Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua việc tổ chức dạy học một số chủ đề phần động học, động lực học Vật lí lớp 10 trung học phổ thông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:223

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm đề xuất và vận dụng các biện pháp tổ chức dạy học một số chủ đề phần động học, động lực học Vật lý lớp 10 THPT thông qua các hoạt động trải nghiệm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua việc tổ chức dạy học một số chủ đề phần động học, động lực học Vật lí lớp 10 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ____________________________________ BÙI NGỌC NHÂN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ____________________________________ BÙI NGỌC NHÂN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 9140111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ PGS.TS. TRẦN HUY HOÀNG NGHỆ AN - 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, các kết quả nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. Nghệ An, tháng 12 năm 2020 Tác giả luận án Bùi Ngọc Nhân
ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Nhị, PGS.TS. Trần Huy Hoàng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học chuyên ngành lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí của cơ sở đào tạo sau đại học, trường Đại học Vinh đã quan tâm giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Sở Giáo dục và Đào tạo Quảng Bình, các phòng, ban Sở, cơ quan cử tác giả đi làm NCS; cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo, học sinh của các trường trung học phổ thông đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu về điều tra thực trạng dạy học vật lí và thực nghiệm sư phạm. Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình và người thân, các đồng nghiệp và bạn bè đã động viên, giúp đỡ về mọi mặt trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Nghệ An, tháng 12 năm 2020 Tác giả luận án Bùi Ngọc Nhân
iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN......................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................. iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ vi DANH MỤC BẢNG, BIỂU ................................................................................. vii DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH................................................................................. ix MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.................................... 7 1.1. Các nghiên cứu về phát triển năng lực sáng tạo của học sinh .................. 7 1.1.1. Các nghiên cứu về phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở nước ngoài ...................................................................................................... 7 1.1.2. Các nghiên cứu ở trong nước .............................................................. 17 1.2. Các nghiên cứu về hoạt động trải nghiệm theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh .............................................................................. 23 1.2.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài ............................................................. 23 1.2.2. Các nghiên cứu ở trong nước .............................................................. 26 Kết luận chương 1 ........................................................................................ 31 CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG ................................. 32 2.1. Năng lực. Năng lực sáng tạo .................................................................. 32 2.1.1. Năng lực ............................................................................................. 32 2.1.2. Năng lực sáng tạo ............................................................................... 38 2.1.3. Đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý ............ 41 2.2. Một số phương pháp và kỹ thuật dạy học trong dạy học vật lí nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh...................................................... 51 2.3. Thực trạng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học Vật lí ở các trường trung học phổ thông ....................................................... 54 2.4. Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý ............................................................................................................. 59
iv 2.4.1. Biện pháp 1: Xây dựng chủ đề dạy học theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh .............................................................................. 59 2.4.2. Biện pháp 2: Vận dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực, tăng cường các hoạt động tương tác, trao đổi theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ..................................................................... 64 2.4.3. Biện pháp 3: Tổ chức hoạt động trải nghiệm chú trọng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong một số chủ đề dạy học Vật lí .............. 67 Kết luận chương 2 ........................................................................................ 72 CHƯƠNG 3. TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN “ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC” VẬT LÍ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH ... 74 3.1. Một số đặc điểm phần “động học và động lực học” Vật lí lớp 10 trung học phổ thông hiện hành............................................................................... 74 3.2. Thiết kế một số chủ đề dạy học phần “động học và động lực học” Vật lí lớp 10 trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua hoạt động trải nghiệm .................................................... 75 3.2.1. Nguyên tắc thiết kế chủ đề theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh .................................................................................................. 75 3.2.2. Các nguồn dữ liệu thiết kế các chủ đề dạy học ................................... 75 3.2.3. Thiết kế một số chủ đề ........................................................................ 76 Kết luận chương 3 ...................................................................................... 127 CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM....................................................... 128 4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................... 128 4.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm........................................................... 128 4.3. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .......................................................... 128 4.4. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ......................................................... 129 4.5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.......................................................... 129 4.6. Vòng thực nghiệm thứ nhất ................................................................. 131 4.7. Vòng thực nghiệm thứ hai ................................................................... 138 Kêt luận chương 4 ...................................................................................... 146 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 146
v DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .................................................................................... 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 150 PHẦN PHỤ LỤC ................................................................................................... 1 PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG GIÁO VIÊN (SỐ 1) ...... 1 PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG GIÁO VIÊN (SỐ 2) ............................ 2 PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG HỌC SINH.................... 3 PHỤ LỤC 3: DANH SÁCH TRƯỜNG ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG .......... 4 PHỤ LỤC 4. DỰ ÁN HỌC TẬP 1 XÂY DỰNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BỘ THÍ NGHIỆM NHẰM PHỤC VỤ DẠY HỌC CHƯƠNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC............................................................. 5 PHỤ LỤC 5: DỰ ÁN LẮP RÁP “HỆ THỐNG CẢNH BÁO PHƯƠNG TIỆN VƯỢT QUÁ TỐC ĐỘ” ..................................................................... 11 PHỤ LỤC 6: GIỚI THIỆU BỘ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT .............................................................................................................. 16 PHỤ LỤC 7:................................................................................................. 18 PHỤ LỤC 8: ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM ...... 33 PHỤ LỤC 9: DANH SÁCH KẾT QUẢ TỔNG HỢP ĐÁNH GIÁ CÁC TIÊU CHÍ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LỚP THỰC NGHIỆM VÀ ĐỐI CHỨNG ....................................................................... 38 PHỤ LỤC 10: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CỦA HỌC SINH ................................................. 52
vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Từ viết đầy đủ 1. DHVL Dạy học vật lí 2. GQVĐ Giải quyết vấn đề 3. GV Giáo viên 4. HS Học sinh 5. KN Kỹ năng 6. KT Kiến thức 7. NLST Năng lực sáng tạo 8. THCS Trung học cơ sở 9. ThN Thực nghiệm 10. THPT Trung học phổ thông 11. TCĐG Tiêu chí đánh giá
vii DANH MỤC BẢNG, BIỂU Trang Bảng Bảng 2.1. Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo ................................. 48 Bảng 2.2. Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo ................................ 50 Bảng 2.3. Kết quả mức độ thực hiện kiểm tra đánh giá phát triển NLST.............. 56 Bảng 2.4. Kết quả mức độ tương tác với bạn bè ................................................... 57 Bảng 2.5. Kết quả chú trọng kiểm tra đánh giá hoạt động trải nghiệm ................. 59 Bảng 2.6. So sánh phương pháp học tập qua trải nghiệm với các phương pháp khác ....................................................................................................................... 68 Bảng 2.7. Khung thiết kế bài học Hiểu - Làm - Cảm ............................................ 70 Bảng 2.8. Ví dụ minh họa khung thiết kế bài học Hiểu - Làm - Cảm ................... 71 Bảng 3.1. Mô tả hoạt động nội dung 1 .................................................................. 79 Bảng 3.2. Số liệu thu được sau mỗi lần đo ở nội dung 1 ....................................... 87 Bảng 3.3. Mô tả hoạt động nội dung 2 .................................................................. 94 Bảng 3.4. Mô tả hoạt động nội dung 3 Chế tạo thiết bị cảnh báo tốc độ đảm bảo an toàn giao thông ............................................................................................... 104 Bảng 3.5. Mô tả hoạt động nội dung 1: Lực ma sát, tác dụng của lực ma sát ..... 111 Bảng 3.6. Mô tả hoạt động nội dung 2: Xác định hệ số ma sát trượt .................. 121 Bảng 4.1. Kết quả tổng hợp đánh giá các tiêu chí năng lực sáng tạo của học sinh ban đầu khi tiến hành thực nghiệm ..................................................................... 133 Bảng 4.2. Kết quả tổng hợp đánh giá các tiêu chí năng lực sáng tạo của học sinh sau khi tiến hành thực nghiệm............................................................................. 133 Bảng 4.3. Các thông số thống kê thực nghiệm vòng 1 ........................................ 136 Bảng 4.4. Kết quả ban đầu NLST của 10 HS khi thực hiện thực nghiệm ........... 139 Bảng 4.5. Kết quả đánh giá NLST của 10 HS sau khi thực nghiệm ................... 140 Bảng 4.6. Đánh giá và đường phát triển năng lực của HS Phan Tiến A1 qua quá trình thực nghiệm ................................................................................................ 141 Bảng 4.7. Đánh giá và đường phát triển năng lực của HS Đinh Trịnh Ngọc A2 qua quá trình thực nghiệm................................................................................... 142 Bảng 4.8. Đánh giá và đường phát triển năng lực của HS Phạm Quốc B1 qua quá trình thực nghiệm ......................................................................................... 143 Bảng 4.9. Kết quả xác định các thông số thống kê thực nghiệm vòng 2 ............. 145
viii Biểu đồ Biểu đồ 2.1. Nhận thức của GV về mức độ cần thiết dạy học phát triển NLST .... 55 Biểu đồ 2.2. Tần suất vận dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực ... 55 Biểu đồ 2.3. Tần suất trao đổi của HS với GV trong giờ học Vật lí ...................... 56 Biểu đồ 2.4. Về nhận thức của giáo viên, về vai trò của hoạt động trải nghiệm .... 57 Biểu đồ 2.5. Mức độ đưa hoạt động trải nghiệm vào quá trình dạy học ................ 58 Biểu đồ 4.1. Mô tả sự phát triển năng lực của từng học sinh trong một nhóm học tập................................................................................................................. 134 Biểu đồ 4.2: Phân phối điểm số và tần suất luỹ tích lớp thực nghiệm 10A1 ....... 134 Biểu đồ 4.3: Phân phối điểm số và tần suất luỹ tích lớp đối chứng 10A8 ........... 135 Biểu đồ 4.4. Mô tả sự phát triển năng lực của từng học sinh trong một nhóm học tập................................................................................................................. 140 Biểu đồ 4.5. Đường phát triển năng lực HS Phan Tiến A1 ................................. 141 Biểu đồ 4.6. Đường phát triển năng lực HS Đinh Trịnh Ngọc A2 ...................... 142 Biểu đồ 4.7. Đường phát triển năng lực HS Phạm Quốc B1 ............................... 143 Biểu đồ 4.8. Phân phối điểm số và tần suất luỹ tích lớp thực nghiệm 10A1 ....... 144 Biểu đồ 4.9. Phân phối điểm số và tần suất luỹ tích lớp đối chứng 10A2 ........... 145
ix DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH Trang Sơ đồ Sơ đồ 2.1. Mô hình chung cấu trúc năng lực ........................................................ 35 Sơ đồ 2.2. Cấu trúc của năng lực theo các nguồn lực hợp thành. .......................... 36 Sơ đồ 2.3. Chuyển hóa những kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết những tình huống mới và xảy ra trong môi trường mới .................................................. 36 Hình Hình 2.1 Cấu trúc năng lực theo mô hình tảng băng ............................................. 36 Hình 2.2. Quan điểm của Freud về tư duy của con người, tảng băng tâm trí ........ 39 Hình 3.1. Đồ thị chuyển động của vật ................................................................... 85 Hình 3.2. HS Quan sát chuyển động đoàn tàu trong hoạt động trải nghiệm.......... 86 Hình 3.3. Đồ thị S=S(t) ......................................................................................... 87 Hình 4.5. HS quan sát đặc điểm chuyển động biến đổi của vật qua mô hình ...... 144 Hình 4.6. HS nghiên cứu vật chuyển động tròn đều............................................ 144
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Những năm gần đây, khoa học công nghệ phát triển như vũ bão, các thành tựu của nó đã nhanh chóng thâm nhập mạnh mẽ vào mọi mặt đời sống xã hội. Nhân loại thực sự bước vào thế kỷ của nền kinh tế tri thức, của toàn cầu hóa và hội nhập quốc tế một cách sâu sắc, cùng với đó là sự cạnh tranh gay gắt về trình độ nguồn lực. Cuộc cách mạng 4.0 đang hiện hữu từng ngày từng giờ, tác động mạnh mẽ đến mọi lĩnh vực, nó làm cho cuộc sống biến đổi không ngừng. Đặc điểm của lao động hiện đại là lao động sáng tạo, luôn đổi mới công nghệ để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, vì vậy, đổi mới sáng tạo luôn luôn gắn liền với quá trình phát triển. Bối cảnh đó đặt ra cho hệ thống giáo dục đào tạo nước ta những cơ hội và thách thức mới. Trước hết Giáo dục phổ thông phải nhanh chóng đổi mới mục tiêu, nội dung, phương pháp nhằm đáp ứng được yêu cầu của xã hội. Nghị quyết 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hội nghị Ban chấp hành Trung ương 8 (khóa XI) đã chỉ rõ: Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời [2], [1]. Như vậy, mục tiêu của giáo dục phổ thông đã được khẳng định với những quan điểm mới là hình thành phẩm chất năng lực, định hướng nghề nghiệp và đào tạo nhân tài, đây là những quan điểm chi phối toàn bộ việc xây dựng nội dung chương trình và phương thức dạy học ở phổ thông. Học sinh phổ thông phải được trang bị kiến thức nền tảng, phải được phát triển đầy đủ về thể chất và tinh thần, phát huy được mọi tiềm năng sáng tạo của con người [73]. Chương trình Giáo dục phổ thông năm 2018 xác định mục tiêu giáo dục
2 phổ thông là giúp học sinh phát triển hài hoà về thể chất và tinh thần, có phẩm chất và năng lực để trở thành người công dân tốt. Các phẩm chất cần hình thành là: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm. Các năng lực chung cần hình thành là: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Những năng lực đặc thù được hình thành, phát triển thông qua các môn học và hoạt động giáo dục là: Năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mỹ, năng lực thể chất. Ngoài ra, chương trình giáo dục phổ thông còn góp phần phát hiện, bồi dưỡng năng lực đặc biệt (năng khiếu) của học sinh. Đối với môn Vật lí, quan điểm xây dựng chương trình cũng đã nêu rất cụ thể: “Chương trình môn Vật lí được xây dựng theo hướng mở, thể hiện ở việc không quy định chi tiết về nội dung dạy học mà chỉ quy định những yêu cầu học sinh cần đạt; chỉ đưa ra các định nghĩa cụ thể cho các khái niệm trong trường hợp có những cách hiểu khác nhau. Căn cứ vào các yêu cầu cần đạt, các tác giả sách giáo khoa chủ động, sáng tạo trong việc triển khai các nội dung dạy học cụ thể theo yêu cầu phát triển chương trình. Trên cơ sở bám sát mục tiêu và đáp ứng yêu cầu cần đạt của Chương trình môn Vật lí, giáo viên có thể lựa chọn, sử dụng một hay kết hợp nhiều sách giáo khoa, nhiều nguồn tư liệu khác nhau để dạy học. Trong một lớp, thứ tự dạy học các chủ đề (bao gồm các chủ đề bắt buộc và các chuyên đề tự chọn) là không cố định “cứng”, các tác giả sách giáo khoa, giáo viên có thể sáng tạo một cách hợp lí, sao cho không làm mất logic hình thành kiến thức, kĩ năng và không hạn chế cơ hội hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh. Thứ tự dạy học các chủ đề được thực hiện sao cho chủ đề mô tả hiện tượng vật lí được thực hiện trước để cung cấp bức tranh toàn cảnh về hiện tượng, sau đó đến chủ đề giải thích và nghiên cứu hiện tượng để cung cấp cơ sở vật lí sâu hơn, rồi đến chủ đề ứng dụng của hiện tượng đó trong khoa học hoặc thực tiễn” [15, tr.4]. Về phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học môn Vật lý
3 gắn liền với việc triển khai thực hiện trong chương trình mới và cũng được nêu rõ: “Giải quyết vấn đề và sáng tạo là một đặc thù của hoạt động tìm hiểu khoa học. Ở môn Vật lí, năng lực này được hình thành, phát triển trong đề xuất vấn đề, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí - những nội dung xuyên suốt từ cấp tiểu học đến cấp trung học phổ thông và được hiện thực hoá thông qua các mạch thực hành, trải nghiệm với các mức độ khác nhau. Năng lực này cũng được hình thành và phát triển thông qua việc vận dụng kiến thức, kĩ năng vật lí để giải quyết các vấn đề thực tiễn” [15, tr.32]. Như vậy, việc dạy học hướng đến phát triển năng lực là vấn đề cốt yếu trong quá trình thực hiện chương trình giáo dục phổ thông mới, trong đó làm thế nào để phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là vấn đề cần nghiên cứu làm rõ. Phần lớn giáo viên hiện nay vẫn quen thuộc với phương pháp dạy học truyền thống, chủ yếu là truyền thụ kiến thức nên họ thực sự gặp khó khăn khi tổ chức hoạt động dạy học với các nội dung mới, mục tiêu mới, họ không biết phải tổ chức dạy học như thế nào để phát triển năng lực sáng tạo. Học sinh phải được tổ chức hoạt động học tập ra sao để vừa nhanh chóng lĩnh hội được kiến thức, đồng thời hình thành và phát triển được những phẩm chất và năng lực như mong muốn. Mặc dầu đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực sáng tạo và cũng đã có những chương trình, dự án triển khai, nhưng việc thực hiện cụ thể trong môn Vật lí như thế nào vẫn cần được tiếp tục nghiên cứu trong thực tế dạy học hiện nay. Giai đoạn định hướng nghề nghiệp trong chương trình giáo dục phổ thông có ý nghĩa rất quan trong đối với lứa tuổi học sinh. Trong đó, chương trình vật lý lớp 10, phần động học, động lực học được thực hiện từ đầu cấp học. Nếu ngay từ đầu học sinh được tiếp cận phương pháp dạy học phù hợp với mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông thì sẽ mang lại hiệu quả giáo dục tốt cho cả quá trình thực hiện ở cấp học [6], [7], [9], [13], [14], [43]. Xuất phát từ những nhận thức và tình hình thực tế ở trên chúng tôi thấy
4 cần tiến hành nghiên cứu tìm các biện pháp giúp giáo viên để họ có một cách nhìn đầy đủ về dạy học phát triển năng lực sáng tạo, qua đó biết cách tổ chức các hoạt động dạy học với chương trình hiện nay và những năm tiếp theo khi chương trình giáo dục phổ thông mới được triển khai rộng rãi. Hy vọng kết quả nghiên cứu cũng sẽ góp phần đổi mới hoạt động dạy học, từ đó giúp cho học sinh vừa nắm được kiến thức một cách vững chắc, vừa phát triển được năng lực sáng tạo đáp ứng được những yêu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội. Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài mang tên: “Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua việc tổ chức dạy học một số chủ đề phần động học, động lực học Vật lí lớp 10 trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Đề xuất và vận dụng các biện pháp tổ chức dạy học một số chủ đề phần động học, động lực học Vật lý lớp 10 THPT thông qua các hoạt động trải nghiệm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở trường THPT - Dạy học theo chủ đề trong dạy học vật lí ở trường THPT. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Hoạt động dạy học vật lý ở trường THPT - Phần động học, động lực học, Vật lí lớp 10 THPT. 4. Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất và vận dụng được các biện pháp tổ chức dạy học các chủ đề thông qua các hoạt động trải nghiệm một số kiến thức phần động học, động lực học vật lý lớp 10 THPT thì sẽ phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
5 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc dạy học phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong xu thế đổi mới dạy học hiện nay. 5.2. Nghiên cứu thực trạng dạy học hiện nay ở trường THPT trong việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, đặc biệt thực trạng dạy học phần động học, động lực học Vật lí lớp 10. 5.3. Nghiên cứu đề xuất các biện pháp tổ chức dạy học các chủ đề thông qua các hoạt động trải nghiệm một số kiến thức phần động học, động lực học vật lý lớp 10 THPT nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 5.4. Xây dựng tiến trình dạy học một số chủ đề trong phần động học, động lực học vật lí lớp 10 theo các biện pháp đề xuất nhằm phát triển năng lực sáng tạo của HS. 5.5. Thực nghiệm sư phạm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp lý thuyết: Nghiên cứu những tài liệu liên quan đến đề tài, phân tích - tổng hợp những nội dung khoa học, xây dựng cơ sở lý luận về tổ chức dạy học phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí. 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát, điều tra thực trạng việc tổ chức dạy học phát triển NLST ở trường THPT, dùng phiếu khảo sát, phỏng vấn trực tiếp đội ngũ giáo viên và học sinh. 6.3. Phương pháp thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm, kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài. 6.4. Phương pháp thống kê toán học: Xử lí các số liệu kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm bằng công cụ toán học thống kê. 7. Đóng góp mới của luận án 7.1. Đóng góp về mặt lí luận - Góp phần làm sáng tỏ thêm cơ sở lí luận về dạy học phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình tổ chức dạy học môn Vật lí ở cấp THPT
6 hiện nay. - Đề xuất 3 biện pháp tổ chức hoạt động dạy học chủ đề thông qua hoạt động trải nghiệm nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 7.2. Đóng góp về mặt thực tiễn - Xây dựng được 2 chủ đề dạy học phần động học, động lực học chất điểm theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. - Thiết kế được tiến trình tổ chức dạy học 2 chủ đề với các hoạt động trải nghiệm trong phần động học, động lực học Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 8. Cấu trúc của luận án Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo, Danh mục các bài báo liên quan đến đề tài luận án và phụ lục, luận án có cấu trúc gồm 04 chương: Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu (24 trang) Chương 2. Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông (42 trang) Chương 3. Tổ chức dạy học một số chủ đề phần “Động học và Động lực học” Vật lí 10 trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh (54 trang) Chương 4. Thực nghiệm sư phạm (21 trang)
7 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1. Các nghiên cứu về phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 1.1.1. Các nghiên cứu về phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở nước ngoài Khoa học sáng tạo khởi nguồn từ rất xa xưa, khi loài người xuất hiện thì khoa học sáng tạo đã bắt đầu hiện hữu để phục vụ cho nhu cầu con người. Từ việc tìm ra phương thức săn bắt hái lượm, cho đến việc vận dụng sáng tạo những điều kiện môi trường xung quanh để sống, tồn tại và phát triển là những minh chứng cho sự tồn tại của khoa học sáng tạo dù đó chỉ là những mầm mống hay những biểu hiện ban đầu. Nhiều công trình nghiên cứu cho rằng vào cuối thế kỉ thứ II, Pappus đã là người tiên phong khẳng định sự xuất hiện của khoa học sáng tạo (Heuristics) tại thành phố Alexandria. Có thể nói, ông là người đặt nền móng chính thức cho khoa học sáng tạo. Đây là ý tưởng khởi thuỷ của các khoa học về sáng tạo với những tìm hiểu đầu tiên về các phương pháp, quy tắc sáng chế, phát minh trong mọi lĩnh vực khoa học, kĩ thuật, văn hoá - nghệ thuật [77], tr.6]. Khoa học Heuristics tồn tại gần 17 thế kỉ (từ thế kỉ III đến thế kỉ XX). Trong suốt quá trình tồn tại của mình, khoa học này rất quan tâm đến vấn đề sáng tạo nhưng các thành tựu đạt được cũng rất khiêm tốn và dần dần bị lãng quên bởi nó chưa đi đến bản chất của khoa học sáng tạo. Giai đoạn Khai sáng ở Anh quốc đã tạo tiền đề cho những nghiên cứu thực nghiệm. Khai sáng đã tạo ra cơ sở triết học và xã hội cho sự đối lập với chính quyền (tôn giáo, chế độ quân chủ và các thế lực chính trị khác), cùng với đó là sự lớn mạnh của khoa học chống lại tư tưởng của chính quyền. Những cơ sở này tạo điều kiện cho sự đáp ứng nhu cầu cấp thiết của tự do ngôn luận, báo chí và tự do cá nhân. Tự do trong tranh luận, chẳng hạn, là điều kiện cốt lõi của tư duy duy lý thể hiện hàng ngày và được củng cố bởi các chứng cứ khoa học.
8 Tất cả những ý tưởng đó được đưa ra tranh luận và được định hình trong thế kỷ 18 và 19. [52], tr.8] Cuối thế kỉ XIX đầu thế kỉ XX, khoa học sáng tạo bắt đầu phát triển dựa trên thành tựu của cách mạng khoa học - kĩ thuật. Cùng lúc này, bên cạnh các nhà khoa học cơ bản thì những chuyên gia về tư duy sáng tạo cũng như các nhà Tâm lí học bắt đầu nhập cuộc, Từ đây, sáng tạo mới được nghiên cứu trên cả diện rộng và sâu. Từ những nghiên cứu chuyên biệt về sáng tạo của các nhà toán học các nhà khoa học khác cũng bắt đầu chuyên tâm khám phá về những nguyên lí của sự sáng tạo. Đầu tiên là tìm hiểu về cách ghi nhớ và cách sáng tạo, những yếu tố rất quan trọng hình thành năng lực sáng tạo. Theo hai chuyên viên não học Jeff Brown và Mark Fenske : “Một trong những phương pháp giúp truy xuất thông tin hiệu quả là xây dựng một bộ não hoạt bát: Thay vì lưu trữ ký ức như một cuốn album hay một đoạn băng ngắn về những điều từng xảy ra, ta có thể lưu trữ ký ức mới trong mối tương quan với các ký ức cũ, xác định tầm quan trọng của ký ức mới dung nạp này trong ngữ cảnh của toàn bộ ký ức đã có trước đó. Bằng cách này, mỗi ký ức có một vị trí nhất định trong bộ nhớ, và khi cần truy xuất trí nhớ để giải quyết một vấn đề tương lai, bộ não sẽ hoạt động hiệu quả hơn khi đã xác định được tầm quan trọng của thông tin cần xử lý. Ngoài ra, tăng cường trải nghiệm sống cũng là một lựa chọn tốt, vì bộ não phản ứng hoạt bát hơn với các thông tin hoàn toàn mới, do đó quá trình thu nhận thông tin trở nên nhạy bén hơn, đồng thời “nguyên liệu” cho việc truy xuất thông tin cũng dồi dào hơn. Các phương pháp luyện trí nhớ khác như lặp lại thông tin cần nhớ, phương pháp liên tưởng, phương pháp lập nhóm… cũng được đánh giá cao” [63], [18], [19]. Học cách sáng tạo không chỉ mang tính thiên phú mà còn là kết quả của quá trình miệt mài luyện tập. Tuy nhiên, khi các nhà nghiên cứu não bộ nhận ra có những ngả đường dẫn đến sáng tạo tiềm ẩn trong mỗi con người thì việc rèn luyện khả năng sáng tạo trở thành một kỹ năng có thể phát triển được.
9 Daniel Goleman quan niệm về những người có khả năng sáng tạo có não phải phát triển và thuận tay trái, có tính nghệ sĩ đã trở nên lỗi thời. “Một bộ óc sáng tạo thật sự truy xuất thông tin từ nhiều khu vực khác nhau trong toàn bộ não” [109]. Một nghiên cứu não gần đây nhất cho thấy khi những người tham gia thí nghiệm bắt đầu một quá trình động não mang tính sáng tạo, hàng loạt sóng não được khởi động để nối kết các tế bào não nằm ở các khu vực khác nhau, tạo thành một mạng lưới thần kinh liên kết. Shelley Carson thuộc Đại học Harvard, tác giả cuốn sách Bộ não sáng tạo của bạn, cũng cho biết tiến trình sáng tạo không phụ thuộc nhiều vào khả năng thiên phú mà chủ yếu vào phong cách tư duy, điều mà mọi người đều có thể học cách cải thiện. Theo đó, các bước đi cụ thể để cải thiện khả năng sáng tạo cá nhân bao gồm [63], [116]: Bước 1: Thu nhận (thông tin). Không ai có thể cải thiện khả năng sáng tạo của mình mà bỏ qua việc học hỏi và thu nhận thông tin mới với tâm thức mở. Một cách nhìn mới khi được thu nhận vào não sẽ nối kết những chi tiết tưởng chừng không liên quan trong bộ nhớ, đẩy chúng từ mức tiềm thức lên mức ý thức, tạo tiền đề cho ý tưởng mới. Bước 2: Hình dung tưởng tượng. Điều mà trẻ em làm một cách tự nhiên - chính là một bước đi quan trọng, vì khi vùng não hình ảnh được kích hoạt, một mạng lưới nối trung tâm lý luận (nằm bên não phải) với trung tâm xử lý thông tin từ các giác quan trở nên linh hoạt cao độ, giúp những ý tưởng tiềm ẩn được định hình rõ ràng hơn. Bước 3: Nối kết. Ý tưởng sáng tạo có thể nảy nở khi chúng ta học cách tách mình ra khỏi mục tiêu tức thời, vì vùng thùy não phải - nơi tiềm thức và mơ mộng “ngự trị” - được kích hoạt trong khi vùng não duy lý được nghỉ ngơi, tạo điều kiện cho những ý tưởng bất chợt được hình thành. Bước 4: Lý luận. Sắp xếp những ý tưởng vừa chớm nở một cách cụ thể,