Đề tài Xây dựng Website dạy một số bài học của chương Các dụng cụ quang học lớp 11 – Nâng cao trên cơ sở vận dụng phương pháp dạy học chương trình hoá nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học tập

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Phạm Duy Phượng Chi LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Phạm Duy Phượng Chi 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 TS. PHẠM THẾ DÂN Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Khoa Vật lý, Phòng Khoa học Công nghệ và Sau đại học trường Đại học Sư phạm Tp HCM đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu và nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình làm luận văn. Bằng tất cả tình cảm chân thành, tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS. Phạm Thế Dân – người đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thiện luận văn của tác giả. Tác giả cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy ThS. Hà Viết Hải – Khoa Tin học Đại học Sư phạm Huế đã nhiệt tình hỗ trợ và cung cấp các tài liệu quí giá để tác giả có thể hoàn thành luận văn đúng thời hạn. Bên cạnh đó, tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô trong tổ Bộ môn, BGH trường THPT Mạc Đĩnh Chi Quận 6 Tp HCM, cùng các anh chị học viên cao học chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học Vật lý khóa 17 đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học. Cuối cùng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, những người thân và các bạn bè gần xa đã luôn động viên, giúp đỡ tác giả. Đó là nguồn động lực rất lớn cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn của mình. MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các sơ đồ, bảng và biểu đồ MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 Chương 1: PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHƯƠNG TRÌNH HOÁ VÀ VIỆC XÂY DỰNG WEBSITE DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH. 1.1. Vấn đề phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh ...........................6 1.2. Phương pháp dạy học chương trình hoá và sự phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh...........................................................................12 1.3. Việc sử dụng Website dạy học vật lí trên cơ sở vận dụng phương pháp dạy học chương trình hoá....................................................................23 1.4. Kết luận của chương 1 .................................................................................39 Chương 2: XÂY DỰNG WEBSITE DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC CỦA CHƯƠNG “CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC” LỚP 11 – NÂNG CAO TRÊN CƠ SỞ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHƯƠNG TRÌNH HOÁ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH. 2.1. Cấu trúc của Website dạy học một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao theo phương pháp dạy học chương trình hoá .......................................................................................................41 2.2. Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao theo phương pháp dạy học chương trình hóa .................43 2.3. Kết luận của chương 2 ...............................................................................110 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục tiêu của thực nghiệm sư phạm ...........................................................112 3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm.........................................................112 3.3. Nội dung của thực nghiệm sư phạm ..........................................................112 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...........................................................113 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................... 114 3.6. Kết luận của chương 3 ...............................................................................119 KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN ............................................................120 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP CỦA ĐỀ TÀI ...................................................122 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................123 PHỤ LỤC ...............................................................................................................127 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CTH : Chương trình hoá PPDH : Phương pháp dạy học THPT : Trung học phổ thông CNTT : Công nghệ thông tin TTC : Tính tích cực ICT : Information and Communication Technology. DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.2.1 : Sơ đồ điều khiển học của quá trình dạy học ......................................13 Sơ đồ 1.2.2 : Sơ đồ biểu diễn một liều học..............................................................15 Sơ đồ 1.2.3 : Sơ đồ cụ thể của một liều học ............................................................15 Sơ đồ 1.2.4 : Bài học chương trình hóa dạng tuyến tính đơn giản ..........................17 Sơ đồ 1.2.5 : Bài học chương trình hóa dạng tuyến tính với các bước nhảy vọt ....18 Sơ đồ 1.2.6 : Bài học chương trình hóa dạng phân nhánh đơn giản........................19 Sơ đồ 1.2.7 : Bài học chương trình hóa tổng quát với các kiểu phân nhánh khác nhau ....................................................................................................19 Sơ đồ 1.2.8 : Một ví dụ về tổ chức các liều .............................................................33 Sơ đồ 2.2.1.a : Tổ chức thiết kế web phần bài học – Bài “Thấu kính mỏng”............44 Sơ đồ 2.2.1.b : Tổ chức thiết kế web phần bài tập củng cố – Bài “Thấu kính mỏng”.................................................................................................54 Sơ đồ 2.2.1.c : Tổ chức thiết kế web phần bài tập nâng cao – Bài “Thấu kính mỏng”.................................................................................................61 Sơ đồ 2.2.2.a : Tổ chức thiết kế web phần bài học – Bài “Kính lúp” ........................71 Sơ đồ 2.2.2.b : Tổ chức thiết kế web phần bài tập củng cố – Bài “Kính lúp”............75 Sơ đồ 2.2.2.c : Tổ chức thiết kế web phần bài tập nâng cao – Bài “Kính lúp”..........80 Sơ đồ 2.2.3.a : Tổ chức thiết kế web phần bài học – Bài “Kính hiển vi” ..................87 Sơ đồ 2.2.3.b : Tổ chức thiết kế web phần bài tập củng cố – Bài “Kính hiển vi”......91 Sơ đồ 2.2.3.c : Tổ chức thiết kế web phần bài tập nâng cao – Bài “Kính hiển vi”....94 Sơ đồ 2.2.4.a : Tổ chức thiết kế web phần bài học – Bài “Kính thiên văn”...............99 Sơ đồ 2.2.4.b : Tổ chức thiết kế web phần bài tập củng cố – Bài “Kính thiên văn” 103 Sơ đồ 2.2.4.c : Tổ chức thiết kế web phần bài tập nâng cao – Bài “Kính thiên văn” ..................................................................................................106 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Bảng 3.1 : Mẫu thực nghiệm sư phạm ...........................................................113 Bảng 3.2 : Thống kê điểm số..........................................................................115 Bảng 3.3 : Các tham số thống kê điểm số ......................................................116 Bảng 3.4 : Bảng phân phối tần suất................................................................117 Bảng 3.5 : Bảng phân phối tần suất luỹ tích...................................................117 Biểu đồ 3.1 : Đồ thị phân phối tần suất ..............................................................117 Biểu đồ 3.2 : Đồ thị phân phối tần suất tích luỹ .................................................118 Biểu đồ 3.3 : Biểu đồ phân loại học lực .............................................................118 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nâng cao hiệu quả và chất lượng trong dạy học là một vấn đề được xã hội đặc biệt quan tâm. Việc lựa chọn một phương pháp dạy học phù hợp nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang là yêu cầu cấp bách trong giai đoạn hiện nay. Xu thế toàn cầu hoá đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến mô hình dạy học của nước ta, đặt ngành giáo dục và đào tạo nước ta đứng trước những thử thách và những cơ hội mới, từ đó đã khẳng định dần vai trò của cá nhân và cộng đồng trong hoạt động giáo dục. Hơn nữa, giáo dục trong mỗi giai đoạn luôn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong sự phát triển của mỗi quốc gia, mà ở bậc trung học phổ thông được xem là cột mốc quyết định tương lai của mỗi học sinh khi có sự phân hoá về năng lực diễn ra không đồng bộ và định hướng tương lai cũng khác nhau. Sử dụng phương pháp dạy học thích hợp với từng đối tượng người học không chỉ đơn thuần là cung cấp tri thức mà phải trang bị cho người học khả năng khám phá và nghiên cứu để phát triển năng lực trí tuệ thông qua hoạt động tự lực của bản thân. Một trong những phương pháp dạy học theo quan điểm điều khiển học đang được quan tâm đó là phương pháp dạy học chương trình hoá (programmed teaching method). Phương pháp dạy học chương trình hoá lấy người học làm trung tâm nhưng vẫn có vai trò trực tiếp của người dạy. Bài học chương trình hoá giúp cá biệt hoá hoạt động học theo nhu cầu và khả năng của người học, qua đó phát huy được tính tích cực, tự lực trong học tập của từng học sinh. Sự phân hoá về năng lực của từng học sinh tạo điều kiện cho học sinh yếu, trung bình, nắm bắt được nội dung tối thiểu của bài học, còn học sinh khá, giỏi có thể nâng cao khả năng tự học hỏi và nghiên cứu sau này. Phương pháp dạy học chương trình hoá được phát triển từ những năm 50 của thế kỷ trước và đã được ứng dụng vào giảng dạy ở nhiều nơi trên thế giới như Mỹ, Liên Xô, Ấn Độ,… với các loại phương tiện khác nhau. Đặc biệt, với sự phổ cập 1 2 của máy tính cá nhân, việc tổ chức các bài học chương trình hóa trở nên dễ dàng và ít tốn kém. Do vậy, nhiều tổ chức đào tạo trên thế giới đã sử dụng nó trong các bài giảng, nhất là các bài học để tự học. Phương pháp dạy học chương trình hóa có hai ưu điểm chủ yếu là:  Thể hiện được quan điểm đặt trọng tâm của quá trình dạy học vào người học và cá biệt hóa quá trình dạy học theo trình độ và năng lực của từng học sinh do vậy phát huy được tính tích cực và chủ động của họ trong học tập.  Điểm thứ hai dễ nhận thấy hơn là từng cá nhân người học có thể tiếp thu kiến thức với lượng thời gian khác nhau, theo các diễn tiến khác nhau tùy vào kiến thức có sẵn, vào khả năng, tốc độ học tập của riêng họ cũng như phương tiện hiện đại mà họ có. Trước đây ở Việt Nam, phương pháp dạy học chương trình hóa được đề cập khá nhiều và cũng đã có khá nhiều người cố gắng áp dụng nó nhưng có lẽ do số lượng người nắm vững nguyên lý của dạy học chương trình hóa, đồng thời biết kỹ thuật để xây dựng các bài học đạt được các tiêu chí của nó chưa nhiều nên các bài học ở dạng này hầu như chưa được sử dụng. Tuy có nhiều ưu điểm về mặt lý thuyết nhưng phương pháp dạy học chương trình hóa đặt ra một số vấn đề khó khăn khi sử dụng là:  Quá trình chuẩn bị của giáo viên cho một tiết dạy học chương trình hóa.  Khả năng điều khiển, quản lý của giáo viên đến từng học sinh, một điều không dễ thực hiện nếu không có máy tính hỗ trợ. Do những khó khăn trên nên mặc dù có nhiều ưu điểm, phương pháp dạy học chương trình hóa không được ứng dụng nhiều lắm và hiện tại cũng ít được nhắc đến trong số các phương pháp dạy học hiện đại. Tuy vậy, những ý tưởng chủ đạo của nó được thể hiện cùng với sự ứng dụng máy vi tính ngày càng rộng rãi vào cuộc sống nói chung và vào công việc giảng dạy, học tập nói riêng. Hình thức biên soạn bài học chương trình hóa dưới dạng các trang Web đang là một nhu cầu thiết thực không thể không áp dụng trong thời đại công nghệ tri thức, thời đại mà việc sử dụng máy tính điện tử là rất phổ dụng trong mọi hoạt động học tập. 3 Ngày nay, một trong những thành công của giáo dục hiện đại là áp dụng những thành tựu của khoa học kỹ thuật và công nghệ vào quá trình dạy học. Ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học nói chung và dạy học Vật lí nói riêng đang là vấn đề có tính thời sự. Việc sử dụng trang Web thiết kế bài học chương trình hoá trong dạy học có tác dụng lớn đến sự kích thích hứng thú học tập cho học sinh, góp phần nâng cao khả năng tự cập nhật, bổ sung kiến thức thường xuyên, liên tục và mang lại hiệu quả đáng kể cho người học. Xuất phát từ những nhận định trên và với mong muốn thử nghiệm sử dụng phương pháp dạy học chương trình hoá với sự hỗ trợ của máy tính điện tử cùng các phương tiện hiện đại khác nhằm tổ chức bài học chương trình hoá với mục đích cá biệt hoá quá trình học của từng học sinh, tôi lựa chọn đề tài: “Xây dựng Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao trên cơ sở vận dụng phương pháp dạy học chương trình hoá nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh.” 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao trên cơ sở vận dụng phương pháp dạy học chương trình hoá (CTH) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Học sinh trường trung học phổ thông trong quá trình học tập một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao. 3.2 Đối tượng nghiên cứu Quá trình dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao thông qua Website được xây dựng trên cơ sở phương pháp dạy học CTH. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao trên cơ sở vận dụng phù hợp phương pháp dạy học 4 chương trình hoá thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực học tập của học sinh và qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để thực hiện mục đích nghiên cứu của đề tài, tôi xác định các nhiệm vụ nghiên cứu sau: 5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp dạy học CTH và việc phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh. 5.2 Nghiên cứu việc xây dựng và sử dụng Website trong dạy học vật lí. 5.3 Thiết kế Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao trên cơ sở vận dụng phương pháp dạy học CTH nhằm phát huy được tính tích cực và tự lực học tập của học sinh. 5.4 Thực nghiệm sư phạm ở trường trung học phổ thông (THPT) để đánh giá tính hiệu quả của đề tài nghiên cứu. 6. Phạm vi nghiên cứu Thiết kế bài học chương trình hoá dạng trang Web cho một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao và thử nghiệm tại trường THPT Mạc Đĩnh Chi Quận 6 Thành Phố Hồ Chí Minh. 7. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu, tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu cơ bản sau: 7.1. Nghiên cứu lý luận về: 7.1.1. Mục tiêu giáo dục phổ thông: Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo có liên quan đến một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao. 7.1.2. Đổi mới phương pháp dạy học: Nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong dạy học Vật lí. 7.1.3. Phương pháp dạy học chương trình hoá: Tìm hiểu và vận dụng phương pháp dạy học CTH trong việc xây dựng Website dạy học Vật lí. 5 7.2. Vận dụng lý luận để xây dựng Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao. 7.3. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của Website đã xây dựng. 8. Cấu trúc luận văn MỞ ĐẦU. CHƯƠNG 1: Phương pháp dạy học chương trình hóa và việc xây dựng Website dạy một số bài học vật lí nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh. CHƯƠNG 2: Xây dựng Website dạy một số bài học của chương “Các dụng cụ quang học” lớp 11 – nâng cao trên cơ sở vận dụng phương pháp dạy học chương trình hóa nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh. CHƯƠNG 3: Thực nghiệm sư phạm. KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP CỦA ĐỀ TÀI. TÀI LIỆU THAM KHẢO. PHỤ LỤC. 6 CHƯƠNG 1 1.1. Vấn đề phát huy tính tích cực, tự lực học tập của học sinh. 1.1.1 Bản chất của quá trình học.  Học là những hoạt động của học sinh tìm kiếm kiến thức dưới sự tổ chức, định hướng và giúp đỡ của giáo viên, nhằm đảm bảo cho sự lĩnh hội tri thức, kỹ năng, thái độ và chuyển chúng thành kinh nghiệm của bản thân.  Theo quan điểm tâm lý học tư duy thì sự học là quá trình hình thành và phát triển các dạng thức hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống thông qua sự đồng hoá và sự điều tiết. Hoạt động của chủ thể tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó.  Theo quan điểm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có định hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin. 1.1.2 Bản chất của quá trình dạy.  Dạy là hoạt động tổ chức, hướng dẫn và định hướng hoạt động học theo mục tiêu dạy học, nhằm chỉ đạo, tổ chức việc lĩnh hội nội dung tri thức, kỹ năng, kỹ xảo cho người học.  Dạy học là một chức năng xã hội, với mục đích truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm mà xã hội tích lũy được, nhằm biến kiến thức, kinh nghiệm của xã hội thành phẩm chất năng lực của cá nhân.  Dạy học là dạy hành động: hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức. Do đó trong dạy học, người dạy cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của học sinh để qua đó học sinh chiếm lĩnh được tri thức đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình. 7  Theo quan điểm thông tin, dạy là phát thông tin giúp người học thực hiện quá trình thu nhận thông tin một cách có hiệu quả. 1.1.3 Mối quan hệ của hoạt động dạy và hoạt động học.  Quá trình dạy học là quá trình thống nhất bao gồm quá trình dạy và quá trình học, là hệ thống tác động lẫn nhau giữa giáo viên và học sinh. Trong hệ thống đó mỗi chủ thể tác động lẫn nhau có chức năng và vai trò của mình.  Quá trình dạy học là một quá trình nhận thức: mục đích của dạy học là giúp cho người học lĩnh hội được tri thức của nhân loại.  Quá trình dạy học là một quá trình tâm lý: dạy học phải đi trước, thúc đẩy sự phát triển của các chức năng tâm lý như ý chí, động cơ, thái độ học tập; cơ chế của hoạt động nhận thức; phát triển và hoàn thiện nhân cách.  Quá trình dạy học là một quá trình xã hội: sự tương tác giữa người với người; nội dung dạy học là tri thức của loài người; mục đích học tập do xã hội đề ra. Như vậy, ta có thể hiểu hoạt động dạy - học là sự luân phiên theo những quy luật của hoạt động nhận thức. Nó mang tính hai chiều và luôn phải có sự tác động qua lại giữa người dạy và người học; sự tác động qua lại này được diễn ra trong những điều kiện xác định, bao gồm: chương trình, nội dung, tài liệu, giảng dạy, tâm lý, đạo đức, thẩm mỹ… Bản chất của hoạt động dạy học chính là gây ảnh hưởng có chủ định tới hành vi và quá trình học tập của người học, tạo ra môi trường và điều kiện để duy trì việc học, kiểm soát quá trình và kết quả học tập nhằm nâng cao chất lượng học tập. Dạy học chính là cơ cấu và quy trình tác động đến người học và quá trình học. 1.1.4 Quan điểm dạy học lấy người học làm trung tâm là cơ sở để đổi mới PPDH. Dạy học tập trung vào người học (learner centred teaching) là một tư tưởng, một xu thế, một trào lưu đang được đề cập khá sâu rộng trong lý luận cũng như trong thực tiễn của giáo dục hiện nay ở các nhà trường Việt Nam. Cách tiếp cận này hoàn toàn đối lập với cách tiếp cận truyền thống dạy học tập trung vào người dạy. 8 Trong xu thế gần đây, mô hình dạy học lấy người học làm trung tâm đang trở thành tư tưởng chủ đạo cho sự đổi mới nền giáo dục truyền thống đã lỗi thời và kém hiệu quả, thực chất đó là dạy học vì học sinh và được thực hiện bởi học sinh hay nói