Luận án Tiến sĩ Giáo dục học: Nghiên cứu khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học một số kiến thức vật lý 11 trung học phổ thông

Chia sẻ: Hoamaudon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:321

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học một số kiến thức vật lý 11 trung học phổ thông" là đề xuất quy trình khai thác, xây dựng, sử dụng kênh hình và vận dụng quy trình này vào tổ chức dạy học một số kiến thức VL lớp qua để phát triển tính tích cực nhận thức của HS trong học tập môn VL ở trường THPT.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Giáo dục học: Nghiên cứu khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học một số kiến thức vật lý 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM LÊ THỊ CẨM TÚ NGHIÊN CỨU KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG KÊNH HÌNH TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 62 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Văn Giáo 2. PGS.TS. Lê Phƣớc Lƣợng Huế, 2017
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào. Tác giả LÊ THỊ CẨM TÚ
Lời Cảm Ơn Với tất cả sự kính trọng của mình, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến quý thầy PGS.TS. Lê Văn Giáo, PGS. TS. Lê Phước Lượng - hai nhà khoa học đã hướng dẫn chu đáo, chỉ bảo tận tình và động viên cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Tác giả xin trân trọng cám ơn Ban Giám đốc Đại học Huế, Ban Đào tạo – Đại học Huế; Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lý, Ban chủ nhiệm khoa Sư phạm kỹ thuật, Bộ môn Phương pháp dạy học khoa Vật lý, Bộ môn Phương pháp dạy học khoa Sư phạm kỹ thuật trực thuộc Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả học tập và hoàn thành luận án. Tác giả xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu và Tổ chuyên môn các trường: THPT Quốc Học, THPT Hương Trà, THPT Phan Đăng Lưu (Tỉnh Thừa Thiên Huế), THPT Phan Bội Châu (Tỉnh Quảng Bình) vì sự nhiệt tình giúp đỡ của Quý thầy cô giáo đối với tác giả trong quá trình thực hiện luận án. Tác giả xin chân thành cám ơn những ý kiến đóng góp chân tình, quý báu của các nhà khoa học, của quý thầy cô, sự giúp đỡ, động viên của các đồng nghiệp, bạn bè trong suốt quá trình học tập nghiên cứu. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đối với cha mẹ và những người thân trong gia đình đã luôn giúp đỡ, hỗ trợ, động viên cho tác giả vượt qua mọi khó khăn để học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án Tác giả luận án Lê Thị Cẩm Tú
i MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ........................................................................................1 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI .............................................................................................4 3. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC ................................................................................4 4. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................4 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ...................................................................................4 6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ................................................................................4 7. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................5 8. NHƢNG ĐÓNG GÓP MƠI CỦA LUÂN ÁN ......................................................6 9. CẤU TRÚC LUẬN ÁN........................................................................................6 NỘI DUNG ................................................................................................................7 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................7 1.1. Các nghiên cứu về kênh hình trong dạy học nói chung ................................7 c nghiên cứu về ênh hình trong ạy học vật lý .....................................20 1.3. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu ........................................................22 CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG KÊNH HÌNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ..............................................................24 2.1. Lý thuyết xử lý thông tin, hoạt động nhận thức và phát triển tính tích cực nhận thức thông qua việc sử dụng kênh hình trong dạy học ..............................24 2.1.1. Lý thuyết xử lý thông tin ......................................................................24 2.1.2. Hoạt động nhận thức của học sinh ........................................................26 2.1.3. Phát triển tính tích cực nhận thức của học sinh thông qua việc sử dụng kênh hình .........................................................................................................29 2.2. Kênh hình trong dạy học .............................................................................30 2.2.1. Khái niệm kênh hình .............................................................................30 2.2.2. Vai trò của kênh hình trong dạy học vật lý ở trƣờng THPT .................32 2.2.3. Các hình thức thể hiện của kênh hình ...................................................34 2.2.4. Các yêu cầu đối với GV liên quan đến kênh hình trong dạy học .........37
ii 2.3. Khai thác, xây dựng kênh hình dùng trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông ....................................................................................................41 2.3.1. Các mức độ khai thác, xây dựng kênh hình ..........................................41 2.3.2. Nguyên tắc khai thác, xây dựng kênh hình ...........................................45 2.3.3. Quy trình khai thác, xây dựng kênh hình dùng trong dạy học vật lý....48 2.3.4. Xây dựng ho tƣ liệu kênh hình dùng trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông ........................................................................................53 2.4. Sử dụng kênh hình trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông........ 55 2.4.1. Sự cần thiết của việc sử dụng kênh hình trong tổ chức dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông .............................................................................................55 2.4.2. Nguyên tắc sử dụng kênh hình trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông.........................................................................................................58 2.4.3. Các mức độ sử dụng kênh hình trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông.........................................................................................................60 2.4.4. Quy trình làm việc với kênh hình .........................................................64 2.4.5. Vận dụng quy trình làm việc kênh hình trong dạy học các loại kiến thức vật lý ................................................................................................................69 2.5. Quy trình thiết kế tiến trình dạy học với việc sử dụng kênh hình ...............73 2.6. Thực trạng việc khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông ...................................................................................75 2.6.1. Mục đích, đối tƣợng, phƣơng ph p và nội ung điều tra thực trạng ....75 2.6.2. Kết quả điều tra thực trạng....................................................................76 6 3 Đ nh gi thực trạng ...............................................................................83 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ........................................................................................84 CHƢƠNG 3. KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG KÊNH HÌNH DÙNG TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “TỪ TRƢỜNG”-“CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ..................................................86 3 Đặc điểm c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” .........................86 3.2. Nội ung c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” .........................88 3 hƣơng “Từ trƣờng ..............................................................................88 3.2.2. Cấu trúc và nội ung chƣơng “ ảm ứng điện từ” ................................96
iii 3.3. Khai thác, xây dựng kênh hình dùng trong dạy học c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” ...........................................................................99 33 Kênh hình s ch gi o hoa trong c c chƣơng “Từ trƣờng”, “ ảm ứng điện từ” ............................................................................................................99 3.3.2. Khai thác, xây dựng kênh hình dùng trong dạy học c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” ......................................................................107 3.4. Xây dựng ho tƣ liệu kênh hình dùng trong dạy học c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” .........................................................................111 3.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể ............................................113 35 ài 9: “Từ trƣờng của một số ng điện c ạng đơn giản” ............113 35 ài 38: “Hiện tƣợng cảm ứng điện từ – Suất điện động cảm ứng” ....125 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ......................................................................................140 CHƢƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................141 4.1. Thực nghiệm sƣ phạm vòng 1 ...................................................................141 4.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm vòng 1 .......................................141 4 Phƣơng ph p tiến hành thực nghiệm sƣ phạm vòng 1 ........................141 4.1.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm vòng 1 ................................................143 4.2. Thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 ...................................................................144 4.2.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 .......................................144 4 Phƣơng ph p tiến hành thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 ........................145 4 3 c tiêu chí đ nh gi thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 ...........................146 4.2.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm vòng 2 ................................................149 KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 ......................................................................................166 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................167 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................170
iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết ầ ủ Viết tắt ông nghệ thông tin CNTT Cảm ứng điện từ UĐT Đối chứng Đ Gi o viên GV Học sinh HS Nâng cao NC Phƣơng ph p ạy học PPDH Phƣơng tiện nghe nhìn PTNN Phƣơng tiện trực quan PTTQ S ch gi o hoa SGK Thực nghiệm TN Thực nghiệm sƣ phạm TNSP Trung học phổ thông THPT Vật lý VL
v DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG 2.1 Các hình thức thể hiện của ênh hình tĩnh ............................................36 BẢNG 2.2. Các hình thức thể hiện của ênh hình động. ..........................................37 BẢNG 2.3. Kết quả điều tra về việc sử dụng phƣơng ph p ạy học, phƣơng tiện dạy học của GV trong dạy học VL. .................................................................................76 BẢNG 2.4. Kết quả điều tra việc khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học vl ở trƣờng THPT. .......................................................................................78 BẢNG 2.5. Kết quả điều tra việc sử dụng phƣơng tiện dạy học của GV và mức độ yêu thích c c phƣơng tiện dạy học của HS. ..............................................................82 BẢNG 2.6. Kết quả điều tra mức độ hứng thú của Hs đối với kênh hình. ...............82 BẢNG 3.1. Từ trƣờng của ng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng khác nhau. .110 BẢNG 4.1 Phân bố TNSP vòng 1 ở c c trƣờng THPT. .........................................142 BẢNG 4.2 Phân bố TNSP vòng 2 ở c c trƣờng THPT. .........................................145 BẢNG 4.3. Cách thu và xử lý mẫu khi TNSP. .......................................................147 BẢNG 4.4. Các yêu cầu cần đạt đƣợc khi vận dụng c c thao t c tƣ uy. ..............147 BẢNG 4.5. Bảng c c tiêu chí đ nh gi mức độ vận dụng c c thao t c tƣ uy. ......148 BẢNG 4.6. Phân loại mức độ vận dụng các thao th c tƣ uy ...............................149 BẢNG 4.7. Kết quả phỏng vấn HS sau khi học tập với kênh hình.........................151 BẢNG 4.8. Kết quả đ nh gi tính tích cực của HS thông qua đ nh gi mức độ vận dụng c c thao t c tƣ uy của HS. ............................................................................153 BẢNG 4.9. Bảng phân phối điểm số bài kiểm tra số 1. ..........................................155 ẢNG 4 ảng phân phối tần suất (fi%) ở bài kiểm tra số 1. ...........................156 ẢNG 4 bảng phân phối tần suất lũy tích ở bài kiểm tra số 1 .........................156 BẢNG 4.12. Bảng phân loại theo học lực bài kiểm tra 1. ......................................156 ẢNG 4 3 ảng tổng hợp các tham số đặc trƣng ở bài kiểm tra số 1. ................156 BẢNG 4.14. Bảng phân phối điểm số bài kiểm tra số 2. ........................................157 ẢNG 4 5 ảng phân phối tần suất (fi%) ở bài kiểm tra số 2. ...........................157 ẢNG 4 6 ảng tần suất lũy tích ở bài kiểm tra số 2. .........................................157 BẢNG 4.17. Bảng phân loại theo học lực bài kiểm tra số 2. ..................................158 ẢNG 4 8 ảng tổng hợp các tham số đặc trƣng ở bài kiểm tra số 2. ................158
vi BẢNG 4.19. Bảng phân phối điểm số bài kiểm tra số 3 .........................................159 ẢNG 4 ảng phân phối tần suất (fi%) ở bài kiểm tra số 3 ............................159 ẢNG 4 ảng phân phối tần suất lũy tích ở bài kiểm tra số 3 .........................159 ẢNG 4 ảng phân loại theo học lực bài kiểm tra số 3 ..................................159 BẢNG 4.23. Bảng tổng hợp các tham số đặc trƣng ở bài kiểm tra số 3 .................159 BẢNG 4.24. Bảng phân phối điểm số bài kiểm tra số 4. .......................................160 ẢNG 4 5 ảng phân phối tần suất (%) ở bài kiểm tra số 4. .............................161 ẢNG 4 26. Bảng tần suất lũy tích ở bài kiểm tra số 4. .........................................161 ẢNG 4 7 Bảng phân loại theo học lực bài kiểm tra số 4 ..................................161 ẢNG 4 8 ảng tổng hợp các tham số đặc trƣng ở bài kiểm tra số 4. ................161 BẢNG 4.29. Bảng thống ê điểm số tổng các kiểm tra. .........................................162 ẢNG 4 30. Bảng phân phối tần suất (fi%) tổng các kiểm tra. ..............................162 ẢNG 4 3 ảng tần suất lũy tích tổng các kiểm tra. ...........................................162 ẢNG 4 3 Bảng phân loại theo học lực tổng các bài kiểm tra. ..........................162 ẢNG 4 33 ảng tổng hợp các tham số đặc trƣng tổng các bài kiểm tra. ............163 ẢNG 4 34. Bảng so sánh các tham số thống ê đặc trƣng giữa nhóm lớp TN và Đ qua các bài kiểm tra. .........................................................................................164
vii DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH 2.1. Sơ đồ mối quan hệ giữa kiến thức và phƣơng tiện dạy học ....................25 HÌNH 2.2. Chức năng của bán cầu não. ....................................................................28 HÌNH 2.3. Một số tạp chí VL trong và ngoài nƣớc ..................................................43 HÌNH 2.4. Giao diện trang web tìm kiếm www.google.com.vn ..............................44 HÌNH 2.5. Cách tải hình ảnh về máy tính .................................................................50 HÌNH 6 Đoạn phim về hiện tƣợng cực quang trên bầu trời .................................61 HÌNH 2.7. Bài tập thí nghiệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ ......................................63 HÌNH 2.8. Hình ảnh giới thiệu các dụng cụ để chế tạo một động cơ điện đơn giản .....64 HÌNH 3.1. Hình ảnh về hiện tƣợng tự cảm hi đ ng và ngắt mạch. ......................108 HÌNH 3.2 Các bảng số liệu nghiên cứu về đại lƣợng cảm ứng từ. .........................108 HÌNH 3.3. Video về hiện tƣợng cƣđt gây ra o nam châm chuyển động. ..............109 HÌNH 3.4. Bài tập đồ thị vận dụng hiện tƣợng cảm ứng điện từ. ...........................110 HÌNH 3.5. Sơ đồ tƣ uy tổng hợp kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” ........................111 HÌNH 3.6. Sơ đồ tổ chức ho tƣ liệu kênh hình trong dạy học chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” .............................................................................................112 HÌNH 3 8 Đoạn phim ng nam châm thử để x c định chiều đƣờng cảm ứng trong ây ẫn th ng ài ...................................................................................................114 HÌNH 3 7 Đoạn phim hảo s t đƣờng sức từ của ng điện chạy trong c c ây ẫn c hình ạng h c nhau ..........................................................................................114 HÌNH 3 Đƣờng sức từ của ây ẫn trong ây ẫn tr n ...................................114 HÌNH 3.9. Quy tắc nắm tay phải để x c định cảm ứng từ trong ây ẫn th ng ài. ...... 114 HÌNH 3 Quy tắc nắm tay phải để x c định cảm ứng từ trong ây ẫn tr n. ....114 HÌNH 3.13. Quy tắc nắm tay phải ng để x c định từ trƣờng ên trong ống ây ....115 HÌNH 3.12. Từ trƣờng của nam châm th ng .........................................................115 HÌNH 3.14. Bài tập về x c định đƣờng cảm ứng từ hoặc chiều ng điện trong c c ây ẫn h c nhau ..................................................................................................115 HÌNH 3.15. Thí nghiệm mô phỏng sự thay đổi số đƣờng sức từ............................126 HÌNH 3.17. Bài tập về hiện tƣợng cảm ứng điện từ. ..............................................126 HÌNH 3.16. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ................................................................126 HÌNH 3.18. Từ thông. .............................................................................................126
viii HÌNH 4.2. HS làm việc với kênh hình. ...................................................................151 HÌNH 4.1. GV sử dụng kênh hình giới thiệu nội dung học tập. .............................151 HÌNH 4.3. HS phát biểu xây dựng bài. ...................................................................151 HÌNH 4.5. Phiếu học tập của HS. ...........................................................................152 HÌNH 4.4. HS thảo luận nhóm. ...............................................................................152 HÌNH 4.6. Biểu đồ so sánh mức độ vận dụng c c thao t c tƣ uy của HS trong dạy học chƣơng “Từ trƣờng”, “ ảm ứng điện từ” qua 3 lần thu mẫu. .......................153 HÌNH 4 8 Đƣờng biểu diễn tần suất lũy tích ở bài kiểm tra số 1. .........................156 HÌNH 4 7 Đƣờng biểu diễn phân phối tần suất (f%) ở bài kiểm tra số 1. .............156 HÌNH 4.9. Biểu đồ phân loại học sinh theo nh m điểm. ........................................157 HÌNH 4 Đƣờng biểu diễn tần suất lũy tích hội tụ tiến ở bài kiểm tra số 2. ......158 HÌNH 4 Đƣờng biểu diễn phân phối tần suất ở bài kiểm tra số 2.....................158 HÌNH 4.12. Biểu đồ phân loại học sinh theo nh m điểm bài kiểm tra số 2 ...........158 HÌNH 4 3 Đƣờng biểu diễn phân phối tần suất ở bài kiểm tra số 3.....................160 HÌNH 4 4 Đƣờng biểu diễn tần suất hội tụ tiến ở bài kiểm tra số 3. ...................160 HÌNH 4.15. Biểu đồ phân loại HS theo nh m điểm bài kiểm tra số 3. ..................160 HÌNH 4.17. Biểu đồ phân loại HS theo nh m điểm bài kiểm tra số 3. ..................161 HÌNH 4 6 Đƣờng biểu diễn tần suất hội tụ tiến ở bài kiểm tra số 3. ...................161 HÌNH 4.18. Biểu đồ phân loại HS theo nh m điểm bài kiểm tra số 3 ...................162 HÌNH 4 Đƣờng biểu diễn tần suất hội tụ tiến tổng các bài kiểm tra. ...............163 HÌNH 4 9 Đƣờng biểu diễn phân phối tần suất tổng các bài kiểm tra. ................163 HÌNH 4.21. Biểu đồ phân loại HS theo nhóm tổng các bài kiểm tra. .....................163 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ SƠ ĐỒ 2.1. Phân loại kênh hình ...............................................................................35 SƠ ĐỒ 2.2. Quy trình làm việc với kênh hình trong dạy học VL ở trƣờng THPT. ......65 SƠ ĐỒ 2.3. Quy trình thiết kế tiến trình dạy học với việc sử dụng kênh hình. ........73
1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong xu thế phát triển và hội nhập nhƣ hiện nay, chìa h a đảm bảo cho sự phát triển của nhiều quốc gia đ là gi o ục và đào tạo. Giáo dục và đào tạo Việt Nam trong những thập kỷ qua đã đạt đƣợc những thành tựu to lớn, góp phần vào nâng cao ân trí, đào tạo nhân lực, bồi ƣỡng nhân tài, phục vụ đắc lực cho công cuộc đổi mới đất nƣớc. Chúng ta mong muốn sớm hội nhập vào một thế giới giáo dục bằng tinh hoa của đất nƣớc. Nhận thức rõ tầm quan trọng của giáo dục trong sự phát triển của đất nƣớc, Đảng ta luôn x c định: ”Giáo dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, góp phần quan trọng trong phát triển đất nước, xây dựng nền văn hóa và con người Việt Nam”[16]. Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển nhƣ vũ ão, hối lƣợng kiến thức nhân loại thật mênh mông, không ai có thể nắm vững khối tri thức đ Vì vậy, mục đích ạy học hiện nay là hƣớng dẫn cho ngƣời học phƣơng ph p tự học, tự nghiên cứu để tìm và chọn lọc đƣợc những kiến thức nào cần cho công việc của mình. Trách nhiệm của nhà trƣờng là giáo dục cho ngƣời học thành ngƣời chủ động trong việc tự giải quyết những vấn đề cuả cuộc sống Điều đ c nghĩa là trang ị cho ngƣời học một “chiếc la àn” để định hƣớng trong “rừng tri thức” Và cũng c nghĩa là việc tổ chức giảng dạy và học tập của nhà trƣờng phải thay đổi theo định hƣớng: ”Ngƣời thầy giáo giỏi là ngƣời hƣớng dẫn HS đi tìm iến thức” hính vì vậy, thay đổi PPDH là một yêu cầu cấp bách và cần phải xây dựng một đội ngũ nhà giáo vừa có khả năng hiện đại hóa giáo dục, vừa có có tâm huyết với nghề, tức là ngƣời thầy giáo vừa có tâm, vừa có tầm [2]. Quan điểm đ của Đảng và Nhà nƣớc đã đƣợc cụ thể hóa trong chiến lƣợc phát triển giáo dục năm 9-2020:“Giáo dục và đào tạo phải góp phần tạo nên một thế hệ người lao động có tri thức, có đạo đức, có bản tính trung thực, có tư duy phê phán, sáng tạo, có kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết vấn đề để làm việc hiệu quả trong môi trường toàn cầu hóa vừa hợp tác vừa cạnh tranh. Điều này đòi hỏi phải có những thay đổi căn bản về hệ thống giáo dục từ nội dung, phương pháp dạy học đến việc xây dựng những môi trường giáo dục lành mạnh và thuận lợi, giúp người
2 học có thể chủ động, tích cực, kiến tạo kiến thức, phát triển kỹ năng và vận dụng những điều đã học vào cuộc sống”[4] và đƣợc qui định tại điều 28 Luật Giáo dục:“Phương pháp giáo dục ở trường 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 khả năng tự học, làm việc theo nhóm; rèn luyện kiến thức vận dụng vào thực tiễn; tác động vào tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho mọi học sinh” [46]. Những định hƣớng trên đã đặt ra cho ngành gi o ục n i chung và nhà trƣờng phổ thông n i riêng nhiệm vụ quan trọng đ là làm c ch nào để c thể đổi mới đƣợc phƣơng ph p ạy học nhằm ph t triển tính tích cực nhận thức của HS, qua đ nâng cao chất lƣợng ạy học ở trƣờng THPT Vật lý là môn khoa học mà hầu hết iến thức là kết quả của sự khái quát hóa thực nghiệm, các hiện tƣợng và quá trình diễn ra trong thực tiễn đời sống. Vì vậy, Vật lý là một trong những môn học mà kiến thức của n đƣợc ứng dụng nhiều trong kỹ thuật, đời sống và thực tiễn. Thế nhƣng, môn Vật lý vẫn chƣa đƣợc giảng dạy đ ng theo nghĩa của nó. Nhiều GV vẫn nặng về truyền thụ kiến thức, trình trạng “ ạy chay, học chay” vẫn còn phổ biến; GV ít liên hệ kiến thức vào thực tiễn, ít chú trọng vào việc rèn luyện các kỹ năng cho HS; GV chƣa quan tâm đ ng mức việc đổi mới PPDH theo hƣớng hiện đại cũng nhƣ việc ích thích l ng đam mê, hứng thú học tập của HS đối với bộ môn Vật lý. Trong thực tế dạy học cho thấy, HS ở lứa tuổi THPT rất dễ cảm nhận và tiếp thu đối tƣợng thông qua c c phƣơng tiện trực quan hính vì vậy, ênh hình là phƣơng tiện trực quan có vai trò rất lớn trong hoạt động dạy học nói chung, dạy học VL nói riêng. Thông qua kênh hình, GV có thể cung cấp những hình ảnh, video clip giúp HS tìm hiểu đƣợc bản chất của sự vật hiện tƣợng mà trong điều kiện lớp học, ngƣời học khó hoặc không thể tiếp cận đƣợc Thêm vào đ , ênh hình góp phần tích cực vào việc nhận thức và phát triển tƣ uy của HS. Kênh hình không chỉ c ý nghĩa minh họa nội dung kiến thức mà còn là nguồn tri thức, là con đƣờng, là cách thức tiếp nhận và chuyển tải tri thức. Vì vậy, trong dạy học, kênh hình trở thành công cụ nhận thức, là một bộ phận hữu cơ của cả phƣơng ph p và nội dung dạy học. Qua việc điều tra thực tế qu trình ạy học VL ở một số trƣờng THPT trên địa àn tỉnh Thừa Thiên Huế và tỉnh Quảng ình cho thấy: đa số GV vẫn thƣờng sử dụng tranh ảnh để tổ chức cho HS quan sát, làm rõ vấn đề học tập, hoặc sử dụng thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng để HS quan sát các hiện tƣợng vật lý xảy ra trong điều kiện
3 không thể tiến hành thí nghiệm ở lớp hoặc thí nghiệm chƣa thể thấy rõ đƣợc bản chất hiện tƣợng. Tuy nhiên, mức độ sử dụng ở đây chỉ dừng lại ở việc minh họa, hoặc giới thiệu cho HS quan sát về sự vật, hiện tƣợng mà GV chƣa iết cách tổ chức cho HS vận dụng c c thao t c tƣ uy để giải quyết vấn đề học tập Đa số, các GV chỉ mới tác động vào bán cầu não trái của HS, mà chƣa hiểu rõ vấn đề rằng chức năng của cả hai bán cầu não đều cần thiết để con ngƣời có thể giải quyết các vấn đề một cách sáng tạo. Hay nói cách khác, dạy học phải làm thế nào để không những HS có não phải phát triển hơn cũng tìm thấy sự thích thú trong học tập mà còn phát triển cân bằng các chức năng tƣ uy của cả hai bán cầu đại não. Chính vì vậy, khi sử dụng kênh hình, thông qua các hình ảnh tĩnh, động với màu sắc, âm thanh sẽ giúp HS thực hiện thao t c tƣ uy trong ộ não một cách tốt hơn, ẫn đến việc lĩnh hội và ghi nhớ kiến thức dễ àng hơn.Từ đ c thể kết luận, nếu GV iết c ch hai th c, xây ựng và sử ụng ênh hình một c ch hợp lý thì sẽ tạo đƣợc một môi trƣờng học tập mới, trong đ HS đƣợc đ ng vai tr là chủ thể của qu trình hoạt động chiếm lĩnh và iến tạo tri thức ƣới sự điều hiển, định hƣớng của GV Kiến thức vật lý lớp c nhiều hiện tƣợng liên quan đến thực tiễn cuộc sống và một số iến thức h trừu tƣợng Đối với c c chƣơng “Từ trƣờng”, “ ảm ứng điện từ”, trong qu trình ạy học, đa số GV thƣờng ng phƣơng ph p iễn giảng, thuyết trình, đôi l c GV c sử ụng thí nghiệm thật hoặc thí nghiệm mô phỏng trên m y vi tính Tuy nhiên, iến thức HS thu nhận đƣợc đa phần là thụ động, HS chƣa c hiểu rõ ản chất của vấn đề. Nguyên nhân của vấn đề này là o c c em chƣa đƣợc tự lực làm việc, chƣa đƣợc ắt tay vào hai th c c c vấn đề học tập. Chính vì thế iến thức của HS thu nhận đƣợc sẽ hông ền vững, hông đƣợc củng cố, HS hông ph t huy đƣợc sự s ng tạo và c c em cũng hông c điều iện để r n luyện c c ỹ năng học tập cần thiết Bên cạnh đ , qua việc nghiên cứu c c đề tài mà các tác giả đã công ố (chúng tôi sẽ trình ày rõ hơn ở phần tổng quan vấn đề nghiên cứu) cho thấy đã c một số đề tài nghiên cứu về việc sử dụng kênh hình trong dạy học các bộ môn khác nhau. Tuy nhiên, vẫn chƣa c đề tài nào nghiên cứu về kênh hình trong dạy học vật lý nói riêng hoặc nếu có thì chỉ nghiên cứu đến các hình thức thể hiện khác nhau của kênh hình.
4 Xuất phát từ c c lý o trên, ch ng tôi nhận thấy rằng, để c thể góp phần phát triển tính tích cực nhận thức của HS thì ngƣời GV phải iết c ch hai th c, xây ựng và sử ụng ênh hình trong ạy học và vận dụng tốt vào việc tổ chức dạy học VL ở trƣờng THPT o đ , ch ng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học một số kiến thức vật lý 11 trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu của mình với mong muốn ƣớc đầu sẽ g p một phần vào việc phát triển tính tích cực nhận thức của HS trong học tập môn VL, qua đ nâng cao hiệu quả ạy học ộ môn Vật lý ở trƣờng THPT 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Đề xuất quy trình khai thác, xây dựng, sử dụng kênh hình và vận dụng quy trình này vào tổ chức dạy học một số kiến thức VL lớp qua đ ph t triển tính tích cực nhận thức của HS trong học tập môn VL ở trƣờng THPT. 3. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu đề xuất đƣợc quy trình khai thác, xây dựng, sử dụng kênh hình và vận dụng hợp lý các quy trình này vào tổ chức dạy học VL thì có thể phát triển đƣợc tính tích cực nhận thức của HS trong dạy học môn VL ở trƣờng THPT. 4 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Đối tƣợng nghiên cứu là hoạt động dạy và học VL ở trƣờng THPT với việc sử dụng kênh hình. 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nghiên cứu đề xuất quy trình khai thác, xây dựng, sử dụng kênh hình và vận dụng trong tổ chức dạy học c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” thuộc chƣơng trình Vật lý lớp 11 nâng cao THPT. 6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu đề ra, đề tài tập trung thực hiện những vấn đề cụ thể sau: - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong tổ chức dạy học một số kiến thức VL ở trƣờng THPT. - Nghiên cứu đặc điểm, nội dung chƣơng trình VL nâng cao và phân tích đặc điểm c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” - Tìm hiểu thực trạng của việc khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học VL ở trƣờng THPT trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế và tỉnh Quảng Bình.
5 - Đề xuất quy trình khai thác, xây dựng kênh hình trong tổ chức dạy học VL, từ đ xây ựng hệ thống ho tƣ liệu kênh hình trong tổ chức dạy học c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ”. - Đề xuất quy trình sử dụng kênh hình trong tổ chức dạy học một số kiến thức VL ở trƣờng THPT nhằm phát triển tính tích cực nhận thức của HS. - Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” c sử dụng quy trình làm việc với kênh hình. - Thực nghiệm sƣ phạm nhằm kiểm nghiệm và đ nh gi tính khả thi của việc vận dụng c c quy trình đã đề xuất trong tổ chức dạy học VL ở trƣờng THPT qua đ nhằm phát triển tính tích cực của HS. 7 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu c c văn iện của Đảng, chính s ch của Nhà nƣớc, c c chỉ thị của ộ Gi o ục và Đào tạo về vấn đề đổi mới mục tiêu, nội ung và phƣơng ph p ạy học hiện nay ở trƣờng THPT. - Nghiên cứu c c công trình hoa học ao gồm: c c tạp chí hoa học, c c ỷ yếu hội nghị, c c luận văn, luận n liên quan để làm rõ vấn đề cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài - Nghiên cứu cơ sở tâm lý học, gi o ục học và lý luận ạy học theo hƣớng phát triển tính tích cực nhận thức của HS để đề xuất quy trình xây ựng và sử ụng ênh hình, c c hình thức sử ụng ênh hình trong ạy học VL. - Nghiên cứu nội ung chƣơng trình SGK Vật lý lớp N , đặc iệt nội ung c c chƣơng “Từ trƣờng”, “ ảm ứng điện từ” 7.2. Phương pháp nghiên cứu thực ti n - Điều tra GV c c trƣờng THPT về thực trạng của việc sử dụng kênh hình trong dạy học c c chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” ở một số trƣờng THPT. - Thông qua các phiếu câu hỏi để điều tra mức độ hứng thú học tập bộ môn VL của HS n i chung và hi c sử ụng ênh hình trong ạy học môn VL n i riêng 7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sƣ phạm ở một số trƣờng THPT nhằm đ nh gi hiệu quả của quá trình dạy học với việc sử dụng kênh hình trong chƣơng “Từ trƣờng” và “ ảm ứng điện từ” Vật lý 11 NC.
6 7.4. Phương pháp thống kê toán học. Sử dụng c c phƣơng ph p thống ê to n học để xử lý ết quả thực nghiệm sƣ phạm. Từ ết quả đ c thể iểm định giả thuyết thống ê và đ nh gi sự h c iệt trong ết quả học tập của hai nh m TN và Đ . 8 NHỮNG Đ NG G P MỚI CỦA LUẬN ÁN 8.1. m t uận - Góp phần hệ thống h a cơ sở lý luận về kênh hình, việc khai thác, xây dựng, sử dụng kênh hình trong việc phát triển tính tích cực nhận thức của HS. - Đề xuất đƣợc quy trình khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình nhằm phát triển tính tích cực nhận thức của HS trong dạy học VL ở trƣờng THPT. 8.2. V m t thực ti n - Xây dựng đƣợc một số tƣ liệu kênh hình, từ đ xây ựng hệ thống ho tƣ liệu kênh hình trong c c chƣơng “Từ trƣờng” và ” ảm ứng điện từ” với 205 hình tĩnh và 9 hình động Đây c thể coi là nguồn tƣ liệu tham khảo cho GV dạy VL ở c c trƣờng THPT. - Thiết kế đƣợc một số tiến trình dạy học một số bài trong chƣơng” Từ trƣờng”, “ ảm ứng điện từ” với việc sử dụng quy trình làm việc với kênh hình nhằm phát triển tính tích cực nhận thức cho HS ở trƣờng THPT. 9. CẤU TRÚC LUẬN ÁN Luận n c cấu tr c nhƣ sau - Phần mở đầu - Phần nội dung gồm 4 chƣơng hương : Tổng quan về vấn đề nghiên cứu hương 2: ơ sở lý luận và thực tiễn của việc khai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông hương : hai thác, xây dựng và sử dụng kênh hình dùng trong dạy học chương “Từ trường”,“ ảm ứng điện từ” Vật lý lớp 11 trung học phổ thông hương 4: Thực nghiệm sư phạm - Phần kết luận - ông trình liên quan đến luận n đã đƣợc công bố - Phần tài liệu tham thảo - Phần phụ lục
7 NỘI DUNG CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Các nghiên cứu về kênh hình trong dạy học nói chung ạy học ằng phƣơng ph p trực quan là một nguyên tắc ra đời từ rất sớm và đƣợc sử ụng từ lâu trong qu trình truyền đạt tri thức và ạy học ân gian xƣa c câu: “Trăm nghe hông ằng một thấy, trăm thấy hông ằng một làm” ảm gi c chính là ênh thu nhận c c loại thông tin phong ph và sinh động từ thế giới ên ngoài ảnh hƣởng quan trọng đến nhận thức cao hơn sau này Không c nguyên vật liệu quan trọng với cảm gi c thì hông thể c nhận thức cao hơn V I Lênin cho rằng: “ ảm giác là nguồn gốc duy nhất của hiểu biết”. Ngày nay các nhà triết học c n chỉ ra vai tr của từng loại cảm gi c trong việc thu nhận tƣ tƣởng từ thế giới h ch quan: vị gi c %; x c gi c 5%; hứu gi c 3 5%; thính giác 11%; thị gi c 83% ảm gi c là nguồn cung cấp những nguyên vật liệu cho chính c c hình thức nhận thức cao hơn V I Lênin đã viết: “Ngoài thông qua cảm giác, chúng ta không thể nào nhận thức được bất cứ một hình thức nào của vật chất, cũng như bất cứ hình thức nào của vận động”, “tiền đề đầu tiên của lí luận về nhận thức chắc chắn nói rằng cảm giác là nguồn gốc duy nhất của hiểu biết” và “tất cả hiểu biết đều bắt nguồn từ kinh nghiệm, từ cảm giác, tri giác” [32], tức là theo Lênin, nếu hông c cảm gi c an đầu thì ch ng ta hông thể hiểu gì về hình thức vật chất c tƣ tƣởng về ạy học ằng phƣơng ph p trực quan đã đƣợc hình thành và ph t triển ởi c c nhà gi o ục học, c c nhà triết học từ rất sớm Mongtenho 533- 59 , là nhà gi o ục ngƣời Ph p, đƣợc coi là một trong những ông tổ sƣ phạm ở châu u ng chủ trƣơng ạy học ằng hoạt động, ằng quan s t trực tiếp và ằng sự tiếp x c với sự vật trong đời sống hằng ngày [36]. ng quan điểm với Montenho là Jan mot Komens y 59 -1670) - nhà gi o ục ộng h a S c Đ ng g p lớn nhất của ông là đã tổng ết và ph t triển inh nghiệm tích lũy đƣợc về trực quan và p ụng n một c ch c ý thức về qu trình ạy học ng cho rằng nếu ch ng ta muốn ạy cho HS iết c c sự vật một c ch vững chắc, đ ng đắn thì cần phải ạy quan s t và qua chứng minh ằng cảm tính ạy học ựa vào cảm gi c càng nhiều thì iến thức càng chính x c Tuy nhiên hạn chế của ông đ là ranh giới giữa cảm gi c và tƣ uy trong nguyên tắc trực quan chƣa đƣợc phân iệt rõ ràng [8], [21].
8 Thời kỳ này cũng c John Loc e - một triết gia ngƣời Anh. Ông tin rằng ngƣời ta sinh ra với tâm trí nhƣ một tờ giấy trắng, kiến thức mà con ngƣời thu đƣợc nhờ vào c c thông tin đem lại từ giác quan. Vì vậy việc dạy học cần bắt đầu từ c c điều đơn giản đến phức tạp, từ cụ thể đến tƣ uy trừu tƣợng [36]. Sang đến thế ỷ 9, nền tảng của gi o ục hiện đại đã đƣợc hình thành Nhà gi o ục Thụy Sĩ là Johann Heinnich Pestalozzi (1746- 8 7 đƣợc thôi th c ởi c c công trình của Jean-Jacques Rousseau đã ph t triển phƣơng ph p ạy học ựa trên thế giới tự nhiên và gi c quan Pestalozzi thành lập c c trƣờng ở Thụy Điển và Đức để đào tạo GV và gi o ục trẻ em ũng nhƣ Loc e và Rousseau, Pestalozzi tin rằng iến thức ắt nguồn từ cảm x c và cho rằng việc giảng ạy phải sử ụng c c giác quan, tức là“việc ạy học phải ắt đầu từ trực quan sinh động tới tƣ uy trừu tƣợng” Trực quan ở Pestalozzi đƣợc xem là điểm tựa để iến những iểu tƣợng chƣa rõ ràng thành những iểu tƣợng rõ ràng, chính x c Nhƣ vậy, đ ng g p của ông chính là đã ph t triển c c nguyên tắc trực quan và hƣớng đến việc gắn liền tri gi c cảm tính với sự ph t triển của tƣ uy[44] ng đã nhìn thấy ở tính trực quan hông chỉ c phƣơng tiện nhận thức mà c n c con đƣờng làm ph t triển trí tuệ của HS Sau Pestalozzi, V G elinx i 8 - 848 , nhà gi o ục Liên Xô, là ngƣời c đ ng g p đ ng ể trong sự ph t triển lý thuyết trực quan trong ạy học ng cho rằng ạy học cần phải ựa trên những iểu tƣợng của trẻ em đã thu nhận đƣợc trong qu trình quan s t thế giới hiện thực ũng nhƣ Pestalozzi, tƣ tƣởng trực quan của elinx i gắn liền với tƣ tƣởng ạy học ph t triển elinx i xem c c gi c quan và ộ não nhƣ là hai lực lƣợng cần thiết hỗ trợ cho nhau [42]. Tiếp sau đ , K Đ Usinx i 8 4- 87 và c c học tr của ông đã tiếp tục ph t triển nguyên tắc trực quan này trên cơ sở c c thành tựu của Tâm lý học và Sinh học đây, nguyên tắc trực quan trong ạy học đã đƣợc nâng lên một trình độ cao hơn ng quan niệm rằng, giảng ạy hông ựa trên h i niệm và những từ trừu tƣợng mà ựa trên những hình ảnh cụ thể đƣợc trẻ em tiếp thu trực tiếp Đ là những hình ảnh đƣợc tiếp thu ngay trong hi học ƣới sự hƣớng ẫn của GV hoặc những hình ảnh đƣợc tiếp thu từ trƣớc o đứa trẻ tự quan s t mà GV c thể tìm thấy đƣợc trong tâm hồn đứa trẻ và căn cứ vào đ để xây ựng việc giảng ạy ng cho rằng đối với HS phƣơng ph p ạy học trực quan là phƣơng ph p giảng ạy đặc iệt và quan trọng nhất, ông chủ trƣơng sử ụng tranh ảnh trong hoạt động giảng ạy [27].
9 Nhƣ vậy nếu nhƣ omenx i chƣa phân iệt đƣợc giữa cảm gi c và tƣ uy, thì Usinx i cho rằng: cảm gi c cung cấp tài liệu cho hoạt động trí tuệ, c n trực quan là c i an đầu và là nguồn gốc của mọi tri thức Tuy nhiên, hạn chế của Usinx i là đã phủ nhận ản chất của qu trình nhận thức ng cho rằng, ản chất của c c đối tƣợng trong thế giới vật chất ch ng ta hông thể hiểu hết đƣợc, ch ng ta chỉ quan s t đƣợc c c hiện tƣợng hính vì vậy, trực quan mà ông sử ụng chỉ là để nhận thức c c hiện tƣợng chứ hông phải là nhận thức ản chất [33]. àn về tƣ tƣởng ạy học của vấn đề trực quan, N Leonchiev 9 3- 979 cho rằng: vì ý thức là ết quả của một qu trình c nội ung đƣợc hƣớng vào một mục đích x c định, nên việc đƣa tài liệu trực quan vào ạy học ít nhất cũng tính đến hai yếu tố tâm lý sau: một là, tài liệu trực quan phải đ ng vai tr cụ thể nào trong việc lĩnh hội và hai là nội ung vật thể của tài liệu trực quan này c quan hệ nhƣ thế nào đối với đối tƣợng cần phải đƣợc ý thức và cần phải đƣợc lĩnh hội [33]. Nhƣ vậy c thể n i rằng, trực quan trong ạy học là một nguyên lý ạy học mà theo nguyên lý này học sinh tiếp thu đƣợc iến thức mới nhờ c c gi c quan, tri gi c trực tiếp c c sự vật, hiện tƣợng trong thực tiễn [66]. Sang thế ỷ , một số công trình nghiên cứu về ênh hình cũng đƣợc tiến hành Điển hình, năm 979, John rans or và c c đồng nghiệp của ông đã tiến hành một số nghiên cứu nổi tiếng trên hình ảnh và học tập. Họ x c định rằng một ức tranh c thể làm tăng sự hiểu iết và gợi lại trí nhớ ằng c ch cung cấp một ối cảnh trƣớc hi HS đọc một đoạn văn Levie và Lentz 98 đã tiến hành 55 nghiên cứu điều tra về sự t c động của hình ảnh đến việc hai th c thông tin học tập từ s ch gi o hoa Họ h ng định rằng những nghiên cứu này đã cung cấp minh chứng chính x c, tích cực của hình ảnh trong việc học tập c liên quan đến s ch gi o khoa ao gồm cả việc tìm hiểu ài và ôn lại ài cũ Một vài năm sau đ , Levin đã tổng ết những ƣu điểm của c c ết quả nghiên cứu trên vai tr của hình ảnh trong học tập, theo c ch này thì hình ảnh tƣơng t c với c c văn ản để tạo ra c c mức độ của sự hiểu iết và trí nhớ và n hơn h n việc tiếp nhận thông tin chỉ từ văn ản.