Luận văn Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy (mindmaps) trong dạy học chương “động học chất điểm” vật lý 10 thpt nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH -------------------------------------------------- Nguyễn Thị Nguyên NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƯ DUY (MINDMAPS) TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT NHẰM GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC VÀ BỒI DƯỠNG TƯ DUY CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH -------------------------------------------------- Nguyễn Thị Nguyên NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƯ DUY (MINDMAPS) TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT NHẰM GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC VÀ BỒI DƯỠNG TƯ DUY CHO HỌC SINH Chuyên ngành:Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. PHẠM THỊ PHÚ Thành phố Hồ Chí Minh – 2010 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Thị Phú, phòng KH-CN SĐH, khoa Vật lý trường đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh cùng bạn bè và gia đình đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy Bùi Việt Hùng, tập thể lớp 10A3 và BGH trường THPT Nam Kì Khởi Nghĩa đã tạo mọi điều kiện, giúp đỡ tôi trong thời gian thực nghiệm tại trường. Tác giả Nguyễn Thị Nguyên MỤC LỤC 0TLỜI CẢM ƠN0T ...................................................................................................................... 3 0TMỤC LỤC0T ............................................................................................................................ 4 0TMỞ ĐẦU0T .............................................................................................................................. 1 0T1. Lý do chọn đề tài0T .................................................................................................................................. 1 0T2. Mục đích nghiên cứu0T ............................................................................................................................ 2 0T3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu0T ........................................................................................ 2 0T4. Giả thuyết khoa học0T.............................................................................................................................. 2 0T5. Nhiệm vụ nghiên cứu0T ........................................................................................................................... 2 0T6. Phương pháp nghiên cứu0T ...................................................................................................................... 3 0T7. Đóng góp mới của luận văn0T .................................................................................................................. 3 0T8. Cấu trúc luận văn0T ................................................................................................................................. 4 0TCHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BẢN ĐỒ TƯ DUY – CÔNG CỤ HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH TƯ DUY VÀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC0T ................................................................. 5 0T1.1.Khái niệm về tư duy0T ........................................................................................................................... 5 0T1.1.1.Tư duy là gì?[14]0T .......................................................................................................................... 5 0T1.1.2.Các loại tư duy0T ............................................................................................................................. 6 0T1.1.3.Các thao tác tư duy[14], [15]0T ........................................................................................................ 9 0T1.1.4.Nhiệm vụ bồi dưỡng tư duy học sinh trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông0T ........................... 10 0T1.2.Khái niệm Bản đồ tư duy0T .................................................................................................................. 11 0T1.2.1.Bản đồ tư duy là gì?0T ................................................................................................................... 11 0T1.2.2.Lịch sử phát triển của Bản đồ tư duy0T .......................................................................................... 12 0T1.2.3.Cơ sở tâm lý học của Bản đồ tư duy – công cụ hỗ trợ quá trình tư duy đạt kết quả [7]0T ................ 14 0T1.2.4.Chức năng của Bản đồ tư duy0T ..................................................................................................... 15 0T1.2.4.1.Chức năng chung0T ............................................................................................................... 15 0T1.2.4.2.Chức năng phương tiện dạy học0T ......................................................................................... 16 0T1.2.5.Quy tắc xây dựng Bản đồ tư duy [7]0T ........................................................................................... 17 0T1.2.6.Công cụ xây dựng Bản đồ tư duy0T ................................................................................................ 19 0T1.2.6.1.Vẽ thủ công0T ....................................................................................................................... 19 0T1.2.6.2.Vẽ bằng phần mềm vi tính0T ................................................................................................. 20 0T1.3.Sử dụng Bản đồ tư duy trong dạy học0T ............................................................................................... 26 0T1.3.1.Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động dạy0T ............................................................................................ 26 0T1.3.1.1.Soạn ghi chú cho bài giảng0T ................................................................................................ 26 0T1.3.1.2.Xây dựng các kế hoạch cho năm học0T ................................................................................. 27 0T1.3.2.Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động học0T ............................................................................................ 27 0T1.3.3.Sử dụng Bản đồ tư duy trong dạy học các loại bài học vật lý ở trường phổ thông0T ........................ 28 0T1.3.3.1.Bài học xây dựng kiến thức mới0T ........................................................................................ 28 0T1.3.3.2.Bài học luyện tập giải bài tập vật lý0T ................................................................................... 29 0T1.3.3.3.Bài học thực hành vật lý0T .................................................................................................... 30 0T1.3.3.4.Bài học ôn tập, tổng kết hệ thống hóa kiến thức0T ................................................................. 30 0TCHƯƠNG 2. SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƯ DUY TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT0T .......................................................................... 32 0T2.1. Vị trí, đặc điểm chương “Động học chất điểm”0T ................................................................................ 32 0T2.2. Mục tiêu dạy học chương “Động học chất điểm” theo định hướng nghiên cứu của đề tài0T ................. 32 0T2.3. Phân tích cấu trúc, nội dung chương “Động học chất điểm” vật lý 10 chương trình chuẩn bằng công cụ Bản đồ tư duy0T .................................................................................................................................... 33 0T2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học điển hình chương “Động học chất điểm” với công cụ Bản đồ tư duy0T ................................................................................................................................................ 39 0T2.4.1. Minh họa sử dụng Bản đồ tư duy trong bài học xây dựng kiến thức mới0T .................................... 39 0T2.4.2. Minh họa sử dụng Bản đồ tư duy trong bài học luyện tập giải bài tập vật lý0T ............................... 45 0T2.4.3.Minh họa sử dụng Bản đồ tư duy trong bài học ôn tập, tổng kết hệ thống hóa kiến thức0T ............. 50 0TCHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM0T ...................................................................... 58 0T3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm0T ...................................................................................................... 58 0T3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm0T ............................................................................ 58 0T3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm0T ................................................................................................ 58 0T3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm0T ........................................................................................... 59 0T3.3Nội dung thực nghiệm sư phạm0T ......................................................................................................... 59 0T3.4.Kết quả thực nghiệm sư phạm0T .......................................................................................................... 60 0T3.4.1. Đánh giá định tính0T ..................................................................................................................... 60 0T3.4.2.Đánh giá định lượng0T ................................................................................................................... 61 0T3.4.3.Một số kết quả đạt được khi sử dụng Bản đồ tư duy như một công cụ học tập0T ............................ 64 0TKẾT LUẬN0T ........................................................................................................................ 67 0TPHỤ LỤC0T ............................................................................................................................. 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Làm thế nào để học sinh có thể hứng thú trong học tập, có thể nắm vững kiến thức một cách nhanh chóng? Bằng cách nào rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo cho học sinh trong học tập, tự tin trình bày bài thuyết trình, có khả năng làm việc nhóm một cách hiệu quả và đặc biệt sử dụng những kỹ năng ấy vào cuộc sống hiện tại và trong tương lai? Ngày nay học tập chăm chỉ cũng chưa phải là một giải pháp tối ưu mà sẽ là ta học được gì trong quá trình học tập, ta tạo ra giá trị gì, tạo ra sản phẩm gì từ kiến thức được học. Có nhiều phương pháp dạy học được áp dụng rộng rãi, tuy nhiên hầu như những phương pháp dạy học hiện nay phần lớn là làm chức năng truyền thụ kiến thức cho học sinh hơn là rèn luyện cho học sinh những kỹ năng sống và làm việc cần thiết trong hiện tại và tương lai. Tôi xin mạnh dạn thêm vào những phương pháp dạy học trên một công cụ giúp học sinh tư duy sáng tạo, có một cách nhìn tổng quát cho công việc, tiếp nhận và gia tăng giá trị từ kiến thức đó là Bản đồ tư duy (Mind maps). Tony Buzan là tác giả của Bản đồ tư duy – công cụ hỗ trợ tư duy được mô tả là “công cụ của bộ não”. Bằng kỹ thuật hình họa, với sự kết hợp giữa từ ngữ, hình ảnh, đường nét, màu sắc phù hợp, tương thích với cấu trúc, hoạt động và chức năng của bộ não giúp khai thác tiềm năng vô tận của não bộ. Trên thế giới có rất nhiều tổ chức kinh doanh, chính phủ đã và đang sử dụng Bản đồ tư duy như một công cụ làm việc hiệu quả và hầu như tất cả đều công nhận sự thành công vượt bậc khi sử dụng Bản đồ tư duy. Tại Việt Nam, vào tháng 03 – 2006 nhóm “Tư duy mới” đã thực hiện dự án “Ứng dụng công cụ hỗ trợ tư duy – Bản đồ tư duy” cho sinh viên Đại học Quốc gia Hà Nội. Các bạn sinh viên ứng dụng bản đồ tư duy trong học tập, trong làm việc theo nhóm, trong học ngoại ngữ, học các môn xã hội khác đã đạt những thành tích rất cao. Trong dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng, sử dụng bản đồ tư duy dễ dàng thu gom các ý tưởng, ghép nhóm chúng khi đứng trước một vấn đề, có được cái nhìn tổng quan và các suy nghĩ được tổ chức sẽ lần lượt đi theo các hướng xác định, các ý tưởng được gợi mở và đều được xem xét. Như vậy việc ứng dụng Bản đồ tư duy vào việc dạy học sẽ thu được kết quả mong đợi. Chương “Động học chất điểm” là chương mở đầu cho chương trình vật lý THPT, chương có nhiều khái niệm mới, trừu tượng, mối liên hệ giữa các khái niệm hiểu sao cho thấu đáo là một việc rất cần thiết cho việc học các chương tiếp theo của chương trình. Sử dụng Bản đồ tư duy sẽ giúp cho học sinh nắm vững kiến thức, có một cái nhìn vấn đề tổng quát, sáng tạo và hình thành, rèn luyện kỹ năng sử dụng Bản đồ tư duy trong học tập vật lý ngay từ chương đầu tiên của chương trình vật lý phổ thông. Vì những lý do ở trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sử dụng Bản đồ tư duy (mind maps) trong dạy học chương “Động học chất điểm” vật lý 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy học sinh” 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng Bản đồ tư duy như một công cụ hỗ trợ dạy và học chương “Động học chất điểm” góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng năng lực tư duy cho học sinh. 3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu : Học sinh lớp 10 THPT, ban cơ bản. - Đối tượng nghiên cứu : Quá trình dạy học Vật lý. - Phạm vi nghiên cứu: Chương “Động học chất điểm” lớp 10 THPT, ban cơ bản 4. Giả thuyết khoa học Có thể sử dụng Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động dạy và học chương “Động học chất điểm” vật lý 10 đảm bảo tính khoa học, sư phạm và khả thi trong điều kiện hiện nay của trường THPT; việc sử dụng Bản đồ tư duy trong hoạt động dạy học sẽ nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức kỹ năng và bồi dưỡng năng lực tư duy cho học sinh. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Tìm hiểu cơ sở tâm lý học về Bản đồ tư duy - một công cụ hỗ trợ quá trình tư duy đạt kết quả. 5.2 Tìm hiểu cơ sở lý luận dạy học về Bản đồ tư duy và cách thành lập Bản đồ tư duy trong quá trình dạy học. 5.3 Xác định mục tiêu dạy học chương “Động học chất điểm” theo chuẩn kiến thức, kỹ năng và mục tiêu dạy học theo định hướng nghiên cứu (chú ý đến bồi dưỡng kỹ năng tư duy: liên tưởng, lô-gic, hệ thống hóa, khái quát hóa). 5.4 Phân tích nội dung kiến thức chương động học chất điểm bằng công cụ Bản đồ tư duy. 5.5 Thiết kế ý tưởng sử dụng Bản đồ tư duy trong dạy học chương “Động học chất điểm”. 5.6 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học điển hình chương “Động học chất điểm” với công cụ Bản đồ tư duy. 5.7 Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và tính hiệu quả của các bài học thiết kế. 6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận - Phương pháp phỏng vấn - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Thống kê toán học 7. Đóng góp mới của luận văn Nghiên cứu lý luận: Bổ sung vào phương pháp dạy học một công cụ dạy học mới là Bản đồ tư duy. Nghiên cứu ứng dụng: - Ứng dụng dạy học bằng Bản đồ tư duy trong chương 1 “Động học chất điểm”. + Tôi đã vẽ được Bản đồ tư duy các bài trong chương 1 “Động học chất điểm”. + Tôi đã soạn một số giáo án trong chương 1 có sử dụng tư duy làm công cụ dạy học: giáo án bài Chuyển động cơ, giáo án Bài tập về chuyển động thẳng biến đổi đều, giáo án bài Ôn tập chương 1. + Tôi đã hướng dẫn học sinh vẽ và sử dụng Bản đồ tư duy trong các hoạt động học tập: phân tích đề và giải bài tập, ôn tập hệ thống hóa kiến thức + Học sinh đã vẽ được Bản đồ tư duy các bài trong chương 1 “Động học chất điểm”. + Học sinh đã biết thuyết minh lại nội dung kiến thức từ Bản đồ tư duy. - Ứng dụng Bản đồ tư duy trong việc giáo dục học sinh làm việc nhóm và thuyết trình. + Việc sử dụng Bản đồ tư duy thường xuyên giúp học sinh có thói quen sơ đồ hóa công việc cần làm, tư duy rõ ràng, rành mạch, có nhiều ý tưởng sáng tạo trong giải quyết công việc: xây dựng bài học trong lớp học sinh dễ dàng phân tích câu hỏi của giáo viên, tìm ra câu trả lời chính xác và trình bày một cách rõ ràng. + Khi làm việc nhóm có sự hỗ trợ của Bản đồ tư duy, mỗi thành viên trong nhóm sẽ thấy rõ được nhiệm vụ của mình trong công việc, sẽ nắm rõ tiến trình thực hiện công việc, vì vậy họ sẽ có ý thức hơn trong việc hoàn thành tốt công việc được giao, không chậm trễ làm ảnh hưởng đến công việc chung của nhóm: trong bài thực hành Đo gia tốc rơi tự do, học sinh đã biết cách phân chia công việc và thực hiện công việc của mình đúng thời gian. 8. Cấu trúc luận văn Mở đầu – 4 trang. Chương 1: Cơ sở lý luận về Bản đồ tư duy – công cụ hỗ trợ quá trình tư duy và quá trình dạy học – 33 trang. Chương 2: Sử dụng Bản đồ tư duy trong dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT – 32 trang. Chương 3. Thực nghiệm sư phạm – 10 trang. Kết luận – 1 trang. Phụ lục – 19 trang. CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BẢN ĐỒ TƯ DUY – CÔNG CỤ HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH TƯ DUY VÀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC Trong chương 1 tôi trình bày những tìm hiểu về tư duy, Bản đồ tư duy về lịch sử hình thành, cơ sở tâm lý học, phương pháp và công cụ xây dựng Bản đồ tư duy làm cơ sở cho việc nghiên cứu sử dụng Bản đồ tư duy trong việc dạy và học. 1.1.Khái niệm về tư duy Phát triển tư duy học sinh trong quá trình dạy học là một trong 4 nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường phổ thông – và là nhiệm vụ then chốt, là mục đích cuối cùng của dạy học. 1.1.1.Tư duy là gì?[14] Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến của chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới. Đặc điểm của tư duy[14] a. Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong đầu. Bởi vậy, tư duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động. b. Tính trừu tượng và khái quát của tư duy: Tư duy phản ánh cái bản chất chung cho nhiều sự vật hiện tượng, đồng thời đã trừu xuất khỏi những sự vật, hiện tượng đó. Nhờ tính chất trừu tượng và khái quát, tư duy có thể cho phép ta đi sâu vào bản chất và mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những sự vật, hiện tượng cụ thể mới mà trước đây ta chưa quen biết. c. Tính gián tiếp: Trong quá trình tư duy, quá trình hoạt động nhận thức của con người nhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những ký hiệu, bằng ngôn ngữ. d. Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ, ngôn ngữ là phương tiện, là hình thức biểu đạt của tư duy. Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tư duy, nhờ đó làm khách quan hóa chúng cho người khác và cho cả bản thân chủ thể tư duy. Không có ngôn ngữ thì bản thân quá trình tư duy không thể diễn ra được, đồng thời các sản phẩm của tư duy cũng không thể sử dụng được. e. Tính “có vấn đề”: Hoạt động tư duy chỉ bắt đầu khi con người đứng trước một câu hỏi về một vấn đề mà mình quan tâm nhưng chưa giải đáp được bằng những hiểu biết đã có của mình, nghĩa là gặp phải tình huống có vấn đề. 1.1.2.Các loại tư duy Có nhiều cách phân biệt tư duy, dựa theo những dấu hiệu khác nhau. Trong dạy học vật lý, theo Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông của Nguyễn Đức Thâm ông chia ra làm những loại tư duy chủ yếu dưới đây[14] a. Tư duy kinh nghiệm Tư duy kinh nghiệm là một tư duy dựa chủ yếu trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “thử và sai”. Chủ thể phải thực hiện một nhiệm vụ nào đó, ngẫu nhiên gặp một trường hợp thành công, sau đó lặp lại đúng như thế mà không biết nguyên nhân vì sao. Ví dụ : Đứng trước một máy thu hình có nhiều nút bấm, một học sinh bấm thử tất cả các nút. Sau một số lần bấm, em đó nhận ra rằng ấn nút thứ nhất thì có hình ảnh, ấn nút thứ hai thì có tiếng mà không hiểu tại sao. Kinh nghiệm này không áp dụng được cho các loại máy thu hình khác, trong đó không có núm