Luận văn Vận dụng mô hình dạy học điều tra vào dạy chương “cảm ứng điện từ” vật lý 11 nâng cao nhằm tích cực hóa hoạt động học tập và rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ______________________ Nguyễn Thành Xe VẬN DỤNG MÔ HÌNH DẠY HỌC ĐIỀU TRA VÀO DẠY CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 NÂNG CAO NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP VÀ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG LÀM VIỆC HỢP TÁC CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật Lý Mã số: 601410 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. MAI VĂN TRINH Thành Phố Hồ Chí Minh - 2010 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Mai Văn Trinh, người thầy đã tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong Khoa Vật Lý và Phòng Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học của trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, quí thầy cô đã tận tụy truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích và giúp tác giả làm quen dần với công tác nghiên cứu khoa học. Tác giả xin chân thành cảm ơn quí thầy cô phản biện đã đọc, nhận xét và chỉ ra những thiếu sót để tôi hoàn chỉnh luận văn. Tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, quí thầy cô trong tổ Vật Lý và Tin Học, thầy cô thủ thư của trường Trung Học Phổ Thông Đức Huệ huyện Đức Huệ tỉnh Long An, quí thầy cô đã góp ý về chuyên môn, về cách thức tổ chức dạy học, dự giờ và tạo mọi điều kiện thuận lợi khác để tác giả hoàn thành phần thực nghiệm của luận văn. Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, động viên, góp ý để tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả MỤC LỤC 4TLỜI CẢM ƠN4T .............................................................................................................................................. 2 4TMỤC LỤC 4T .................................................................................................................................................... 3 4TDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT4T ............................................................................................................ 6 4TMỞ ĐẦU4T...................................................................................................................................................... 7 4T1. Lí do chọn đề tài4T ................................................................................................................................... 7 4T2. Mục đích đề tài4T ..................................................................................................................................... 8 4T3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu4T ......................................................................................................... 8 4T . Giả thuyết khoa học4T .............................................................................................................................. 8 4T5. Nhiệm vụ nghiên cứu4T ............................................................................................................................ 8 4T6. Phương pháp nghiên cứu4T ....................................................................................................................... 8 4T7. Những đóng góp của luận văn4T ............................................................................................................... 9 4T8. Cấu trúc của luận văn4T ............................................................................................................................ 9 4TChương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA MÔ HÌNH DẠY HỌC ĐIỀU TRA4T ...................................................... 10 4T1.1. Một số định hướng của việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý THPT hiện nay4T ............................ 10 4T1.1.1. Định hướng chung4T ..................................................................................................................... 10 4T1.1.2. Một số định hướng về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và đánh giá kết quả học tập4T ...... 10 4T1.2. Mô hình dạy học điều tra4T .................................................................................................................. 11 4T1.2.1. Mô hình dạy học đều tra [18], [21], [22], [32], [33], [36], [39], [45]4T .......................................... 11 4T1.2.2. Đặc điểm của mô hình dạy học điều tra4T ..................................................................................... 12 4T1.2.3. Điều kiện tiến hành IBL4T ............................................................................................................ 17 4T1.2.4. Những thuận lợi và khó khăn khi vận dụng IBL vào dạy học vật lý4T ........................................... 18 4T1.3. Những ưu điểm của IBL so với phương pháp dạy học truyền thống4T .................................................. 19 4T1.3.1. Điểm khác biệt giữa IBL và phương pháp dạy học truyền thống [1], [10], [15], [18], [21], [22], [32], [33], [36], [39], [45]4T .................................................................................................................... 19 4T1.3.2. Những ưu điểm của IBL so với phương pháp dạy học truyền thống [32], 4T 4T [33]4T ...................... 20 4T1.4. Các mức độ vận dụng mô hình IBL trong dạy học vật lý THPT [25], [38]4T ........................................ 21 4T1.5. Một số bài học vật lý ở THPT phù hợp với IBL4T................................................................................ 22 4T1.5.1. Đặc điểm bài học vật lý phù hợp với IBL4T .................................................................................. 22 4T1.5.2. Một số bài học vật lý ở THPT phù hợp với IBL4T ......................................................................... 23 4T1.6. IBL với công nghệ thông tin [17], [23], [29], [44], [46]4T .................................................................... 23 4T1.6.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong IBL4T ................................................................................. 23 4T1.6.2. Thiết kế IBLvới project page4T ..................................................................................................... 24 4T1.7. Tích cực hoá hoạt động học tập [4], [7], [10], [16], [37], [43], [47]4T................................................... 25 4T1.7.1. Tính tích cực học tập:4T ................................................................................................................ 25 4T1.7.2. Tích cực hoá hoạt động học tập:4T ................................................................................................ 25 4T1.7.3. Các dấu hiệu của tích cực hoá hoạt động học tập4T ....................................................................... 25 4T1.7.4. Các cấp độ biểu hiện tính tích cực của HS trong quá trình học tập4T ............................................. 26 4T1.7.5. Các biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS4T ........................................................... 26 4T1.7.6. Khả năng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS khi vận dụng IBL4T ...................................... 27 4T1.8. Kĩ năng làm việc hợp tác [24], [34], [40], [41], [42]4T ......................................................................... 27 4T1.8.1. Kĩ năng làm việc hợp tác bao gồm:4T ............................................................................................ 27 4T1.8.2. Những yếu tố của sự hợp tác hiệu quả4T ....................................................................................... 28 4T1.8.3. Các biện pháp rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác4T...................................................................... 28 4T1.8.4. Khả năng rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho HS khi vận dụng4T ........................................... 29 4T1.9 Kết luận chương I4T ............................................................................................................................. 29 4TChương 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC BÀI TRONG CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” THEO MÔ HÌNH DẠY HỌC ĐIỀU TRA4T .................................................................................................. 31 4T2.1. Mục tiêu của chương “Cảm ứng điện từ” [1], [2], [6], [12], [14]4T ....................................................... 31 4T2.1.1. Mục tiêu kiến thức4T ..................................................................................................................... 31 4T2.1.2. Mục tiêu kĩ năng4T........................................................................................................................ 32 4T2.1.3. Mục tiêu thái độ, tình cảm, tác phong4T ........................................................................................ 33 4T2.2. Phân tích việc phân bố thời gian và cấu trúc nội dung của chương “Cảm 4T 4Tứng điện từ” [1], [14]4T .... 33 4T2.2.1. Việc phân bố thời gian4T............................................................................................................... 33 4T2.2.2. Phân tích cấu trúc nội dung chương “Cảm ứng điện từ”4T ............................................................. 33 4T2.3. Những thuận lợi và khó khăn khi dạy chương “Cảm ứng điện từ” [12], [14]4T .................................... 35 4T2.4. Chuẩn bị cho tiến trình thiết kế dạy học các bài trong chương “Cảm ứng 4T 4T điện từ”4T..................... 39 4T2.5. Thiết kế tiến trình dạy học các bài trong chương “Cảm ứng điện từ” theo mô hình IBL4T .................... 44 4T2.6. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS4T ........................................................................................ 56 4T2.7. Kết luận chương II4T ........................................................................................................................... 57 4TChương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM4T ................................................................................................... 58 4T3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm4T.................................................................................... 58 4T3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm4T ............................................................................. 58 4T3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm4T .................................................................................................. 58 4T3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm4T.............................................................................................................. 58 4T3.3.2. Các bước tiến hành thực nghiệm4T ................................................................................................ 58 4T3.3.3 Thu thập thông tin để đánh giá kết quả thực nghiệm4T ................................................................... 60 4T3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm4T ............................................................................................ 71 4T3.4.1. Đánh giá về kế hoạch dạy học của GV4T....................................................................................... 71 4T3.4.2. Đánh giá định tính tính tích cực và kĩ năng làm việc hợp tác của HS4T ......................................... 72 4T3.4.3. Đánh giá định lượng [3]4T ............................................................................................................ 72 4T3.4.4. Kiểm định giả thuyết thống kê [3]4T ............................................................................................. 75 4T3.5. Kết luận chương III4T .......................................................................................................................... 77 4TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ4T ..................................................................................................................... 78 4TI. Kết luận4T ............................................................................................................................................... 78 4TII. Kiến nghị4T ........................................................................................................................................... 79 4T ÀI LIỆU THAM KHẢO4T........................................................................................................................... 80 4TPHỤ LỤC4T ................................................................................................................................................... 83 4TPHỤ LỤC 14T ............................................................................................................................................ 83 4TPHỤ LỤC 24T .......................................................................................................................................... 104 4TPHỤ LỤC 34T .......................................................................................................................................... 113 4TPHỤ LỤC 44T .......................................................................................................................................... 139 4TPHỤ LỤC 54T .......................................................................................................................................... 142 4TPHỤ LỤC 64T .......................................................................................................................................... 147 4TPHỤ LỤC 74T .......................................................................................................................................... 157 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT - GV Giáo viên - HS Học sinh - IBL Dạy học điều tra – “Inquiry Based Learning” - SGK Sách giáo khoa - THPT Trung học phổ thông - XHCN Xã Hội Chủ Nghĩa MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong một xã hội hiện đại: Kiến thức trong mọi lĩnh vực tăng nhanh, dễ dàng tìm kiếm; việc sản xuất ra sản phẩm đòi hỏi tính chuyên nghiệp cao – hàm lượng tri thức kết tinh trong mỗi sản phẩm ngày càng cao. Từ đó, đặt ra cho ngành giáo dục phải đào tạo được những người lao động luôn biết chủ động, sáng tạo, không ngừng tự học nâng cao trình độ chuyên môn, biết cách làm việc hợp tác hữu hiệu, theo kịp xu thế phát triển của thời đại. Muốn vậy, trong quá trình dạy và học ở trường THPT, GV phải liên tục lựa chọn, vận dụng các phương pháp dạy học, các mô hình dạy học trong và ngoài nước phù hợp với điều kiện của Việt Nam, thậm chí phải luôn luôn cải tiến các phương pháp dạy học truyền thống nhằm mục đích biến HS thành chủ thể tìm kiếm kiến thức và biết cách hợp tác trong quá trình học tập. Việc đổi mới phương pháp dạy học ở nước ta hiện nay diễn ra theo hai hướng: vừa sử dụng phương pháp dạy học truyền thống trên tinh thần áp dụng một số ý tưởng của chiến lược dạy học hiện đại vừa vận dụng sáng tạo các phương pháp dạy học hiện đại của các nước vào thực tiễn nước ta. Phương pháp dạy học hiện đại so với phương pháp dạy học truyền thống có những ưu điểm: mục tiêu của dạy học hiện đại là sự phát triển của người học, kiến thức mà HS học được vượt ra ngoài chương trình học, mang tính thực tiễn, rèn luyện cho HS những kĩ năng sống cần thiết. Trong khi đó, mục tiêu của phương pháp dạy học truyền thống chủ yếu là kiến thức và kĩ năng nhưng kiến thức HS học được chỉ nằm trong chương trình học, ít liên hệ thực tế khiến cho HS thấy việc học chỉ để thi, còn kĩ năng mà HS rèn được trong quá trình học khác xa với kĩ năng cần thiết để giải quyết những vấn đề thực tiễn của cuộc sống. Dạy học điều tra (Inquiry Based Learning – IBL) là một trong những mô hình dạy học hiện đại, hướng vào người học, là kiểu dạy học xuất phát từ kiến thức, nhu cầu mong muốn hiểu biết của HS, HS được học tập trong môi trường vui vẻ, thoải mái, sống động, hướng tới phát triển tư duy bậc cao (phân tích, tổng hợp, đánh giá...), phát triển kĩ năng sống (hợp tác, giao tiếp, ra quyết định, điều tra) cho HS. GV đóng vai trò là nhà tổ chức, người cố vấn; hình thức tổ chức học tập trong IBL là học tập hợp tác. Dạy học điều tra ra đời ở Mĩ và đã được vận dụng thành công ở Mĩ, Úc... Bản thân tôi rất hứng thú với IBL và muốn nghiên cứu sâu sắc, toàn diện về lí thuyết của mô hình dạy học này cũng như áp dụng vào dạy chương “Cảm ứng điện từ” trong SGK vật lý 11 nâng cao để khẳng định sự thành công của phương pháp này khi vận dụng sáng tạo vào dạy học vật lý bậc THPT ở Việt Nam. Đó chính là những lí do tôi chọn đề tài: “Vận dụng mô hình dạy học điều tra vào dạy chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 nâng cao nhằm tích cực hóa hoạt động học tập và rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho HS”. 2. Mục đích đề tài Vận dụng IBL vào dạy chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 nâng cao nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS và rèn luyện cho HS kĩ năng làm việc hợp tác. Từ đó, nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lý. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiện cứu: Quá trình tổ chức dạy và học vật lý theo IBL. - Phạm vi nghiên cứu: Tổ chức dạy và học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 nâng cao theo IBL. 4. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học theo IBL thì tích cực hóa hoạt động học tập và rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho HS. Từ đó, nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lý. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu định hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lý bậc THPT của Đảng và Nhà Nước ta hiện nay - Nghiên cứu cơ sở lí luận của mô hình dạy học điều tra. - Nghiên cứu những thuận lợi và khó khăn khi vận dụng IBL vào dạy học vật lý THPT ở nước ta. - Nghiên cứu đặc điểm bài học vật lý phù hợp với IBL. - Nghiên cứu khả năng tích cực hóa hoạt động học tập và rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho HS khi dạy học vật lý bằng IBL. - Thiết kế tiến trình dạy học các bài trong chương “Cảm ứng điện từ” theo mô hình dạy học điều tra, thiết kế cách kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS. - Thực nghiệm sư phạm dạy và học chương “Cảm ứng điện từ”: Xác định mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và nội dung thực nghiệm; đánh giá kết quả thực nghiệm. 6. Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu lí luận: - Nghiên cứu về những định hướng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học của Đảng và Nhà Nước trong giai đoạn hiện nay. - Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học hiện đại, các trang web nói về IBL để tìm ra cơ sở luận của mô hình dạy học điều tra, tìm ra đặc điểm bài học phù hợp với IBL, biết được khả năng tích cực hóa hoạt động học tập và rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho HS của IBL. - Nghiên cứu SGK, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo liên quan tới nội dung chương “Cảm ứng điện từ” để thấy được những thuận lợi và khó khăn khi dạy chương này bằng IBL. - Nghiên cứu về áp dụng đánh giá theo Rubric trong dạy học.  Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Xác định mục đích thực nghiệm, xây dựng nội dung thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, xử lí kết quả thực nghiệm, nhận xét và kết luận. Phương pháp thống kê toán học: Dùng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quả bài kiểm tra khẳng định sự khác biệt giữa kết quả học tập của nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm. Từ đó, góp phần khẳng định kết quả nghiên cứu của đề tài. 7. Những đóng góp của luận văn - Luận văn nêu bậc được những nét cơ bản nhất của mô hình dạy học điều tra, góp phần làm phong phú thêm cơ sở lí luận của việc đổi mới cách dạy học vật lý THPT của nước ta hiện nay. - Luận văn soạn được 8 tiến trình dạy học (trong đó 6 tiến trình bài học và 2 tiến trình bài tập) các bài của chương “Cảm ứng điện từ” SGK vật lý 11 nâng cao theo mô hình IBL nhằm tích cực hóa hoạt động học tập và rèn luyện kĩ năng làm việc hợp tác cho HS - Luận văn có thể là tài liệu tham khảo về dạy IBL cho GV và bạn đọc quan tâm. 8. Cấu trúc của luận văn - Mở đầu (4 trang) - Chương 1: Cơ sở lí luận của mô hình dạy học điều tra (26 trang) - Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học các bài trong chương: “Cảm ứng điện từ”