Dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM LÊ THỊ HỒNG CHI DẠY HỌC DỰA VÀO TÌM TÒI Ở TIỂU HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Chuyên ngành: Lí luận và lịch sử giáo dục Mã số: 62. 14. 01. 02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS VŨ TRỌNG RỸ 2. PGS. TS PHÓ ĐỨC HÒA Hà Nội - 2014 Hà Nội, 2014 2 LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Vũ Trọng Rỹ, PGS. TS Phó Đức Hoà, hai người Thầy đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. Tôi xin đặc biệt cảm ơn GS. TSKH Thái Duy Tuyên, PGS. TS Đặng Thành Hưng và các nhà khoa học của Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội , … đã đóng góp những ý kiến quý báu cho luận án. Tôi cũng bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến Trung tâm Đào tạo và Bồi dưỡng Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể giáo viên và học sinh trường Tiểu học Cao Mại, trường Tiểu học Thuỵ Vân, trường Tiểu học Sơn Dương (tỉnh Phú Thọ) cùng rất nhiều các giáo viên và học sinh đã tham gia và giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, thực nghiệm luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể Lãnh đạo Trường Đại học Hùng Vương, lãnh đạo Khoa Giáo dục Tiểu học và Mầm non và các đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận án. Cuối cùng, xin được cảm ơn những người thân trong gia đình đã dành cho tôi những tình cảm lớn lao, chỗ dựa vững chắc để tôi hoàn thành nhiệm vụ. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày… tháng… năm Tác giả luận án Lê Thị Hồng Chi 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được hoàn thành với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của nhiều nhà khoa học. Tất cả các nguồn số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các thông tin trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Lê Thị Hồng Chi 4 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ......................................................... 13 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 15 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ............................................................ 15 4. Giả thuyết khoa học .................................................................................... 15 6. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 16 7. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu .......................................... 16 8. Những luận điểm bảo vệ ............................................................................. 18 9. Đóng góp mới về khoa học của luận án ........................................................ 6 10. Cấu trúc của luận án .................................................................................. 20 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA DẠY HỌC DỰA VÀO TÌM TÒI Ở TIỂU HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ........... 21 1.1. Tổng quan về dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin .................................................................................................. 21 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 21 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ......................................................... 23 1.2. Những khái niệm cơ bản .......................................................................... 28 1.2.1. Khái niệm tìm tòi ................................................................................... 28 1.2.2. Khái niệm học tập tìm tòi ...................................................................... 30 1.2.3. Dạy học dựa vào tìm tòi ........................................................................ 31 1.2.4. Dạy học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin ........................................ 32 1.3. Bản chất và đặc trưng của dạy học dựa vào tìm tòi ................................. 33 1.3.1. Cơ sở tâm lí học của dạy học dựa vào tìm tòi ...................................... 33 1.3.2. Bản chất và mô hình học tập tìm tòi ..................................................... 34 1.3.3. Cấu trúc và đặc điểm sư phạm của dạy học dựa vào tìm tòi ................ 38 5 1.4. Hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học dựa vào tìm tòi ............... 40 1.4.1. Hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học ..................................... 40 1.4.2. Tác dụng của công nghệ thông tin trong dạy học dựa vào tìm tòi ....... 41 1.4.3. Những thách thức khi sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học dựa vào tìm tòi ................................................................................................. 43 1.5. Dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học .......................................................... 44 1.5.1. Đặc điểm quá trình dạy học ở tiểu học ................................................. 44 1.5.2. Ý nghĩa, vai trò của dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học ....................... 50 1.5.3. Yêu cầu của dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học ................................... 51 1.5.4. Mức độ dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học .......................................... 53 1.5.5. Ưu thế và hạn chế của dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học ................... 59 1.6. Sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học ....... 61 1.6.1. Nguyên tắc sử dụng CNTT hỗ trợ dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học ....... 61 1.6.2. Các hình thức sử dụng CNTT hỗ trợ DHDVTT ở tiểu học ................... 62 1.6.3. Các hướng khai thác CNTT hỗ trợ dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học ....... 62 1.7. Thực trạng dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin .................................................................................. 65 1.7.1. Khái quát về điều tra khảo sát thực tế .................................................. 65 1.7.2. Kết quả khảo sát qua phiếu ................................................................... 66 1.7.3. Kết quả nghiên cứu qua dự giờ ............................................................. 72 1.7.4. Những kết luận rút ra từ thực trạng ...................................................... 73 Kết luận chương 1 ........................................................................................... 74 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH DẠY HỌC DỰA VÀO TÌM TÒI Ở TIỂU HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ........... 75 2.1. Xây dựng quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin .................................................................................. 75 2.1.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin ............................................................ 75 6 2.1.2. Quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin .................................................................................. 77 2.1.3. Hướng dẫn thực hiện quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin .................................................................. 78 2.1.4. Các điều kiện để thực hiện quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin có hiệu quả ........................ 88 2.1.5. Những điểm cần lưu ý khi thực hiện quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin ............................................... 93 2.2. Vận dụng dạy học dựa vào tìm tòi với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong các môn học ở tiểu học ........................................................................ 100 2.2.1. Vận dụng dạy học dựa vào tìm tòi với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong môn Khoa học ở tiểu học ..................................................................... 100 2.2.2. Vận dụng dạy học dựa vào tìm tòi với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong môn Toán lớp 4, 5 ................................................................................ 115 Kết luận chương 2 ......................................................................................... 133 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................. 134 3.1. Khái quát về quá trình thực nghiệm ....................................................... 134 3.1.1. Mục đích thực nghiệm ......................................................................... 134 3.1.2. Nội dung thực nghiệm ......................................................................... 134 3.1.3. Đối tượng thực nghiệm ....................................................................... 134 3.1.4. Kế hoạch, phương pháp tiến hành thực nghiệm ................................. 135 3.1.5. Tiêu chí và thang đo trong thực nghiệm ............................................. 136 3.2. Thực nghiệm thăm dò ......................................................................... 138 3.2.1. Mục tiêu ............................................................................................. 138 3.2.2. Tiến hành thực nghiệm thăm dò ..................................................... 138 3.2.3. Kết quả thực nghiệm thăm dò ......................................................... 138 3.3. Thực nghiệm tác động vòng 1 ........................................................... 140 3.3.1. Mục tiêu ............................................................................................. 140 7 3.3.2. Tiến hành thực nghiệm tác động vòng 1 ....................................... 140 3.3.3. Kết quả thực nghiệm tác động vòng 1 ........................................... 140 3.4. Thực nghiệm tác động vòng 2 ........................................................... 145 3.4.1. Mục tiêu ............................................................................................. 145 3.4.2. Tiến hành thực nghiệm tác động vòng 2 ....................................... 145 3.4.3. Kết quả thực nghiệm tác động vòng 2 ........................................... 145 3.5. Xử lý chung kết quả thực nghiệm ..................................................... 152 3.5.1. Tổng hợp kết quả thực nghiệm ....................................................... 152 3.5.2. Đánh giá chung kết quả thực nghiệm ............................................ 158 Kết luận chương 3 ....................................................................................... 159 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................................ 160 1. Kết luận .................................................................................................... 160 2. Khuyến nghị ............................................................................................ 161 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 8 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN CNTT Công nghệ thông tin DHDVTT Dạy học dựa vào tìm tòi ĐC ĐCđr ĐCđv GV HS TN TNđr TNđv 9 DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Tên các bảng Trang Bảng 1.1. Tổng hợp các mức độ DHDVTT 44 Bảng 1.2. Các mức độ DHDVTT ở tiểu học 44 Bảng 1.3. Thực trạng nhận thức về mục đích sử dụng DHDVTT 55 Bảng 1.4. Ý kiến GV về nguyên nhân ít sử dụng DHDVTT với sự hỗ trợ của CNTT 58 Bảng 2.1. Quy trình DHDVTT với sự hỗ trợ của CNTT trong môn Khoa học 98 Bảng 2.2. Quy trình DHDVTT với sự hỗ trợ của CNTT trong môn Toán lớp 4, 5 116 Bảng 3.1. Tiêu chí và thang đo trong thực nghiệm 125 Bảng 3.2. Đánh giá mức độ phát huy tính tích cực của HS trong thực nghiệm tác động vòng 1 131 Bảng 3.3. Đánh giá kĩ năng tìm tòi, phát hiện của HS trong thực nghiệm tác động vòng 1 132 Bảng 3.4. Mô tả dữ liệu 141 Bảng 3.5. Kết quả so sánh điểm số giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng 142 Bảng 3.6. So sánh giá trị trung bình điểm số của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm 143 Bảng 3.7. Giá trị P của phép kiểm chứng T-test 143 10 Bảng 3.8. Tiêu chí đánh giá giá trị P của phép kiểm chứng T-test 143 Bảng 3.9. Mức độ ảnh hưởng của tác động 144 Bảng 3.10. Bảng tiêu chí Cohen 144 Bảng 3.11. Kết quả đo thái độ của học sinh 144 Bảng 3.12. Tiêu chí đánh giá p của phép kiểm chứng khi bình phương 145 11 Trang Mô hình học tập tìm tòi 25 Hình 1.2 Biểu đồ mục đích sử dụng CNTT trong DHDVTT 57 Hình 2.1 Quy trình DHDVTT với sự hỗ trợ của CNTT ở tiểu học 65 Hình 2.2 Sự nảy mầm của hạt 96 Hình 2.3 Sự hình thành mây, mưa 96 Hình 2.4 Cắt ghép hình thoi 110 Hình 2.5 Chu vi hình tròn 111 Hình 2.6 Cắt, ghép hình tròn 112 Hình 2.7 Thể tích hình hộp chữ nhật 112 Hình 2.8 Mối liên hệ giữa chu vi và bán kính hình tròn 113 Hình 2.9 Phân số bằng nhau 114 Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Khoa học lớp 5 của nhóm thực nghiệm 130 Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Khoa học lớp 5 của nhóm đối chứng 130 Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến của hai lớp thực nghiệm và đối chứng môn Khoa học 5 130 Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Khoa học lớp 4 của nhóm thực nghiệm 134 Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Khoa học lớp 4 của nhóm đối chứng 134 Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến của hai lớp thực nghiệm và đối chứng môn Khoa học lớp 4 135 Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Toán 5 của nhóm thực nghiệm 136 12 Hình 3.8 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Toán 5 của nhóm đối chứng 136 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến của hai lớp thực nghiệm và đối chứng môn Toán lớp 5 137 Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Toán 4 của nhóm thực nghiệm 138 Hình 3.11 Biểu đồ thể hiện phân bố số lượng điểm kiểm tra lần 2 môn Toán 4 của nhóm đối chứng 138 Hình 3.12 Biểu đồ biểu diễn tần suất hội tụ tiến của hai lớp thực nghiệm và đối chứng môn Toán lớp 4 138 Hình 3.13 Biểu đồ thể hiện số lượng các loại điểm của 2 nhóm (a: thực nghiệm, b: đối chứng) 141 Hình 3.14 Biểu đồ tần suất (%) điểm số của lớp thực nghiệm và đối chứng 142 13 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu 1.1. Ngày nay, nhân loại đang bước vào "nền văn minh của làn sóng thứ ba" với những "cơ may và hi vọng" song cũng "đầy những thử thách và lo âu". Sức mạnh sẽ thuộc về quốc gia nào có nguồn lực con người tiên tiến nhất. Vì thế, để đạt được mục tiêu đến năm 2020, Việ . Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW) về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo cũng đặt ra nhiệm vụ: "đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụ người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực". [4] Như vậy, có thể nói, bản chất của việc đổi mới phương pháp dạy học là hướng tới hoạt động học tập chủ động, sáng tạo, chống lại thói quen học tập thụ động, giáo điều. 1.2. Tiếp cận những xu hướng dạy học hiện đại nói chung, nghiên cứu và áp dụng các phương pháp dạy học nhằm giúp người học tìm tòi, phát hiện tri thức nói riêng đang được đề cập đến một cách mạnh mẽ trong các loại hình nhà trường. Dựa trên quan điểm hướng vào người học, giúp học sinh (HS) tự tìm kiếm, phát hiện tri thức mới dựa trên nền tảng tri thức cũ đã học và vốn kinh nghiệm sống của mình, dạy học dựa vào tìm tòi đang ngày càng chứng tỏ khả năng đáp ứng các yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học. Đặc biệt, trong giai 14 đoạn hiện nay, dạy học dựa vào tìm tòi càng phát huy thế mạnh trong việc đáp ứng cho HS tiêu chuẩn các nhóm năng lực nhằm hội nhập theo chương trình đánh giá HS quốc tế (PISA), cũng như yêu cầu của việc triển khai dự án mô hình trường học mới Việt Nam (VNEN) bậc tiểu học. 1.3. Trong thực tế giáo dục tiểu học hiện nay, sự đổi mới về phương pháp dạy học còn diễn tiến chậm. Việc dạy học theo hướng phát huy tính tích cực của HS nói chung, dạy học dựa vào tìm tòi nói riêng chưa đạt được hiệu quả như mong muốn. Điều này do nhiều nguyên nhân, cả chủ quan và khách quan: -Thứ nhất, người dạy chưa được trang bị lí luận về dạy học dựa vào tìm tòi hoặc đã bước đầu có sự hiểu biết nhưng còn hạn chế. -Thứ hai, người dạy có tâm lí e ngại vận dụng phương pháp dạy học mới. Họ nhận thức được sự cần thiết phải áp dụng những kiểu dạy học hiện đại trong đó có DHDVTT nhưng lại ngại mất thời gian đầu tư cho cái mới. -Thứ ba, một bộ phận giáo viên (GV) còn lúng túng, chưa tìm ra một quy trình dạy học dựa vào tìm tòi hợp lí để phát huy được tính chủ động của HS, nâng cao hiệu quả dạy học. Do đó, họ nghĩ dạy học dựa vào tìm tòi phát huy được tính tích cực của HS nhưng hiện nay chưa đủ điều kiện để áp dụng trong dạy học ở tiểu học. Vì vậy, vấn đề đặt ra là cần phải nghiên cứu, xây dựng quy trình, biện pháp dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có công trình nào đi sâu tìm hiểu kĩ càng và tỉ mỉ về vấn đề này. 1.4. Ngày nay, công nghệ thông tin (CNTT) và truyền thông đang xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực của đời sống con người. Việc ứng dụng CNTT trong dạy học đã trở thành một trào lưu mạnh mẽ, một xu thế của giáo dục thế giới nói chung, một chủ trương lớn của Bộ Giáo dục và Đào tạo nước ta nói riêng. Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT đã nêu: “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương 15 pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn học” [6]. Và thực tế cho thấy, việc ứng dụng CNTT vào dạy học đã góp phần nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học. Xuất phát từ những lí do trên, nhằm góp phần nâng cao hiệu quả đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường tiểu học, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: "Dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin". 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng được quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của CNTT nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn Toán và môn Khoa học lớp 4, 5 nói riêng, dạy học ở tiểu học nói chung. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu -Khách thể nghiên cứu: Hoạt động dạy học với sự hỗ trợ của CNTT ở tiểu học. -Đối tượng nghiên cứu: Quan hệ giữa dạy học với sự hỗ trợ của CNTT và hoạt động tìm tòi của HS tiểu học. 4. Giả thuyết khoa học Nếu quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học được xây dựng theo hướng tổ chức nội dung học tập có tính thách thức, khuyến khích được HS suy nghĩ chủ động, tự tìm kiếm tri thức dựa trên kinh nghiệm, vốn sống của mình, tạo ra được môi trường học tập hợp tác và khai thác các ưu thế của CNTT thì sẽ phát triển được kĩ năng học tập tìm tòi, góp phần nâng cao kết quả học tập. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của CNTT. 5.2. Xây dựng quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của CNTT. 16 5.3. Áp dụng quy trình dạy học dựa vào tìm tòi ở tiểu học với sự hỗ trợ của CNTT vào dạy học các môn Toán, Khoa học lớp 4, 5. của quy trình dạy học được đề xuất. 6. Phạm vi nghiên cứu -Nội dung nghiên cứu: Luận án chỉ tập trung nghiên cứu dạy học dựa vào tìm tòi với sự hỗ trợ của CNTT vào môn Toán và môn Khoa học lớp 4,