Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho sinh viên ngành sư phạm Vật lí

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án "Phát triển năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho sinh viên ngành sư phạm Vật lí" là nghiên cứu, đề xuất các biện pháp phát triển NLSDTN trong dạy học cho sinh viên (SV) ngành sư phạm Vật lí nhằm nâng cao chất lượng đào tạo SV sư phạm Vật lí ở các trường đại học.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho sinh viên ngành sư phạm Vật lí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH _________________________________________________ LÊ VĂN VINH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH SƢ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 9140111 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2022
Luận án đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Vinh Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. NGUYỄN QUANG LẠC 2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường Địa điểm: Trường Đại học Vinh Thời gian: Vào hồi … giờ, ngày … năm 2022 Có thể tìm luận án tại: - Thƣ viên Quốc gia Việt Nam; - Thƣ viện Nguyễn Thúc Hào - Trƣờng Đại học
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong thế kỉ 21, sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật đã tác động mạnh mẽ đến nhiều lĩnh vực, khía cạnh trong cuộc sống đòi hỏi xã hội phải có nguồn nhân lực chất lượng cao, có khả năng thích nghi và đáp ứng được mọi môi trường, điều kiện công việc. Vì vậy, sứ mệnh hết sức quan trọng của giáo dục trong bối cảnh hiện nay là đào tạo ra những con người năng động, có đầy đủ phẩm chất và năng lực, đáp ứng được nhu cầu của thời đại. Hiện nay giáo dục Việt nam nói chung, giáo dục phổ thông nói riêng đang từng bước đổi mới theo hướng phát triển phẩm chất, năng lực người học. Theo đó năm 2018, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể và chương trình môn học đã được xây dựng và ban hành với mục tiêu phát triển toàn diện phẩm chất (PC) và năng lực (NL) người học. Vấn đề này đã được đề cập trong Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW). Trong đó nhấn mạnh: Giáo dục và Đào tạo đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa, hội nhập quốc tế. Với cách tiếp cận quan trọng là chuyển mạnh quá trình giáo dục chủ yếu chú trọng trang bị kiến thức sang tập trung phát triển toàn diện NL và PC người học. Mục tiêu của giáo dục đại học được quy định trong Luật Giáo dục (Luật số: 43/2019/QH14), tại điều 39 cũng đề cập đến phát triển toàn diện con người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ, có PC, NL và ý thức công dân. Để thực hiện được các mục tiêu giáo dục đã đề cập ở trên thì vai trò của đội ngũ giáo viên hết sức quan trọng. Chính vì vậy, nhiệm vụ của các trường đại học sư phạm là đào tạo ra những giáo viên có đầy đủ PC và NL, đáp ứng được yêu cầu của xã hội. Trong quá trình đào tạo giáo viên, chúng ta phải chú trọng đến hình thành và phát triển các NL của người học, đặc biệt là các NL đặc thù của giáo viên từng bộ môn. Trong môn học Vật lí, kiến thức được xây dựng chủ yếu từ quan sát, thí nghiệm (TN), đến tiến hành các thao tác tư duy (phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa…) rồi đưa ra các kết luận. Bởi vậy, vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí (DHVL) ở trường phổ thông (PT) hết sức quan trọng. Tuy nhiên, việc sử dụng TN vào DHVL ở trường PT hiện nay còn nhiều hạn chế. Một trong những nguyên nhân cốt lõi là do người giáo viên chưa có đủ năng lực sử dụng thí nghiệm (NLSDTN) vào 1
dạy học. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu cho luận án: “Phát triển năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho sinh viên ngành sư phạm Vật lí”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp phát triển NLSDTN trong dạy học cho sinh viên (SV) ngành sư phạm Vật lí nhằm nâng cao chất lượng đào tạo SV sư phạm Vật lí ở các trường đại học. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu - Lí luận dạy học đại học. - Các phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát triển NL. - Quá trình dạy học học phần (HP) Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông (THDHTNVLPT). * Phạm vi nghiên cứu Hoạt động dạy và học HP THDHTNVLPT phần Cơ - Nhiệt tại các cơ sở đào tạo giáo viên Vật lí. 4. Giả thuyết khoa học Vận dụng và triển khai các biện pháp như tăng cường hoạt động seminar, hoạt động thiết kế chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự làm (TNTL), đa dạng hóa hình thức kiểm tra đánh giá, xây dựng website hỗ trợ dạy học HP THDHTNVLPT để phát triển được NLSDTN trong dạy học cho SV, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo cử nhân sư phạm Vật lí ở các trường đại học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn việc phát triển NLSDTN trong dạy học cho SV ngành sư phạm Vật lí. 5.2. Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp phát triển NLSDTN trong dạy học cho SV ngành sư phạm Vật lí, góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 5.3. Nghiên cứu, triển khai các biện pháp trên trong phạm vi phần cơ học và nhiệt học. 5.4. Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm đánh giá tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất đối với việc phát triển NLSDTN trong dạy học của SV ngành sư phạm Vật lí, từ đó kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài. 2
6. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận + Nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học liên quan đến đề tài. Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa cơ sở lí luận về nội dung dạy học HP THDHTNVLPT. + Nghiên cứu chương trình HP THDHTNVLPT, các giáo trình, tài liệu hướng dẫn thực hành TN của HP này ở một số cơ sở đào tạo giáo viên Vật lí, nội dung sách giáo khoa Vật lí PT và những tài liệu tham khảo có liên quan để xác định mức độ nội dung, yêu cầu kiến thức, kỹ năng mà SV sư phạm Vật lí cần nắm vững. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Tìm hiểu thực trạng quá trình dạy học HP THDHTNVLPT ở một số trường đại học thông qua phiếu điều tra. + Dự giờ, xem giáo án, trao đổi với giảng viên (GV) về các nội dung đã đề xuất và triển khai (cấu trúc NL SDTN, các biện pháp đượ đề xuất, cách thức triển khai). - Phương pháp thực nghiệm sư phạm + Soạn thảo tài liệu dạy học HP THDHTNVLPT (Phần Cơ học và Nhiệt học). + Soạn thảo tiến trình dạy học HP THDHTNVLPT (Phần Cơ học và Nhiệt học). + Tiến hành giảng dạy song song lớp đối chứng và lớp thực nghiệm ở một số trường đại học sư phạm theo phương án đã xây dựng. + Phân tích kết quả định tính và định lượng thu được trong quá trình TNSP để đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả của các biện pháp mà đề tài đưa ra. 7. Những đóng góp mới của luận án - Làm rõ khái niệm NL, NLSDTN vào dạy học, cấu trúc NLSDTN vào dạy học Vật lí gồm 3 nhóm NLTT. - Đề xuất và triển khai thành công 04 biện pháp phát triển NLSDTN trong dạy học của SV ngành sư phạm Vật lí: + Biện pháp 1: Tăng cường hoạt động seminar, nội dung seminar gắn liền với thí nghiệm, hoạt động nghề nghiệp của người học. + Biện pháp 2: Tăng cường hoạt động thiết kế, chế tạo và sử dụng TN tự làm của sinh viên. + Biện pháp 3: Đa dạng hóa hình thức kiểm tra đánh giá, chú trọng đánh giá quá trình trong dạy học thí nghiệm. + Biện pháp 4: Xây dựng website hỗ trợ dạy học HP THDHTNVLPT. 3
- Xây dựng được 01 website dạy học. - Thiết kế công cụ đánh giá năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học của sinh viên. - Thiết kế và chế tạo được 05 bộ TN dùng vào dạy học HP THDHTNVLPT. - Thiết kế tiến trình dạy học HP THDHTNVLPT với các biện pháp đã đề xuất. 8. Cấu trúc luận án Phần mở đầu Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu. Chương 2. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. Chương 3. Đề xuất và triển khai các biện pháp phát triển năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho sinh viên sư phạm Vật lí. Chương 4. Thực nghiệm sư phạm. Kết luận và khuyến nghị Danh mục các công trình của tác giả Tài liệu tham khảo Phụ lục 4
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Các nghiên cứu về năng lực và năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học 1.1.1. Năng lực Trong số các nghiên cứu về khái niệm năng lực mà chúng tôi đã tìm hiểu và nghiên cứu, chúng tôi lựa chọn tìm hiểu và trích dẫn các công trình tiêu biểu của các tác giả như: P.A. Rudich, Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn,Xavier Roegiers, Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, Jonh Erpenbek, Howard Gardner, Denys Tremblay. Các công trình trên có cách diễn đạt khái niệm NL khác nhau, tuy nhiên đa số các khái niệm này đều có một điểm chung là đề cập đến kiến thức, kỹ năng và khả năng vận dụng các kiến thức, kỹ năng này để giải quyết các vấn đề gặp phải. Từ đó, chúng tôi xin đưa ra khái niệm NL như sau: NL là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, thái độ, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm. Nó là một thuộc tính tâm lí con người hết sức phức tạp. 1.1.2. Năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học Khái niệm NLSDTN trong dạy học đã được nhiều tác đề cập tới như: Josephy, Millar, Lin Zang, Woolnough, Nguyễn Đức Thâm, Lý Thị Thu Phương, Nguyễn Văn Biên. Các tác giả đã đề cập đến vai trò và tầm quan trọng của NLSDTN trong dạy học. Tuy nhiên, NL này mới chỉ được tìm hiểu, làm rõ chủ yếu là các NLSDTN trong nghiên cứu, khảo sát của giáo viên hoặc HS bao gồm: Xác định mục đích TN, thiết kế PATN (bao gồm lựa chọn công cụ TN, dự kiến cách tiến hành và thu thập số liệu trong quá trình thực nghiệm), tiến hành được TN (lắp ráp, bố trí tiến hành TN, thu thập kết quả TN), xử lí được số liệu và đánh giá được kết quả. Các công trình chưa đề cập một cách đầy đủ và hệ thống NLSDTN vào tổ chức dạy học của giáo viên, chưa chỉ ra cấu trúc NLSDTN vào tổ chức hoạt động dạy học. 1.2. Những nghiên cứu về chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự làm trong dạy học Vật lí Chế tạo và sử dụng TNTL trong dạy học đã được nhiều nhà nghiên cứu lí luận giáo dục quan tâm tới từ rất sớm, tiêu biểu có thể kể đến các nhà nghiên cứu giáo dục của Canada. Sau đó, nhiều quốc gia tiên tiến khác cũng đã chú trọng đến hướng 5
nghiên cứu này nhằm nâng cao hiệu quả giáo dục như: Mĩ, Pháp, Đức, Trung Quốc. Các tác giả Michael Vollmer và Klaus Peter Möllmann, L.I. Reznicop, A.V. Pioruskin, P.A. Znamenxki, James and Schaff (1975), Voltmer and James (1982) đã chỉ ra được sự cần thiết phải hình thành các NLSDTN trong DHVL, tuy nhiên các NL này chủ yếu là các NL sử dụng dụng cụ TN và chưa được xây dựng một cách chi tiết. Ở Việt Nam, nhiều tác giả đã nghiên cứu về vấn đề này như: Tác giả Nguyễn Văn Hòa, Hà Hùng, Lê Cao Phan, Võ Hoàng Ngọc, Đồng Thị Diện đã đề cập đến hình thành NL làm TN Vật lí cho học sinh trung học cơ sở. Đối với khối THPT, có thể kể tên các một số tác giả như: Lê Văn Giáo, Nguyễn Hùng Liễu, Phạm Thị Phú Các công trình nghiên cứu trên đã làm rõ được vai trò của TNTL trong quá trình DHVL. Một số công trình đã đưa ra cách thức sử dụng các thí nghiệm vào dạy học các bài cụ thể tương ứng. Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu dành cho bậc PT, rất ít công trình nghiên cứu cho đối tượng SV. Các tác giả cũng chưa đưa ra quy trình tổng thể để chế tạo thiết bị thí nghiệm một cách chi tiết cho SV. 1.3. Những nghiên cứu về iểm tr - đánh giá năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học Ở Nga và các nước Đông Âu đã có nhiều nhà giáo dục học nghiên cứu và đưa ra các hình thức kiểm tra - đánh giá năng lực sử dụng thí nghiệm vào dạy học. Tiêu biểu trong đó có thể kể đến các nhà khoa học như L.I. Reznicop, A.V. Pioruskin, P.A. Znamenxki. Ở Hoa kỳ và các nước Tây Âu, khoa học về đo lường và đánh giá trong giáo dục phát triển khá mạnh mẽ, theo Shulman, công việc giảng dạy luôn bao gồm cả hành động và tư duy, cần đánh giá cả kiến thức và khả năng thực thi các nhiệm vụ dạy học. Hình thức kiểm tra đánh giá NLSDTN vào dạy học còn sơ sài và chưa được quan tâm đúng mức. Các công trình chủ yếu đề cập đến hai hình thức truyền thống là quan sát quá trình tiến hành của SV và thông qua các bản báo cáo TN, chưa đi sâu vào khai thác các hình thức kiểm tra đánh giá có sự hỗ trợ của công nghệ thông tin. Ở Việt Nam, rất nhiều tác giả đã đề cập đến kiểm tra đánh giá trong quá trình dạy học như: Nguyễn Như Ý, Bửu Kế, Trần Bá Hoành, Dương Thiệu Tống, Nguyễn Hữu Châu, Lê Đức Ngọc Phạm Kim Chung. Các nghiên cứu đã chỉ ra một số phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá NL dạy học nói chung và NLSDTN trong dạy học nói riêng. Tuy nhiên, những công trình nghiên cứu về kiểm tra - đánh giá NLSDTN 6
trong dạy học của SV sư phạm Vật lí còn ít ỏi. Một số công trình nghiên cứu mới chú trọng về kiểm tra - đánh giá NL tiến hành TN, hoặc chưa đánh giá được đầy đủ các NL sử dụng TN trong thực tập dạy học của SV sư phạm Vật lí. Cần có nghiên cứu xác định các tiêu chí cụ thể, áp dụng đa dạng các phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá để đánh giá được mức độ phát triển NL của SV sư phạm Vật lí. 1.4. Câu hỏi nghiên cứu củ đề tài Luận án 1. Cấu trúc của NLSDTN là gì? 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc phát triển NLSDTN trong dạy học là gì? 3. Phát triển NLSDTN trong dạy học cho SV thông qua dạy học HP THDHTNVLPT phần cơ học và nhiệt học bằng hình thức tổ chức dạy học, kiểm tra đánh giá như thế nào? 7
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2.1. Vị trí và vai trò học phần “Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông” trong chương trình đào tạo cử nhân sư phạm Vật lí ở các trường đại học sư phạm 2.1.1. Vị trí và vai trò học phần “Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông” trong chương trình đào tạo cử nhân sư phạm Vật lí ở các trường đại học sư phạm HP THDHTNVLPT được giảng dạy cho SV sau khi các em đã học các HP Vật lí đại cương, các HP kiến thức ngành then chốt như cơ học, nhiệt học, điện học và quang học và các HP lí luận dạy học HP này là cầu nối quan trọng giữa kiến thức Vật lí đại cương, kiến thức về lí luận và PPDH bộ môn Vật lí với thực tiễn DHVL ở trường PT. Thực tiễn dạy học Vật lí ở trường PT Học phần THDHTNVLPT Học phần tập giảng Học phần thực tập Các HP về khoa Vật lí đại cương học giáo dục và lí và các học phần luận dạy học kiến thức ngành Sơ đồ 2.1. Vị trí HP THDHTNVLPT trong chương trình đào tạo cử nhân sư phạm Vật lí 2.1.2. Vai trò học phần “Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông” trong chương trình đào tạo cử nhân sư phạm Vật lí ở các trường đại học sư phạm Trong đào tạo giáo viên Vật lí, vai trò của HP THDHTNVLPT hết sức quan trọng. Thông qua HP này, SV sẽ củng cố được các kiến thức đại cương, một số kiến thức chuyên ngành, kiến thức về lí luận dạy học. Thông qua việc sử dụng TN trong nghiên cứu và dạy học, tạo tiền đề để SV học tốt HP tập giảng, thực tập sư phạm và cuối cùng là góp phần tạo nên người giáo viên Vật lí tương lai. 8
2.2. Năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học 2.2.1. Khái niệm năng lực NL là khả năng thực hiện thành công một hoạt động trong một bối cảnh nhất định bằng cách vận dụng các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí. 2.2.2. Đặc điểm của năng lực NL là yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể, NL chỉ tồn tại trong quá trình vận động của một hoạt động cụ thể nào đó. Nó vừa là mục tiêu vừa là kết quả của hoạt động nên NL cũng được phát triển trong quá trình hoạt động diễn ra. NL được bộc lộ thông qua hoạt động, được thể hiện ở tính hiệu quả, chất lượng và thành công của hoạt động. NL bao hàm tính bẩm sinh và đặc tính phát triển trong học tập rèn luyện. Môi trường phát triển năng lực không chỉ trong khuôn khổ nhà trường mà ở cả ở ngoài xã hội thông qua các hoạt động giao tiếp, làm việc… NL hình thành và phát triển liên tục trong cuộc đời của mỗi cá nhân. Chính vì vậy, năng lực cần được phát triển một cách liên tục và thường xuyên. Khi nói đến hình thành và phát triển NL ta phải hiểu đó là một quá trình lâu dài. Mỗi năng lực được hình thành qua nhiều môn học, cấp học. Khi đánh giá NL ta phải chú ý đánh giá cả một quá trình lâu dài, đây là một việc hết sức khó khăn. Thông thường ta cần chia nhỏ NL thành các NL thành phần, các NL thành phần này cần được mô tả chi tiết để có thể quan sát đo lường được. 2.2.3. Năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học NLSDTN trong dạy học là khả năng vận dụng kiến thức (sự hiểu biết về TN, các kiến thức dạy học và các PPDH), kỹ năng (các kỹ năng sử dụng TN như lắp ráp, đo đạc, lấy số liệu...) với sự hứng thú, niềm tin và ý chí để xác lập (thiết kế) và thực thi hệ thống các hành động, thao tác dạy học (tổ chức hoạt động dạy học) phù hợp với điều kiện phương tiện TN, đối tượng nhằm đạt được mục tiêu dạy học. 2.2.4. Các mức độ của năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học 9
NLSDTN trong dạy học có 5 mức độ như sau: Mức độ 1: Bắt chước chưa thành công. Mức độ 2: Bắt chước thành công. Mức độ 3: Bắt chước thành thục. Mức 4: Sáng tạo chưa thành công. Mức độ 5: Sáng tạo thành công. 2.2.5. Cấu trúc năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học NLSDTN trong dạy học có thể được chia thành 3 nhóm NLTT: Nhóm NLTT 1: Sử dụng TN trong nghiên cứu. Nhóm NLTT 2: Sửa chữa và chế tạo TN. Nhóm NLTT 3: Tổ chức hoạt động dạy học với TN. * Nhóm năng lực sử dụng thí nghiệm trong nghiên cứu (NLTT 1) gồm 3 nhóm NL cụ thể: - Nhóm NL1.1: Thiết kế PATN nghiên cứu. - Nhóm NL1.2: Thực hiện PATN nghiên cứu. - Nhóm NL1.3: Đánh giá tính khả thi của việc thiết kế và thực hiện PATN nghiên cứu. * Nhóm năng lực sửa chữa và chế tạo thí nghiệm (Nhóm NLTT2) bao gồm 3 nhóm NL cụ thể: - Nhóm NL2.1: Đánh giá thực trạng thiết bị TN. - Nhóm NL2.2: Sửa chữa, khắc phục các bộ TN đã hỏng. - Nhóm NL2.3: Chế tạo bộ TN mới. * Nhóm năng lực tổ chức hoạt động dạy học với thí nghiệm (Nhóm NLTT3) bao gồm 2 nhóm NL cụ thể sau: - Nhóm NL3.1: Thiết kế phương án sử dụng TN trong tổ chức hoạt động dạy học (Lập kế hoạch sử dụng TN để tổ chức hoạt động học tập của HS. - Nhóm NL3.2: Thực hiện phương án sử dụng TN trong tổ chức hoạt động dạy học. 10
Chúng tôi xin đưa ra sơ đồ cấu trúc của NLSDTN trong dạy học như sau: Nhóm NL cụ thể Nhóm NL cụ thể 2.2 Nhóm NL cụ thể 2.1 (gồm có 3 NL (gồm có 2 NL cụ thể) 2.3 (gồm có 2 NL cụ cụ thể) thể) Nhóm NL cụ thể 3.1 Nhóm NLTT 2: (gồm có 4 NL cụ Sửa chữa và chế tạo TN thể) NLSDTN TRONG Nhóm DẠY HỌC NLTT3: Tổ chức dạy học với TN Nhóm NLTT 1: Nhóm NL cụ thể 3.2 Sử dụng TN trong nghiên (gồm có 2 NL cụ cứu, khảo sát thể) Nhóm NL cụ thể Nhóm NL cụ thể 1.2 Nhóm NL cụ thể 1.1 (gồm có 7 NL cụ (gồm có 6 NL cụ thể) 1.3 (gồm có 3 NL cụ thể) thể) Sơ đồ 2.2. Cấu trúc NLSDTN trong dạy học 2.3.Kết luận chƣơng 2 Việc triển khai và đề xuất các biện pháp hình thành và phát triển NLSDTN cho SV sư phạm Vật lí cần bám sát vào cơ sở lí luận và thực tiễn đã tìm hiểu ở chương 2. Các biện pháp cần gắn liền với các hoạt động học tập của SV, đi vào giải quyết triệt để một vấn đề cụ thể. Cần phải hình dung được các NL sẽ được hình thành thông qua các biện pháp đề xuất và triển khai. 11
CHƢƠNG 3 ĐỀ XUẤT VÀ TRIỂN KHAI CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM VẬT LÍ 3.1. Nội dung dạy học học phần “Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông” 3.1.1. Nội dung học phần “Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông” hiện hành Các bài TN dùng trong dạy học HP THDHTNVLPT (phần Cơ và Nhiệt) bao gồm: TN bảo toàn động lượng, TN đo sức căng mặt ngoài, TN khảo sát các định luật Newton, TN các loại lực ma sát, TN khảo sát định luật Hooke, TN về cơ học vật rắn, TN đệm không khí, TN dao động cơ, TN sóng âm, TN sóng trên lò xo, TN sóng nước, TN động cơ 2 kỳ, động cơ 4 kỳ, TN cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy lạnh, TN khảo sát chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng, TN tổng hợp lực, TN momen lực, TN về các định luật chất khí. 3.1.2. Cấu trúc lại các bài thí nghiệm thành các chủ đề Chúng tôi xin đưa ra các chủ đề như sau: Chủ đề 1: Động học chất điểm và động lực học chất điểm Chủ đề 2: Các định luật bảo toàn Chủ đề 3: Tĩnh học và cơ học vật rắn Chủ đề 4: TN về d o động cơ và sóng cơ Chủ đề 5: Các định luật chất hí và chất lỏng Chủ đề 6: Máy nhiệt 3.2. Biện pháp 1: Tăng cƣờng hoạt động seminar, nội dung seminar gắn liền với hoạt động nghề nghiệp củ ngƣời học (BP1) - Nội dung 1: Seminar về việc sử dụng TN vào nghiên cứu. Thời điểm tiến hành là cuối các buổi học. SV trình bày về sử dụng các bộ TN vào khảo sát, xây dựng một đơn vị kiến thức nào đó đã được triển khai (Seminar 1). - Nội dung 2: Seminar về việc sử dụng TN tổ chức hoạt động học tập. Thời điểm tiến hành là cuối các buổi học. SV tiến hành dạy thử tại lớp (Seminar 2). 12
- Nội dung 3: Seminar về việc sửa chữa và chế tạo TN. Thời gian triển khai là 2 tuần học cuối. SV sẽ trình bày ý tưởng sửa chữa và chế tạo một bộ TN nào đó (seminar 3). 3.3. Biện pháp 2: Tăng cường hoạt động thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự làm (BP2) 3.3.1. Thí nghiệm tự làm trong dạy học Vật lí Thiết kế và chế tạo TNTL được chia thành ba cấp độ: - Cấp độ 1: Thiết kế và chế tạo thiết bị TN theo mẫu có sẵn. - Cấp độ 2: Thiết kế chế tạo TN theo mẫu có sẵn nhưng được cải tiến một số điểm chưa phù hợp. - Cấp độ 3: Thiết kế chế tạo bộ TN mới. 3.3.2. Quy trình chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự làm nhằm phát triển năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho sinh viên - Bước 1: Đề xuất bộ TN cần thiết kế và chế tạo. - Bước 2: Đưa ra phương án triển khai. - Bước 3: Triển khai thực hiện chế tạo theo phương án đề xuất. - Bước 4: Hoàn thiện, vận hành bộ TN, đánh giá tính khả thi. - Bước 5: Báo cáo sản phẩm trước lớp. - Bước 6: Tổng hợp ý kiến phản hồi để hoàn thiện sản phẩm. Đề xuất Đưa ra Triển Hoàn Báo cáo Tổng hợp bộ TN phương khai thiện, sản ý kiến, án triển phương vận hành phẩm hoàn thiện khai án SP cuối Sơ đồ 3.2. Quy trình chế tạo và sử dụng TNTL trong dạy học Để phục vụ công việc giảng dạy, chúng tôi đã thiết kế, chế tạo và sử dụng bộ 05 bộ thí nghiệm dùng vào dạy học, cụ thể như: - Bộ thí nghiệm dùng vào dạy học chương chất khí. 13
- Bộ thí nghiệm dùng vào dạy học bài “Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc”. - Bộ thí nghiệm dùng vào dạy học bài “Chuyển động của vật bị ném”. - Bộ thí nghiệm dùng dạy học chương “Dao động cơ”. - Bộ thí nghiệm dùng dạy học chương “Sóng cơ”. Các bộ TN đưa ra gồm thí nghiệm truyền thống và hiện đại. Thao tác cải tiến, chế tạo bộ TN dễ dàng, độ bền và tính thẩm mĩ của TN cũng được đảm bảo. Bộ TN có thể tiến hành nhiều lần, dụng cụ dễ tìm và thay thế khi hỏng hóc. Bộ TN có tính trực quan cao, sai số của TN nhỏ. Ta có thể sử dụng TN để khảo sát hoặc minh họa, TN mở đầu. Các TN được tiến hành dưới dạng TN định tính và định lượng. Có thể cho HS chế tạo đồng bộ một số TN sau đó tổ chức dạy học theo nhóm. 3.4. Biện pháp 3: Đ dạng hó hình thức iểm tr đánh giá, chú trọng đánh giá quá trình (BP3) Đánh giá các NLSDTN vào dạy thông qua các bản báo cáo TN, quá trình nghiên cứu tài liệu, sử dụng TN của SV vào nghiên cứu và dạy học trên lớp, thông qua seminar và thi vấn đáp hết môn học. Chúng tôi đánh giá dựa vào cấu trúc NLSDTN với các mức độ biểu hiện hành vi đã được trình bày ở chương 1. Để thuận lợi cho hoạt động kiểm tra đánh giá của GV và đánh giá của SV, chúng tôi đã đưa ra các bảng đánh giá rút gọn được thiết kế trong các phiếu đánh giá và phương án quy đổi thành điểm. 3.5. Biện pháp 4: Xây dựng website hỗ trợ dạy học học phần "Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông" (BP4) 3.5.1. Các bước xây dựng website hỗ trợ dạy học học phần "Thực hành dạy học thí nghiệm Vật lí phổ thông" Xây dựng website cần tiến hành theo các bước sau: Bƣớc 1: Từ thực tiễn dạy học đưa ra những hạn chế cần khắc phục. Bƣớc 2: Xây dựng dữ liệu. 14
Bƣớc 3: Thiết kế website. Bƣớc 4: Đưa ra quy trình sử dụng vào dạy học. Bƣớc 5: Soạn thảo các bản hướng dẫn sử dụng cho SV. Bƣớc 6: Áp dụng vào thực tiễn, hoàn thiện sản phẩm. 3.5.2. Triển khai biện pháp Chúng tôi đã tiến hành theo các bước ở trên và xây dựng hệ thống dữ liệu bao gồm: - Các tài liệu liên quan đến lí luận dạy học về việc sử dụng TN trong dạy học. - Biên soạn bộ câu hỏi kiểm tra đầu vào của các bài TN ở các cấp độ khác nhau. - Biên soạn tài liệu hướng dẫn TN. - Biên soạn mẫu phiếu đánh giá. - Quay video clip hoạt động seminar sử dụng TN của SV trên lớp học (29 clip). - Quay video clip hoạt động seminar sửa chữa và chế tạo TN của SV (30 clip). - Thiết kế được website dùng vào dạy học HP THDHTNVLPT (đường link: http://45.119.81.32:63/cms), - Biên soạn bản hướng dẫn sử dụng cho quản trị viên và người học (phụ lục 3). 3.5.3. Các bước dạy học với website đã thiết kế Dạy học với website đã thiết kế được tiến hành theo các bước sau: Bƣớc 1: Cho SV tiếp cận bản hướng dẫn sử dụng website. Bƣớc 2: Tạo tài khoản cá nhân cho SV. Bƣớc 3: SV đăng nhập, đọc tài liệu hướng dẫn và làm bài trắc nghiệm kiểm tra đầu vào: SV nào đảm bảo trên 5 điểm mới đủ ĐK tiến hành với bộ TN thật, SV có thể tiến hành nhiều lần nếu chưa đạt. Khi hiện đáp án, SV sẽ biết mình làm sai ở phần nào và đọc lại tài liệu. Bƣớc 4: GV xét duyệt các bạn SV đã đáp ứng được đầu vào. Bƣớc 5: Khi SV tiến hành seminar, GV ghi hình lại và đưa lên website. Bƣớc 6: SV về nhà có thể xem lại các video clip sử dụng TN của mình và các bạn để tự rút kinh nghiệm. 15
Kết luận chƣơng 3 Chúng tôi đã cấu trúc lại các bài TN theo chủ đề và biên soạn tài liệu hướng dẫn tương ứng, điều này là tiền đề và điều kiện để triển khai các biện pháp đề xuất. Chúng tôi đã đề xuất và triển khai được các biện pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy học HP. Đưa ra quy trình sửa chữa và chế tạo TN, chế tạo và biên soạn tài liệu hướng dẫn được 5 bộ TN. Xây dựng website dùng vào dạy học và các bước dạy học để triển khai các biện pháp đã đề xuất. 16
CHƢƠNG 4 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 4.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm TNSP nhằm kiểm chứng, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc phát triển NLSDTN vào dạy học cho SV ngành sư phạm Vật lí thông qua tổ chức dạy học HP THDHTNVLPT. Từ đó kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ thể như: Chuẩn bị, tổ chức dạy học HP THDHTNVLPT cho SV sư phạm Vật lí. Đánh giá tính hợp lý và khả năng áp dụng thực tiễn của quy trình tổ chức dạy học cho SV sư phạm Vật lí. Bổ sung, điều chỉnh, hoàn thiện về lí luận. Đánh giá tác dụng nâng cao chất lượng học tập của SV trong HP THDHTNVLPT (định tính). Từ đó điều chỉnh và hoàn thiện thành tài liệu tham khảo, quy trình và các biện pháp tổ chức dạy học HP góp phần nâng cao chất lượng đào tạo. 4.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm * Đối tượng thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm vòng 1: SV năm thứ tư, ngành sư phạm Vật lí, học kì II năm học 2016 - 2017. Có 3 lớp TN (60 SV) và 3 lớp ĐC (62 SV). Thực nghiệm vòng 2: SV năm thứ tư, ngành sư phạm Vật lí, học kì I năm học 2017 - 2018. Có 2 lớp TN (38 SV) và 2 lớp ĐC (40 SV). GV dạy thực nghiệm là các GV đã được nhà trường phân công dạy các lớp trước khi lớp được chọn làm thực nghiệm. * Phương pháp thực nghiệm sư phạm Quá trình TNSP, chúng tôi tiến hành tổ chức dạy học HP THDHTNVLPT, phần Cơ - Nhiệt ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. - Lớp đối chứng: Dạy học theo nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, phương tiện truyền thống. - Lớp thực nghiệm: Dạy học theo nội dung, phương pháp, quy trình tổ chức, hình thức kiểm tra - đánh giá, phương tiện dạy học đã xây dựng 4.3. Chuẩn bị, triển h i thực nghiệm sƣ phạm * Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm. Bước 1: Triển khai hướng dẫn cho GV và SV các vấn đề về tổ chức dạy học HP THDHTNVLPT. Bước 2: Chuẩn bị phương tiện, thiết bị để tiến hành thực nghiệm * Tiến hành thực nghiệm sư phạm, tổ chức rút kinh nghiệm TNSP vòng 1 diễn ra trong năm học 2016-2017 cụ thể: từ 06/02/2017 đến 17
30/04/2017. Chọn nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng: Chọn số SV các nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng tương đương nhau, và việc chọn lựa là ngẫu nhiên. Mỗi khóa học của SV sư phạm Vật lí của Đại học Vinh có 2 lớp học (khoảng 123 SV), với số lượng SV trên sẽ được chia thành 6 lớp HP TN, mỗi lớp khoảng 20 SV, vì vậy chúng tôi chọn 03 lớp HP THDHTNVLPT làm nhóm đối chứng và 03 lớp làm nhóm thực nghiệm. TNSP vòng 2 diễn ra trong năm học 2017 - 2018 thời gian từ 04/09/2017 đến 05/11/2017 và 20/11/2017 đến 24/12/2017. Chọn nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng: Chọn số SV các nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng tương đương nhau, và việc chọn lựa là ngẫu nhiên. Mỗi khóa học của SV sư phạm Vật lí của Đại học Vinh có 2 lớp học (khoảng 80 SV), với số lượng SV trên sẽ được chia thành 4 lớp HP TN, mỗi lớp khoảng 20 SV, vì vậy chúng tôi chọn 02 lớp HP THDHTNVLPT làm nhóm đối chứng và 02 lớp làm nhóm thực nghiệm. Sau mỗi tiết dạy, chúng tôi lại tiếp tục gặp gỡ, trao đổi với một số SV và GV có tham dự nhằm kiểm tra mức độ phù hợp của nội dung đã xây dựng, lắng nghe, tiếp nhận các ý kiến chia sẻ, đóng góp và cùng với việc quan sát, ghi chép được chúng tôi tiếp tục phân tích đánh giá, rút kinh nghiệm để hoàn thiện tiết dạy tiếp theo. Các hoạt động tập trung chúng tôi đều tham gia quan sát và ghi hình để làm tư liệu cho việc đánh giá các hoạt động về sau. Sau mỗi tiết học chúng tôi thảo luận, đánh giá, rút kinh nghiệm, trao đổi với các GV tham dự và SV để nắm bắt tinh thần, thái độ tham gia. 4.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm Để đánh giá sự phát triển NL mỗi cá nhân ta cần so sánh đường phát triển NL đó với đường phát triển NL trung bình của cả lớp. Việc đánh giá so sánh này nhằm có sự điều chỉnh quá trình dạy học nhằm tác động trong từng bài TN, từng NL của người học để đạt được hiệu quả cao hơn. Bên cạnh đó cũng đánh giá được tính hiệu quả, sự tác động của các biện pháp đã đề xuất lên việc hình thành và phát triển NL, chúng tôi đánh giá số liệu điểm trung bình chung của NL, các nhóm NLTT ở lớp đối chứng và lớp thực nghiệm. Kết quả định lượng TNSP được trình bày thông qua các bảng và đường số liệu như sau: 18