Tài liệu Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về sóng âm (vật lý 12 nc) nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh thpt miền núi

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN QUANG ÁNH PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ SÓNG ÂM (VẬT LÝ 12 - NÂNG CAO) NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN QUANG ÁNH PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ SÓNG ÂM (VẬT LÝ 12 - NÂNG CAO) NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Khải Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS - TS Nguyễn Văn Khải đã trực tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình tác giả trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này. Tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cô phản biện đã đọc và cho những nhận xét quý báu đối với bản luận văn này. Tác giả chân thành cảm ơn trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, Khoa Vật lý và Khoa Sau Đại học trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện tốt nhất cho tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả chân thành cám ơn các Thầy, Cô thuộc tổ bộ môn PP khoa Vật lý trƣờng Đại học sƣ phạm Thái Nguyên, đặc biệt là Th.s Cao Tiến Khoa đã cộng tác và giúp đỡ quá trình triển khai nghiên cứu thí nghiệm phần sóng cơ. Tác giả chân thành cảm ơn các trƣờng THPT Chu Văn An, THPT Nguyễn Huệ, THPT Đại Từ của tỉnh Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả thực nghiệm sƣ phạm và hoàn thành luận văn. Tác giả xin tỏ lòng biết ơn tới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô cộng tác thực nghiệm sƣ phạm, các anh, chị em đồng nghiệp và những ngƣời thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tác giả hoàn thành luận văn này. Luận văn này đƣợc hoàn thành tại khoa sau đại học Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên. Tác giả luận văn Nguyễn Quang Ánh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Mục lục........................................................................................................................ i Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt ............................................................................ iii MỞ ĐẦU ................................................................................................................................ 1 Chƣơng I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI ......................................... 7 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cƣ́u ................................................................................. 7 1.2. Các phƣơng pháp dạy học Vật lý ở trƣờng THPT ....................................................... 9 1.2.1. Khái niệm phƣơng pháp dạy học .......................................................................... 9 1.2.2. Phân loại phƣơng pháp dạy học .......................................................................... 10 1.2.3. Các phƣơng pháp dạy học tích cực ở trƣờng THPT ........................................... 12 1.3. Phƣơng tiện trong dạy học vật lý ............................................................................... 19 1.3.1. Khái niệm phƣơng tiện dạy học .......................................................................... 19 1.3.2. Phân loại phƣơng tiện dạy học [20] .................................................................... 19 1.3.3. Chức năng của PTDH trong dạy học vật lý ở trƣờng THPT .............................. 20 1.3.5. Một số định hƣớng chung về phƣơng pháp sử dụng phƣơng tiện dạy học ......... 29 1.4. Các căn cứ đánh giá chất lƣợng kiến thức [22] ......................................................... 30 1.5. Phối hợp phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của học sinh ............................................................................................. 31 1.5.1. Một số nguyên tắc lựa chọn và phối hợp các PP&PTDH................................... 32 1.5.2. Các biện pháp phối hợp PP&PTDH nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của HS ........................................................................................................... 33 1.6. Nghiên cứu thực trạng dạy học các kiến thức về “Sóng âm” ở trƣờng THPT miền núi ...... 33 1.6.1. Mục đích ............................................................................................................. 33 1.6.2. Phƣơng pháp tìm hiểu thực tế dạy và học ........................................................... 34 KẾT LUẬN CHƢƠNG I .................................................................................................. 38 Chƣơng II. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC PHẦN “SÓNG ÂM” (VẬT LÝ 12-NC) NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI ......................................................... 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 2.1. Mục tiêu và cấu trúc kiến thức về “Sóng âm” (Vật lý 12 - NC) ............................... 40 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức về “Sóng âm” (Vật lý 12 - NC) theo hƣớng phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học .............................................. 41 2.2.1. Các phƣơng án phối hợp phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học khi dạy các kiến thức về “Sóng âm” ................................................................................................ 42 2.2.2. Tiến trình dạy học bài “ Sóng âm. Nguồn nhạc âm” .......................................... 46 2.2.3. Tiến trình dạy học bài “Hiệu ứng Đốp – ple” ..................................................... 60 KẾT LUẬN CHƢƠNG II................................................................................................. 67 Chƣơng III. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ....................................................................... 68 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 68 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 68 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 68 3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm..................................................... 68 3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 68 3.2.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 69 3.3. Khống chế các tác động ảnh hƣởng đến kết quả TNSP ............................................. 70 3.4. Chuẩn bị cho thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 70 3.4.1. Chọn lớp thực nghiệm và đối chứng ................................................................... 70 3.4.2. Các bài thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................. 70 3.5. Giáo viên cộng tác thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 71 3.6. Phƣơng pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................................... 71 3.6.1. Các căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ....................................... 71 3.6.2. Đánh giá, xếp loại ............................................................................................... 72 3.7. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm và xử lý kết quả ..................................................... 73 3.8. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 84 KẾT LUẬN CHƢƠNG III ............................................................................................... 86 KẾT LUẬN CHUNG .......................................................................................................... 87 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ.............................................. 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 90 PHỤ LỤC............................................................................................................................. 94 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii CÁC DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT Bài tập CNGD Công nghệ giáo dục CNTT Công nghệ thông tin DH Dạy học ĐC Đối chứng GQVĐ Giải quyết vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiểm tra NC Nâng cao PP Phƣơng pháp PPDH Phƣơng pháp dạy học PP&PTDH Phƣơng pháp phƣơng tiện dạy học PTDH Phƣơng tiện dạy học QN Quan niệm SBT Sách bài tập SGK Sách giáo khoa STK Sách tham khảo THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm T/N Thí nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm TTC Tính tích cực Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài Đất nƣớc ta đang bƣớc vào giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa (CNH, HĐH) với mục tiêu đến năm 2020 Việt Nam sẽ từ một nƣớc nông nghiệp về cơ bản trở thành nƣớc công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế. Nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc CNH, HĐH và hội nhập quốc tế là con ngƣời, là nguồn lực ngƣời Việt Nam đƣợc phát triển về số lƣợng và chất lƣợng trên cơ sở mặt bằng dân trí đƣợc nâng cao. Việc này cần bắt nguồn từ giáo dục phổ thông; vì vậy phải coi trọng cách chiếm lĩnh kiến thức của loài ngƣời, trên cơ sở đó mà tiếp tục học tập suốt đời. Xã hội đòi hỏi ngƣời có học vấn hiện đại không chỉ có khả năng lấy ra từ trí nhớ các tri thức dƣới dạng có sẵn, đã lĩnh hội ở nhà trƣờng phổ thông mà còn phải có năng lực chiếm lĩnh, sử dụng các tri thức mới một cách độc lập; khả năng đánh giá các sự kiện, các tƣ tƣởng, các hiện tƣợng mới một cách thông minh, sáng suốt khi gặp trong cuộc sống, trong lao động và quan hệ với mọi ngƣời. Vì vậy hoạt động giáo dục trong nhà trƣờng không dừng lại ở chỗ giúp học sinh nhận thức, tiếp thu đƣợc kiến thức, kĩ năng của nhân loại mà còn phải góp phần bồi dƣỡng năng lực sáng tạo những kiến thức mới, cách thức sử dụng những công cụ mới để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống. 1 Tình hình trên đòi hỏi phải đổi mới mạnh mẽ, toàn diện, đồng bộ nền giáo dục, trong đó đổi mới về phƣơng pháp dạy học có tầm quan trọng đặc biệt. "Giáo dục phải là ở hàng đầu và đóng vai trò chủ chốt trong phát triển xã hội tương lai". Nghị quyết hội nghị lần thứ tƣ Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng Cộng sản Việt Nam khoá VII về tiếp tục đổi mới sự nghiệp giáo dục và đào tạo đã nhận định: "Con người được đào tạo thường thiếu năng động, chậm thích nghi với nền kinh tế xã hội đang đổi mới". Từ đó đã nêu rõ một trong những quan điểm chỉ đạo để đổi mới sự nghiệp giáo dục là phải: "Phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đào tạo những con người có kiến thức 1 Tài liệu tập huấn thay sách lớp 10,11,12 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 văn hoá khoa học, có kỹ năng nghề nghiệp, lao động tự chủ, sáng tạo và có tính kỷ luật, giàu lòng nhân ái, yêu nước, yêu CNXH, sống lành mạnh, đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước những năm 90 và chuẩn bị cho tương lai ". [32] Nghị quyết Ban chấp hành Trung ƣơng II khoá VIII chỉ rõ phải “Đổi mới PPDH, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến, phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh...” Chƣơng trình giáo dục phổ thông ban hành theo Quyết định số 16/2006/QĐBGDĐT ngày 5/5/2006 của Bộ trƣởng Bộ GD&ĐT đã nêu: “Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”. Vấn đề đặt ra đối với các trƣờng học là cần không ngừng đổi mới về nội dung và PPDH. Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển của đất nƣớc, phù hợp với xu thế thời đại. Song nền giáo dục nƣớc ta trong giai đoạn vừa qua chƣa đáp ứng đƣợc điều đó. Trong kiểm điểm việc thực hiện nghị quyết Trung ƣơng II khoá VIII đã chỉ rõ những yếu kém và nguyên nhân: “Hoạt động học tập trong các nhà trường ở mọi cấp học chủ yếu vẫn là hướng vào mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy, người học, người quản lý coi trọng thực hiện mục đích học tập đúng đắn. Phương pháp giáo dục nặng về áp đặt thường khuyến khích tiếp thu một cách máy móc, chưa khuyến khích sự năng động, sáng tạo của người học...” Thái Nguyên là một tỉnh miền núi dân số trên 1 triệu dân, có 9 đơn vị hành chính (1 thành phố loại II, 1 thị xã và 7 đơn vị huyện; gồm có 180 xã, phƣờng). Trong 180 xã, phƣờng có 100 xã đặc biệt khó khăn, có 1 huyện vùng cao (Võ Nhai) và 4 huyện miền núi (Định Hóa, Đồng Hỷ, Đại Từ, Phú Lƣơng). Toàn tỉnh có 100 xã đƣợc nhà nƣớc công nhận là xã vùng cao, xã đƣợc hƣởng chƣơng trình 135 và ATK của Chính phủ. Trên địa bàn có hơn 8 dân tộc anh em sinh sống: Kinh, Tày, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Nùng, Sán chí, Sán dìu, Dao, Mông, Hoa ... Tỷ lệ đồng bào dân tộc thiểu số chiếm khoảng 30% dân số của tỉnh. 2 Nhiều HS xuất thân từ gia đình nông nghiệp, tỉ lệ HS là con gia đình cán bộ công nhân viên chức hay gia đình tiểu thƣơng rất ít, kinh tế khó khăn, đặc biệt khó khăn, ở xa trƣờng, giao thông không thuận tiện ít đƣợc tiếp xúc với những thông tin cũng nhƣ các công nghệ kĩ thuật hiện đại. Cá biệt có những HS phải đi học xa nhà từ 20km đến 25km, các em nhận thức chậm và yếu, nhút nhát, chƣa mạnh dạn trong giao tiếp, học tập, chƣa có thói quen lao động trí óc. Qua tìm hiểu và thực tế giảng dạy ở trƣờng phổ thông cho thấy: Sự đổi mới PPDH ở trƣờng phổ thông (PT) đang đƣợc tiến hành, phát triển tƣơng đối nhanh ở các trƣờng thuộc khu vực thành phố, song chuyển biến còn chậm ở các trƣờng miền núi, vùng sâu. Thực tế giảng dạy ở các trƣờng THPT cho thấy phần kiến thức về “Sóng âm” (Vật lý 12 NC) có ý nghĩa khoa học kĩ thuật quan trọng, gắn liền với cuộc sống hàng ngày, song cũng rất trừu tƣợng và khó đối với học sinh(HS), các thí nghiệm phần “Sóng âm” là các thí nghiệm khá trừu tƣợng và khó tiến hành trong điều kiện hiện tại của hầu hết các trƣờng THPT. Điều này gây nhiều khó khăn cho giáo viên (GV) trong việc truyền thụ kiến thức cho HS. Vì vậy, nếu GV chỉ chú ý truyền thụ kiến thức theo phƣơng pháp truyền thống mà không dạy học sinh cách tiếp cận với kiến thức một cách đúng đắn thì chất lƣợng dạy và học ở các trƣờng THPT miền núi còn thấp, không đáp ứng đƣợc nhu cầu nguồn nhân lực cho xã hội trong giai đoạn hiện nay. Nhằm khắc phục phần nào những mặt hạn chế trong quá trình dạy học ở các trƣờng THPT miền núi hiện nay thì việc phân tích lựa chọn các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học (PP&PTDH) để phối hợp chúng hợp lí với từng đối tƣợng HS, từng bài dạy nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của HS là rất quan trọng, cần thiết đối với mỗi GV giảng dạy bộ môn vật lý phổ thông. Ở nƣớc ta đã có nhiều công trình, đề tài nghiên cứu về PPDH vật lý và đổi mới PPDH vật lý ở các phần khác nhau của chƣơng trình vật lý phổ thông nhƣng vấn đề phối hợp các PP&PTDH trong việc giảng dạy một số kiến thức về Sóng âm nằm 2 Tài liệu hội nghị tổng kết năm học 2008-2009 sở GD&ĐT Thái Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 trong chƣơng trình lớp 12 THPT nâng cao thì hầu nhƣ chƣa có đề tài nào đề cập đến. Vì vậy tôi chọn vấn đề: “Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về Sóng âm (Vật lý 12 NC) nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh THPT miền núi” làm đề tài nghiên cứu. II. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 1. Khách thể: Quá trình giảng dạy và học vật lý ở các trƣờng THPT tỉnh Thái Nguyên. 2. Đối tƣợng nghiên cứu: Các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học , hoạt động dạy và học vật lý các trƣờng THPT tỉnh Thái Nguyên. III. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu lý luận và thực tiễn vận dụng các PP&PTDH, tìm kiếm phƣơng án phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học trong dạy học nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của học sinh THPT miền núi khi dạy các kiến thức về “Sóng âm” (Vật lý 12 NC) IV. Giả thuyết khoa học Nếu phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học một cách khoa học phù hợp thì có thể nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức về “Sóng âm” của học sinh góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học. V. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận về hoạt động nhận thức của học sinh. - Nghiên cứu lý luận về các hình thức phƣơng pháp dạy học tích cực và phƣơng tiện dạy học. - Khảo sát thực tiễn việc vận dụng các PP&PTDH trong dạy học vật lý ở trƣờng THPT trên đị a bàn tỉ nh Thái Nguyên . Tìm hiểu những khó khăn của GV và HS, nguyên nhân dẫn đến các khó khăn đó để tìm cách khắc phục. Khai thác đƣợc vốn hiểu biết , những quan niệm và kiến thức sẵn có của HS trong quá trình DH phần sóng âm. - Nghiên cứu giải pháp phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học cho học sinh THPT miền núi thông qua dạy các kiến thức phần “Sóng âm” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 - Thiết kế 3 giáo án phần “Sóng âm” theo hƣớng phối hợp các PP &PTDH đã nêu trên. - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra, đánh giá tính khả thi của đề tài. VI. Phƣơng pháp nghiên cứu 1. Nghiên cứu lý luận - Các văn kiện của Đảng và nhà nƣớc, của Bộ giáo dục và đào tạo có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu. - Các sách, bài báo về khoa học Vật lý phục vụ cho đề tài. - Các sách, bài báo về giáo dục học môn Vật lý, về tâm lý học, giáo dục học phục vụ cho đề tài. - Các công trình nghiên cứu các vấn đề có liên quan trực tiếp đến đề tài (các luận văn, các chuyên đề). - Nghiên cứu lý luận về hoạt động nhận thức. - Nghiên cứu chuẩn kiến thức kỹ năng. 2. Quan sát - Chủ yếu là dự giờ, quan sát việc dạy của GV và việc học của HS trong quá trình DH vật lý. - Điều tra thực tế, tổng kết kinh nghiệm. 3. Thực nghiệm sư phạm - Biên soạn giáo án, trao đổi với GV dạy thực nghiệm (TN). - Tiến hành dạy thực nghiệm (So sánh các lớp TN và các lớp đối chứng (ĐC). - Đánh giá hiệu quả sƣ phạm của việc dạy - học theo hƣớng nghiên cứu. VII. Kết quả và đóng góp của luận văn - Góp phần làm cụ thể hóa lý luận về phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của học sinh, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học môn Vật lý cho đối tƣợng học sinh các dân tộc miền núi. - Lập đƣợc sơ đồ tiến trình dạy học một số kiến thức về "Sóng âm" (SGK Vật lý 12 NC) phù hợp với trình độ của học sinh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 - Kết quả của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên phổ thông, sinh viên sƣ phạm về tiến trình dạy học vật lý phần kiến thƣ́c“Sóng âm” ở các trƣờng THPT góp phần đổi mới PPDH nhằm nâng cao chất lƣợng DH vật lý ở các trƣờng THPT. VIII. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục luận văn gồm 3 chƣơng. Chƣơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học để nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của học sinh THPT miền núi. Chƣơng II: Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về “Sóng âm” (Vật lý 12-NC). Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 Chƣơng I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu * Những nghiên cứu về phương pháp dạy học Dạy học là một dạng hoạt động đặc trƣng của loài ngƣời nhằm truyền lại cho thế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài ngƣời đã tích luỹ đƣợc, biến chúng thành vốn liếng kinh nghiệm và phẩm chất, năng lực của cá nhân ngƣời học. Hoạt động dạy học bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau: hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS. Hai hoạt động này đều có chung một mục đích cuối cùng là làm cho học sinh lĩnh hội đƣợc nội dung học, đồng thời phát triển đƣợc nhân cách, năng lực của mình. Quá trình dạy học xảy ra rất phức tạp và đa dạng, trong đó sự phối hợp hoạt động giữa giáo viên và học sinh có ý nghĩa quyết định. Các PPDH hiểu theo nghĩa rộng là chung cho các môn học trong nhà trƣờng PT, chúng là đối tƣợng nghiên cứu của lí luận DH. Nhiệm vụ của lí luận DH bộ môn, trong số đó có lí luận DH vật lý, là nghiên cứu áp dụng các PPDH chung đã đƣợc nghiên cứu trong lý luận DH vào thực tiễn của môn học cụ thể, có tính đến các đặc điểm nội dung và phƣơng pháp khoa học đặc trƣng cho khoa học tƣơng ứng. Do tầm quan trọng của nó đối với sự phát triển của các vấn đề lý thuyết và thực tiễn sƣ phạm, PPDH luôn luôn là trung tâm chú ý của các nhà giáo dục các nƣớc. Nhƣng cho đến nay PPDH vẫn là một hiện tƣợng sƣ phạm nhiều quan điểm. Các khái niệm, phạm trù, cách phân loại, xu thế phát triển cũng nhƣ nhiều vấn đề khác của PPDH còn là những vấn đề đang đƣợc tranh luận, chƣa có ý kiến thống nhất. Lịch sử phát triển về bản chất và cấu trúc của phương pháp dạy học Nhìn lại những thành quả đã đạt đƣợc, đặc biệt trong mấy chục năm gần đây, trong việc nghiên cứu PPDH là hết sức cần thiết. Nhƣng do tính chất rộng lớn của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 nó mà việc giới thiệu lịch sử vấn đề cũng chỉ có giới hạn trong phạm vi kinh nghiệm Liên Xô, nơi mà trƣớc đây vấn đề PPDH đã đƣợc tổ chức nghiên cứu một cách có hệ thống và đã đạt đƣợc những kết quả quan trọng cần học tập. Cùng với việc đề cao nhiệm vụ phát triển khả năng sáng tạo của HS khi DH các môn ở trƣờng PT, ngƣời ta đã chú ý đến phân loại các PPDH dựa và đặc trƣng hoạt động của GV và HS. M.N.Scatkin và I.I.lecner (Nga) đã phân ra năm PPDH: - PP thông báo - thu nhận - PP tái hiện - PP trình bày nêu vấn đề - PP tìm kiếm từng phần hay PP ơrixtic - PP nghiên cứu. Tuy nhiên cách phân loại nhƣ vậy chƣa đặc trƣng đầy đủ cho các PP điều khiển quá trình nhận thức của HS. Ở Việt Nam, từ những năm 1990 nghiên cứu về PPDH đã đƣợc đề cập đến nhiều dƣới góc độ lí luận DH và đƣợc vận dụng cho một số lĩnh vực dạy học cụ thể, và đã đƣợc công bố rộng rãi trên các tạp chí khoa học. Nhiều công trình nghiên cứu, các luận án tiến sĩ, có thể kể đến các tác giả tiêu biểu sau: Nguyễn Đức Thâm, Phạm Hữu Tòng, Phạm Xuân Quế, Phạm Viết Vƣợng, Nguyễn Văn Khải . . . [20, 21, 22, 35, 36, 38, 39, 40, 47. . . ]. Các luận văn thạc sĩ nhƣ: Lê thị Bạch [1 ], Phạm Thị Thanh Nga [26], Lê Thị Thu Ngân [27], Nguyễn Kế Hào [17], luận án tiễn sĩ của Nguyễn Thị Thanh Hà [14]…. Các tác giả đều đã làm rõ vai trò cơ bản của PPDH trong việc phát huy TTC nhận thức của HS trong quá trình dạy học. Tuy nhiên việc tìm tòi những PPDH thích hợp cho mỗi bài học là hoạt động sáng tạo chủ yếu và thƣờng xuyên của mỗi GV. * Những nghiên cứu về PP&PTDH đối với chủ đề "Sóng âm" "Sóng âm" là một trong những chủ đề khó đối với HS THPT, khi học về phần này HS ít đƣợc quan sát các hiện tƣợng bằng TN, nên chƣa hiểu đầy đủ bản chất của hiện tƣợng. Đối với GV cũng gặp không ít khó khăn khi dạy phần này. Qua việc tìm hiểu ở các thƣ viện lớn, chúng tôi thấy rất ít luận văn nghiên cứu về lĩnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 vực này. Ở trƣờng đại học Đại học Giáo dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội , có luận văn của Nguyễn Văn Hào[18] nghiên cƣ́u dạy các kiến thƣ́c này nhƣng nghiên cƣ́u về “Ứng dụng phần mềm Multil-Instrument và Sound card thiết kế các thí nghiệm trong dạy học phần “Sóng âm” vật lý 12 nâng cao, trung học phổ thông”. Một số luận văn thạc sỹ khác cũng nghiên cƣ́u phối hợp các PPDH nhƣ luận văn của Lê Thị Bạch[1]; Phạm Thị Thanh Nga[26]; Lê Thị Thu Ngân [27] ... nhƣng thƣờng vận dụng vào phần kiến thức khác là chủ yếu, chƣa thấy luận vă n nào nghiên cƣ́u phối hợp các PP&PTDH khi dạy các kiến thƣ́c về sóng âm chƣơng trình lớp 12. Nhƣ vậy có thể thấy việc nghiên cứu: “Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về Sóng âm (Vật lý 12 NC) nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh THPT miền núi” là một đề tài mới. 1.2. Các phƣơng pháp dạy học Vật lý ở trƣờng THPT 1.2.1. Khái niệm phương pháp dạy học Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về PPDH [ 11, 45] - PPDH là cách thức tƣơng tác giữa GV và HS nhằm giải quyết các nhiệm vụ giáo dƣỡng, giáo dục và phát triển trong quá trình DH (Iu.K.Babanski 1983). - PPDH là cách thức tƣơng hỗ giữa thầy và trò nhằm đạt đƣợc mục đích DH. Hoạt động này đƣợc thể hiện trong việc sử dụng các nguồn nhận thức, các thủ thuật lôgic, các dạng hoạt động độc lập của HS và cách thức điều khiển quá trình nhận thức của GV (I.D. Dverev - 1980). - PPDH là một hệ thống những hành động có mục đích của GV nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và thực hành của HS, đảm bảo cho HS lĩnh hội nội dung học vấn. (I. Ia - Lecne - 1981). PPDH bao gồm PP dạy và PP học. - PP dạy là cách thức GV chuyển giao tri thức, tổ chức, kiểm tra (KT) hoạt động nhận thức của HS nhằm đạt đƣợc các nhiệm vụ DH. - PP học là cách thức làm việc của HS: Tiếp thu, tự tổ chức, tự thiết kế và thi công quá trình học tập nhằm đạt đƣợc các nhiệm vụ học tập. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Mặc dù có rất nhiều những ý kiến về định nghĩa khái niệm PPDH, song các tác giả đều thừa nhận rằng PPDH có những dấu hiệu đặc trƣng sau: + Phản ánh sự vận động của nội dung đã đƣợc nhà trƣờng quy định. + Phản ánh sự vận động của quá trình nhận thức của HS nhằm đạt đƣợc mục đích đề ra. + Phản ánh cách thức trao đổi thông tin giữa GV và HS. + Phản ánh cách thức điều khiển hoạt động nhận thức: Kích thích và xây dựng động cơ, tổ chức hoạt động nhận thức, KT và đánh giá kết quả hoạt động. 1.2.2. Phân loại phương pháp dạy học * Đặc điểm bộ môn Vật lý ở trường phổ thông. - Vật lý học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản của vật chất nên những kiến thức Vật lý là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên nhƣ Hoá học và Sinh học. - Vật lý học ở trƣờng PT chủ yếu là vật lý TN, PP của nó chủ yếu là PP - TN. Đó là PP nhận thức có hiệu quả trên con đƣờng đi tìm chân lý khách quan. PP - TN xuất xứ từ vật lý học nhƣng ngày nay cũng đƣợc dùng rộng rãi trong nhiều ngành tự nhiên khác. - Vật lý học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nên nhiều kiến thức vật lý có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề cơ bản khác của triết học, tạo điều kiện phát triển thế giới quan ở HS. - Vật lý học là một khoa học chính xác đòi hỏi vừa phải có kỹ năng quan sát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm T/N vừa phải có tƣ duy lôgic chặt chẽ, biện chứng, vừa phải thảo luận trao đổi để tìm ra chân lý [11, 20, 21, 40]. * Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông. Quá trình DH là tập hợp những hành động liên tiếp của GV và HS đƣợc GV hƣớng dẫn. Những hành động này nhằm làm cho HS tự giác nắm vững hệ thống kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, phát triển đƣợc năng lực nhận thức. Lịch sử phát triển của lý luận DH chứng tỏ rằng từ trƣớc đến nay đã có rất nhiều ý kiến khác nhau về phân loại các PPDH tuỳ theo cấp độ, quan điểm định hƣớng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 a. Về cấp độ phương pháp: Cần phân biệt hai cấp độ PP: - Cấp độ tư tưởng, quan điểm thể hiện một định hƣớng, bao gồm nhiều PP cụ thể. - Cấp độ PP cụ thể, thƣờng có thể cơ bản xếp vào một định hƣớng, một quan điểm nhất định. Sự phân loại của Jean Vial về các quan điểm định hƣớng PPDH, dựa trên tam giác DH. Đó là một cách phân loại có giá trị, vừa cho thấy khái quát lịch sử tiến hóa các quan điểm lớn về PP, vừa cho thấy đặc trƣng từng quan điểm. b. Về 4 quan điểm định hướng PPDH: Các quan điểm về Trục tác nhân Trục chủ thể (trò). Trục khách thể phƣơng pháp (thầy). Giá trị tác Giá trị tác động tăng (mục tiêu). Giá trị dạyhọc (QĐDHQ) động giảm dần dần độc đáo tăng lên 1. QĐDH giáo điều Thầy: Ngƣời nắm kiến Trò " lu mờ"; ghi nhớ, Một ý nghĩ sẵn có đã xác định trƣớc; HS thức và quyền lực tuân thủ nhắc lại. Khách thể lặp lại 2. QĐDH Thầy: Ngƣời truyền Trò tái hiện, tìm lại Phát hiện lại một ý. truyền thống đạt, thúc đẩy, kích những điều thầy dạy, Khách thể tái hiện ( socrate ) thích thụ động 3. QĐDH tích cực Thầy: Ngƣời hƣớng dẫn, trọng tài các tranh lập, tuỳ động cơ và không chỉ đạo HS làm việc cá nhân, tự đề nghị một đối luận, cố vấn cho ngƣời khả năng của mình, tự tƣợng mới. Khách thể học 4. QĐDH Trò hành động độc chủ thực hiện mục tiêu tự tạo Thầy: "lui về phía sau" Hoàn toàn tự do về Sáng tạo độc đáo, mục tiêu, quy trình. hoặc về mục tiêu Tự học sáng hoặc về quy trình. Mặc dù có rất nhiều cách phân loại PPDH, song cho đến nay chƣa có cách phân loại PPDH nào đƣợc coi là thoả đáng. Chẳng hạn không thừa nhận PPDH thụ động vì theo nguyên tắc DH thì HS phải tích cực trong bất cứ PPDH nào ngay cả trong thời gian diễn giảng. Trong quá trình DH Vật lý ở trƣờng PT chƣa có một PPDH nào đƣợc coi là vạn năng, tất nhiên cũng có trƣờng hợp có thể áp dụng cùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12 một PP để giải quyết những nhiệm vụ DH có nội dung khác nhau. Song cũng có nhiều trƣờng hợp để đạt đƣợc mục đích ngƣời ta phải sử dụng nhiều PP và biện pháp khác nhau. Sự phối hợp đó làm cho quá trình DH thêm sinh động, chất lƣợng đƣợc nâng cao nhất là khi vận dụng chúng có sự chọn lọc thích hợp. Trong DH Vật lý ngƣời GV có thể sử dụng những PP và biện pháp DH này hoặc khác. Song dù sử dụng những PP hay biện pháp nào thì yêu cầu cơ bản vẫn là phát triển toàn diện TTC, tự lực, sáng tạo của HS. Mỗi PPDH vật lý ở trƣờng PT đều có những ƣu điểm và nhƣợc điểm riêng. Trong từng trƣờng hợp cụ thể của quá trình DH phải tính đến điều đó để phát huy TTC, loại trừ những mặt tiêu cực của nó. Trong sự nghiệp cải cách giáo dục trong bộ môn Vật lý ở nhà trƣờng PT của ta, việc nghiên cứu cải cách nội dung DH đã đƣợc tiến hành tƣơng đối thấu đáo, nhƣng việc nghiên cứu đổi mới PPDH mặc dù đã đƣợc triển khai nhƣng chƣa tƣơng xứng với sự thay đổi của nội dung DH. Nhu cầu nghiên cứu đổi mới PPDH trong môn Vật lý ngày càng trở nên cấp bách. Theo nhiều tác giả PPDH đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định hiệu quả và chất lƣợng của giáo dục trong nhà trƣờng [46]. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài và qua thực tiễn giảng dạy vật lý ở trƣờng THPT, chúng tôi xin đề cập đến giải pháp Phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy khi dạy các kiến thức về Sóng âm (Vật lý 12 NC) nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của học sinh THPT miền núi . 1.2.3. Các phương pháp dạy học tích cực ở trường THPT * Xu hƣớng chủ đạo trong sự đổi mới PP giáo dục và đào tạo, về mặt quan điểm định hƣớng là: Chuyển sang quan điểm DH tích cực, mà ý tƣởng cốt lõi là ngƣời học phải tự chủ trong quá trình học tập, tự chủ trí tuệ và tự chủ đạo đức, nhƣ J. Piaget đã nêu: “ Mục đích của tự chủ trí tuệ không phải là biết nhắc lại hay bảo tồn những chân lý đã có, vì một chân lý mà ngƣời ta tái sản xuất, chỉ là một “ nửa - chân lý ”: Đó là phải học chiếm lĩnh bằng chính bản thân mình cái “ chân lý ” đó, với sự chấp nhận chịu tốn thời gian và phải trải qua tất cả những quanh co mà hoạt động Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 thực sự đòi hỏi. “Những PP tích cực cũng phục vụ một cách không thay thế được, trong giáo dục đạo đức cũng như trong giáo dục trí tuệ: Đó là cách dẫn dắt trẻ tự xây dung cho mình những công cụ sẽ làm biến đổi bên trong, nghĩa là biến đổi thực sự, chứ không chỉ trên bề mặt” . Đó chính là giúp cho HS tự học, tự giáo dục. Yêu cầu của một PPDH tích cực Tính tích cực của PPDH biểu thị ở mặt hành động của hoạt động DH đó là: Tính có vấn đề cao, tác động qua lại, tham gia hợp tác trong quá trình DH. * Tính có vấn đề cao trong DH Trong quá trình DH, vấn đề học tập phải đƣợc thiết kế, xây dung ở mức độ đủ để phát động, kích thích hoạt động nhận thức của HS. Phải đƣa vấn đề học tập ra dƣới dạng mâu thuẫn để HS chấp nhận mâu thuẫn đó. * Tác động qua lại Là sự thể hiện tác động tƣơng hỗ giữa các nhân tố bên ngoài (môi trƣờng) với những nhân tố bên trong ngƣời học (nhu cầu, năng lực,...) sự tác động trực tiếp đến ngƣời học gây ra thái độ và hành vi đáp lại của ngƣời học. Trong DH đó là sự định hƣớng của GV đối với hoạt động học tập của HS làm cho HS tích cực hoạt động nhận thức. * Tham gia hợp tác Đƣợc hiểu là cách tiến hành, tổ chức hoạt động học tập với sự sẵn sàng học tập của HS. HS chủ động nhận nhiệm vụ, hứng khởi tìm cách giải quyết nhiệm vụ. Sự tham gia hợp tác vào quá trình học tập có thể diễn ra ở mức độ khác nhau. 1. HS chỉ tham gia khi đƣợc GV yêu cầu và gợi ý. 2. HS chủ động, tự giác tham gia (có mức độ). 3. GV và HS cùng tích cực tham gia vào quá trình học tập. Với mức độ tham gia hợp tác vào quá trình học tập ở trên chúng ta nhận thấy chỉ ở mức độ 3, vai trò chủ động của GV và HS là nhƣ nhau. Mọi HS đều đƣợc huy động tham gia vào giải quyết nhiệm vụ học tập, GV giữ vai trò chủ đạo, định hƣớng hoạt động học tập của HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 Có hai cách chiếm lĩnh tri thức [14], [42]. + Tái hiện kiến thức: Định hƣớng đến hoạt động tái tạo, xây dựng trên cơ sở HS lĩnh hội các tiêu chuẩn, hình mẫu có sẵn. + Tìm kiếm kiến thức: Định hƣớng đến hoạt động sáng tạo, dẫn đến việc phát minh kiến thức và kinh nghiệm hoạt động. Nếu trong một PPDH nào mà cách một chiếm ƣu thế thì PPDH đó có thể xem là ít tích cực, vì các kiến thức cho sẵn có tính áp đặt với quá trình học tập nên có ít khả năng kích thích HS hoạt động, phát triển tƣ duy (chỉ ghi nhớ, tái hiện, bắt chƣớc). Ở cách thứ hai, kiến thức xuất hiện trƣớc HS là dự đoán - nó có tác dụng khuyến khích, kích thích đồng thời đòi hỏi HS phải tự mình bằng những cách thức khác nhau (Làm T/N, phân tích, lập luận, thảo luận nhóm, ...) KT dự đoán, quá trình học tập diễn ra theo kiểu tìm kiếm, khai thác, phát hiện ... HS trở thành chủ thể hoạt động tích cực hơn (tìm tòi, sáng tạo) tự kiến tạo kiến thức, kỹ năng. Nếu PPDH nào mà cách hai chiếm ƣu thế thì PPDH đó đƣợc xem là tích cực. Thực tiễn DH cho thấy không có PPDH nào là tối ƣu hay có khả năng TCH hoạt động nhận thức của HS một cách tuyệt đối, mỗi PPDH ở khía cạnh này hay khác đều có khả năng TCH hoạt động nhận thức của HS trong mức độ nhất định. Để giúp HS lĩnh hội tri thức một cách tốt nhất, đầy đủ nhất, ngƣời GV phải biết vận dụng sáng tạo các PPDH tuỳ theo nội dung của từng bài học cụ thể; phải biết kết hợp linh hoạt, nhuần nhuyễn cả hai cách tái hiện và tìm kiếm kiến thức (trong đó cách hai chiếm ƣu thế) thì sẽ có khả năng TCH hoạt động nhận thức của HS [17]. 1.2.3.1. Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp Sự lựa chọn PPDH thƣờng bắt đầu từ việc xác định đặc điểm, khả năng của mỗi PP. Mỗi PPDH chỉ là một công nghệ nhận thức, trong đó một hệ thống các phƣơng tiện và cách thức, các thao tác trí tuệ và hành vi, phối hợp giữa dạy và học nhằm từng bƣớc thực hiện mục tiêu đào tạo. Mỗi PPDH đều có mặt mạnh, mặt yếu. Khi sử dụng một PPDH nào đó có chỗ thuận lợi, có chỗ bất lợi [3]. Sau đây chúng tôi xin nêu lên những ƣu điểm, nhƣợc điểm chính của một số PP cơ bản trong DH vật lý [45]: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn