Luận văn Xây dựng lớp học trực tuyến về chuyển động cơ học – chương trình vật lý đại cương – nhằm hỗ trợ việc học vật lý bằng tiếng anh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP. HOÀ CHÍ MINH _______________ Nguyễn Phạm Ngọc Thiện XÂY DỰNG LỚP HỌC TRỰC TUYẾN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC – CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG – NHẰM HỖ TRỢ VIỆC HỌC VẬT LÝ BẰNG TIẾNG ANH LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thaønh phoá Hoà Chí Minh - 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP. HOÀ CHÍ MINH _______________ Nguyễn Phạm Ngọc Thiện XÂY DỰNG LỚP HỌC TRỰC TUYẾN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC – CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG – NHẰM HỖ TRỢ VIỆC HỌC VẬT LÝ BẰNG TIẾNG ANH 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 TSKH. LÊ VĂN HOÀNG Thành phố Hồ Chí Minh - 2009 LỜI CÁM ƠN   Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và lời động viên từ rất nhiều cá nhân và cơ quan, đơn vị. Trước tiên, tôi xin chân thành cám ơn: - Ban Giám Hiệu và phòng KHCN – Sau Đại học, Ban Chủ Nhiệm cùng toàn thể thầy cô khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều học tập tốt nhất cho chúng tôi. - Ban Giám Hiệu trường Đại học An Giang, ban chủ nhiệm khoa Sư phạm và các đồng nghiệp thuộc Bộ môn Vật lý Đại học An Giang đã giúp đỡ, chia sẻ khó khăn cùng tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn về sự hướng dẫn tận tình và đầy trách nhiệm của TSKH. Lê Văn Hoàng, TS Nguyễn Mạnh Hùng trong suốt thời gian nghiên cứu để hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi chân thành cám ơn gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi nghiên cứu, học tập và hoàn thành luận văn này. Tác giả Nguyễn Phạm Ngọc Thiện MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng và đồ thị Danh mục các hình vẽ MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN 1.1. Các khái niệm, các thuật ngữ chính. ....................................................................7 1.2. Cơ sở lý luận dạy học.........................................................................................10 1.2.1. Lý luận dạy học đại học...........................................................................10 1.2.2. Tổng quan về e - learning. .......................................................................15 1.3. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................................21 1.3.1. Lớp học trực tuyến cho nhu cầu học mọi lúc, mọi nơi..........................21 1.3.2. Sự cần thiết phải xây dựng lớp học trực tuyến phần chuyển động cơ học thuộc chương trình Vật lý đại cương. ...............................24 1.3.3. Thực trạng dạy và học tiếng Anh ở một số trường Đại học, Cao đẳng và sự cần thiết hỗ trợ việc học vật lý bằng tiếng Anh. .................30 1.4. Kết luận chương 1 ..............................................................................................33 Chương 2: XÂY DỰNG LỚP HỌC TRỰC TUYẾN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC .................................................................................35 2.1. Mục đích và đối tượng của lớp học trực tuyến. .................................................35 2.1.1. Mục đích của lớp học trực tuyến .............................................................35 2.1.2. Đối tượng của lớp học trực tuyến ............................................................36 2.2. Cấu trúc của lớp học trực tuyến .........................................................................37 2.3 Tổng quan về phần mềm Moodle và xây dựng lớp học trực tuyến. ...................39 2.3.1. Tổng quan về phần mềm Moodle ............................................................39 2.3.2. Cách thức tạo một lớp học trực tuyến tại website 2.4. Xây dựng module nội dung chính của khóa học................................................43 2.4.1. Nội dung chính của khóa học ..................................................................43 2.4.2. Xây dựng phần mô tả của khóa học.........................................................44 2.4.3. Xây dựng phần thứ nhất: Chuyển động cơ học .......................................45 2.4.4. Xây dựng phần thứ hai: Mechanical Motion...........................................48 2.4.5. Xây dựng phần thứ ba: Hỗ trợ học tập. ...................................................49 2.5. Sử dụng lớp học trực tuyến. ...............................................................................56 2.6. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập......................................................................59 2.7. Kết luận chương 2. .............................................................................................60 Chương 2: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. ............................................62 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm........................................................62 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. ......................................................62 3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm........................................................................63 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...................................................................63 3.3.1. Chọn mẫu.................................................................................................63 3.3.2. Phương pháp tiến hành ............................................................................63 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.............................................................64 3.4.1. Tiêu chí đánh giá .....................................................................................64 3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................65 3.5. Kết luận chương 3. .............................................................................................70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ...............................................................................72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................74 PHỤ LỤC .................................................................................................................79 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV SV CNTT ICT GD  ĐT HS TP HCM TNSP ĐC TN PPDH HN NXB : : : : : : : : : : : : : Giảng viên Sinh viên Công nghệ thông tin Công nghệ thông tin và truyền thông Giáo dục và đào tạo Học sinh Thành phố Hồ Chí Minh Thực nghiệm sư phạm Đối chứng Thực nghiệm Phương pháp dạy học Hà Nội Nhà xuất bản DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ Bảng 1.1 : Bảng tổng hợp các cấp trong chương trình đào tạo. ...........................17 Bảng 1.2 : Kiến trúc trong chương trình đào tạo E – learning .............................17 Bảng 1.3 : Ưu điểm và nhược điểm của E – learning đối với cơ sở đào tạo ........18 Bảng 1.4 : Ưu nhược điểm của e – learning đối với người học............................19 Bảng 3.1 : Kết quả tính toán .................................................................................67 Bảng 3.2 : Các tham số đặc trưng.........................................................................67 Hình 3.3 : Đồ thị phân phối tần suất.....................................................................67 Hình 3.4 : Biểu đồ phân loại học tập....................................................................68 Hình 3.5 : Đồ thị phân phối tần suất tích lũy (%) ................................................68 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 : Mô hình người học là trung tâm .......................................................11 Hình 2.1 : Cấu trúc của lớp học trực tuyến ........................................................37 Hình 2.2 : Tạo tài khoản.....................................................................................41 Hình 2.3 : Bảng đăng kí .....................................................................................41 Hình 2.4 : Yêu cầu website cung cấp khóa học .................................................42 Hình 2.5 : Vị trí của nội dung lớp học trong chương trình cơ học.....................43 Hình 2.6 : Bật chế độ chỉnh sửa .........................................................................44 Hình 2.7 : Mô tả tổng quát .................................................................................45 Hình 2.8 : Mô tả tổng quát phần thứ nhất ..........................................................46 Hình 2.9 : Tùy chọn soạn thảo trang web ..........................................................46 Hình 2.10 : Màn hình soạn thảo trang web .........................................................47 Hình 2.11 : Các tag tùy chọn................................................................................47 Hình 2.12 : Tùy chọn soạn thảo Hot Potatoes......................................................48 Hình 2.13 : Soạn thảo bài tập với Hot Potatoes ..................................................48 Hình 2.14 : Một phần giao diện của phần thứ hai ................................................49 Hình 2.15 : Soạn thảo tài nguyên ngữ pháp tiếng Anh ........................................50 Hình 2.16 : Tùy chọn Bảng chú giải thuật ngữ ....................................................51 Hình 2.17 : Soạn thảo tài nguyên thuật ngữ........................................................51 Hình 2.18 : Nhấp chọn vào tên bảng chú giải thuật ngữ......................................51 Hình 2.19 : Tùy chọn Thêm một mục mới...........................................................52 Hình 2.20 : Soạn thảo thuật ngữ Acceleration .....................................................52 Hình 2.21 : Soạn thảo nội dung Liên kết website ................................................54 Hình 2.22 : Tùy chọn tạo Diễn đàn ......................................................................55 Hình 2.23 : Thêm một Diễn đàn mới ...................................................................55 Hình 2.24 : Thêm một chủ đề mới .......................................................................55 Hình 2.25 : Soạn thảo chủ đề thảo luận mới ........................................................56 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hầu hết các quốc gia trên thế giới đều lấy giáo dục phổ thông làm nền tảng và coi giáo dục đại học là yếu tố quyết định chất lượng nguồn nhân lực. Ở Việt Nam, luật Giáo dục đã khẳng nhiệm vụ của giáo dục đại học là “xây dựng nguồn nhân lực cho công nghiệp hóa – hiện đại hóa, đào tạo được đội ngũ khoa học kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, nắm vững và ứng dụng các tri thức trong thực tiễn, đổi mới và chuyển giao công nghệ, thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”. Điều đó có nghĩa là giáo dục đại học có trách nhiệm cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ở thị trường lao động, nhu cầu của cuộc sống và của công cuộc đổi mới, hội nhập. Để thực hiện tốt nhiệm vụ quan trọng này cần chú ý nhiều và nhấn mạnh vào vai trò người học và vị trí của hoạt động học. Các nhà sư phạm đã và đang nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang học tập tích cực, chủ động, sáng tạo. Thực tế đó đòi hỏi ngành giáo dục phải không ngừng mở rộng các loại hình đào tạo, trong đó hình thức học tập trực tuyến được xem như là một loại hình có nhiều ưu điểm. Biết rằng hình ảnh của người giáo viên với phấn trắng, bảng đen đã hình thành nên một phong cách người thầy và hình ảnh này đã khắc sâu trong tâm trí bao thế hệ học trò. Nhưng ngày nay do tốc độ phát triển như vũ bão của các ngành khoa học kỹ thuật, sự bùng nổ trong lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), đặc biệt là khả năng ứng dụng internet trong giáo dục, nên điều kiện học tập đã khác trước. Do đó nhận thức về người thầy trong nhà trường nói chung, đại học nói riêng cũng ít nhiều thay đổi. Nếu giảng viên (GV) nào chỉ "trung thành" với giáo trình thì sẽ không thể kịp thời cập nhật bài giảng. Kết quả là kiến thức giảng dạy còn chậm hơn cả những truy cập của sinh viên (SV) trên mạng internet. Vì vậy trong thời đại mới, người thầy tuy không cần phải là một kỹ thuật viên lành nghề nhưng yêu cầu đặt ra cho họ là phải làm chủ được công nghệ dạy học. Thực hiện hình thức dạy học trực tuyến với sự hỗ trợ phong phú từ nhiều nguồn cho người dạy có thể giúp họ đáp ứng được yêu cầu của thời đại mới, thời đại của công nghệ thông tin (CNTT). Trong quá trình học tập, tùy theo năng lực của từng người học mà họ sẽ thu nhặt được ít hay nhiều kiến thức. Và cũng tùy theo năng lực từng người mà họ có vô số vướng mắc khác nhau. Giáo viên chỉ có một mà học sinh trong một lớp thì nhiều. Trong một tiết học được tổ chức theo hình thức dạy học truyền thống, người giáo viên chỉ có thể cố gắng đưa ra những kiến thức cơ bản nhất. Nhưng với mô hình lớp học trực tuyến, rất nhiều khó khăn của cách thức tổ chức khóa học theo truyền thống được khắc phục. Mặt khác, thông qua nhiều kênh cung cấp thông tin, người học có thể dễ dàng tìm thấy những kiến thức mình cần. Do đó, họ không muốn bị áp đặt thu nhận kiến thức như trước. Điều mà người học ngày nay cần là sự định hướng, là sự tự do, tự giác, sáng tạo tiếp thu kiến thức. Hình thức học tập trực tuyến có thể đáp ứng được yêu cầu học tập này. Vật lý đại cương chủ yếu bao gồm các kiến thức cơ bản, nền tảng, cần thiết mà lại tương đối dễ hiểu. Việc xây dựng một lớp học trực tuyến mà bước đầu xây dựng cho phần chuyển động cơ học của động học chất điểm sẽ giúp người học dễ dàng làm quen với hình thức học tập mới. Mặt khác, cách tổ chức học tập linh hoạt theo hình thức học tập trực tuyến phần nào đáp ứng nhu cầu học mọi lúc, mọi nơi khi người học có điều kiện và không nhất thiết họ phải đến lớp đầy đủ các tiết học theo thời khóa biểu đã và đang hình thành trong SV ngày nay. Nếu khóa học có thêm sự hỗ trợ học tập vật lý bằng tiếng Anh thì người học có thể vừa đồng thời học tập hoặc ôn tập lại kiến thức vật lý vừa có cơ hội hiểu biết sâu hơn về Anh văn chuyên ngành. Thêm vào đó, đa số SV sư phạm vật lý đều nghĩ Anh văn cần thiết cho nghề nghiệp tương lai của mình ở nhiều mức độ khác nhau, như đọc hiểu tài liệu chuyên ngành, tra cứu thêm kiến thức trên Internet, trao đổi thông tin chuyên môn với bạn bè và chuyên gia khắp nơi trên thế giới. Họ không chỉ có nhu cầu sử dụng Anh văn chuyên ngành trong quá trình ngồi trên ghế giảng đường mà cả trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu về sau. Hiện nay việc giảng dạy học phần này chủ yếu do GV Anh văn ngoài ngành vật lý phụ trách nên không tránh được khó khăn khi hiểu các kiến thức vật lý. Với những lý do trên, chúng tôi không có tham vọng nghiên cứu sâu vào chuyên ngành giảng dạy Anh văn mà chỉ đơn giản là thiết kế một khóa học về vật lý đại cương có hỗ trợ học vật lý bằng tiếng Anh cho SV. Hình thức khóa học sẽ được xây dựng theo hình thức học tập trực tuyến. Hưởng ứng tinh thần của đổi mới phương pháp giảng dạy thì ở hình thức dạy học này, người GV chỉ đóng vai trò hướng dẫn, chỉ ra cách thức học tập còn người học sẽ phải tự biến tri thức chung thành tri thức của riêng mình. Vai trò chủ yếu của người GV sẽ là định hướng và tháo gỡ vướng mắc kịp thời cho người học. GV sẽ có thời gian theo dõi năng lực của từng người học, kịp thời giải đáp những thắc mắc thông qua diễn đàn hoặc giới thiệu nguồn tài liệu tham khảo khi người học có nhu cầu. Bản thân tác giả là GV sư phạm vật lý và đã có được những kiến thức vật lý nhất định. Qua thời gian công tác tại trường Đại học An Giang, tác giả đã phần nào hiểu được sự cần thiết của Anh văn và có quá trình tìm hiểu về việc dạy và học vật lý bằng tiếng Anh. Với tất cả các lý do trên, tác giả quyết định tiến hành đề tài “Xây dựng lớp học trực tuyến về chuyển động cơ học – chương trình Vật lý đại cương nhằm hỗ trợ việc học vật lý bằng tiếng Anh” . 2. Mục đích nghiên cứu Luận văn có hai mục đích chính: - Góp phần khẳng định những ưu điểm của hình thức học tập trực tuyến và khả năng ứng dụng lớp học trực tuyến vào thực tế giảng dạy ở trường đại học. - Xây dựng thành công lớp học trực tuyến về chuyển động cơ học của động học chất điểm thuộc chương trình Vật lý đại cương có hỗ trợ tiếng Anh chuyên ngành vật lý cho người học. Khóa học này được xây dựng dựa trên tiêu chí chọn lọc kiến thức cơ bản, cần thiết và đầy đủ thuộc phần chuyển động cơ học, chương trình vật lý đại cương. Ngoài nội dung kiến thức, khóa học còn cung cấp bài tập cả hai dạng tự luận và trắc nghiệm. Người học còn được hỗ trợ học tập bằng nhiều hình thức để kết quả học tập đạt được tốt nhất. Mục đích nghiên cứu chủ yếu là để bản thân tác giả nắm được những quy tắc cơ bản nhất trong việc xây dựng lớp học trực tuyến, đồng thời thực nghiệm sư phạm (TNSP) đánh giá tính khả thi và hiệu quả của khóa học. Cho nên luận văn chỉ giới hạn trong chương chuyển động cơ học của động học chất điểm. Các chương khác sẽ là phần phát triển tiếp của luận văn. 3. Giả thuyết khoa học và đóng góp của đề tài Khóa học được tổ chức theo hình thức truyền thống với một tiết 45 phút ít ỏi chưa cung cấp đủ kiến thức mà một SV cần. Mặt khác, do vai trò quan trọng của tiếng Anh đối với người học – người dạy Vật lý mà cần thiết có sự hỗ trợ việc học vật lý bằng tiếng Anh. Hình thức học tập trực tuyến là hình thức học tập có nhiều ưu điểm. Nếu tổ chức lớp học trực tuyến phần chuyển động cơ học có hỗ trợ việc học vật lý bằng tiếng Anh thì ngoài việc đạt được mục đích giảng dạy kiến thức vật lý, khóa học sẽ phần nào đáp ứng được nhu cầu ôn tập, nghiên cứu sâu, tham khảo thêm hoặc thực hành Anh văn chuyên ngành cho SV sư phạm vật lý, kể cả SV đã tốt nghiệp ra trường. Người học phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của mình dưới sự hỗ trợ của người dạy để lĩnh hội những kiến thức cần thiết. Muốn tổ chức lớp học trực tuyến thành công, GV phải có nhiều đầu tư cho việc giảng dạy hơn. GV cũng phải thường xuyên có sự tương tác GV – SV để điều chỉnh kịp thời nội dung yêu cầu đối với người học, giúp cho người học có nhiều điều kiện học tập thuận lợi hơn và lĩnh hội kiến thức dễ dàng hơn. 4. Đối tượng nghiên cứu - Khách thể: quá trình dạy và học phần chuyển động cơ học thuộc động học chất điểm – chương trình Vật lý đại cương ở một vài trường đại học, cao đẳng. - Đối tượng: + Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học đại học có liên quan. + Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn giảng dạy theo hình thức lớp học trực tuyến. + Nghiên cứu kỹ thuật xây dựng lớp học trực tuyến. + Nghiên cứu nội dung cơ bản, cần thiết để xây dựng lớp học trực tuyến về chuyển động cơ học của động học chất điểm – chương trình Vật lý đại cương nhằm hỗ trợ việc học Vật lý bằng tiếng Anh. 5. Phạm vi nghiên cứu Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi sẽ nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học đại học có liên quan. Đồng thời chúng tôi còn tìm hiểu lý thuyết về e – learning và nghiên cứu phần mềm Moodle dùng để thiết kế lớp học trực tuyến. Sau đó tiến hành xây dựng lớp học trực tuyến về nội dung chuyển động cơ học của động học chất điểm, chỉ khảo sát chuyển động thẳng của chất điểm, thuộc chương trình Vật lý đại cương trên cơ sở chương trình Vật lý đại cương của một số trường đại học Việt nam như Đại học sư phạm TP HCM, Đại học khoa học tự nhiên TP HCM, Đại học Công nghiệp TP HCM, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn Thông, Đại học An Giang. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích đã đặt ra, chúng tôi cần thực hiện các nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu về lý luận dạy học đại học có liên quan. - Nghiên cứu cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của e – learning. - Nghiên cứu