Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sử dụng sản phẩm số trong dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:67

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nhằm tập trung nghiên cứu, phân tích lí thuyết và thực hành để thiết kế các sản phẩm số cho các chủ đề dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11. Đề tài cũng giúp giáo viên có thêm tư liệu để phát triển kĩ năng số vào dạy học và kiểm tra, đánh giá nhằm phát triển năng lực cho học sinh và từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh và đạt kết quả tốt cho quá trình học tập.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sử dụng sản phẩm số trong dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh

SÁNG KIẾN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH MÔN: VẬT LÍ Lĩnh vực: Phương pháp dạy học
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT ANH SƠN 3 SÁNG KIẾN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH MÔN: VẬT LÍ Lĩnh vực: Phương pháp dạy học Đồng tác giả: Hoàng Anh Tài – Trường THPT Anh Sơn 3. Nguyễn Công Tú – Trường THPT Anh Sơn 3. Tổ chuyên môn: Tự nhiên Năm thực hiện: 2022 - 2023 Điện thoại: 0946 990 789; 0914 547 108 Nghệ An, tháng 04 năm 2023
MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài................................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................................ 2 3. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................................... 2 4. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................................. 2 5. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................................... 2 6. Kế hoạch thực hiện ............................................................................................................... 2 7. Đóng góp của đề tài .............................................................................................................. 3 PHẦN II: NỘI DUNG .............................................................................................................. 3 CHƯƠNG 1: CÁC CƠ SỞ LÝ LUẬN, THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................... 3 1.1. Tổng quan những vấn đề nghiên cứu .............................................................................. 3 1.1.1. Khái niệm chuyển đổi số ............................................................................................ 3 1.1.2. Nội dung cơ bản của chuyển đổi số trong giáo dục ................................................. 4 1.1.3. Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù Môn Vật lí theo chương trình GDPT 2018 5 1.2. Cơ sở lí luận ....................................................................................................................... 6 1.2.1. Tầm quan trọng và lợi ích của chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá ........................................................................................................................................... 6 1.2.2. Sử dụng và phân tích kết quả đánh giá theo đường phát triển năng lực .............. 7 1.3. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................................. 10 1.3.1 Thực trạng về chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá môn Vật lí ở trường THPT ...................................................................................................................... 10 1.3.2. Đánh giá thực trạng chuyển đổi số trong dạy học phát triển năng lực cho học sinh ....................................................................................................................................... 11 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH .............................................................................................................................. 15 2.1. Phân tích đặc điểm nội dung phần điện học – Vật lí 11 dưới góc độ chuyển đổi số .. 15 2.2. Quy trình thiết kế sản phẩm số cho các hoạt động dạy học ........................................ 15 2.3. Thiết kế sản phẩm số cho hoạt động dạy học một số chủ đề phần “Điện học” – Vật lí 11 .............................................................................................................................................. 16 2.3.1. Thiết kế trò chơi đối kháng trực tuyến cho hoạt động khởi động........................ 16 2.3.2. Thiết kế thí nghiệm ảo trực tuyến cho hoạt động hình thành kiến thức ............. 24 2.3.3. Thiết kế trò chơi trực tuyến cho hoạt động luyện tập, vận dụng ......................... 27 2.4. Giới thiệu một số sản phẩm số thuộc phần điện học – Vật lí 11 đã thiết kế............... 33 2.5. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động học chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” sử dụng sảm phẩm số ............................................................................................................. 35
2.6. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của giải pháp thiết kế và sử dụng trò chơi trực tuyến, thí nghiệm ảo trong dạy học ....................................................................................... 42 2.6.1. Mục đích khảo sát ..................................................................................................... 42 2.6.2. Nội dung và phương pháp khảo sát ........................................................................ 42 2.6.3. Đối tượng khảo sát.................................................................................................... 44 2.6.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp ..................... 44 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................................... 45 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ..................................................................................... 45 3.2. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm ................................................................................. 46 3.3. Thời gian thực nghiệm .................................................................................................... 46 3.4. Phương pháp thực nghiệm.............................................................................................. 46 3.5. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................................... 46 3.6. Phân tích kết quả khảo sát thực nghiệm ....................................................................... 48 3.6.1. Về phía giáo viên ....................................................................................................... 48 3.6.2. Về phía học sinh ........................................................................................................ 48 PHẦN III: KẾT LUẬN .......................................................................................................... 49 1. Kết luận chung .................................................................................................................... 49 2. Một số khuyến nghị ............................................................................................................ 49
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” được phê duyệt tại Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 3/6/2020 của Thủ tướng Chính phủ như sau: “Phát triển nền tảng hỗ trợ dạy và học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số trong công tác quản lý, giảng dạy và học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng nền tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy và học tập theo cả hình thức trực tiếp và trực tuyến. Phát triển công nghệ phục vụ giáo dục, hướng tới đào tạo cá thể hóa. 100% các cơ sở giáo dục triển khai công tác dạy và học từ xa, trong đó thử nghiệm chương trình đào tạo cho phép học sinh, sinh viên học trực tuyến tối thiểu 20% nội dung chương trình. Ứng dụng công nghệ số để giao bài tập về nhà và kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh trước khi đến lớp học”. Như vậy, việc chuyển đổi số trong Giáo dục và Đào tạo tập trung vào hai nội dung chính: Chuyển đổi số trong quản lý và chuyển đổi số trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá. Đối với chuyển đổi số trong dạy, học và kiểm tra, đánh giá là số hóa học liệu (sách giáo khoa điện tử, bài giảng điện tử, kho bài giảng e-learning, ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm), thư viện số, phòng thí nghiệm ảo, triển khai hệ thống đào tạo trực tuyến…; chuyển đổi toàn bộ cách thức, phương pháp giảng dạy, kỹ thuật quản lý lớp học, tương tác với người học sang không gian số, khai thác công nghệ thông tin để tổ chức giảng dạy thành công. Qua thực tế dạy học trong những năm gần đây, tôi nhận thấy việc chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá đã được giáo viên ngày một quan tâm nhiều hơn; tuy nhiên việc vận dụng kĩ năng số của giáo viên còn hạn chế, chỉ mới ở mức độ trình chiếu power point bài giảng, trình chiếu một số thí nghiệm ảo có sẵn…bởi vì tài liệu về nội dung này chưa nhiều, kỹ năng số của giáo viên còn hạn chế; tâm lí giáo viên còn ngại khó, ngại tìm tòi. Về phía học sinh mặc dù các em rất hứng thú khi được sử dụng các thiết bị số và sản phẩm số trong học tập, tuy nhiên các em ít được giáo viên giao nhiệm vụ; kết quả chỉ một số em tiếp cận với chuyển đổi số thông qua mua các gói học tập online, trao đổi học tập qua các ứng dụng số như zalo, messenger, còn lại đa số sử dụng thiết bị số vào những công việc vô bổ như lên mạng xã hội sống ảo, chơi game…Với mong muốn chuyển các trò chơi học tập, thí nghiệm ảo, bài tập kiểm tra đánh giá sang online thay vì sử dụng offline để các sản phẩm số có thể đáp ứng nhiều hình thức và kĩ thuật dạy học mới; đồng thời giúp giáo viên tăng cường kĩ năng số trong dạy học, kiểm tra đánh giá; giúp học sinh khai thác và sử dụng thiết bị số hiệu quả vào học tập, chúng tôi mạnh dạn lựa chọn nội dung: “Thiết kế và sử dụng “sản phẩm số” trong dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh” làm đề tài nghiên cứu. 1
2. Mục đích nghiên cứu Đề tài nhằm tập trung nghiên cứu, phân tích lí thuyết và thực hành để thiết kế các sản phẩm số cho các chủ đề dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11. Đề tài cũng giúp giáo viên có thêm tư liệu để phát triển kĩ năng số vào dạy học và kiểm tra, đánh giá nhằm phát triển năng lực cho học sinh và từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh và đạt kết quả tốt cho quá trình học tập. 3. Đối tượng nghiên cứu - Sản phẩm số cho quá trình dạy học và kiểm tra và đánh giá năng lực học sinh qua một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11. - Các thiết bị số HS được trang bị và các phần mềm để thiết kế sản phẩm số. - Giáo viên dạy môn vật lí THPT. - Học sinh lớp 11 THPT. - Các cá nhân khác quan tâm đến chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá. 4. Phạm vi nghiên cứu - Kiến thức một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11. - Sản phẩm số cho một số chủ đề dạy học phần điện học. - Phát triển năng lực năng lực số cho giáo viên và học sinh. 5. Phương pháp nghiên cứu - Dùng cơ sở lý luận của chuyển đổi số và phương pháp dạy học và kỹ thuật dạy học tích cực theo định hướng phát triển năng lực. - Thiết kế sản phẩm số và sử dụng sản phẩm số trong dạy học một số chủ đề phần điện học. - Khảo sát thực nghiệm kết quả ở đối tượng học sinh cùng với giáo viên dạy môn vật lý 11. - Đánh giá hiệu quả của đề tài thông qua kết quả thu được từ học sinh, giáo viên dạy vật lý và tiến hành khảo sát, đối chứng kết quả thu được so với kết quả ban đầu. 6. Kế hoạch thực hiện + Ngày (28,29)/08/2022 triển khai phiếu đánh giá thực trạng dạy và học trải nghiệm đối với học sinh lớp 11 và giáo viên dạy vật lý ở 2 trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Nghệ An. + Ngày 04/09/2022 triển khai đề tài cho những giáo viên có dạy vật lý 11 ở 2 trường THPT 2
+ Từ 06/09/2022 đến 10/12/2022 giáo viên áp dụng đề tài dạy cho một số lớp 11 + Từ 12/12/2022 đến 17/12/2022 khảo sát lấy ý kiến giáo viên sau khi đã nghiên cứu và áp dụng đề tài đồng thời khảo sát nhận xét từ học sinh các lớp có giáo viên áp dụng đề tài và các lớp không sử dụng đề tài. + Từ 11/01/2023 đến 15/01/2023 tổng hợp thông tin nhận xét từ giáo viên và học sinh để từ đó đánh giá về hiệu quả của đề tài. 7. Đóng góp của đề tài Thông qua khảo sát nhận thấy những khó khăn mà giáo viên gặp phải trong quá trình chuyển đổi số, đồng thời nhận thấy được sự hứng thú của học sinh trong quá trình được sử dụng thiết bị số và được tiếp cận sản phẩm số trong học tập. Đề tài này hoàn toàn được rút ra từ kinh nghiệm bản thân trong quá trình dạy học, thể hiện được tính mới và đóng góp của đề tài cho bộ môn là: + Góp phần tạo hứng thú học tập cho môn vật lí. + Tạo ra được một số sản phẩm số cho GV có thể sử dụng linh động theo nhiều hình thức trong quá trình dạy học và kiểm tra, đánh giá. + Một số sản phẩm số có thể sử dụng được cho chương trình GDPT mới vào các năm tiếp theo + Từng bước chuyển đổi số trong dạy học nhằm đáp ứng được yêu cầu mới của giáo dục trong thời đại công nghệ số. + Là tài liệu bổ ích cho giáo viên dạy vật lí trong quá trình dạy học. PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CÁC CƠ SỞ LÝ LUẬN, THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan những vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Khái niệm chuyển đổi số Có nhiều định nghĩa khác nhau về chuyển đổi số (Digital transformation) nhưng có thể nói chung đó là chuyển các hoạt động của chúng ta từ thế giới thực sang thế giới ảo ở trên môi trường mạng. Theo đó, mọi người tiếp cận thông tin nhiều hơn, rút ngắn về khoảng cách, thu hẹp về không gian, tiết kiệm về thời gian. Chuyển đổi số là xu thế tất yếu, diễn ra rất nhanh đặc biệt trong bối cảnh của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 (CMCN 4.0) hiện nay. Wikipedia lại định nghĩa như sau: “Chuyển đổi số là một quá trình hoàn chỉnh áp dụng số hóa và ứng dụng số hóa nhưng ở một cấp độ cao hơn. Chuyển đổi số mô tả những chuyển đổi vô cùng lớn ở quy mô doanh nghiệp hay thậm chí 3
là thị trường. Chuyển đổi số là một chuỗi những hoạt động thay đổi về cách thức vận hành và những việc làm cụ thể từ trước đến nay”. 1.1.2. Nội dung cơ bản của chuyển đổi số trong giáo dục Trong lĩnh vực giáo dục, chuyển đổi số sẽ hỗ trợ đổi mới GD&ĐT theo hướng giảm thuyết giảng và truyền thụ kiến thức sang phát triển năng lực người học, đồng thời tăng khả năng tự học, tạo cơ hội học tập mọi lúc, mọi nơi, cá nhân hóa việc học, góp phần tạo ra xã hội học tập và học tập suốt đời. Sự bùng nổ của nền tảng công nghệ IoT, Big Data, AI, SMAC (mạng xã hội - di động - phân tích dữ liệu lớn - điện toán đám mây) đang hình thành nên hạ tầng giáo dục số. Theo đó, nhiều mô hình giáo dục thông minh đang được phát triển trên nền tảng ứng dụng CNTT; hỗ trợ đắc lực việc cá nhân hóa học tập (mỗi người học một giáo trình và một phương pháp học tập riêng không giống với người khác, việc này do các hệ thống CNTT thực hiện tự động); làm cho việc truy cập kho kiến thức khổng lồ trên môi trường mạng được nhanh chóng, dễ dàng, giúp việc tương tác giữa gia đình, nhà trường, giáo viên, học sinh gần như tức thời. Chuyển đổi số trong lĩnh vực giáo dục tập trung vào hai nội dung chủ yếu là chuyển đổi số trong quản lý giáo dục và chuyển đổi số trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá, nghiên cứu khoa học (NCKH). Trong quản lý giáo dục bao gồm số hóa thông tin quản lý, tạo ra những hệ thống cơ sở dữ liệu (CSDL) lớn liên thông, triển khai các dịch vụ công trực tuyến, ứng dụng các Công nghệ 4.0 (Al, blockchain, phân tích dữ liệu, ..) để quản lý, điều hành, dự báo, hỗ trợ ra quyết định trong ngành GD&ĐT một cách nhanh chóng, chính xác. Trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá gồm số hóa học liệu (sách giáo khoa điện tử, bài giảng điện tử, kho bài giảng elearning, ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm), thư viện số, phòng thí nghiệm ảo, triển khai hệ thống đào tạo trực tuyến, xây dựng các trường đại học ảo (Cyber University). Chuyển đổi số đang trở nên phổ biến trong xã hội hiện nay, mô tả việc ứng dụng công nghệ số vào tất cả các lĩnh vực. Trong đó có giáo dục; chúng ta có thể hiểu, chuyển đổi số trong giáo dục là sự thay đổi phương pháp dạy học, áp dụng công nghệ thông tin hiện đại vào dạy và học nhằm đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh sinh viên và giáo viên, giúp người dạy và người học phát huy tối đa khả năng tư duy, sáng tạo, chủ động. Việc chuyển đổi số trong giáo dục sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Nhờ có các thành tựu công nghệ như loT (Internet Of Things - Internet vạn vật) giúp người quản lí tăng cường quản lý, giám sát hoạt động dạy học và các hoạt động khác của đơn vị. Từ đó có phương pháp hỗ trợ, tư vấn phù hợp đối với học sinh, Công nghệ số cũng giúp chúng ta xây dựng hệ thống quản lý thông tin và hồ sơ giáo dục của giáo viên và học sinh; quản lý và chia sẻ dữ liệu từ nhiều trường học, ghi chép lại lịch sử học tập, bảng điểm của học sinh để đảm bảo thông tin dữ liệu được đồng nhất, minh bạch. Vào các kì tuyển sinh Đại học và Cao đẳng trên cả nước hay nước ngoài, một số trường đã kết nối và nhận dữ liệu về kết quả học tập của học sinh như học bạ điện tử. Hoặc những học 4
sinh chuyển trường cũng có thể chuyển hồ sơ về trường mới theo kênh internet, điều đó tạo điều kiện vơ cùng tiện lợi cho việc tiếp nhận, xử lí hồ sơ của bộ phận văn phòng trong nhà trường. Học sinh và phụ huynh cũng giảm được những thủ tục hành chính mất thời gian, độ chính xác của công việc cao, thời gian làm việc cũng nhanh hơn. 1.1.3. Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù Môn Vật lí theo chương trình GDPT 2018 Hình thành và phát triển ở học sinh năng lực vật lí, với những biểu hiện cụ thể sau đây: a) Nhận thức vật lí Nhận thức được kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng lực và trường, nhận biết được một số ngành, nghề liên quan đến vật lí; biểu hiện cụ thể là: - Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí. - Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ. - Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học. - So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau. - Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình. - Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích, đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận. - Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân. b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí Tìm hiểu được một số hiện tượng, quá trình vật lí đơn giản, gần gũi trong đời sống và trong thế giới tự nhiên theo tiến trình; sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết luận, biểu hiện cụ thể là: - Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất. - Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nếu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu. 5
- Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu, lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu. - Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra, đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lý các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết. - Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục. - Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu, đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp. c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học trong một số trường hợp đơn giản, bước đầu sử dụng toán học như một ngôn ngữ và công cụ để giải quyết được vấn đề; biểu hiện cụ thể là: - Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn. - Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn. - Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới. - Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững. 1.2. Cơ sở lí luận 1.2.1. Tầm quan trọng và lợi ích của chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá Chuyển đổi số trong giáo dục rất quan trọng, nó góp phần tăng tính tương tác, tính thực hành ứng dụng. Trong quá trình dạy học, thực hiện các thí nghiệm, thiết kế các mô hình cho bài học khoa học tự nhiên; đồng thời giúp cho người học có những trải nghiệm đa giác quan, dễ hiểu, dễ nhớ và gây tò mò, hứng thú cho người học, đồng thời tăng tính tương tác, thực hành và ứng dụng kiến thức ngay trong lớp học. Bên cạnh đó, công nghệ hiện đại cũng đem đến không gian và thời gian học linh động, thúc đẩy giáo dục mở - bình đẳng – cá thể hóa và chuyển đổi 6
số còn giúp cho việc quản lý thời gian và tài nguyên trong giáo dục thuận tiện hơn. Đối với kiểm tra đánh giá học sinh thì các phần mềm kiểm tra, đánh giá năng lực của học sinh một cách chính xác và nhanh nhất. Sử dụng những đánh giá của người học kết hợp với việc phân tích các dữ liệu, giáo viên có thể áp dụng các thơng tin mà họ có được để tiến hành điều chỉnh các kế hoạch giảng dạy. Học sinh có thể trả lời các câu hỏi của giáo viên thông qua các phần mềm, từ đó việc đánh giá khả năng của học sinh đạt độ chính xác cao hơn. 1.2.2. Sử dụng và phân tích kết quả đánh giá theo đường phát triển năng lực 1.2.2.1. Khái niệm về đường phát triển năng lực Đường phát triển NL là sự mô tả các mức độ phát triển khác nhau của mỗi NL mà người học cần hoặc đã đạt được. Đường phát triển NL không có sẵn, mà GV cần phải phác họa khi thực hiện đánh giá NLHS. Đường phát triển NL được xem xét dưới hai góc độ: - Đường phát triển NL là tham chiếu để đánh giá sự phát triển NL cá nhân HS. Trong trường hợp này, GV sử dụng đường phát triển NL như một quy chuẩn để đánh giá sự phát triển NLHS. Với đường phát triển NL này, GV cần căn cứ vào các thành tố của mỗi NL (chung hoặc đặc thù) trong CT GDPT 2018 để phác họa nó với sự mô tả là mũi tên hai chiều với hàm ý, tùy vào đối tượng nhận thức mà sự phát triển NL có thể bổ sung ở cả hai phía. - Đường phát triển NL là kết quả phát triển NL của mỗi cá nhân HS. Căn cứ vào đường phát triển NL (là tham chiếu), GV xác định đường phát triển NL cho mỗi cá nhân HS để từ đó khẳng định vị trí của HS đang ở đâu trong đường phát triển NL đó. 1.2.2.2. Xác định đường phát triển năng lực đặc thù môn vật lí Trong dạy học môn Vật lí cấp THPT, NL vật lí được giảng dạy từ lớp 10 đến lớp 12 với các biểu hiện cụ thể của YCCĐ được quy định trong CT GDPT tổng thể năm 2018. Từ các NL này, Nguyễn Văn Biên đã xây dựng đường phát triển NL vật lí cho học sinh THPT theo 3 mức độ phát triển như sau: Năng Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 lực I. [1.1]. Nhận biết và [1.5]. Giải thích được [1.6]. Nhận ra điểm Nhận nêu được các đối mối quan hệ giữa các sai và chỉnh sửa được thức tượng, khái niệm, sự vật, hiện tượng, quá nhận thức hoặc lời vật lí trình. giải thích, đưa ra được những nhận định phê 7
hiện tượng, quy luật, [1.3]. Tìm được từ phán có liên quan đến quá trình vật lí. khoá, sử dụng được chủ đề thảo luận. thuật ngữ khoa học, kết [1.2]. Trình bày [1.7]. So sánh, lựa nối được thông tin theo được các hiện logic có ý nghĩa, lập chọn, phân loại, phân tượng, quá trình vật được dàn ý khi đọc và tích được các hiện lí; đặc điểm, vai trò trình bày các văn bản tượng, quá trình vật lí của các hiện tượng, khoa học. theo các tiêu chí khác quá trình vật lí bằng nhau. các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ. [1.7]. Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân. I. Tìm [2.1]. Đề xuất vấn đề [2.1]. Đề xuất vấn đề [2.1]. Đề xuất vấn đề đơn giản, quen thuộc tương tự liên quan đến phức hợp và mới liên hiểu liên quan đến vật lí: vật lí: Nhận ra và đặt quan đến vật lí: Nhận thế Nhận ra và đặt được được câu hỏi liên quan ra và đặt được câu hỏi giới tự câu hỏi liên quan đến vấn đề phân tích liên quan đến vấn đề nhiên đến vấn đề phân tích được bối cảnh để đề phân tích được bối dưới được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ cảnh để đề xuất được góc độ xuất được vấn đề kết nối tri thức, kinh vấn đề nhờ kết nối tri vật lí nhờ kết nối tri thức, nghiệm đã có và dùng thức, kinh nghiệm đã kinh nghiệm đã có ngôn ngữ của mình để có và dùng ngôn ngữ và dùng ngôn ngữ biểu đạt vấn đề đã đề của mình để biểu đạt của mình để biểu đạt xuất. vấn đề đã đề xuất. vấn đề đã đề xuất. [2.2]. Nhận ra phán [2.2]. Đưa ra ra phán [2.2]. Đưa ra ra phán đoán và xây dựng đoán và xây dựng giả đoán và xây dựng giả giả thuyết: Phân tích thuyết: Phân tích vấn thuyết: Phân tích vấn vấn đề để nếu được đề để nếu được phán đề để nếu được phán phán đoán; xây dựng đoán; xây dựng và phát đoán; xây dựng và và phát biểu được biểu được giả thuyết phát biểu được giả giả thuyết cần tìm cần tìm hiểu. thuyết cần tìm hiểu. hiểu. [2.3]. Nhận ra các [2.3]. Lập kế hoạch [2.3]. Lập kế hoạch bước thực hiện kế thực hiện: xây dựng thực hiện tối ưu: xây hoạch: nhận ra được khung logic nội dung dựng khung logic nội khung logic nội tìm hiểu, lựa chọn dung tìm hiểu, lựa dung tìm hiểu, lựa được phương pháp chọn được phương 8
chọn được phương thích hợp (quan sát, pháp thích hợp (quan pháp thích hợp thực nghiệm, điều tra, sát, thực nghiệm, điều (quan sát, thực phỏng vấn, tra cứu tư tra, phỏng vấn, tra cứu nghiệm, điều tra, liệu); lập được kế tư liệu); lập được kế phỏng vấn, tra cứu hoạch triển khai tìm hoạch triển khai tìm tư liệu); lập được kế hiểu. hiểu. hoạch triển khai tìm hiểu. [2.4]. Thực hiện kế [2.4]. Thực hiện kế [2.4]. Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu hoạch: Thu thập, lưu hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ giữ được dữ liệu từ kết giữ được dữ liệu từ kết kết quả tổng quan, quả tổng quan, thực quả tổng quan, thực thực nghiệm, điều nghiệm, điều tra, đánh nghiệm, điều tra, đánh tra, đánh giá được giá được kết quả dựa giá được kết quả dựa kết quả dựa trên trên phân tích, xử lý trên phân tích, xử lý phân tích, xử lý các các dữ liệu bằng các các dữ liệu bằng các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn tham số thống kê đơn tham số thống kê giản, so sánh được kết giản, so sánh được kết đơn giản, so sánh quả với giả thuyết; giải quả với giả thuyết; được kết quả với giả thích, rút ra được kết giải thích, rút ra được thuyết; giải thích, rút luận và điều chỉnh khi kết luận và điều chỉnh ra được kết luận và cần thiết. khi cần thiết. điều chỉnh khi cần thiết. [2.5]. Viết, trình bày [2.5]. Viết, trình bày [2.5]. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: báo cáo và thảo báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, luận: Sử dụng ngôn Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu ngữ, hình vẽ, sơ đồ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được biểu bảng để biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả đạt được quá trình quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được và kết quả tìm hiểu, tìm hiểu, viết được báo báo cáo sau quá trình viết được báo cáo cáo sau quá trình tìm tìm hiểu, hợp tác được sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với với đối tác bằng thái hiểu, hợp tác được đối tác bằng thái độ độ tích cực và tôn với đối tác bằng thái tích cực và tôn trọng trọng quan điểm, ý độ tích cực và tôn quan điểm, ý kiến đánh kiến đánh giá do trọng quan điểm, ý giá do người khác đưa người khác đưa ra để kiến đánh giá do ra để tiếp thu tích cực tiếp thu tích cực và người khác đưa ra để và giải trình, phản giải trình, phản biện, tiếp thu tích cực biện, bảo vệ được kết bảo vệ được kết quả quả tìm hiểu. tìm hiểu một cách thuyết phục. 9
[2.6]. Ra quyết định [2.6]. Ra quyết định và [2.6]. Ra quyết định và đề xuất ý kiến, đề xuất ý kiến, giải và đề xuất ý kiến, giải giải pháp tương tự: pháp: Đưa ra được pháp mới và sáng tạo: Đưa ra được quyết quyết định xử lí cho Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề vấn đề đã tìm hiểu, đề định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu. xuất được ý kiến đã tìm hiểu, đề xuất khuyến nghị vận dụng được ý kiến khuyến kết quả tìm hiểu, nghị vận dụng kết quả nghiên cứu, hoặc vấn tìm hiểu, nghiên cứu, đề nghiên cứu tiếp. hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp. III. [3.1]. Giải thích, [3.1]. Giải thích, chứng [3.1]. Giải thích, Vận chứng minh được minh được một vấn đề chứng minh được một dụng một vấn đề thực tiễn thực tiễn tương tự. vấn đề thực tiễn mới kiến tương tự và đơn và phức hợp. thức giản. [3.2]. Đánh giá, phản và kĩ [3.2]. Giải thích được [3.2]. Mô tả được ảnh hưởng của một vấn biện được ảnh hưởng năng ảnh hưởng của một đề đơn giản. của một vấn đề thực đã học vấn đề đơn giản. tiễn mới. [3.3]. Giải thích được [3.3]. Mô tả được mô hình, lập được kế [3.3]. Thiết kế được mô hình, lập được hoạch, đề xuất và thực mô hình phức hợp, lập kế hoạch, đề xuất và hiện được một số được kế hoạch, đề thực hiện được một phương pháp hay biện xuất và thực hiện số phương pháp hay pháp tương tự. được một số phương biện pháp tương tự pháp hay biện pháp đơn giản. [3.4]. Giải thích được mới. giải pháp và thực hiện [3.4]. Mô tả được được một số giải pháp [3.4]. Đề xuất được giải pháp và thực để bảo vệ thiên nhiên, được giải pháp và hiện được một số thích ứng với biến đổi thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ khí hậu; có hành vi, giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích thái độ hợp lí nhằm thiên nhiên, thích ứng ứng với biến đổi khí phát triển bền vững. với biến đổi khí hậu; hậu; có hành vi, thái có hành vi, thái độ độ hợp lí nhằm phát hợp lí nhằm phát triển triển bền vững. bền vững. 1.3. Cơ sở thực tiễn 1.3.1 Thực trạng về chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá môn Vật lí ở trường THPT 1.3.1.1. Về phía giáo viên 10
Đa số giáo viên dạy bộ môn Vật lí đã nhận thức được sự quan trọng, tính cấp thiết về việc đổi mới phương pháp dạy học phát triển năng lực, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học và đã áp vào quá trình soạn bài và lên lớp tuy nhiên cơ sở vật chất phục vụ cho việc ứng dụng công nghệ trông tin trong đổi mới phương pháp dạy học ở các trường THPT còn khá hạn chế, thêm vào việc sĩ số học sinh trong một lớp khá đông (khoảng 40 học sinh) với số lượng như vậy, việc áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực cũng phần nào bị hạn chế. Với việc sử dụng các phần mềm trình chiếu offline thì giáo viên không thể kiểm soát hoạt động học tập của tất cả HS trong một giờ học, ngoài ra kĩ năng số của giáo viên vẫn còn hạn chế nên dẫn tới tâm lí ngại khó từ giáo viên trong việc áp dụng công nghệ thông tin vào đổi mới phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực cho học sinh. 1.3.1.2. Về phía học sinh Một bộ phận không nhỏ học sinh chưa xác định rõ mục tiêu học tập, chưa chủ động, chưa tích cực trong việc ứng dụng công nghệ thông tin vào học tập. Đa số các em sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin vào các việc vô bổ như lên mạng xã hội sống ảo, chơi điện tử…dẫn đến việc học tập ngày một sa sút. Ngoài ra việc giáo viên vận dụng công nghệ thông tin để tổ chức hoạt động học tập cho các em cũng còn ít, chủ yếu là dùng Microsoft Power Point trình chiếu bài giảng chưa huy động được hết tất cả học sinh tham gia vào hoạt động học. Đặc biệt là môn vật lí với lượng kiến thức nhiều, khó và bài tập tính toán nhiều nên dẫn tới sự hứng thú học tập của bộ môn ngày càng giảm. 1.3.2. Đánh giá thực trạng chuyển đổi số trong dạy học phát triển năng lực cho học sinh Để có kết luận chính xác về thực trạng nói trên tôi đã tiến hành khảo sát học sinh lớp 11 và giáo viên các trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An. 1.3.2.1. Kết quả khảo sát giáo viên: Biểu đồ 1: khảo sát nguồn tài liệu số 11
Biểu đồ 2: Khảo sát cách sử dụng các nền tảng số của giáo viên Biểu đồ 3: Khảo sát sự hạn chế cách sử dụng nền tảng số offline Biểu đồ 4: Khảo sát các phần mềm thiết kế sản phẩm số giáo viên sử dụng 12
1.3.2.2. Kết quả khảo sát học sinh: Biểu đồ 5: Nhận thức của HS về bộ môn Vật lí Biểu đồ 6: Mục đích sử dụng thiết bị công nghệ thông tin của học sinh Biểu đồ 7: Cảm xúc của HS về việc được học trên các nền tảng số 13
1.3.2.3. Phân tích kết quả khảo sát Từ biểu đồ 1 ta thấy việc vận dụng chuyển đổi số vào dạy học của giáo viên cũng khá thường xuyên (75%), số giáo viên sử dụng thường xuyên ít hơn (có 25%); qua biểu đồ 2 cho thấy đa số giáo viên đều sử dụng cách trình chiếu các sản phẩm số dang offline cho toàn lớp hoạt động chung (100%), một số giáo viên có cung cấp sản phẩm số cho học sinh thực hiện tại nhà (25%). Biểu đồ 3 cho thấy đa số giáo viên đều nhận ra với cách trình chiếu offline có nhiều hạn chế: Chưa thu hút được toàn bộ học sinh tham gia (75% giáo viên đánh giá), chưa kiểm soát được hoạt động của học sinh (100% giáo viên đánh giá), Chưa linh động trong các hình thức tổ chức hoạt động học (100% giáo viên đánh giá). Tuy nhiên qua Biểu đồ 4 lại cho thấy đa số giáo viên chỉ biết đến là Microsoft Office (100%), các giáo viên chủ yếu sử dụng nhất là Microsoft Power Point để soạn các bài trình chiếu hoặc giao cho học sinh thuyết trình, phương pháp này tuy khá hiệu quả nhưng chưa đáp ứng hết yêu cầu đổi mới về phương pháp và kĩ thuật dạy học; các phần mềm thiết kế elearning để tạo các bài giảng trực tuyến lại ít giáo viên biết đến (chỉ có 12,5% giáo viên biết đến). Nhìn vào biểu đồ 7 có thể thấy số lượng học sinh rất hứng thú được học tập qua các nền tảng số chiếm phần lớn (71%), số học sinh hứng thú (17%) và không hứng thú chiếm số lượng rất ít (12%). Tuy nhiên kết quả việc khảo sát về mục đích sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin cho việc học qua biểu đồ 6 lại thu được kết quả trái ngược: Số học sinh sử dụng các thiết bị số phục vụ việc học tập rất ít, đa số chỉ phục vụ mục đích lên mạng xã hội hoặc chơi game hay cho mục đích khác. Qua đó ta có thể thấy tâm lí học sinh rất hứng thú được học tập qua các thiết bị số, tuy nhiên việc giáo viên tổ chức cho các em sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin vào học tập chưa nhiều và phương pháp chưa phù hợp dẫn đến các tiết học môn vật lí chưa gây sự hứng thú cho học sinh, biểu hiện qua biểu đồ 5 số học sinh không thích học môn vật lí còn nhiều (64%), số lượng thích (24%) và rất thích (12%) đa số là những học sinh đã định hướng ngành nghề, khối học cho bản thân. Như vậy, để giải quyết vấn đề trên, trước hết giáo viên phải tìm tòi các hoạt động dạy học phong phú, đặc biệt là các hoạt động học nên lồng ghép công nghệ thông tin vào các hoạt động học như tạo các game cho trò chơi khởi động, các mô phỏng thí nghiệm online trong hoạt động hình thành kiến thức, các trò chơi học tập trực tuyến trong hoạt động luyện tập, kiểm tra và đánh giá nhằm kích thích sự hứng thú trong quá trình học tập từ đó khơi dậy sự đam mê môn và cải thiện chất lượng học tập của học sinh trong môn học vật lí. 14
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH 2.1. Phân tích đặc điểm nội dung phần điện học – Vật lí 11 dưới góc độ chuyển đổi số Phần điện học thuộc chương trình Vật lí 11, nối tiếp mạch kiến thức điện học ở chương trình điện học cơ bản ở THCS, gồm 3 chương: + Tĩnh điện học + Dòng điện không đổi + Dòng điện trong các môi trường Nội dung gồm: 01 thuyết vật lí (Thuyết electron); 03 định luật (định luật Cu - lông, định luật Ôm, định luật Faraday); lí thuyết về điện trường, dòng điện. Kiến thức phần này khá trừu tượng và không mấy gây sự hứng thú cho học sinh trong quá trình học vì vậy để kích thích sự hứng thú cũng như hình thành và phát triển năng lực cho học sinh trong quá trình học thì ứng dụng chuyển đổi số vào quá trình day học là một giải pháp có hiệu quả. Đối với các định luật thực nghiệm, ngoài định luật Ôm có thể dễ xây dựng từ thực nghiệm thì hai định luật còn lại là định luật Cu-lông và định luật Faraday có thể cho học sinh tự xây dựng từ các thí nghiệm ảo nhằm hình thành một số năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí cho học sinh như: Nêu được giả thuyết, lập được phương án kiểm tra giả thuyết, xử lí số liệu, phát biểu được định luật... Với lí thuyết mô hình như điện trường hay các kiến thức về dòng điện thì khá trừu tượng, giáo viên có thể sử dụng các sản phẩm số như video, các mô phỏng, các tài liệu đa phương tiện...để tổ chức cho học sinh tự tìm hiểu, xây dựng và hình thành các kiến thức mới. Ngoài ra, để kích thích sự hứng thú cho học sinh tham gia tích cực vào các chủ đề học tập thì có thể tổ chức cho học sinh tham gia các trò chơi khởi động; giao cho học sinh các trò chơi, bài tập luyện tập thông qua các nền tảng số cho phép giáo viên thiết kế online. Như vậy, với phần điện học – Vật lí 11 chúng ta có thể vận dụng phong phú các kĩ năng, các ứng dụng số vào việc tổ chức dạy học nhằm phát triển các năng lực cho học sinh đáp ứng được các yêu cầu cần đạt của chương trình. 2.2. Quy trình thiết kế sản phẩm số cho các hoạt động dạy học Căn cứ vào yêu cầu của sản phẩm số cho quá trình tổ chức các hoạt động dạy và học, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế sản phẩm số phù hợp với định hướng đổi mới dạy học như sau Bước 1: Lựa chọn chủ đề thực hiện 15
Lựa chọn chủ đề dựa trên nội dung, cấu trúc và yêu cầu cần đạt của chương trình, các vấn đề có khả năng ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học. Bước 2: Lên ý tưởng cho thiết kế sản phẩm số Sau khi lựa chọn chủ đề thì bước tiếp theo là lên ý tưởng cho sản phẩm. Các sản phẩm số sử dụng cho quá trình dạy học phải đảm bảo khai thác hết ưu điểm của việc chuyển đổi số vào quá trình dạy học, phải có tính đa dạng trong việc tổ chức các phương pháp và kĩ thuật dạy học. Bước 3: Lựa chọn phần mềm thiết kế Hiện nay có rất nhiều phần mềm phục vụ việc thiết kế sản phẩm số cho giáo viên trong quá trình dạy học. Tuy nhiên để khai thác tối đa các phần mềm này và tạo ra sản phẩm số phù hợp với năng lực của học sinh cũng như lôi cuốn học sinh tham gia vào quá trình học tập thì cần phải nắm được chức năng các phần mềm này, từ đó căn cứ vào ý tưởng thiết kế ở bước 2 để lựa chọn phần mềm phù hợp. Bước 4: Chuẩn bị cho việc thiết kế Sau khi lựa chọn được phần mềm, trước khi bắt tay vào thiết kế công việc tiếp theo là chuẩn bị cho việc thiết kế + Các kiến thức, câu hỏi, bài tập liên quan đến sản phẩm số cần thiết kế. + Về đồ họa có thể dùng Adobe Photoshop, Microsoft Power Point + Kiến thức lập trình nếu sử dụng các phần mềm có lập trình. Bước 5: Thiết kế sản phẩm số Qua trình thiết kế các sản phẩm số phải đảm bảo nguyên tắc: Có tính tương tác cao cho người học; có tính khoa học; các chuyển động hay mô phỏng phải tuân theo các quy luật vật lí Bước 6: Chạy thử test lỗi sản phẩm số và đưa vào dạy học Sau khi thiết kế xong, bước tiếp theo là chạy thử kiểm tra các tình huống có thể xẩy ra khi học sinh sử dụng sản phẩm số để test các lỗi và hoàn thiện sản phẩm để đưa vào dạy học. 2.3. Thiết kế sản phẩm số cho hoạt động dạy học một số chủ đề phần “Điện học” – Vật lí 11 2.3.1. Thiết kế trò chơi đối kháng trực tuyến cho hoạt động khởi động Với hình thức khởi động bằng trò chơi, giáo viên thường chọn các trò chơi nhanh như Đuổi hình bắt chữ; Giải ô chữ; Ngôi sao may mắn; Vòng quay kì diệu… Trò chơi giúp cho hoạt động dạy học trở nên sôi nổi, cuốn hút, giúp học sinh rèn luyện sự mạnh dạn, tự tin, khả năng phản xạ nhanh, sự sáng tạo, nâng cao tinh thần đoàn kết và sự tương tác giữa học sinh với học sinh, học sinh với giáo 16