Luận văn Luận văn Vận dụng mô hình dạy học vừa đúng lúc (just-In-time teaching) vào dạy học phần nhiệt học - Vật lí 10 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ------------------------------------------------ Phan Tấn Tài VẬN DỤNG MÔ HÌNH DẠY HỌC VỪA ĐÚNG LÚC (JUST-IN-TIME TEACHING) VÀO DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC - VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH ------------------------------------------------ Phan Tấn Tài VẬN DỤNG MÔ HÌNH DẠY HỌC VỪA ĐÚNG LÚC (JUST-IN-TIME TEACHING) VÀO DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC - VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí Mã số: 60 14 01 11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN ĐÔNG HẢI Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình đến: Thầy TS. Nguyễn Đông Hải – người trực tiếp hướng dẫn về mặt chuyên môn, đã rất tận tâm chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm cũng như luôn động viên và giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, Phòng khoa học Công nghệ và Sau Đại học, quý Thầy cô đã tận tình giảng dạy tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Ban Giám Hiệu, Thầy Lưu Công Trừng, và quý Thầy cô tổ Vật lí trường Trung học phổ thông Kon Tum đã nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm. Quý Thầy cô phản biện và hội đồng chấm luận văn đã đọc và có những nhận xét cũng như những góp ý quý giá về luận văn. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên tôi trong thời gian học tập, đã ủng hộ và hỗ trợ về mọi mặt để tôi hoàn thành luận văn này trong điều Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2014 PHAN TẤN TÀI LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Vận dụng mô hình dạy học vừa dung lúc (Just-in-Time Teaching) vào dạy học phần Nhiệt học – Vật lí 10 trung học phổ thông” hoàn toàn là kết quả nghiên cứu của chính bản thân tôi và chưa được công bố trong bất cứ một công trình nghiên cứu nào của người khác. Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã thực hiện nghiêm túc các quy tắc đạo đức nghiên cứu; các kết quả trình bày trong luận văn là sản phẩm nghiên cứu, khảo sát của riêng cá nhân tôi; tất cả các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn tường minh, theo đúng quy định. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính trung thực của số liệu và các nội dung Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2014 Tác giả luận văn PHAN TẤN TÀI MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. 5 DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... 6 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ ...................................................................... 1 PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lí do chọn đề tài ...................................................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài .................................................................................................. 3 3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................... 3 4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................. 4 5. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 4 6. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 5 7. Đóng góp của đề tài ................................................................................................ 5 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN MÔ HÌNH DẠY HỌC VỪA ĐÚNG LÚC VÀ CÁC PHƯƠNG TIỆN HỖ TRỢ TRIỂN KHAI DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH NÀY ........... 6 1.1. Giới thiệu mô hình dạy học vừa đúng lúc ............................................................ 6 1.1.1. Khái niệm mô hình dạy học vừa đúng lúc ..................................................... 6 1.1.2. Mục tiêu của JiTT .......................................................................................... 7 1.1.3. Lịch sử phát triển JiTT ................................................................................. 7 1.2. Cơ sở lí luận của mô hình dạy học vừa đúng lúc ................................................ 8 1.2.1. JiTT kết hợp các phương pháp học tập tích cực ............................................ 8 1.2.2. JiTT cung cấp cơ hội cho học sinh để chủ động xây dựng kiến thức mới từ kiến thức đã có ......................................................................................................... 9 1.2.3. JiTT cung cấp thông tin phản hồi nhanh chóng. ........................................ 10 1.3. Một số nghiên cứu về JiTT ................................................................................. 10 1.4. Những thuận lợi, khó khăn và phương hướng khắc phục khi sử dụng JiTT tại Việt Nam .................................................................................................................... 12 1.4.1. Thuận lợi ...................................................................................................... 12 1.4.2. Khó khăn và phương hướng khắc phục ....................................................... 13 1.5. Tiến trình dạy học theo JiTT ............................................................................. 16 1.5.1. Bước 1: Xem xét những vấn đề trước khi thực hiện JiTT ........................... 17 1.5.2. Bước 2: Phát triển hệ thống câu hỏi JiTT .................................................... 20 1.5.3. Bước 3: Nghiên cứu thông tin phản hồi của HS ........................................ 23 1.5.4. Bước 4: Sử dụng phản hồi JiTT để phát triển hoạt động trong lớp học ...... 25 1.6. Tổ chức và quản lí lớp học theo JiTT ................................................................. 26 1.6.1. Tổ chức khoá học theo JiTT ........................................................................ 26 1.6.2. Quản lí lớp học JiTT .................................................................................... 27 1.7. Sử dụng các nghiên cứu khoa học dạy học khác trong JiTT .............................. 35 1.7.1. Phát hiện các quan niệm sai lầm của HS về các khái niệm và chủ đề quan trọng trong lớp học ................................................................................................ 35 1.7.2. Phát triển các quá trình tư duy bậc cao........................................................ 35 1.7.3. Phát triển sự truyền kiến thức từ một môi trường học tập sang một môi trường khác ............................................................................................................ 36 1.7.4. Thúc đẩy tự điều chỉnh, học tập phản xạ ..................................................... 36 1.7.5. Dùng các câu hỏi khái niệm ........................................................................ 37 1.8. Các thành phần của tài liệu dạy học theo JiTT trên website .............................. 37 1.8.1. Bài tập chuẩn bị ........................................................................................... 38 1.8.2. Bài tập mô phỏng ......................................................................................... 43 1.8.3. Tài liệu hỗ trợ học tập.................................................................................. 46 1.8.4. Bài tập ở nhà trực tuyến .............................................................................. 47 1.8.5. Thông tin và liên lạc .................................................................................... 47 1.9. Lớp học trực tuyến trên website thuvienvatly.com – Phương tiện dạy học trực tuyến .......................................................................................................................... 48 1.10. Kết luận chương I ............................................................................................. 49 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỒ SƠ DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC THEO MÔ HÌNH DẠY HỌC VỪA ĐÚNG LÚC ...................................................................................... 51 2.1. Phân tích cấu trúc nội dung dạy học phần Nhiệt học – Vật lí 10 ban cơ bản ..... 51 2.1.1. Đặc điểm của phần Nhiệt học ...................................................................... 51 2.1.2. Cấu trúc nội dung dạy học Phần Nhiệt học ................................................. 52 2.1.3. Chuẩn kiến thức, kĩ năng và những mục tiêu bổ sung của JiTT ................. 54 2.2. Thực tiễn dạy học phần Nhiệt học học trong chương trình Vật lí 10 ban cơ bản hiện nay ...................................................................................................................... 59 2.2.1. Nội dung khảo sát ........................................................................................ 59 2.2.2. Phương pháp khảo sát .................................................................................. 60 2.2.3. Kết quả khảo sát .......................................................................................... 60 2.3 Kế hoạch dạy học theo JiTT ................................................................................ 62 2.4. Hồ sơ dạy học theo JiTT ..................................................................................... 63 2.4.1. Hồ sơ dạy học ngoài lớp .............................................................................. 63 2.4.2. Hồ sơ dạy học trên lớp................................................................................ 82 2. 5. Kết luận chương 2 ........................................................................................... 104 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................... 106 3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm .......... 106 3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 108 3.2.1. Chuẩn bị ..................................................................................................... 108 3.2.2. Tổ chức dạy học ........................................................................................ 109 3.2.3. Kiểm tra đánh giá ...................................................................................... 109 3.3. Đánh giá định tính quá trình thực nghiệm sư phạm ........................................ 111 3.3.1. Phân tích kết quả bút vấn học sinh về hiệu quả của cách học ................... 111 3.3.2. Phân tích kết quả trả lời câu hỏi khởi động, câu đố và mức độ hoạt động của học sinh ......................................................................................................... 112 3.3.3. Phân tích diễn biến một số tiết học thực nghiệm ...................................... 118 3.3.4 Nhận xét chung ........................................................................................... 121 3.4. Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm ....................................................... 122 3.4.2. Phân bố tần số ............................................................................................ 124 3.4.3 Mô tả thống kê qua các tham số thống kê ............................................... 127 3.4.4 Kiểm định giả thuyết thống kê ................................................................... 128 3.5. Phân tích nguyên nhân không thể triển khai JiTT hiệu quả........................... 130 3.6. Kết luận chương 3 ........................................................................................... 131 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ........................................................................................ 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 135 PHỤ LỤC .................................................................................................................... 138 Phụ lục 1. Giáo án các tiết dạy ................................................................................ 138 Phụ lục 2. Đề kiểm tra một tiết ................................................................................ 169 Phụ lục 3. Phiếu điều tra .......................................................................................... 175 Phụ lục 4. Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm .................................................. 181 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT JiTT : Just-in-time Teaching _ Mô hình dạy học vừa đúng lúc GV : Giáo viên HS : Học sinh SGK : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông SPSS : Statistical Package for Social Sciences (phần mềm chuyên ngành thống kê) TN : Thí nghiệm IUPUI : Đại học Indiana – Viện Đại học Indianapolis (Indiana University – Perdue University of Indianapolis) WU : Câu hỏi khởi động (Warm Up) DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Kết hợp giữa hai thành phần cơ bản của JiTT Hình 1.2. Các bước dạy học theo JiTT Hình 1.3. Trình tự và quan hệ giữa các hoạt động dạy học trong và ngoài lớp học theo JiTT trong khóa Cơ học đại cƣơng tại IUPUI Hình 1.4. Phần mở đầu của các câu hỏi khởi động phần Mômen từ lớp học Cơ học đại cƣơng tại IUPUI Hình 1.5. Một Physlets “Tính chất của chất khí” trên Website Hình 1.6. Một Physlets thể hiện quỹ đạo của một số hành tinh trong hệ Mặt trời, trong đó có một quỹ đạo phi vật lí. Hình 2.1. Bản đồ khái niệm phần Nhiệt học trong chƣơng trình Vật lí 10 Hình 2.2. Một mẫu sơ đồ tổ chức dạy học JiTT được đề xuất 1 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Bảng 1.1. Mức độ quan trọng của JiTT đối với các mục tiêu giáo dục Bảng 1.2. JiTT Scoring Rubric - Kathleen Marrs Bảng 2.1. Phân phối chương trình phần Nhiệt học hiện hành Bảng 2.2. Những mục tiêu chuẩn kiến thức kĩ năng (chữ thƣờng) và mục tiêu bổ sung (chữ nghiêng) Bảng 3.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến nội giá trị của mô hình so sánh nhóm tĩnh và biện pháp hạn chế ảnh hưởng đó. Dấu “+” thể hiện khả năng hạn chế tốt, dấu “−“ kém và dấu “0” không liên quan đến mô hình. Bảng 3.2. Đánh giá và mô tả sự chuẩn bị bài và tính tích cực hoạt động trên lớp của học sinh Bảng 3.3. Điểm kiểm tra hai lớp Bảng 3.4. Tần số điểm hai lớp thực nghiệm và đối chứng Bảng 3.5. Các thông số thống kê điểm hai lớp Bảng 3.6. Kết quả kiểm định Mann-Whitney hai mẫu độc lập Biểu đồ 1.1. Các cấp độ tư duy của Bloom (điều chỉnh bởi Lorin Anderson và cộng sự, 1990) Biểu đồ 3.1. Phân bố tần số điểm kiểm tra một tiết của (a) lớp thực nghiệm và (b) lớp đối chứng. Biểu đồ 3.2. Phân bố tần số tích lũy lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Đổi mới toàn diện giáo dục ở các bậc học, cấp học là vấn đề thời sự và cấp bách hiện nay. 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 đã được kí ban hành bởi Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng, ngày 4/11/2013. Nghị quyết đã đánh giá tình hình và nguyên nhân về những bất cập và yếu kém trong giáo dục, đồng thời đưa ra định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Về vai trò của phương pháp dạy học phổ thông, Điều 24.2 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác dụng đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Thống nhất với điều luật trên, cụ thể hóa và phát triển hơn nữa, nghị quyết số 29-NQ/TW nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”. Đây là một trong những yêu cầu khách quan của giáo dục trong xã hội hiện đại. Như vậy, việc nghiên cứu và triển khai vận dụng các phương pháp dạy học hiện đại là một yêu cầu mạnh mẽ. Vì lí do chính là sự hạn chế về thời gian nghiên cứu, đổi mới phương pháp dạy học (kiểu nghiên cứu ứng dụng) là hướng nghiên cứu phù hợp nhất đối với tác giả, trong khi nghiên cứu về chương trình, phương pháp kiểm tra đánh giá, phương tiện hỗ trợ dạy học thì phức tạp hơn. Hơn nữa, hướng nghiên cứu này có tính chất tổng hợp nên phù hợp với nguyện vọng và hứng thú của tác giả. 2 Những khó khăn khách quan và chủ quan là không thể tránh khỏi trong việc đổi mới giáo dục nói chung, đổi mới phương pháp dạy học nói riêng. Do đó, không thể đột ngột thay đổi hoàn toàn phương pháp dạy học, mà cần phải từng bước thay đổi, dựa trên sự kế thừa những thành công đã đạt được. Trong số các phương pháp dạy học tích cực hiện nay trên thế giới, Just-in-time teaching (viết tắt là JiTT), tạm dịch là “mô hình dạy học vừa đúng lúc”, có những đặc điểm tương đối phù hợp với điều kiện dạy học ở nước ta hiện nay. JiTT là một phương pháp dạy và học dựa trên sự tương tác giữa việc tự học trên web và hoạt động trên lớp. Học sinh tự học một cách cá nhân và làm các trả lời các câu hỏi trên web trước khi đến lớp một thời gian ngắn, và giáo viên nghiên cứu các câu trả lời của học sinh nhằm kịp thời phát hiện những hạn chế, yếu kém của học sinh cũng như những gì học sinh có thể tự học được, từ đó điều chỉnh hoạt động dạy học trên lớp phù hợp với nhu cầu của học sinh. JiTT có những ưu điểm sau đây: • JiTT cho phép giáo viên kịp thời thu được thông tin phản hồi về khả năng hiện tại và mức độ tiếp thu của học sinh qua hệ thống câu hỏi và bài tập trực tuyến. Dựa trên thông tin phản hồi, hoạt động dạy học trên lơp được tổ chức một cách kịp thời và phù hợp với trình độ và nhu cầu của học sinh; các hoạt động học tập theo nhóm, thí nghiệm, nhằm xây dựng các kiến thức trọng tâm được dành nhiều thời gian hơn. • JiTT chú trọng hình thành, phát triển thói quen, hứng thú học tập và sự tự tin vào khả năng của bản thân học sinh, cũng như rèn luyện kĩ năng và phương pháp học tập của học sinh. • JiTT có khả năng tăng cường tương tác giữa các học sinh và giáo viên, chủ yếu thông qua web. • JiTT Vậncó tính linh động cao và khả năng kết hợp tốt với các nghiên cứu dạy học khác, cũng như các thông tin đa phương tiện tích hợp trên web. Bên cạnh đó, việc vận dụng công nghệ thông tin và truyền thông (viết tắt là ICT) trong giáo dục đang được đẩy mạnh, trong đó, nhiều website, e-book, phần mềm, được sử dụng nhưng chưa mang lại hiệu quả đáng kể. Đề tài này liên quan mật thiết đến ICT, nhưng không tập trung nhiều vào yếu tố kĩ thuật, mà dựa trên những công cụ kĩ thuật sẵn có, và tập trung vào nghiên cứu nội dung đổi mới phương Comment [D1]: kết hợp 3 pháp dạy học theo JiTT. Do đó giá trịtính khả thi của đề tài cao hơn so với những nghiên cứu tập trung quá nhiều vào ICT mà “bỏ quên”thiếu đầu tư cho nội dung dạy học. Bên cạnh những ưu điểm, việc vận dụng JiTT cũng không tránh khỏi những khó khăn. Trong đó, khó khăn cơ bản là thói quen học tập thụ động và sự lạ lẫm với học tập trên web của học sinh. Hi vọng rằng với những biện pháp thích hợp, JiTT sẽ thu đượ