Luận văn Phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học các chủ đề vật lý tự chọn thông qua hoạt động nhóm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Thùy Trang 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 Nguyễn Thị Thùy Trang 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. NGUYỄN MẠNH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn: Thầy hướng dẫn, TS. Nguyễn Mạnh Hùng, người động viên, hướng dẫn tôi thực hiện hoàn thành đề tài. Thầy cô trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, khoa Vật Lí, phòng Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tôi khi thực hiện luận văn. Các nhân viên trong thư viện Khoa Học Tổng Hợp Thành Phố Hồ Chí Minh đã quan tâm giúp đỡ tôi tìm tài liệu và tạo điều kiện cho tôi có không gian thực hiện đề tài . Ban giám hiệu, quý thầy cô trong bộ môn Vật lí trường THPT TT VIỆT THANH, thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ cho tôi hoàn thành đề tài. Tác giả NGUYỄN THỊ THÙY TRANG MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng, biểu đồ MỞ ĐẦU ................................................................................................................1 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG “PHÁT HUY TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÁC CHỦ ĐỀ VẬT LÝ TỰ CHỌN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NHÓM” 1.1. Mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn hiện nay ...............................................5 1.2. Đổi mới phương pháp dạy học ở THPT.............................................................7 1.3. Tính tích cực của học sinh..................................................................................9 1.4. Tính tự lực ........................................................................................................16 1.5. Chủ đề tự chọn..................................................................................................23 1.6. Dạy học thông qua hoạt động nhóm.................................................................27 1.7. Dạy học các chủ đề vật lý tự chọn thông qua hoạt động nhóm .......................45 1.8. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập...................................................................54 Chương 2 : SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC CHỦ ĐỀ VẬT LÝ TỰ CHỌN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NHÓM 2.1. Chủ đề nâng cao “Gương cầu” ..........................................................................58 2.1.1. Các kiến thức cơ ...................................................................................59 2.1.2. Mục tiêu................................................................................................ 60 2.1.3. Phương pháp..........................................................................................61 2.1.4. Hoạt động dạy và học ............................................................................61 2.2. Chủ đề đáp ứng ”Kính thiên văn” .....................................................................79 2.2.1. Các kiến thức cơ bản ............................................................................79 2.2.2. Mục tiêu.................................................................................................83 2.2.3. Phương pháp..........................................................................................84 2.2.4. Hoạt động dạy và học ............................................................................84 2.3. Chủ đề cơ bản “Hệ quang học đồng trục”..........................................................99 2.3.1. Các kiến thức cơ bản ............................................................................99 2.3.2. Mục tiêu...............................................................................................100 2.3.3. Phương pháp........................................................................................101 2.3.4. Hoạt động dạy và học ..........................................................................101 Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích, nội dung, đối tượng, phương pháp thực nghiệm.............................119 3.1.1. Mục đích..............................................................................................119 3.1.2. Nội dung ..............................................................................................119 3.1.3. Đối tượng.............................................................................................119 3.1.4. Phương pháp thực nghiệm...................................................................120 3.2. Kết quả thực nghiệm ........................................................................................123 3.2.1. Thực nghiệm tiến trình chủ đề nâng cao “Gương Cầu” .....................123 3.2.2. Thực nghiệm tiến trình chủ đề đáp ứng “Kính Thiên Văn” ...............125 3.2.3. Thực nghiệm tiến trình chủ đề cơ bản “Hệ Quang Học Đồng Trục”..128 3.3. Kết luận quá trình thực nghiệm........................................................................130 KẾT LUẬN ...........................................................................................................132 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................134 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV : Giáo viên. HS : Học sinh. SGK : Sách giáo khoa. THPT : Trung học phổ thông. PPDH : Phương pháp dạy học. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 : So sánh dạy học truyền thống và dạy học theo hướng tổ chức tự học ...... 17 Bảng 1.2 : So sánh cách kiểm tra - đánh giá. ............................................................. 21 Bảng 1.3 : Biểu hiện hành vi tính tự lực học tập của học sinh trong giờ học............. 22 Bảng 1.4 : Biểu hiện hành vi tính tự lực học tập của học sinh ngoài giờ học ............ 23 Bảng 1.5 : Bảng đánh giá bài thuyết trình của nhóm.................................................. 56 Bảng 1.6 : Bảng tự đánh giá của nhóm....................................................................... 57 Bảng 3.1 : Kết quả học tập của HS các lớp thực nghiệm và đối chứng ở học kì I ...... 120 Bảng 3.2 : Bảng đánh giá tiến trình thực hiện chủ đề của nhóm .............................. 122 Bảng 3.3 : Bảng đánh giá bài thuyết trình của nhóm................................................ 122 Bảng 3.4 : Bảng đánh giá tiến trình thực hiện chủ đề nâng cao “Gương cầu” ......... 124 Bảng 3.5 : Điểm đánh giá bài thuyết trình “ Gương cầu”......................................... 124 Bảng 3.6 : Kết quả bài kiểm tra kiến thức “ Gương cầu”ở lớp thực nghiệm............ 125 Bảng 3.7 : Kết quả bài kiểm tra kiến thức “ Gương cầu” ở lớp đối chứng............... 125 Bảng 3.8 : Bảng đánh giá tiến trình thực hiện chủ đề đáp ứng “Kính thiên văn” .... 126 Bảng 3.9 : Điểm đánh giá bài thuyết trình “Kính thiên văn”.................................... 127 Bảng 3.10 : Kết quả bài kiểm tra kiến thức“Kính thiên văn” ở lớp thực nghiệm ...... 127 Bảng 3.11 : Kết quả bài kiểm tra kiến thức “Kính thiên văn” ở lớp đối chứng.......... 127 Bảng 3.12 : Bảng đánh giá tiến trình thực hiện chủ đề “Hệ quang học đồng trục”........ 129 Bảng 3.13 : Điểm đánh giá bài thuyết trình “Hệ quang học đồng trục”..................... 129 Bảng 3.14 : Kết quả bài kiểm tra kiến thức “Hệ quang học đồng trục” ở lớp thực nghiệm ............................................................................................. 129 Bảng 3.15 : Kết quả bài kiểm tra kiến thức “Hệ quang học đồng trục” ở lớp đối chứng........................................................................................................ 130 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1 : Kết quả kiểm tra trắc nghiệm ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ..........................................................................................125 Biểu đồ 2 : Kết quả kiểm tra trắc nghiệm ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng...........................................................................................127 Biểu đồ 3 : Kết quả kiểm tra trắc nghiệm ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng...........................................................................................130 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong bất cứ một xã hội nào, khi trình độ văn minh càng cao, giáo dục càng trở nên một vấn đề thiết yếu. Mỗi nền văn minh đều mong muốn thực hiện qua nhà trường một xã hội lý tưởng, đào tạo những công dân gương mẫu. Chúng ta đang bước vào thế kỷ 21, thế kỷ của nền kinh tế tri thức. Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, trong thời kỳ hội nhập và phát triển. Tình hình đó đặt nền giáo dục của nước ta trước những nhiệm vụ hết sức nặng nề. Nhà trường phải đào tạo học sinh trở thành những người lao động sáng tạo, năng động, thích ứng với mọi sự phát triển đa dạng với tốc độ nhanh chóng của xã hội, những con người toàn diện đáp ứng được nhu cầu năng lực của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hóa đất nước. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật với sự bùng nổ thông tin khoa học đã làm cho kho tàng tri thức phát triển một cách đáng kể. Do đó, mâu thuẫn vốn có giữa qũy thời gian dành cho việc dạy học trong nhà trường và lượng kiến thức cần trang bị cho học sinh ngày càng trở nên gay gắt. Vì vậy, phương pháp giáo dục cổ truyền mà hiện nay đang phổ biến ở nước ta không đáp ứng được yêu cầu mới của sự nghiệp đào tạo thế hệ trẻ trong giai đoạn hiện nay. Thực tế đòi hỏi chúng ta phải thay đổi quan niệm dạy học, phải đổi mới một cách toàn diện về mục tiêu, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học cũng như phương pháp đánh giá kết quả học tập nhằm đáp ứng được nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Năm 2001-2010, giáo dục Việt Nam đề ra yêu cầu tạo chuyển biến cơ bản và toàn diện về giáo dục, đặc biệt tạo ra bước chuyển mạnh mẽ về chất lượng giáo dục theo hướng tiếp cận với trình độ tiên tiến của thế giới phù hợp với thực tiễn Việt Nam, nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đưa nền giáo dục của nước ta sớm tiến kịp các nước phát triển trong khu vực. Một số cuộc nghiên cứu khác nhau nhất trí về các quan điểm sau :[9, tr35] Chúng ta chỉ nhớ 10% những gì chúng ta đọc. Chúng ta chỉ nhớ 20% những gì chúng ta nghe Chúng ta chỉ nhớ 30% những gì chúng ta thấy Chúng ta nhớ 50% những gì chúng ta nghe và thấy. Chúng ta nhớ 80% những gì chúng ta nói. (đối thoại với thầy và thảo luận nhóm) Chúng ta nhớ 90% những gì chúng ta nói và làm điều chúng ta suy nghĩ. Từ kết quả nghiên cứu này, chúng ta thấy rằng học sinh càng chủ động thì hiệu quả học tập càng cao. Và nó cũng cho thấy nếu lượng thông tin nhập vào là như nhau thì tỉ lệ học sinh áp dụng cái đã học vào đời sống từ thảo luận nhóm cao hơn các học sinh đã nghe thuyết trình một chiều. Trên thế giới, việc đổi mới nội dung chương trình và cách tiếp cận nội dung chương trình dạy học của nhiều quốc gia có xu hướng theo chủ đề tự chọn thông qua hoạt động nhóm. Ở nước ta, phương thức dạy học thông qua hoạt động nhóm cũng đã áp dụng ở cấp phổ thông cơ sở nhưng chưa đồng bộ và ở cấp THPT thì hình thức này lại ít được áp dụng. Có thể nói phương thức dạy học thông qua hoạt động nhóm là phương thức tích cực đòi hỏi sự cố gắng và nỗ lực của mỗi học sinh trong quá trình tự chiếm lĩnh kiến thức mới. Vì nó là phương pháp chú ý đến sự tương tác giữa thầy và trò, giữa trò và trò. Phương pháp này đề cao vai trò của học sinh, học sinh có nhiều cơ hội bộc lộ suy nghĩ, hiểu biết, thái độ của mình trước một vấn đề được đặt ra cũng như cách bảo vệ ý kiến của mình. Đây cũng chính là mẫu người lao động mà xã hội đang cần. Xuất phát từ vấn đề trên tôi chọn đề tài : “PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÁC CHỦ ĐỀ VẬT LÝ TỰ CHỌN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NHÓM.” với mong muốn kích thích sự tìm tòi, tham gia học tập của học sinh cũng như nâng cao chất lượng dạy học ở nhà trường. 2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp và cách thức hoạt động nhóm khi dạy học các chủ đề tự chọn nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình học môn vật lí ở trường THPT. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài có những nhiệm vụ cơ bản sau : - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc dạy học vật lý nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh. - Nghiên cứu cơ sở lý luận của PPDH thông qua hoạt động nhóm. - Thiết kế dạy học chủ đề tự chọn thông qua hoạt động nhóm. - Tìm hiểu thực tế của việc giảng dạy phần kiến thức trên ở trường THPT. - Nghiên cứu hiệu quả sư phạm của việc vận dụng PPDH thông qua hoạt động nhóm theo các chủ đề tự chọn nói trên. 4. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là : Quá trình dạy học các chủ đề vật lý tự chọn nhằm pháp huy tính tích cực, tự lực của HS ở trường THPT. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận + Xây dựng các thuật ngữ, khái niệm. + Nghiên cứu các tài liệu về giáo dục học. + Nghiên cứu các phương pháp tiếp cận dạy học hiện đại trên thế giới. + Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc dạy học vật lý. + Nghiên cứu về các phương pháp giảng dạy vật lý. 5.2. Phương pháp thu nhập dữ kiện + Điều tra. + Phỏng vấn. + Quan sát. 5.3. Thực nghiệm sư phạm + Chọn mẫu: chọn 2 lớp thực nghiệm và 2 lớp đối chứng. Các lớp này nên có số học sinh giỏi, khá, trung bình, yếu tương đối giống nhau. + Tiến hành dạy học ở trường THPT + Dùng hình thức kiểm tra trắc nghiệm để đánh giá kết quả học tập của HS. + Đưa ra phiếu điều tra theo mẫu nhằm theo dõi sự tích cực tham gia đóng góp của học sinh. + Sự dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm. + Kiểm định giả thiết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm. 5.4. Phương pháp lấy mẫu 6. Phạm vi đề tài - Xây dựng cơ sở lí luận cho PPDH thông qua hoạt động nhóm theo chủ đề tự chọn. - Nghiên cứu thiết kế chủ đề học tập trên tinh thần của PPDH thông qua hoạt động nhóm của phần kiến thức về : Gương cầu, kính thiên văn, hệ quang học đồng trục. 7. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng PPDH các chủ đề vật lý tự chọn thông qua hoạt động nhóm thì sẽ phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh. Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG “PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÁC CHỦ ĐỀ VẬT LÝ TỰ CHỌN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NHÓM“ 1.1. Mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn hiện nay 1.1.1. Mục tiêu của giáo dục Luật giáo dục của nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam, ban hành năm 2005, điều 28 yêu cầu về nội dung và phương pháp giáo dục phổ thông lại ghi : “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng năng lực tực học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”. [13] 1.1.2. Mục tiêu của giáo dục ở THPT Căn cứ vào những điều đã ghi trong luật giáo dục của nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam, ta thấy mục tiêu giáo dục của nước ta ở cấp THPT trong giai đoạn hiện nay đã được xác định thông qua những yêu cầu của xã hội đối với người lao động đó là : + Có khả năng áp dụng những gì đã học vào trong lao động sản xuất. + Có tính độc lập, luôn làm chủ bản thân. + Có sự cầu tiến trong cuộc sống. + Có khả năng làm việc theo nhóm. + Biết lên kế hoạch hợp lý trong công việc và cả trong nhu cầu cuộc sống nhằm tạo sự vui vẻ hứng thú trong công việc. 1.1.3. Mục tiêu dạy học Vật lý ở trường THPT Với sự kết hợp hài hòa giữa các mục tiêu nhân văn, đáp ứng nhu cầu học tập và phát triển của cá nhân, của các phong cách học tập khác nhau với mục tiêu truyền thống hướng tới nội dung kiến thức và kĩ năng cần thiết phục vụ cho nhu cầu phát triển nguồn nhân lực có định hướng của xã hội giáo dục môn vật lý ở nước ta được cụ thể hóa như sau: [3] - Mục tiêu kiến thức: + Những kinh nghiệm tương đối chính xác về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lý thường gặp trong đời sống và trong sản xuất. + Những định luật và nguyên lý vật lý cơ bản được trình bày phù hợp với năng lực toán học và năng lực suy luận lôgic của học sinh. + Những nét chính của các thuyết vật lý quan trọng. + Những hiểu biết cần thiết về phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình hóa học vật lý trong vật lý học. + Những nguyên tắt cơ bản của ứng dụng vật lý trong đời sống sản xuất. - Mục tiêu kĩ năng : + Thu thập thông tin từ quan sát thực tế, thí nghiệm, điều tra, sưu tầm tài liệu, tìm hiểu trên cả phương tiện thông tin đại chúng, khai thác qua internet … + Xử lí thông tin: xây dựng bảng, biểu đồ, vẽ đồ thị, rút ra kết luận bằng suy luận quy nạp, suy luận tương tự khái quát hóa… + Truyền đạt thông tin: thảo luận khoa học, báo cáo, viết… + Vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng và giải các bài tập vật lý. + Thực hành vật lý, lắp đặt các thí nghiệm vật lí đơn giản. - Mục tiêu tình cảm thái độ tác phong : + Sự hứng thú học tập môn vật lý rộng hơn là lòng yêu thích khoa học. + Ý thức sẵn sàng áp dụng hiểu biết của mình vào các hoạt động trong gia đình và xã hội để cải thiện đời sống và bảo vệ môi trường. + Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ, trung thực. + Tinh thần nổ lực phấn đấu cá nhân kết hợp với tinh thần hợp tác trong lao động học tập và nghiên cứu, ý thức tự học cũng như học hỏi ở người khác. Tóm lại mục tiêu giáo dục ở THPT của môn vật lý ngày càng phong phú hơn và có nhiều khác biệt cơ bản với quan niệm quen thuộc của giáo viên. Do đó, để việc dạy học vật lý đạt được mục tiêu mới thì ngoài việc biên soạn lại chương trình SGK, ta còn cần phải trang bị các thiết bị đồ dùng dạy học cho phù hợp với việc đổi mới. Một số GV vẫn cho rằng dạy theo cách cũ vần thành công mà không nhận thấy sự không phù hợp của nó đối với xã hội hiện tại. Tuy nhiên có thể nói rằng các mục tiêu dạy học của môn vật lý nói riêng cũng như các môn khác vẫn có thể đạt kết quả nếu ta biết điều chỉnh một cách hợp lý, nhất là điều chỉnh về phương pháp. 1.2. Đổi mới phương pháp dạy học ở THPT 1.2.1. Phương pháp dạy học Theo nghĩa rộng có thể hiểu các PPDH là những hình thức và cách thức hoạt động của GV và HS trong những điều kiện dạy học xác định nhằm đạt mục tiêu dạy học. Phương pháp dạy học mang một số đặc điểm như sau: [6] + Định hướng mục tiêu dạy học. + Thống nhất giữa phương pháp dạy và phương pháp học. + Thống nhất chức năng đào tạo và chức năng dạy học. + Thống nhất logic nội dung dạy học và logic tâm lý nhận thức. + Thống nhất cách thức hành động và phương tiện dạy học. + Có mặt ngoài và mặt trong. + Có mặt khách quan và mặt chủ quan. Phương pháp dạy học tích cực có một số đặc trưng sau: + Tác động qua lại: thể hiện ở sự va chạm giữa các logic tư duy, sự chênh lệch về vốn văn hóa, kinh nghiệm, sự tương phản giữa các lập luận… + Tham gia - hợp tác: HS được tham gia vào những nhiệm vụ học tập đa dạng, linh hoạt. Chúng có thể cùng nhau hoặc cùng GV giải quyết vấn đề. 1.2.2. Một số phương pháp dạy học cụ thể - Phương pháp thuyết trình: GV chủ yếu dùng lời nói để làm cho học sinh hiểu được nội dung bài học. HS chủ yếu nghe hiểu, ghi chép. HS có xu hướng nhớ kiến thức theo một trình tự logic chặt chẽ đã được sắp xếp. - Phương pháp đàm thoại: GV dùng hàng loạt câu hỏi đã được sắp xếp theo một logic chặt chẽ để tác động đến HS nhằm dẫn dắt chúng đến mục đích dạy học của mình. HS lắng nghe và cố gắng trả lời câu hỏi theo một trình tự. Do đó, HS đã có thể chủ động tìm hiểu t