục, phát triển giáo dục theo hướng tiếp cận năng lực Trong quá trình dạy học, nhiệm vụ hình thành năng lực, bồi dưỡng và phát triển năng lực là mục tiêu quan trọng của giáo dục
Hơn nữa, với sự phát triển như vũ bão của khoa học và công nghệ, đòi hỏi người lao động phải có trình độ học vấn cao, năng động, sáng tạo, biết tiếp nhận và
xử lí thông tin để tìm ra giải pháp tốt nhất cho những vấn đề đặt ra trong lao động
và thực tế cuộc sống Trước những yêu cầu đó thì ngành giáo dục phải đổi mới một cách mạnh mẽ và đồng bộ cả về nội dung lẫn phương pháp và PTDH Quan điểm xuyên suốt của đổi mới PPDH ở trường phổ thông được chỉ rõ trong Nghị quyết Hội
nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng lần thứ 2 khóa VIII: “ Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học…” [8]
Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 có nêu: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục, chuyển từ truyền thụ kiến thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống và
có tư duy phân tích, tổng hợp, phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính tự chủ của HS trong quá trình học tập…” [2] Điều đó còn được thể hiện trong
dự thảo chiến lược phát triển giáo dục 2009 – 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo
“Giáo dục và đào tạo phải góp phần tạo nên một thế hệ người lao động có tri thức,
có đạo đức, có bản lĩnh trung thực, có tư duy phê phán, sáng tạo, có kĩ năng sống,
kĩ năng giải quyết vấn đề và kĩ năng nghề nghiệp để làm việc hiệu quả trong môi trường toàn cầu hóa vừa hợp tác vừa cạnh tranh Điều này đòi hỏi phải có những
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 12thay đổi căn bản về giáo dục từ nội dung, PPDH đến việc xây dựng những môi trường giáo dục lành mạnh và thuận lợi giúp người học có thể chủ động, tích cực, kiến tạo kiến thức, phát triển kĩ năng và vận dụng những điều đã học vào cuộc sống…”[3]
Để kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và rèn luyện các thao tác tư duy cho HS trong quá trình dạy học đòi hỏi giáo viên phải sử dụng các PTDH tích cực và tăng cường sử dụng các phương tiện hỗ trợ Trong đó, MVT là một phương tiện đa năng có thể sử dụng ở hầu hết các khâu của QTDH
Vật lí là môn học có tính khái quát cao, mang tính đặc thù riêng của khoa học, vật lí chứa đựng nhiều tiềm năng để bồi dưỡng và phát triển năng lực GQVĐ, bởi thực chất của học vật lí là học cách phát hiện và giải quyết các VĐ vật lí Cụ thể, khi DH các khái niệm, các định lí, định luật hay giải bài tập vật lí…, mỗi nhiệm vụ học tập đó có những đặc trưng riêng góp phần quan trọng trong việc bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS Mặt khác, vật lí là môn khoa học thực nghiệm, hầu hết kiến thức vật lí đều gắn với thực tế, nên việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và MVT nói riêng vào dạy học vật lí là một hướng
đi thích hợp và mang tính cấp thiết
Những kiến thức trong chương “Từ trường” là cơ sở của nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như trong ngành khoa học kĩ thuật điện Đây là cơ sở tạo ra những tình huống có vấn đề gần gũi với HS Mặt khác, trong phần này có nhiều quá trình, hiện tượng vật lí khá trừu tượng, nếu dạy chỉ dùng phấn bảng thì không thể bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS có hiệu quả Tuy nhiên, khi dạy học chương này nếu biết sử dụng PTDH, đặc biệt là MVT thì sẽ trực quan hóa được các hiện tượng vật lí, giúp cho HS cảm thấy hứng thú hơn trong học tập, đồng thời phát huy được năng lực GQVĐ của HS
Thực tế dạy học hiện nay nói chung và DH vật lí nói riêng hầu hết GV chỉ chú trọng đến việc cung cấp khối lượng kiến thức cho HS hơn là tổ chức các hoạt động
DH theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS Trong khi đó yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo hiện nay là phải điều chỉnh từ tiếp cận nội dung chuyển dần sang hướng tiếp cận năng lực (HS làm được gì thông qua việc học)
Để đáp ứng những yêu cầu trên, đòi hỏi nhà trường phổ thông không chỉ
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 13dừng lại ở chỗ trang bị cho HS những kiến thức, kỹ năng đã được loài người tích lũy mà cần phải bồi dưỡng cho HS năng lực GQVĐ Trong đó, xu thế đưa HS vào thế giới thực, đặt HS trước những bài toán thực tế để HS tự giải quyết, qua đó giúp HS tự bồi dưỡng kiến thức, bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho bản thân, biến mình thành trung tâm của giáo dục là xu thế của thời đại đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm
Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Bồi dưỡng năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh trong dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT với sự hỗ trợ của máy vi tính ” làm đề tài nghiên cứu khoa học của mình
2 Lịch sử vấn đề
Xu thế đổi mới phương pháp DH theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho
HS đã được nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam quan tâm nghiên cứu Vào đầu những năm 1970 và đầu những năm 1980 tại các trường đại học ở Minnesota của Mỹ nhiều giảng viên vật lí bắt đầu có mong muốn cải thiện việc giảng dạy của mình theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho sinh viên, với mong muốn là hiểu được những khó khăn mà sinh viên gặp phải trong việc giải quyết các vấn đề về vật lí và điều này được thể hiện qua bài báo của nhóm tác giả McDermott & redish, “Physics Education Research”1999 [41] Có thể nói, việc nghiên cứu một cách có hệ thống về vấn đề bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu mới của nghiên cứu Giáo dục vật lí Và từ đây bắt đầu có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu đến vấn đề bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí như Thomas M Foster, (2000)
“The development of students' problem-solving skills from instruction emphasizing qualitative problem-solving” university of Minnesota [39] Ngoài ra, còn có nhiều
tác giả khác cũng quan tâm nghiên cứu đến vấn đề này như Larkin, Hambrick, D Z., & Engle,…
Ở Việt Nam, quan điểm dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực đã được Bộ Giáo dục triển khai vào đầu năm học 2013-2014 ở gần 2.000 trường tiểu học và ở các cấp học phổ thông, coi đây là nhiệm vụ trọng tâm từ năm học 2013 – 2014 đến nay Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả như Lê Công Triêm, Trần Huy
Demo Version - Select.Pdf SDK