Luận văn Vận dụng phương pháp dạy học theo dự án (project based learning) vào dạy học chương các định luật bảo toàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ Hoàng Thị Nguyên VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO DỰ ÁN (Project based learning) VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” (Lớp 10 nâng cao) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TP. Hồ Chí Minh, năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ Hoàng Thị Nguyên VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO DỰ ÁN (Project based learning) VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” (Lớp 10 nâng cao) Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ Mã số: 102 GVHD: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG TP. Hồ Chí Minh, năm 2011 LỜI CẢM ƠN ới lòng biết ơn sâu sắc, em chân thành cám ơn thầy TS.Nguyễn Mạnh Hùng đã nhiệt tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm của mình, chỉ bảo em trong những lúc khó khăn. Những góp ý của thầy thực sự là quý báu và giúp ích rất nhiều để em có thể hoàn thành luận văn của mình. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến tất cả Thầy Cô trong Khoa đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trong quá trình học, cám ơn ban chủ nhiệm Khoa đã tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên thực hiện nhiệm vụ học tập của mình. Ngoài ra, em gửi lời cám ơn đến cô Nguyễn Thị Phương Thảo giảng dạy và cô Lữ Ngọc Lan chủ nhiệm lớp 10CA, thầy Tô Lâm Viễn Khoa chủ nhiệm và giảng dạy lớp 10A5, HS hai lớp trường THPT Gia Định, và thầy Nguyễn Ảnh Nam, thầy Nguyễn Quang Nhật trường THPT Nguyễn Thượng Hiền đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng, em xin cám ơn đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tạo động lực cho em hoàn thành luận văn này. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng luận văn cũng không tránh khỏi những sai sót, vì vậy, em mong được sự góp ý của quý Thầy Cô và các bạn. TP. Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 04 năm 2011 Sinh viên Hoàng Thị Nguyên V Trang 1 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên MỤC LỤC 4TMỤC LỤC4T .............................................................................................................. 0 4TDANH MỤC TỪ VIẾT TẮT4T .................................................................................. 6 4TDANH MỤC BẢNG BIỂU4T ..................................................................................... 7 4TDANH MỤC HÌNH VẼ4T .......................................................................................... 9 4TPhần I: MỞ ĐẦU4T ................................................................................................. 10 4T1. Lý do chọn đề tài4T ............................................................................................... 10 4T1. Mục đích4T ........................................................................................................... 10 4T3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu4T ...................................................................... 11 4T3.1. Đối tượng4T ....................................................................................................... 11 4T3.2. Phạm vi4T .......................................................................................................... 11 4T . Giả thuyết khoa học4T ........................................................................................... 11 4T5. Nhiệm vụ nghiên cứu4T ........................................................................................ 11 4T6. Phương pháp nghiên cứu4T ................................................................................... 11 4TPhần II: TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN4T ......... 13 4TPhần III: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU4T ................................................................... 16 4TChương 1 - CƠ SỞ LÝ LUẬN4T .............................................................................. 16 4T1.1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông4T ............ 16 4T1.1.1. Sự cần thiết đổi mới phương pháp dạy học4T .................................................. 16 4T1.1.2. Định hướng đổi mới PPDH vật lý trong trường phổ thông4T ........................... 18 4T1.2. Phương pháp dạy học tích cực4T ........................................................................ 20 4T1.3. Phương pháp dạy học truyền thống và phương pháp dạy học mới4T ................... 21 4T1.4. Một số phương pháp dạy học tích cực4T ............................................................ 23 4T1.5. Dạy học dự án (Project Based Learning)4T ......................................................... 24 4T1.5.1. Khái niệm dự án và dạy học dự án là gì?4T...................................................... 24 4T1.5.1.1. Khái niệm dự án4T ....................................................................................... 24 4T1.5.1.2. Lịch sử nghiên cứu phương pháp dạy học dự án4T ...................................... 24 4T1.5.1.3. Khái niệm dạy học dự án4T .......................................................................... 25 Trang 2 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên 4T1.5.2. Bản chất4T....................................................................................................... 29 4T1.5.3. Mục tiêu dạy học theo dự án4T ........................................................................ 29 4T1.5.3.1. Về kiến thức4T ............................................................................................. 29 4T1.5.3.2. Về kĩ năng4T ................................................................................................ 29 4T1.5.3.3. Về thái độ4T ................................................................................................. 29 4T1.5.4. Đặc điểm dạy học dự án [14]4T ....................................................................... 29 4T1.5.5. Phân loại dạy học dự án4T ............................................................................... 31 4T1.5.5.1. Phân loại theo chuyên môn4T ....................................................................... 31 4T1.5.5.2. Phân loại theo sự tham gia của người học:4T ................................................ 31 4T1.5.5.3. Phân loại theo sự tham gia của giáo viên:4T ................................................. 31 4T1.5.5.4. Phân loại theo quỹ thời gian:4T..................................................................... 31 4T1.5.5.5. Phân loại theo nhiệm vụ4T ............................................................................ 32 4T1.6. So sánh phương pháp dạy học dự án với phương pháp dạy học truyền thống4T .. 32 4T1.7. Ưu, nhược điểm4T .............................................................................................. 34 4T1.7.1. Ưu điểm4T....................................................................................................... 34 4T1.7.2. Nhược điểm4T ................................................................................................. 35 4T1.8. Tại sao dạy học theo dự án kích thích sự tìm hiểu và năng lực sáng tạo cùng tư duy bậc cao của học sinh4T ....................................................................................... 35 4T1.9. Những quan điểm của dạy học theo dự án [4]4T ................................................. 36 4T1.10. Một số quy trình dạy học dự án4T .................................................................... 37 4T1.11. Xây dựng quy trình dạy học dự án trong dạy học vật lý4T ................................ 42 4T1.11.1. Những khó khăn khi áp dụng DHDA vào dạy học Vật lý trong trường phổ thông4T ..................................................................................................................... 42 4T1.11.2. Xây dựng quy trình dạy học dự án trong dạy học vật lý4T ............................. 43 4T1.11.2.1. Quyết định vấn đề, hình thành dự án4T ....................................................... 44 4T1.11.2.2. Lập dự án4T ................................................................................................ 45 4T1.11.2.3. Xây dựng kế hoạch thực hiện4T .................................................................. 49 4T1.11.2.4. Thực hiện dự án4T ...................................................................................... 50 Trang 3 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên 4T1.11.2.5. Thu thập kết quả và công bố sản phẩm4T .................................................... 50 4T1.11.2.6. Xây dưng chuẩn đánh giá dự án4T .............................................................. 51 4T1.12. Kết luận chương I4T ......................................................................................... 51 4TChương 2 - THIẾT KẾ DỰ ÁN GIẢNG DẠY MỘT SỐ ĐƠN VỊ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”4T ...................................................... 53 4T2.1. Phân tích kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn”4T ............................... 53 4T2.1.1. Cấu trúc nội dung4T ........................................................................................ 53 4T2.1.2.1. Cấu trúc nội dung truyền thống4T ................................................................. 53 4T2.1.1.2. Cấu trúc nội dung theo cách dạy dự án4T ...................................................... 54 4T2.1.2. Phân tích chương trình chương “Các định luật bảo toàn”4T ............................. 55 4T2.1.2.1. Chủ đề 1: Định luật bảo toàn động lượng4T .................................................. 55 4T2.1.2.2. Chủ đề 2: Định luật bảo toàn cơ năng4T ....................................................... 56 4T2.1.2.3. Chủ đề 3: Định luật Kê-ple. Chuyển động của vệ tinh4T ............................... 61 4T2.1.2. Mục tiêu4T ...................................................................................................... 62 4T2.1.2.1. Mục tiêu cần đạt (truyền thống).4T ............................................................... 63 4T2.1.2.2. Mục tiêu mới4T ............................................................................................ 66 4T2.2. Thiết kế bài giảng dạy học dự án hướng vào một số nội dung kiến thức mang tính thưc tiễn trong chương “Các định luật bảo toàn”4T ............................................ 66 4T2.2.1. Thiết kế và tổ chức thực hiện dự án “Chế tạo tên lửa nước - đơn giản và thách thức”.4T .................................................................................................................... 67 4T2.2.1.1. Thiết kế dự án “Chế tạo tên lửa nước-đơn giản và thách thức”4T .................. 67 4T2.2.1.1.1. Thiết kế đơn vị kiến thức chuẩn4T ............................................................. 67 4T2.2.1.1.2. Thiết kế vấn đề - ý tưởng dự án4T.............................................................. 67 4T2.2.1.1.3. Thiết kế mục tiêu dự án4T.......................................................................... 68 4T2.2.1.1.4. Thiết kế bộ câu hỏi định hướng4T .............................................................. 69 4T2.2.1.1.5. Thiết kế bài tập dự án cho HS4T ................................................................ 70 4T2.2.1.1.6. Thiết kế tài liệu hỗ trợ HS4T ...................................................................... 70 4T2.2.1.1.7. Thiết kế các tiêu chí đánh giá và phản hồi4T .............................................. 71 Trang 4 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên 4T2.2.1.1.8. Thiết kế cách tính điểm cho HS và nhóm HS4T ......................................... 78 4T2.2.1.1.9. Thiết kế đề và đáp án kiểm tra trắc nghiệm4T ............................................ 79 4T2.2.1.2. Tổ chức hoạt động dạy học theo dự án “Chế tạo tên lửa nước - đơn giản và thách thức”4T ............................................................................................................ 83 4T2.2.2. Thiết kế và tổ chức thực hiện dự án “Cơ năng và xe ai nhanh hơn”4T............ 113 4T2.2.2.1. Thiết kế dự án “Cơ năng và xe ai nhanh hơn”4T ......................................... 113 4T2.2.2.1.1. Thiết kế đơn vị kiến thức chuẩn4T ........................................................... 113 4T2.2.2.1.2. Thiết kế vấn đề - ý tưởng dự án4T............................................................ 114 4T2.2.2.1.3. Thiết kế mục tiêu dự án4T........................................................................ 114 4T2.2.2.1.4. Thiết kế bộ câu hỏi định hướng.4T ........................................................... 116 4T2.2.2.1.5. Thiết kế bài tập dự án cho HS4T .............................................................. 117 4T2.2.2.1.6. Thiết kế tài liệu hỗ trợ HS4T .................................................................... 118 4T2.2.2.1.7. Thiết kế các tiêu chí đánh giá và phản hồi4T ............................................ 118 4T2.2.2.1.8. Thiết kế cách tính điểm cho HS và nhóm HS4T ....................................... 118 4T2.2.2.2. Tổ chức hoạt động dạy và học4T ................................................................ 118 4T2.3. Kết luận chương 24T ........................................................................................ 145 4TChương 3 - THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM4T ............................................................ 146 4T3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm4T .................................................................... 146 4T3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm4T ................................................................................. 146 4T3.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm4T ............................................... 146 4T3.4. Phương pháp thực nghiệm4T ............................................................................ 147 4T3.5. Quá trình triển khai thực nghiệm4T .................................................................. 147 4T3.5.1. Tìm hiểu đặc điểm, tình hình dạy học ở trường4T .......................................... 147 4T3.5.1.1. Mục đích tìm hiểu4T ................................................................................... 147 4T3.5.1.2. Phương pháp tìm hiểu4T ............................................................................. 147 4T3.5.1.3. Phân tích thông tin tìm hiểu4T .................................................................... 148 4T3.5.2. Các bước tiến hành thực nghiệm4T ................................................................ 149 4T3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm4T ........................................................ 150 Trang 5 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên 4T3.6.1. Theo dõi và đánh giá quá trình học tập của HS4T .......................................... 150 4T3.6.2. Xử lý kết quả kiểm tra đánh giá hai lớp thực nghiệm và lớp đối chứng4T ...... 153 4T3.6.3. Đánh giá những phản hồi của HS4T ............................................................... 156 4T3.6.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm4T ..................................................... 158 4T3.6.4.1. Những mặt đạt được4T ............................................................................... 158 4T3.6.4.2. Những mặt hạn chế4T ................................................................................. 159 4T3.7. Kết luận chương 34T ........................................................................................ 160 4TKẾT LUẬN CHUNG4T .......................................................................................... 162 4T ÀI LIỆU THAM KHẢO4T ................................................................................... 165 4TPHỤ LỤC4T ........................................................................................................... 167 Trang 6 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT PGS.TS : Phó giáo sư, tiến sĩ TS : Tiến sĩ GV : Giáo viên HS : Học sinh PBL : Project Based Learning PPDH : Phương pháp dạy học PP DHTDA : Phương pháp dạy học theo dự án CNTT : Công nghệ thông tin SGK : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông THCS : Trung học cơ sở CNH – HĐH : Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa ĐH & SĐH : Đại học và sau đại học TTGDTX : Trung tâm giáo dục thường xuyên HSKC : Học sinh không chọn Trang 7 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh đặc trưng của dạy học cổ truyền và dạy học mới [3] ................ 21 Bảng 1.2: So sánh PPDH truyền thống và PP DHTDA ......................................... 32 Bảng 2.1: Cấu trúc nội dung theo cách dạy truyền thống ...................................... 53 Bảng 2.2: Phiếu 1: Phiếu đánh giá bài trình bày ................................................... 71 Bảng 2.3: Phiếu 2: Phiếu đánh giá hợp tác nhóm .................................................. 74 Bảng 2.4: Phiếu 3: Phiếu đánh giá của các thành viên nhóm đối với nhóm mình .. 75 Bảng 2.5: Phiếu 4: Phiếu đánh giá thảo luận ........................................................ 75 Bảng 2.6: Phiếu 5: Phiếu đánh giá sản phẩm tên lửa nước ................................... 77 Bảng 2.7: Phiếu 6:Phản hồi của HS về PP DHTDA .............................................. 77 Bảng 2.8: Phiếu 6: Phản hồi về mong muốn của HS được tiếp tục học thep PP DHTDA ................................................................................................................. 77 Bảng 2.9: Phiếu 7: Phản hồi về những khó khăn khi thực hiện PP DHTDA........... 78 Bảng 2.10: Phân loại câu trắc nghiệm theo mục tiêu của Benjamin S. Bloom ....... 79 Bảng 2.11: Đáp án bài trắc nghiệm quá trình học dự án “chế tạo tên lửa nước-đơn giản và thách thức” ............................................................................................... 83 Bảng 2.12: Bảng kế hoạch bài dạy PBL................................................................. 83 Bảng 2.13: Hoạt động dạy và học của GV và HS tuần 1 ........................................ 85 Bảng 2.14: Hoạt động dạy và học của GV và HS tuần 2 ........................................ 89 Bảng 2.15: Hoạt động dạy và học của GV và HS tuần 3 ........................................ 95 Bảng 2.16: Hoạt động dạy và học của GV và HS tuần 4 ...................................... 104 Bảng 2.17: Kế hoạch dạy học dự án “Cơ năng - Xe ai nhanh hơn” ..................... 118 Bảng 2.18: Tổ chức hoạt động dạy và học tuần 1 ................................................ 123 Bảng 2.19: Tổ chức hoạt động dạy và học tuần 2 ................................................ 127 Bảng 2.20: Tổ chức hoạt động dạy và học tuần 3 ................................................ 132 Bảng 2.21: Tổ chức hoạt động dạy và học tuần 4 ................................................ 136 Bảng 2.22: Tổ chức hoạt động dạy và học tuần 5 ................................................ 141 Trang 8 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên Bảng 3.1: Bảng phân bố tần số điểm số ............................................................... 154 Bảng 3.2: Bảng phân bố tần số tích lũy của hai lớp ............................................. 154 Bảng 3.3: Một số thông số đặc trưng ................................................................... 155 Bảng 3.4: Phản hồi của HS về PP DHTDA ......................................................... 156 Bảng 3.5: Phản hồi về mong muốn của HS được tiếp tục học theo PP DHTDA ... 156 Bảng 3.6: Phản hồi về những khó khăn khi thực hiện PP DHTDA (Nhiều lựa chọn) ............................................................................................................................ 157 Trang 9 GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Hoàng Thị Nguyên DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1: Đồ thị phân bố tần số-điềm số của hai lớp 10CA và 10A5 ................... 154 Hình 3.2: Đồ thị phân bố tần số tích lũy của hai lớp 10CA và 10A5 .................... 155 Hình 3.3: Đồ thị biễu diễn tinh thần của HS sau khi học PP DHTDA .................. 156 Trang 10