Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học chương Động lực học chất điểm Vật lí lớp 10 trung học phổ thông để Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:51

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu "Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí lớp 10 trung học phổ thông để Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh” với việc thiết kế một số bài học thuộc chương “Động lực học chất điểm” theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin và vận dụng quy trình đã đề xuất vào dạy học để tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học tại trường THPT Hà Huy Tập.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học chương Động lực học chất điểm Vật lí lớp 10 trung học phổ thông để Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

Phần I: PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Luật Giáo dục (2019) quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc trưng từng môn học, lớp học và đặc điểm đối tượng học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học, hứng thú học tập, khả năng hợp tác, khả năng tư duy độc lập; phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của người học; tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào quá trình giáo dục”. Xác định tầm quan trọng đặc biệt của đổi mới giáo dục trong giai đoạn mới của đất nước, Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI đã thông qua Nghị quyết số 29NQ/TW về “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế”, trong đó nêu 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 khả năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn,…”. Có thể nói đây là vấn đề mang tính thời sự và cấp bách của giáo dục hiện nay. Căn cứ vào những chủ trương lớn của Đảng, Nhà nước và của Ngành, nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học và ý nghĩa của phát triển năng lực nói chung và năng lực hợp tác nói riêng của học sinh thông qua quá trình dạy học, nhằm góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng dạy học Vật Lý ở trường THPT, chúng tôi xin mạnh dạn đề xuất đề tài: “ Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí lớp 10 trung học phổ thông để Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh”. 2
Tuy nhiên, với khả năng có hạn của bản thân, việc khai thác đề tài có thể chưa đầy đủ và còn nhiều thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của các quý thầy cô giáo và đồng nghiệp! 3
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là hoạt động dạy và học môn Vật Lý trên địa bàn thành phố Vinh và các vùng phụ cận. Phạm vi nghiên cứu là hoạt động dạy học vật lí chương Động lực học chất điểm Vật lí 10 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Phân tích cơ sở lí luận về việc tổ chức dạy học nhằm góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. Nghiên cứu thực trạng về việc tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trung học phổ thông ở thành phố Vinh và vùng phụ cận. Trên cơ sở đó phân tích các nguyên nhân, khó khăn để đề xuất hướng giải quyết của đề tài. Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: ”Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí lớp 10 trung học phổ thông để Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh” với việc thiết kế một số bài học thuộc chương “Động lực học chất điểm” theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin và vận dụng quy trình đã đề xuất vào dạy học để tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học tại trường THPT Hà Huy Tập. 4. Đóng góp mới của đề tài Điều tra được thực trạng dạy học Vật lý theo theo định hướng phát triển Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh và vùng phụ cận, phân tích các nguyên nhân, khó khăn, đưa ra hướng khắc phục, giải pháp để nâng cao chất lượng dạy học Vật lý, áp dụng thực nghiệm có hiệu quả tại trường THPT Hà Huy Tập. Thiết kế được một số tiến trình dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin và tiến hành áp dụng tại trường THPT Hà Huy Tập. Tổ chức dạy học một số tiết tại trường phổ thông phù hợp với điều kiện dạy học của nhà trường và thu được những kết quả thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý, góp phần vào phong trào thi đua đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018. 4
Phần II: NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH 1.1. Khái niệm về năng lực hợp tác Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa ra, năng lực được hiểu như sau: “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể” Theo từ điển tiếng Việt, “Hợp tác là cùng chung sức giúp đỡ nhau trong một công việc, một lĩnh vực nào đó, nhằm một mục đích chung” Theo chúng tôi, Năng lực hợp tác được hiểu là thuộc tính của cá nhân được hình thành và phát triển dựa trên tố chất sẵn có kết hợp với quá trình tương tác xã hội trên cơ sở tin tưởng, bình đẳng, cùng có lợi, trong đó, các thành viên biết chia sẻ trách nhiệm, hỗ trợ, giúp đỡ lẫn nhau nhằm huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng, thái độ, động cơ để có thể hoàn thành công việc một cách hiệu quả. 1.2. Các biện pháp phát triển năng lực hợp tác cho học sinh Theo từ điển triết học: “Phát triển là một phạm trù dùng để khái quát quá trình vận động từ thấp tới cao, từ đơn giản đến phức tạp, từ kém hoàn thiện đến hoàn thiện hơn” Khái niệm năng lực luôn gắn liền với một hành động hay một hoạt động cụ thể. Qua đó, phát triển năng lực có thể được hiểu là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm của bản thân một cách chủ động vào một hoạt động nhất định nhằm giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống có ý nghĩa. Từ việc phân tích các khái niệm về phát triển và năng lực hợp tác nêu trên, có thể hiểu: Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh là quá trình năng lực hợp tác được hình thành, cải thiện và nâng cao thông qua học tập, rèn luyện của học sinh 5
Dạy học là quá trình hai chiều trong đó giáo viên và học sinh cùng tham gia để làm tăng giá trị và lợi ích của nhau. Vì thế, tương tác của giáo viên và học sinh là tồn tại tất yếu trong quá trình dạy học. Song sự tương tác trong dạy học là quá trình tương tác nhiều mặt, do đó, không chỉ có sự tương tác giữa giáo viên và học sinh mà còn bao gồm có cả sự tương tác giữa học sinh với nhau trong hình thức học nhóm, nghiên cứu theo nhóm, thảo luận lớp, tổ,…. Mọi hoạt động dạy học hướng vào phát triển tối đa năng lực vốn có của người học, chú ý tới nhu cầu và hạnh phúc của người học. Trong đó giáo viên đóng vai trò là người trọng tài, cố vấn, người hướng dẫn, người tổ chức, người kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập của học sinh. Học sinh là người tự tổ chức, tự điều khiển, tự đánh giá hoạt động học tập của mình. Học sinh là chủ thể của hoạt động học tập có ý thức, chủ động, tích cực và sáng tạo chung sức, giúp đỡ, động viên, khuyến khích, ràng buộc lẫn nhau cùng nhau đạt mục đích học tập của nhóm. Ở đây, tính chất hợp tác, giao lưu của học sinh – học sinh được coi trọng, thông qua phương thức này để khai thác các nguồn lực, mà trong dạy học truyền thống bị coi nhẹ. Từ những phân tích trên, có thể hiểu: Dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác là quá trình dạy học, trong đó, dưới sự chủ đạo của người dạy (tổ chức, cố vấn, tham gia, kiểm tra, đánh giá,…), người học được chia thành những nhóm nhỏ tích cực cùng nhau tiến hành các hành động hợp tác để hoàn thành nhiệm vụ học tập, qua đó, vừa tiếp thu được kiến thức, vừa góp phần hình thành và phát triển năng lực hợp tác. Như vậy, dạy học theo hướng phát triển năng lực hợp tác là một quá trình xã hội gắn liền với hoạt động dạy và hoạt động học mang tính hợp tác rất cao, nhằm tới mục tiêu kép đó là vừa tìm hiểu kiến thức, vừa góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh. Trên cơ sở đó, sáu biện pháp nhằm góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin được đề xuất như sau: 6
+ Biện pháp 1: Trang bị kiến thức, khuyến khích nhu cầu và giáo dục giá trị của việc bồi dưỡng năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. + Biện pháp 2: Tạo môi trường học tập, trao đổi và hợp tác hiệu quả nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. + Biện pháp 3: Tăng cường tổ chức dạy học theo hình thức seminar nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. + Biện pháp 4: Tăng cường sử dụng thí nghiệm theo nhóm nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. + Biện pháp 5: Tăng cường giao nhiệm vụ về nhà theo nhóm nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. + Biện pháp 6: Đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá kết quả học tập theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh nhờ ứng dụng công nghệ thông tin. 1.3. Các tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác Để đánh giá năng lực hợp tác đòi hỏi phải có những tiêu chí đánh giá rõ ràng, chúng tôi mạnh dạn đề xuất tiêu chí đánh giá theo phương án sau: Tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác của học sinh Tiêu chí Mức Kí hiệu Mô tả mức độ chất lượng đánh giá độ Mức Không biết cách thành lập nhóm, cần GV hướng dẫn TC1 M1 1 hoàn toàn. Mức Thực hiện được nhiệm vụ tạo nhóm với sự hỗ trợ 1. Tổ chức TC1 M2 2 của GV. nhóm hợp Mức Phối hợp với các bạn tạo nhóm phù hợp, phân chia tác TC1 M3 3 được vai trò cho mỗi thành viên. Mức Chủ động phối hợp việc tạo nhóm hiệu quả, các TC1 M4 4 thành viên hoán đổi được vai trò cho nhau. 2. Lập kế Mức Chưa dự kiến được các nhiệm vụ cần làm cho TC2 M1 hoạch 1 từng thành viên trong nhóm. hợp tác Mức TC2 M2 Còn lúng túng trong việc dự kiến được các công 2 việc cần phải làm. 7
Dự kiến được các công việc phải làm cho từng Mức TC2 M3 thành viên theo trình tự nhưng chưa xác định được 3 thời gian hợp lí. Mức Dự kiến các công việc phải làm cho từng thành TC2 M4 4 viên theo trình tự và thời gian hợp lí. Mức TC3 M1 Chưa thực hiện được nhiệm vụ được giao. 1 3. Thực Mức TC3 M2 Tham gia một phần nhiệm vụ được giao. hiện 2 nhiệm vụ Mức TC3 M3 Hoàn thành các nhiệm vụ được giao. được giao 3 Mức Hoàn thành nhiệm vụ được giao và hỗ trợ các thành TC3 M4 4 viên khác trong nhóm hoàn thành nhiệm vụ. Mức TC4 M1 Chưa trình bày được ý kiến cá nhân. 4. Diễn 1 đạt ý Mức Trình bày được một số ý kiến cá nhân riêng lẻ TC4 M2 kiến cá 2 trong hoạt động nhóm. nhân kết Mức Trình bày ý kiến cá nhân một cách mạch lạc, có hệ TC4 M3 quả thực 3 thống. hiện Trình bày ý kiến cá nhân một cách có hệ thống, Mức nhiệm vụ TC4 M4 chứng minh được quan điểm của mình một cách 4 thuyết phục. Mức TC5 M1 Không tập trung, chú ý người khác phát biểu. 1 Mức Có lắng nghe ý kiến của các thành viên khác trong TC5 M2 5. Lắng 2 nhóm. nghe và Mức Có lắng nghe, có phản hồi ý kiến của một số thành TC5 M3 phản hồi 3 viên khác trong nhóm. Tập trung chú ý lắng nghe một cách chăm chú, đưa ra Mức TC5 M4 phản hồi ý kiến của các thành viên một cách nhanh 4 chóng và phù hợp. 6. Giải Mức Chưa đề xuât đ ́ ược phương án giải quyết khi có TC6 M1 quyết 1 mâu thuẫn trong nhóm. mâu Mức Đề xuât́ được phương án giải quyết mâu thuẫn TC6 M2 thuẫn 2 nhưng chưa có sự đồng thuận trong tranh luận. Mức TC6 M3 Đề xuât đ ́ ược phương án giải quyết mâu thuẫn và 3 có sự đồng thuận trong tranh luận nhưng còn khó khăn trong điều chỉnh công việc để đảm bảo sự đồng thuận. 8
Đề xuât́ được phương án giải quyết mâu thuẫn một cách hiệu quả và nhận được sự đồng thuận Mức TC6 M4 trong tranh luận, nhanh chóng điều chỉnh công việc 4 của cá nhân nhằm đảm bảo sự đồng thuận trong nhóm. Mức Chưa ghi chép, tổng hợp được các ý kiến của các TC7 M1 1 thành viên trong nhóm để viết báo cáo 7. Ghi Mức Ghi chép, tổng hợp được một vài ý kiến của các TC7 M2 chép, 2 thành viên trong nhóm để viết báo cáo. tổng hợp Mức Ghi chép, tổng hợp các ý kiến của những thành viên TC7 M3 kết quả 3 trong nhóm để viết bản báo cáo đầy đủ nội dung. hợp tác Ghi chép, tổng hợp các ý kiến của những thành viên Mức TC7 M4 trong nhóm để viết bản báo cáo đầy đủ nội dung, 4 cấu trúc logic, có hệ thống. Mức Chưa đánh giá đúng kết quả các hoạt động của bản TC8 M1 1 thân và các thành viên khác trong nhóm. So sánh được mức độ thực hiện nhiệm vụ của bản Mức thân với bảng tiêu chí khi tham gia hoạt động nhóm 8. Tự TC8 M2 2 nhưng chưa đánh giá được mức độ thực hiện đánh giá nhiệm vụ của các thành viên khác trong nhóm. và đánh So sánh được mức độ thực hiện nhiệm vụ của bản giá lẫn Mức TC8 M3 thân và các thành viên khác trong nhóm với bảng nhau 3 tiêu chí khi tham gia hoạt động nhóm. Đánh giá chính xác mức độ thực hiện nhiệm vụ Mức TC8 M4 của bản thân và các thành viên trong nhóm thông 4 qua bảng tiêu chí khi tham gia hoạt động nhóm. Dựa trên những tiêu chí cụ thể đã được xây dựng ở trên, giáo viên có thể thiết kế phiếu quan sát và xây dựng đề kiểm tra hay nhiệm vụ học tập nhằm đánh giá năng lực hợp tác của học sinh. 2. THỰC TIỄN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC ĐỂ HƯỚNG TỚI PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC Ở MỘT SỐ TRƯỜNG PHỔ THÔNG Đề tài thực hiện trong giai đoạn dịch covis diễn ra phức tạp trên thế giới nói chung và ở Việt nam nói riêng nên việc sử dụng mạng internet và các thiết bị truyền thông thông tin diễn ra nhiều và thường xuyên. Thực trạng cho thấy giáo 9
viên đã có sự quan tâm đúng mức đến việc phát triển năng lực cho học sinh, trong đó có năng lực hợp tác, các phương pháp dạy học tích cực cũng được giáo viên sử dụng linh hoạt hoạt hơn trong quá trình dạy học. Việc khai thác những ứng dụng công nghệ thông tin vào hỗ trợ cho quá trình dạy học, nhất là việc hợp tác, trao đổi giữa giáo viên – học sinh và giữa học sinh với nhau để giải quyết nhiệm vụ học tập được thực hiện thường xuyên hơn. Bên cạnh đó, ý thức của học sinh về việc phát triển năng lực nói chung và năng lực hợp tác nói riêng cũng đã có những thay đổi theo hướng tích cực hơn. Các em quan tâm và mong muốn được bồi dưỡng năng lực trong quá trình học tập, trong đó, việc hợp tác cùng nhau thực hiện nhiệm vụ cũng diễn ra thường xuyên hơn với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin. 2.1. Bồi dưỡng việc ứng dụng công nghệ thông tin để phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trong dạy học Vật lí. 2.1.1. Sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí * Ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ trong việc mô phỏng các hiện tượng vật lí Ứng dụng công nghệ thông tin giúp mô phỏng, minh họa nhiều quá trình, hiện tượng trực quan và sinh động mà con người không thể thực hiện hay quan sát trực tiếp được, giúp giáo viên có thể tránh được các thí nghiệm nguy hiểm, vượt qua hạn chế về thời gian, không gian hay chi phí, ví dụ: Chuyển động ném ngang của một vật, chuyển động rơi tự do, chuyển động của các vệ tinh nhân tạo ngoài không gian, chuyển động của viên đạn khi bắn ra khỏi súng, chuyển động của tên lửa, quá trình phân rã hạt nhân, phóng xạ,… Đây cũng là công cụ đóng vai trò tích cực trong việc hỗ trợ học sinh xây dựng kiến thức, tăng hứng thú học tập và tạo sự chú ý học tập của học sinh. Ví dụ: 1. Trong bài “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn” Vật lí lớp 10 THPT, giáo viên có thể mô phỏng chuyển động của Trái đất quanh Mặt trời hoặc các vệ tinh nhân tạo bay xung quanh Trái đất bằng phần mềm Powerpoint. 10
Nhờ đó, học sinh có thể đưa ra các dự đoán, nhận xét về đặc điểm của lực hấp dẫn. Mô phỏng chuyển động của vệ tinh bay xung quanh Trái đất 2. Phần mềm Crocodile Physics là phần mềm ứng dụng dùng để mô phỏng các thí nghiệm Vật lí bằng hình ảnh. Nó có khả năng mô phỏng được hầu hết các thí nghiệm trong chương trình Vật lí phổ thông, cung cấp một số chủ đề có sẵn theo chương trình và có thể tạo ra được các chủ đề mới theo từng nội dung thí nghiệm. Khi xây dựng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics, người sử dụng có thể đưa vào các hình ảnh được chụp lại vào chương trình, sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm trong một hoạt cảnh giống như không gian của một phòng thí nghiệm. Mô phỏng chuyển động của con lắc lò xo Ngoài khả năng mô phỏng một cách trực quan và chính xác các hiện tượng, quá trình vật lí, qua mô phỏng, máy vi tính còn có thể tạo điều kiện cho người nghiên cứu đi sâu vào và tìm ra các mối quan hệ có tính bản chất của các 11
hiện tượng, quá trình vật lí. Sở dĩ thực hiện được điều đó là do các chức năng ưu việt trong việc tính toán và xử lí số liệu của máy vi tính. * Ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ các thí nghiệm vật lí Ứng dụng công nghệ thông tin thông qua máy vi tính có thể ghép nối với thiết bị điện tử chuyên dụng để thực hiện các thí nghiệm biểu diễn (cả thí nghiệm khảo sát, nghiên cứu lẫn thí nghiệm minh họa). Sơ đồ hệ thống thiết bị thí nghiệm ghép nối với máy vi tính Mỗi một “bộ cảm biến” khác nhau sẽ chuyển các tương tác khác nhau (dưới dạng cơ, nhiệt, điện, quang,…) thành tín hiệu điện. Vì vậy, tùy thuộc vào mục đích và yêu cầu của thí nghiệm thì người nghiên cứu sẽ sử dụng những bộ cảm biến khác nhau. Tín hiệu điện nêu trên sẽ truyền tới “thiết bị ghép tương thích” và được số hóa nhằm đưa vào máy vi tính để xử lý. Trong quá trình này, học sinh phải thực hiện các hoạt động tư duy để cùng tham gia xây dựng kiến thức. Ứng dụng công nghệ thông tin cũng có thể đóng vai trò của người giáo viên trong một số khâu của quá trình dạy học, chẳng hạn giáo viên ứng dụng công nghệ thông tin để lần lượt đưa ra những hình ảnh minh họa hoặc nêu các bài tập để học sinh giải quyết rồi xử lý kết quả và quyết định hoạt động tiếp theo của quá trình dạy học. Tuy nhiên, xét toàn bộ quá trình thì việc ứng dụng công nghệ thông tin cũng chỉ là công cụ của người giáo viên chứ không thể thay thế hoàn toàn người giáo viên được. * Sử dụng phần mềm trong dạy học vật lí nhằm hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của học sinh Ứng dụng công nghệ thông tin có nhiều chức năng ưu việt hơn so với các phương tiện dạy học vật lí truyền thống, cụ thể như: Dựa trên các phương trình mô tả các mối quan hệ của các đại lượng vật lí trong quá trình, hiện tượng nghiên cứu. Sử dụng các phần mềm thích hợp có thể mô phỏng các mối quan hệ này bằng các hình ảnh tĩnh hay động một cách chính xác, trực quan và thẩm mĩ. Các phần mềm có thể hỗ trợ các thí nghiệm 12
vật lí để có thể tự động hóa thu thập, lưu trữ số liệu thí nghiệm, phân loại, sắp xếp chúng và trình bày kết quả dưới dạng bảng số liệu hay đồ thị hết sức nhanh chóng và như ý muốn. Các phần mềm hữu ích có khả năng tính toán cực nhanh, có thể hỗ trợ việc kiểm tra những mô hình đưa ra là đúng hay sai (trên cơ sở tính toán trong các điều kiện cụ thể và so sánh kết quả với các số liệu thực nghiệm thu được dưới dạng đồ thị). Các khả năng hỗ trợ của công nghệ thông tin, với các phần mềm thích hợp được sử dụng trong một số giai đoạn của chu trình nhận thức sáng tạo như đã phân tích trên, sẽ tạo cơ sở cho việc đưa thêm các nội dung mới, đối tượng nghiên cứu mới vào trong chương trình vật lí phổ thông cũng như đổi mới phương pháp dạy học nhằm tích cực, tự lực hoá quá trình học tập của học sinh trong dạy học vật lí. Ngoài ra, học sinh có thể ứng dụng công nghệ thông tin kết hợp một số công cụ học tập khác như: giấy, bút, bảng đen, bảng trắng,... để cùng nhau xây dựng, chia sẻ ý tưởng về một chủ đề cụ thể. Điều này làm cho người học cảm thấy hứng thú với việc sử dụng công nghệ thông tin để xây dựng kiến thức và khuyến khích tinh thần học tập theo hướng hợp tác. Ứng dụng công nghệ thông tin được kết nối Internet có ưu điểm nổi trội là giúp học sinh tra cứu, khai thác và sử dụng dữ liệu điện tử, sách điện tử, từ điển, thư viện điện tử,... Bên cạnh đó, internet có thể hỗ trợ quá trình tương tác giữa học sinh với giáo viên và giữa học sinh với nhau trong hoạt động nhóm thông qua việc tham gia các diễn đàn học tập trên mạng như WebQuest, Google Meet, Trans, email hoặc mạng xã hội (Facebook, Zalo,...),... Qua đó, học sinh có thể trao đổi, thảo luận với giáo viên và bạn học về các vấn đề học tập mà ở lớp chưa có thời gian giải quyết hoặc các vấn đề phát sinh sau giờ học. Điều mà giáo viên quan tâm nhất chính là làm thế nào để tất cả các học sinh đều tích cực tham gia đóng góp ý kiến và cùng nhau giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, có những học sinh luôn tỏ ra thụ động, thiếu tinh thần trách nhiệm, đùn 13
đẩy trách nhiệm cho một số ít những học sinh khá giỏi của nhóm trong khi bản thân mình ít đóng góp cho hoạt động chung. Để thúc đẩy tinh thần học tập của học sinh, giáo viên có thể sử dụng ứng dụng công nghệ thông tin như một công cụ hỗ trợ cho việc kiểm tra đánh giá quá trình học tập của học sinh bằng cách cho điểm thông qua các phần mềm hỗ trợ quản lý học sinh. Ví dụ: Ứng dụng Classdojo được thiết kế để giúp giáo viên quản lý học sinh một cách dễ dàng hơn, giáo dục thái độ, hành vi cho học sinh cũng như nâng cao khả năng giao tiếp giữa học sinh với phụ huynh. Người dùng có thể sử dụng lớp học hữu ích này bằng máy vi tính, máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh. ClassDojo chú trọng tới quá trình phát triển nhận thức và hành vi của học sinh. Ứng dụng sử dụng điểm số ảo (point) để đánh giá các em. Giáo viên có thể linh hoạt điều chỉnh các yếu tố khuyến khích, tiêu chí thưởng điểm cũng như theo dõi các sự kiện dễ dàng. Giáo viên cũng có thể thêm hoặc trừ điểm của học sinh dựa trên những hành vi của các em hoặc quá trình tham gia vào lớp học. Điểm nổi bật nhất của ClassDojo là khả năng kết nối gia đình và nhà trường. Giáo viên dễ dàng nắm bắt cũng như biết được sự thay đổi trong hành vi của học sinh và gửi thông tin tới phụ huynh thường xuyên bằng cách ghi lại từng hành vi của các em trong lớp học (được chia thành 2 dạng là Positive tích cực và Negative tiêu cực). Các thông tin trong hồ sơ cá nhân của học sinh không những rất chi tiết mà còn được cập nhật thường xuyên, giúp các em nhận thức được điểm tốt để tiếp tục phát huy và những mặt còn hạn chế nhằm liên tục cải thiện. 14
Hình 2.6. Giao diện của ứng dụng Classdojo Ngoài ra, hình thức này cũng có thể áp dụng cho việc ôn tập, kiểm tra và đánh giá kết quả lĩnh hội kiến thức của học sinh. Đây là lĩnh vực mà việc ứng dụng công nghệ thông tin có nhiều ưu điểm và được áp dụng phổ biến trong các nhà trường. Trong đó, giáo viên có thể kết hợp vận dụng khả năng mô phỏng, minh họa bằng hình vẽ, thực hiện thí nghiệm với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, sử dụng hình thức trắc nghiệm khách quan, Các phần mềm ứng dụng công nghệ thông tin hiện nay có thể đưa ra hệ thống các câu hỏi để học sinh lựa chọn phương án trả lời đúng nhất hoặc cũng có thể soạn câu trả lời của mình với một hệ thống câu hỏi gợi mở có kèm theo biểu đánh giá tương ứng,… , có thể thực hiện đánh giá và cho điểm một cách khách quan, cũng không quên đưa ra lời động viên, khích lệ khích lệ khi học sinh trả lời đúng, hoặc đưa ra những lời nhận xét không quá gay gắt với học sinh khi làm bài chưa tốt. Kết quả đánh giá được lưu trữ làm cơ sở cho việc cung cấp thông tin hai chiều giữa giáo viên và học sinh một cách nhanh chóng để làm căn cứ cho việc điều chỉnh hoạt động dạy học. 2.1.2. Sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực hợp tác cho học sinh Ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng. Trong giới hạn nghiên cứu của đề tài này, chỉ tập trung khai thác việc ứng dụng chủ yếu thông qua hai đối tượng là Internet và các phần mềm dạy học nhằm phục vụ cho quá trình tìm hiểu kiến thức, trao đổi, hợp tác với nhau trong quá trình thực hiện kế hoạch chung của nhóm, hướng tới việc năng lực 15
hợp tác sẽ dần được hình thành và phát triển theo các mức độ khác nhau từ thấp đến cao. Cụ thể: * Chức năng hỗ trợ của công nghệ thông tin nhằm tạo môi trường học tập trong dạy học Vật lí Trong giờ lên lớp: Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, thí nghiệm đóng một vai trò cực kỳ quan trọng và có thể sử dụng trong tất cả các giai đoạn của tiến trình dạy học. Tuy nhiên, ở các trường phổ thông có nhiều thí nghiệm chưa được trang cấp hoặc một số nghiệm không thể thực hiện ngay tại lớp học, nên giáo viên có thể sử dụng những thí nghiệm dựa vào việc ứng dụng công nghệ thông tin (thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, phim thí nghiệm,…) để hỗ trợ cho việc tổ chức dạy học theo nhóm. Đồng thời, các ứng dụng của công nghệ thông tin hỗ trợ tạo môi trường hợp tác thông qua việc tổ chức các trò chơi bằng các phần mềm như Microsoft Powerpoint, Violet,… hoặc sử dụng các website như Google meet, Get kahoot,… Ngoài giờ lên lớp: Tạo môi trường học tập, trao đổi và hợp tác ngoài giờ lên lớp với sự hỗ trợ của việc ứng dụng công nghệ thông tin thông qua mạng xã hội như Facebook, Zalo,… hoặc website Google meet, Get kahoot,… Dựa vào đó, giáo viên có thể giao nhiệm vụ, hỗ trợ và đánh giá quá trình hoạt động của các nhóm. * Chức năng hỗ trợ của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong tiến trình hợp tác nhóm Tổ chức nhóm và lập kế hoạch hợp tác: Việc tổ chức nhóm và lập kế hoạch có tác động trực tiếp đến hiệu quả làm việc nhóm của học sinh. Theo đó, việc ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ trong việc thành lập nhóm thông qua mạng xã hội hoặc các trang web học tập đối với những nhiệm vụ được giao về nhà. Đồng thời, việc ứng dụng công nghệ thông tin còn hỗ trợ lập kế hoạch hợp tác một cách rõ ràng, chi tiết thông qua các phần mềm như Microsoft office (biểu đồ Gantt), Get Organized, Microsoft Project, Project Plan,… Việc xây dựng 16
kế hoạch chi tiết sẽ giúp các nhóm phân chia công việc hợp lí, giúp hoàn thành nhiệm vụ đúng hạn và đạt hiệu quả cao. Tham gia hoạt động hợp tác: Việc ứng dụng công nghệ thông tin để thu thập và xử lí thông tin một cách hiệu quả góp phần quan trọng trong quá trình thực hiện nhiệm vụ được giao, tuy nhiên, những thông tin thu thập được cần đảm bảo tính tin cậy và tính cập nhật tại thời điểm khảo sát. Khi đã thu thập được thông tin thì việc xử lí những thông tin đó sẽ quyết định chất lượng của kết quả hoạt động nhóm, trong trường hợp này, việc ứng dụng công nghệ thông tin có nhiều chức năng để hỗ trợ quá trình xử lí thông tin một cách chính xác và hiệu quả. Máy vi tính có kết nối Internet góp phần vào việc lắng nghe và phản hồi, giải quyết mâu thuẫn hiệu quả thông qua việc phản hồi ở các nhóm học tập được tạo ra từ mạng xã hội Facebook, Zalo hoặc website Google meet, Get kahoot,… giúp việc phản hồi, tranh luận không bị bó hẹp trong thời gian hạn chế ở lớp, qua đó, vấn đề tranh luận được giải quyết hiệu quả. Đồng thời, việc ứng dụng công nghệ thông tin cũng hỗ trợ cho học sinh trong việc lưu trữ những thông tin, kết quả hoạt động của các thành viên trong nhóm nhằm mục đích tổng hợp thành một bản báo cáo logic, có hệ thống thông qua các phần mềm trình chiếu như Powerpoint, Violet, Google Presentation,… * Chức năng hỗ trợ của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá năng lực hợp tác của học sinh Đánh giá hoạt động hợp tác: Kiểm tra đánh giá là khâu cuối cùng và là khâu quan trọng để đánh giá kết quả hợp tác của nhóm hoặc học sinh có thể tự đánh giá năng lực hợp tác của mình cũng như các thành viên khác, từ đó học sinh tự điều chỉnh quá trình hợp tác nhằm đạt hiệu quả cao hơn. Với việc ứng dụng công nghệ thông tin, giáo viên có thể yêu cầu các nhóm gửi lại đường link trang nhật kí hoạt động để có căn cứ kiểm tra lại những hoạt động của nhóm. Dựa vào đó, để kiểm tra đánh giá được mức độ hoạt động của các thành viên trong nhóm, đồng thời học sinh có thể theo dõi lại những nội dung đã xem, đã tải, đã 17
trao đổi thảo luận nhóm,... Từ đó, học sinh có thể tự ôn tập, tự kiểm tra lại được kiến thức cho bản thân. Đồng thời, dựa vào các chức năng ưu việt trong việc tính toán và xử lí số liệu của máy vi tính sẽ giúp giáo viên tổng hợp, đánh giá năng lực hợp tác cho học sinh đã hình thành và phát triển ở mức độ nào. Từ đó, đưa ra phương án điểu chỉnh nhằm góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh và giúp nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí. 2.2. Quy trình tổ chức dạy học với việc ứng dụng công nghệ thông tin để góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh trong dạy học vật lí 2.2.1. Giai đoạn 1: Chuẩn bị bài học với các ứng dụng của công nghệ thông tin * Nghiên cứu nội dung kiến thức và xác định mục tiêu bài dạy học Nghiên cứu nội dung kiến thức bài dạy học Căn cứ vào chương trình và kế hoạch dạy học, giáo viên tiến hành nghiên cứu nội dung bài học, dựa vào những nội dung chính của bài học để từ đó đưa ra những phương pháp dạy học và biện pháp hiệu quả giúp bồi dưỡng năng lực hợp tác cho học sinh. Quá trình dạy học bao gồm nhiều thành tố cơ bản, trong đó, hai thành tố quan trọng nhất là việc dạy của giáo viên và việc học của học, hai thành tố này cùng với nội dung bài học kết hợp chặt chẽ, tác động qua lại, bổ sung cho nhau xuyên suốt quá trình dạy học. Bên cạnh đó, chương trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực nói chung và năng lực hợp tác nói riêng giúp quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra, hướng đến việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. Tuy nhiên, việc vận dụng đó cần phải dựa trên nội dung bài học, nếu không kiến thức có thể sẽ bị hổng và thiếu mạch lạc. Xác định mục tiêu bài dạy học Việc xác định mục tiêu dạy học cần dựa vào chuẩn kiến thức, năng lực cần đạt, từ đó có phương hướng để có thể chọn lựa hình thức, phương pháp, phương tiện dạy học và biện pháp phù hợp, đây cũng là thước đo quan trọng trong quá trình kiểm tra đánh giá. Mục tiêu dạy học phải được mô tả chi tiết, có 18
thể quan sát, đánh giá được, đồng thời, phải thể hiện được mức độ tiến bộ của học sinh qua từng giai đoạn một cách liên tục. * Xác định phương án ứng dụng công nghệ thông tin để bồi dưỡng năng lực hợp tác cho học sinh Xác định đặc điểm của học sinh Nhằm đảm bảo tính hiệu quả, khả thi và thực tiễn thì việc xây dựng, áp dụng quy trình dạy học cần phải dựa trên đặc điểm tâm sinh lý, năng lực hiện tại của học sinh cũng như chương trình giáo dục hiện hành để có thể đạt được những kết quả như mục tiêu đã đề ra. Xác định các chỉ số hành vi và những biện pháp phù hợp Sau khi xác định được nội dung kiến thức, mục tiêu dạy học và năng lực hiện có của học sinh thì giáo viên sẽ lựa chọn một số chỉ số hành vi của các năng lực hợp tác có thể chú trọng bồi dưỡng trong bài dạy, đồng thời, đưa ra các biện pháp phù hợp. Ngoài ra, để định hướng mức độ cần đạt của các chỉ số hành vi sau quá trình dạy học, người dạy phải biết được mức độ của các chỉ số hành vi của học sinh ở hiện tại. Việc xác định các chỉ số hành vi và các biện pháp phải dựa vào những yêu cầu sau đây: + Các chỉ số hành vi được lựa chọn nhằm tập trung bồi dưỡng chủ yếu phải phù hợp với nội dung kiến thức đã được xác định. + Biện pháp bồi dưỡng phải phù hợp với các chỉ số hành vi được lựa chọn, phù hợp với năng lực hiện tại của học sinh và điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường. + Mức độ cần đạt được của chỉ số hành vi sau quá trình dạy học phải phù hợp với trình độ của học sinh. + Việc dạy học phải đảm bảo về nội dung và mục tiêu đã đặt ra, tránh tình trạng lạm dụng các biện pháp và áp đặt các năng lực thành tố vào mọi nội dung của bài học. * Xác định phương pháp dạy học có thể sử dụng với việc ứng dụng công nghệ thông tin 19
Xác định phương pháp dạy học Có rất nhiều phương pháp dạy học khác nhau, tùy vào từng đối tượng và mục tiêu dạy học cụ thể mà lựa chọn phương pháp dạy học và các biện pháp phù hợp. Tuy nhiên, không có phương pháp dạy học nào là thích hợp với mọi đối tượng và mục tiêu dạy học. Vì vậy, trong quá trình dạy học, giáo viên cần kết hợp các phương pháp dạy học và các biện pháp bồi dưỡng năng lực hợp tác một cách linh hoạt để có thể phát huy hiệu quả nhiệm vụ và mục tiêu dạy học. Bên cạnh đó, với các biện pháp đã được đưa ra ở trên nhằm góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh thì trong quá trình phối hợp những phương pháp dạy học và các biện pháp đó phải đảm bảo tiến trình dạy học diễn ra thuận tiện cho cả giáo viên và học sinh nhưng vẫn nhắm tới việc hình thành kiến thức và phát triển năng lực hợp tác cho học sinh. Xác định việc ứng dụng công nghệ thông tin trong việc dạy học Sau khi xác định được phương pháp dạy học phù hợp, đồng thời, căn cứ vào nội dung bài học cũng như các giai đoạn tổ chức dạy học, giáo viên sẽ xác định ứng dụng công nghệ thông tin trong việc thiết kế tiến trình dạy học sao cho đảm bảo cấu trúc bài dạy học được sắp xếp một cách hợp lý, hiệu quả và đạt được yêu cầu của bài học nhằm góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh. Chuẩn bị cơ sở vật chất phù hợp Sau khi xác định được phương pháp dạy học cũng như việc ứng dụng công nghệ thông tin trong bài dạy học, giáo viên tiến hành chuẩn bị cơ sở vật chất, phương tiện dạy học dựa vào yêu cầu, mục tiêu của bài học, đồng thời, đảm bảo những kiến thức đưa ra phải gần gũi với đời sống, liên quan chặt chẽ với thực tiễn và phù hợp với môi trường sống hàng ngày của học sinh, giúp các em cải thiện khả năng giao tiếp, góp phần phát triển năng lực hợp tác. * Soạn thảo tiến trình dạy học sử dụng các ứng dụng của công nghệ thông tin để góp phần phát triển năng lực hợp tác cho học sinh 20