Tài liệu Tổ chức dạy học chương sóng cơ và sóng âm vật lí 12 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy (lv02033)

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 TRẦN ANH DŨNG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG "SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM" VẬT LÝ 12 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội – 2016 GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 TRẦN ANH DŨNG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG "SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM" VẬT LÝ 12 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY Chuyên ngành: LL & PPDH BỘ MÔN VẬT LÝ Mã số: 60. 14. 01. 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐỨC VƯỢNG Hà Nội – 2016 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Trần Đức Vượng, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật lí, các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao học K18 trường Đại học Sư phạm Hà nội 2 đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các em học sinh của trường THPT Quang Minh-Mê linh- Hà nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu. Chân thành cảm ơn những tình cảm quý báu của những người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên, góp ý và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này. Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian có hạn và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, trong quá trình viết luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Hà nội, tháng 8 năm 2016 Tác giả luận văn Trần Anh Dũng ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình của các tác giả nào khác. Hà nội, tháng 8 năm 2016 Tác giả luận văn Trần Anh Dũng iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn ................................................................................................................. i Lời cam đoan............................................................................................................. ii Mục lục .................................................................................................................... iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ..................................................................... vi Danh mục các bảng ................................................................................................. vii Danh mục các hình ................................................................................................. viii PHẦN MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1- Lý do chọn đề tài:.................................................................................................. 1 2- Mục đích nghiên cứu: ............................................................................................ 4 3- Nhiệm vụ nghiên cứu: ........................................................................................... 5 4- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................................... 5 5- Gỉa thuyết khoa học............................................................................................... 4 6- Phương pháp nghiên cứu:.......................................................................................... 5 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PMDH VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY. 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ............................................................................ 7 1.2. Hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của HS ..................... 9 1.2.1. Hoạt động nhận thức của học sinh ................................................................... 9 1.2.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh ............................................. 10 1.2.3. Các biện pháp chung phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh .................. 14 1.3. Vận dụng các phương pháp, phương tiện dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh ............................................................................................. 15 1.3.1. Quan niệm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực .............................. 15 1.3.2. Những đặc trưng của phương pháp dạy học theo hướng tích cực ................... 15 1.4. Phần mềm dạy học . .......................................................................................... 16 1.4.1. Khái niệm phần mềm dạy học ......................................................................... 16 1.4.2. Ý nghĩa của phần mềm dạy học ..................................................................... 17 1.4.3. Ứng dụng của phần mềm trong dạy học Vật lí ................................................. 17 iv 1.4.4. Vai trò, chức năng của PMDH trong dạy học Vật lí ......................................... 18 1.4.5. Vấn đề sử dụng PMDH trong qúa trình dạy học .............................................. 19 1.5. Bản đồ tư duy ................................................................................................... 21 1.5.1. Khái niệm bản đồ tư duy ................................................................................ 21 1.5.2. Cách đọc bản đồ tư duy.................................................................................. 23 1.5.3. Cách vẽ bản đồ tư duy ................................................................................... 23 1.5.4. Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học .............................................. 25 1.5.5. Một số biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS với sự hỗ trợ của BĐTD ..................................................................................................................... 28 1.5.6. Những chú ý khi sử dụng BĐTD để hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS ............................................................................................................. 30 1.6. Thực trạng của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD ở trường THPT ............................................................................ 31 1.6.1. Về cơ sở vật chất của trường THPT Quang Minh ......................................... 31 1.6.2. Về phía giáo viên ........................................................................................... 31 1.6.3. Về phía học sinh ............................................................................................ 32 1.6.4. Khả năng ứng dụng PMDH và BĐTD trong dạy học Vật lí............................ 34 1.6.5. Một số khó khăn khi sử dụng PMDH và BĐTD trong dạy học ........................... 35 1.7. Kết luận chương 1 ............................................................................................ 35 Chương 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÝ 12 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY ................................................................................................. 36 2.1. Đặc điểm chương “Sóng cơ và sóng âm” -Vật lí 12 Cơ bản .............................. 36 2.1.1. Vai trò của chương “Sóng cơ và sóng âm” trong chương trình Vật lí PT............. 36 2.1.2. Cấu trúc của chương “Sóng cơ và sóng âm” -Vật lí 12 Cơ bản....................... 36 2.1.3. Sơ đồ cấu trúc của chương “Sóng cơ và sóng âm” -Vật lí 12 Cơ bản ............. 36 2.1.4. Chuẩn kiến thức và kĩ năng chương “Sóng cơ và sóng âm”- vật lí 12 cơ bản. ..... 37 2.1.5. Nội dung dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” .......................................... 38 2.2. Một số định hướng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy để phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh. ............. 44 2.2.1. Định hướng khi sử dụng PMDH để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh. ........................................................................................................... 44 v 2.2.2. Định hướng khi sử dụng BĐTD để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh ............................................................................................................ 52 2.3. Tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 theo hướng nghiên cứu của đề tài........................................................................ 56 2.3.1. Đề xuất quy trình soạn thảo tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy ................................................................. 56 2.3.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Sóng cơ và sóng âm” -Vật lí 12 Cơ bản theo hướng nghiên cứu của đề tài ......................................... 60 2.4. Kết luận chương 2 ............................................................................................ 75 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.............................................................. 77 3.1. Mục đích và nhiệm vụ TNSP ............................................................................ 77 3.1.1. Mục đích........................................................................................................ 77 3.1.2. Nhiệm vụ ....................................................................................................... 77 3.2. Đối tượng và nội dung TNSP ............................................................................ 77 3.2.1. Đối tượng ...................................................................................................... 77 3.2.2. Nội dung ........................................................................................................ 77 3.3. Phương pháp TNSP .......................................................................................... 78 3.4. Đánh giá thực nghiệm sư phạm (TNSP)............................................................ 79 3.4.1. Phương pháp đánh giá kết quả TNSP ............................................................. 79 3.4.2. Kết quả và xử lí kết quả TNSP ....................................................................... 80 3.5. Kết luận chương 3 ............................................................................................ 88 KẾT LUẬN ............................................................................................................ 89 ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ......................................................................................... 91 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI................................................................. 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 92 PHỤ LỤC ................................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 BĐTD 2 ĐC 3 ĐHSP 4 GD & ĐT 5 GV Giáo viên 6 HS Học sinh 7 NXB Nhà xuất bản 8 PGS Phó giáo sư 9 PPDH Phương pháp dạy học 10 PMDH Phần mềm dạy học 11 SGK 12 TTCNT 13 TS Tiến sỹ 14 TN Thực nghiệm 15 THCS Trung học cơ sở 16 THPT Trung học phổ thông 17 TB Bản đồ tư duy Đối chứng Đại học sư phạm Giáo dục và Đào tạo Sách giáo khoa Tính tích cực nhận thức Trung bình viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Bảng điều tra phương pháp dạy học của giáo viên. ................................ 32 Bảng 1.2. Bảng khảo sát thực trạng học tập của HS với môn Vật lí ....................... 33 Bảng 1.3. Bảng khảo sát khả năng nhận thức, mức độ tích cực của học sinh ......... 33 Bảng 3.1: Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNSP. .......................................... 79 Bảng 3.2: Thống kê các biểu hiện của tính tích cực, tự lực của HS. ....................... 81 Bảng 3.3: Ý kiến của GV sau khi dự giờ tổ chức dạy học có sử dụng PTDH hiện đại và BĐTD ............................................................................................... 81 Bảng 3.4: Ý kiến của HS sau khi học giờ Vật lí có sử dụng PTDH hiện đại và BĐTD ................................................................................................... 82 Bảng 3.5: Bảng thống kê điểm số Xi (Yi) của bài kiểm tra ( phân bố tần số) .......... 83 Bảng 3.6: Xếp loại điểm kiểm tra .......................................................................... 84 Bảng 3.7: Bảng phân bố tần suất............................................................................ 84 Bảng 3.8: Bảng lũy tích hội tụ ............................................................................... 85 Bảng 3.9: Bảng tổng hợp các tham số thống kê ..................................................... 86 viii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH Trang Sơ đồ 1.1. Cấu trúc của BĐTD. ............................................................................. 22 Sơ đồ 1.2 Cách đọc bản đồ tư duy ......................................................................... 23 Sơ đồ 1.3: Cách vẽ bản đồ tư duy .......................................................................... 24 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ chương “ Sóng cơ và sóng âm”. ................................................. 37 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ tư duy bài “Giao thoa sóng” ........................................................ 54 Sơ đồ 2.3 Sơ đồ tư duy bài “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ”.................................. 63 Sơ đồ 2.4. Sơ đồ tư duy định nghĩa phân loại sóng................................................ 65 Sơ đồ 2.5: Sơ đồ tư duy các đặc trưng của sóng cơ ............................................... 67 Sơ đồ 2.6. Sơ đồ tư duy bài “Sóng dừng” .............................................................. 70 Sơ đồ 2.7. Sơ đồ tư duy bài sự phản xạ sóng ......................................................... 72 Sơ đồ 2.8. Sơ đồ tư duy các đặc trưng của sóng dừng ........................................... 75 Hình 2.1. Hình ảnh sóng trên sợi dây .................................................................... 47 Hình 2.2. Hình ảnh sóng ngang ............................................................................. 47 Hình 2.3. Hình ảnh sóng dọc ................................................................................. 48 Hình 2.4: Hình ảnh sóng biển ................................................................................ 48 Hình 2.5: Hình ảnh giao thoa sóng ........................................................................ 49 Hình 2.6: Hình ảnh giao thoa sóng mô phỏng bằng phần mềm ............................. 49 Hình 2.7: Hình ảnh mô phỏng phản xạ sóng ......................................................... 50 Hình 2.8: Hình ảnh mô phỏng sóng dừng .............................................................. 50 Hình 2.9: Hình ảnh mô phỏng bó, nút, bụng sóng dừng ........................................ 51 Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại kiểm tra ....................................................................... 84 Hình 3.1: Đồ thị phân bố tần suất .......................................................................... 85 Hình 3.2: Đồ thị lũy tích hội tụ .............................................................................. 86 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1- Lý do chọn đề tài: Chúng ta đang sống trong thế kỷ mà tri thức và kỹ năng của con người được coi là yếu tố quyết định sự phát triển xã hội; Giáo dục và đào tạo đang là vấn đề thách thức của toàn cầu. Hiện nay, các quốc gia trên thế giới đang nỗ lực đổi mới nội dung và phương pháp giáo dục - đào tạo với nhiều mô hình, biện pháp khác nhau nhằm mở rộng qui mô, nâng cao tính tích cực trong dạy và học một cách toàn diện, dạy làm sao để giúp người học hướng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Trước yêu cầu đó ngành Giáo dục của nước ta cần phải đổi mới toàn diện: Về mục tiêu, về nội dung và về phương pháp dạy học (PPDH). Trong đó đổi mới PPDH là một khâu quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục. Quan điểm xuyên suốt của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là “dạy học lấy học sinh làm trung tâm”, tức là dạy học sao cho học sinh phải hoạt động tích cực, tự lực để chiếm lĩnh kiến thức, từ đó phát triển năng lực sáng tạo, hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. [19] Trọng tâm của đổi mới chương trình và sách giáo khoa giáo dục phổ thông là: Tập trung đổi mới phương pháp dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo của HS với sự tổ chức và hướng dẫn thích hợp của GV, nhằm phát triển cho HS tư duy độc lập, góp phần hình thành phương pháp và nhu cầu, khả năng tự học, tự bồi dưỡng, tạo niềm tin và vui thích trong học tập. [13] Nghị quyết trung ương 2, khóa VIII đã chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh,...”.[11] Điều 28 Luật giáo dục đã quy định: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải biết 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 phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kỹ thuật vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho mọi học sinh”. [19] 2 Ở các trường THPT, đổi mới phương pháp giảng dạy đã được thực hiện với nhiều phương pháp khác nhau song đều hướng tới nhằm phát huy năng lực cá nhân của mỗi HS. Việc nâng cao chất lượng dạy - học môn Vật lý ở trường phổ thông đã được chú trọng, đầu tư, tuy nhiên hiệu quả vẫn chưa đáp ứng được các yêu cầu đổi mới trong giáo dục. Với thực tế đó, nhiệm vụ đặt ra cho người GV là phải đổi mới phương pháp dạy học, hướng dẫn, bồi dưỡng cho HS năng lực tự học tập và giải quyết vấn đề học tập thông qua các nội dung và hoạt động dạy học vật lý, phát huy tính tích cực nhận thức (TCNT) và tư duy sáng tạo cho học sinh…từ đó HS có ham muốn, có khát vọng hiểu biết, có cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về não bộ cho thấy: Thông thường, một người chỉ sử dụng một phần quá nhỏ bé tiềm năng của bộ não trong các lĩnh vực sáng tạo, ghi nhớ, học tập. Như vậy, tiềm năng bộ não - tiềm năng trí tuệ - của con người nói chung và HS nói riêng chưa được phát huy một cách tối đa. Vậy câu hỏi đặt ra là: Chúng ta sẽ đạt được những gì khi sử dụng nhiều hơn nữa tiềm năng của não? Học tập như thế nào và sử dụng công cụ gì để tận dụng và phát huy tối đa tiềm năng bộ não? Giải pháp mà luận văn này muốn hướng đến chính là việc sử dụng PMDH hiện đại và nghiên cứu các ứng dụng của BĐTD vào dạy học. - Xuất phát từ các văn bản chỉ đạo của Đảng và nhà nước nhất là chỉ thị 58-CT/UW của Bộ Chính Trị ngày 07 tháng 10 năm 2000 về việc đẩy mạnh ứng dụng CNTT phục vụ sự nghiệp Công nghiệp hóa và Hiện đại hóa đã chỉ rõ trọng tâm của ngành giáo dục là đào tạo nguồn nhân lực về CNTT và đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong công tác giáo dục và đào tạo, đây là nhiệm vụ mà Thủ tướng Chính phủ đã giao cho ngành giáo dục giai đoạn 2001 – 2005 thông qua quyết định số 81/2001/QĐ-TTg; Phần mềm dạy là học bao gồm tất cả các chương trình máy tính được sử dụng trong quá trình dạy học nhằm hỗ trợ giúp cho quá trình chuyển tải tri thức từ người dạy đến người học như giáo trình điện tử, bài giảng điện tử, phim, phim hoạt hình …… 3 Bản đồ tư duy (BĐTD) là phương tiện tư duy mới, đó là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi, đào sâu, mở rộng một ý tưởng, hệ thống hoá một chủ đề hay một mạch kiến thức bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực. BĐTD có thể vẽ trên giấy, bảng… hoặc có thể thiết kế trên powerpoint hoặc các phần mềm bản đồ tư duy như là phần mềm Mindmap, Free Mind, Imindmap, Mindjet mind ManagerPro7… Qua đó, BĐTD giúp khai phá phát triển tiềm năng của bộ não, phát huy tối đa năng lực sáng tạo, năng lực tư duy của con người. Mặt khác, việc sử dụng các PMDH, nhất là các PMDH hiện đại trong dạy học là hết sức cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học nói chung và hỗ trợ trực tiếp cho việc sử dụng BĐTD trong dạy học. Qua quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tác giả nhận thấy: Đã có khá nhiều luận văn nghiên cứu về vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức cho HS trong dạy học vật lý ở trường THPT. Đặc biệt, một số luận văn đã đề cập đến vấn đề phối hợp và sử dụng các phương pháp và PMDH theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh. Vấn đề ứng dụng BĐTD (Mind Map) trong dạy học mới được chú ý vào năm 2006, khi dự án "Ứng dụng công cụ phát triển tư duy- Sơ đồ tư duy" của nhóm Tư duy mới (New Thinking Group- NTG), Đại học Quốc gia Hà Nội được triển khai thực hiện. Một số đề tài mới nghiên cứu hiệu quả hỗ trợ của BĐTD trong dạy học Vật lí đã thu được kết quả thực nghiệm tốt. Các luận văn khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài: “Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi khi dạy chương Dòng điện trong các môi trường (Vật lí 11)” của tác giả Lê Thị Bạch( 2009) [1]; Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy (Mindmaps) trong dạy học chương “động học chất điểm” vật lý 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh của tác giả Nguyễn Thị Nguyên (2010) [21]; “Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về Hạt nhân nguyên tử (Vật lí12 nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh”của tác giả Hoàng 4 Hữu Qúy (2012) [23]; “Phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh qua dạy chương “Động lực học chất điểm” vật lí lớp 10 cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm dạy học và bản đồ tư duy”của tác giả Bùi Ngọc Anh Toàn (2011)[27]; “Phát huy tính tích cực nhận thức cho HS THPT qua dạy chương “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 NC với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và BĐTD” của tác giả Trịnh Ngọc Linh (2012)[18];“ Hướng dẫn học sinh ôn tập phần “Quang hình học” Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và bản đồ tư duy” của tác giả Lại Văn Bắc (2013)[2]; “Hướng dẫn học sinh ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương "điện học" vật lí 9 với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy”của tác giả Đào Kiên Cường (2013)[9]; Lưu Thị Thu Hòa(2014)[36]; Phát huy tính tích cực nhận thức cho HS THPT qua chương “Sóng ánh sáng” vật lý 12 với sự hỗ trợ của PTDH hiện đại và bản đồ tư duy. Nhìn chung các luận văn trên đều đi sâu khai thác trong việc áp dụng giảng dạy. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có tác giả nào nghiên cứu về vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức Xuất phát từ lý do trên, tôi chọn đề tài: Tổ chức dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy. 2- Mục đích nghiên cứu: Xây dựng tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 theo các phương pháp dạy học tích cực với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. 3- Nhiệm vụ nghiên cứu: Để đạt được mục đích nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy cần phải thực hiện nhiệm vụ sau: 3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy. 3.2.Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12. 3.3. Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm”Vật lí 12 với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy trong dạy học Vật lí. 5 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để khẳng định tính khả thi của tiến trình dạy học đề xuất và rút ra kết luận. 4- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 4.1. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy và học Vật lí theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sĩ, chúng tôi chỉ nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh trong chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 ở một số trường THPT thuộc huyện Mê linh, thành phố Hà nội.Đặc biệt là trường THPT Quang Minh nơi tôi đang công tác. 5- Giả thuyết khoa học: Nếu xây dựng được tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 với sự hỗ trợ của PMDH và bản đồ tư duy thì sẽ phát huy được tính tích cực nhận thức cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng kiến thức Vật lí ở trường THPT. 6- Phương pháp nghiên cứu: 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, chỉ thị của Nhà nước, văn bản của Bộ GD-ĐT về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học. - Nghiên cứu các tài liệu: về các quan điểm, sự định hướng việc dạy và học tích cực cũng như đổi mới phương pháp dạy học; về lí luận dạy học nói chung và lí luận dạy học môn Vật lí nói riêng. - Nghiên cứu cơ sở lý luận của vấn đề phát huy tính TCNT cho học sinh, sử dụng PMDH và BĐTD trong dạy học vật lí; các luận văn về đề tài có liên quan, nội dung chương trình SGK, sách giáo viên và các tài liệu khác liên quan. 6.2. Phương pháp nghiên cứu 6.2.1. Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực trạng của việc phát huy tính TCNT cho học sinh với sự hỗ trợ PMDH và BĐTD trong dạy học vật lí hiện nay ở trường THPT thông qua phiếu điều tra. 6 6.2.2. Phương pháp quan sát: Quan sát để thu thập thông tin về sự tích cực, sự hứng thú tham gia của học sinh trong giờ học và trong các hoạt động. 6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm có đối chứng tại một số trường THPT thuộc huyện Mê linh, thành phố Hà nội để kiểm tra hiệu quả và tính khả thi của đề tài. 6.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm và kết quả điều tra, từ đó rút ra những kết luận về sự khác nhau trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm. 7 Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PMDH VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY. 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu. Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộ môn nói riêng, việc cải tiến phương pháp dạy học là một nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng. Việc dạy học Vật lí lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lí cũng như áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng. Theo tinh thần đổi mới phương pháp dạy học là biến quá trình dạy học thành quá trình tự học, tự khám phá và xây dựng kiến thức của một người học với vai trò dẫn dắt khéo léo của người giáo viên.[15] Các PPDH là một ngành của khoa học giáo dục, nó nghiên cứu quá trình DH của các môn học. Nhiệm vụ lí luận DH môn là nghiên cứu, áp dụng các PPDH chung đã được nghiên cứu trong lí luận DH vào thực tiễn của môn học cụ thể, có tính đến các đặc điểm nội dung và PP khoa học đặc trưng cho khoa học tương ứng, trong đó có môn Vật lí. Như vậy PPDH luôn là vấn đề hạt nhân quan trọng của nền giáo dục của tất cả các nước trên thế giới, có tầm quan trọng đối với sự phát triển khoa học của nhân loại. Định hướng chung về đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tự học, kỹ năng vận dụng vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; môn học, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, tạo được hứng thú học tập cho HS, tận dụng được công nghệ mới nhất; khắc phục lối dạy truyền thống truyền thụ một chiều các kiến thức có sẵn. Rất cần phát huy cao năng lực tự học, học suốt đời trong thời đại bùng nổ thông tin. [29] Trong quá trình DH thì PMDH đóng vai trò hết sức quan trọng, góp phần hình thành kiến thức mới, làm rõ các sự vật, hiện tượng Vật lí, làm tăng thêm hứng thú trong quá trình hoạt động nhận thức cho HS. Hiện nay ngoài các PTDH truyền thống còn các PMDH, các phương tiện hiện đại hỗ trợ DH khác như máy chiếu, tập phim, các phần mềm, máy chiếu đa năng, bảng tương tác thông minh…. Nếu vận 8 dụng một cách phù hợp vào từng bài dạy, từng đối tượng học sinh ở từng địa phương sẽ làm thúc đẩy hoạt động nhận thức của HS, tăng hiệu quả học tập cho học sinh và giảm sự vất vả cơ học của giáo viên trên bục giảng. Cùng với sự hỗ trợ của PMDH trong dạy học, sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học cũng đang được nhiều giáo viên quan tâm. Trong những năm gần đây thuật ngữ BĐTD đã thu hút ngày càng nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu giáo dục. Dự án phát triển giáo dục THCS đã tập huấn sử dụng BĐTD, thu hút được sự tham gia đông đảo của các nhà quản lý giáo dục, GV và HS tham gia. Nhiều GV đã nghiên cứu ứng dụng BĐTD vào dạy học và đã đạt được những hiệu quả nhất định trong việc phát huy tính tích cực, tự lực của HS đáp ứng yêu cầu đổi mới PPDH. Trong các công trình nghiên cứu có sử dụng BĐTD trong dạy học, các tác giả đều sử dụng BĐTD như một công cụ hỗ trợ phát huy tính tích cực, tự lực, tự chủ, sáng tạo cho HS nhằm đáp ứng mục tiêu dạy học và yêu cầu đổi mới PPDH. Với những ưu điểm của BĐTD thì việc sử dụng BĐTD trong dạy học chắc chắn sẽ phát huy tính tích cực, tự lực của HS, góp phần nâng cao kết quả học tập của các em. Chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 là một trong những chủ đề khoa học kĩ thuật quan trọng, gắn liền với cuộc sống, song kiến thức phần này khó và tương đối trừu tượng. Khi học phần này HS ít được quan sát các hiện tượng Vật lý một cách đầy đủ bằng thí nghiệm, chưa hiểu đầy đủ bản chất của các hiện tượng, quá trình, tính chất và ứng dụng của sóng cơ và sóng âm. Đối với GV cũng gặp không ít khó khăn khi dạy phần kiến thức chương này. Việc sử dụng PMDH và BĐTD để phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh khi dạy chương Sóng cơ và sóng âm là cần thiết. Qua tìm hiểu chúng tôi thấy có một số luận văn nghiên cứu về kiến thức chương này như: Nguyễn Quang Ánh: 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; Lương Văn Luyện: Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Sóng cơ học" (Vật lí 12) nhằm phát huy tích cực, tự lực cho học sinh trường THPT dân tộc nội trú; Lương Thị Hiền: Hướng dẫn học sinh ôn tập, củng cố chương " Sóng cơ và sóng âm" Vật lý 12 với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy. 9 Như vậy, có thể thấy nghiên cứu việc Tổ chức dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy làm một đề tài nghiên cứu mới. 1.2. Hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 1.2.1. Hoạt động nhận thức của học sinh Theo quan điểm triết học Mác-Lênin, nhận thức là quá trình phản ánh biện chứng, tích cực, tự giác và sáng tạo thế giới khách quan vào trong đầu óc con người trên cơ sở thực tiễn. V.I.Lênin đã chỉ rõ quy luật chung nhất của hoạt động nhận thức là:“Từ trực quan sinh động đến tư duy trìu tượng và từ tư duy trìu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” .[16]. Hoạt động nhận thức là hoạt động tích cực của chủ thể phản ánh hiện thực khách quan để thích ứng với nó hoặc cải tạo nó. Hoạt động nhận thức đi từ chưa biết đến biết, từ thuộc tính bề ngoài: Cảm tính, trực quan riêng rẽ đến đối tượng trọn vẹn, ổn định, có ý nghĩa trong các quan hệ của nó; sau đó đến thuộc tính bên trong, có tính quy luật ngày đi sâu vào bản chất của cả một lớp đối tượng, hiện tượng…và cuối cùng từ đó trở về thực tiễn, thông qua các quá trình tâm lý như cảm giác, tri giác, trí nhớ, tưởng tượng, tư duy ngôn ngữ. Đối với lứa tuổi học sinh, hoạt động nhận thức chủ yếu của các em là hoạt động học tập. Bằng hoạt động này và thông qua hoạt động này, các em chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực tư duy cũng như nhân cách đạo đức, thái độ. Hoạt động học tập của học sinh có cấu trúc giống như hoạt động lao động sản xuất nói chung, bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động đến nhau: Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện và bên kia là hoạt động, hành động và thao tác.[ 25]. Động cơ Hoạt động Mục đích Hành động Phương tiện, ĐK Thao tác 10 Động cơ nào quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt động ấy? muốn thỏa mãn được động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động nào để đạt được mục đích cụ thể nào và cuối cùng mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác phải sử dụng những phương tiện, công cụ thích hợp. Hoạt động nào cũng có đối tượng. Thông thường, các hoạt động khác có đối tượng là một khách thể, hoạt động hướng vào làm biến đổi khách thể. Trong khi đó, hoạt động học lại làm cho chính chủ thể (người học) biến đổi và phát triển. Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kĩ năng, kĩ xảo cần chiếm lĩnh. Nội dung của đối tượng này không hề bị thay đổi sau khi bị chiếm lĩnh, nhưng nhờ có sự chiếm lĩnh này mà các chức năng tâm lý của chủ thể mới được thay đổi và phát triển. Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, phương pháp nghiên cứu cũng như học tập đều dựa trên cơ sở quan sát, thí nghiệm để phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trìu tượng hóa thành các khái niệm, định luật, thuyết vật lí…rồi từ lý thuyết vận dụng nghiên cứu các sự vật, hiện tượng ở phạm vi rộng hơn. Do vậy, để tổ chức hoạt động nhận thức, tạo điều kiện cho HS tự khám phá kiến thức, GV cần tổ chức tốt quá trình quan sát và tư duy cho HS. Trong dạy học vật lí có thể có nhiều loại quan sát như: quan sát thí nghiệm, quan sát hiện tượng tự nhiên, quan sát một bài thực nghiệm… Để quan sát được sâu sắc cần phải hướng dẫn HS xác định mục đích, nội dung, trình tự quan sát, ghi lại dấu hiệu, phân tích và xử lí số liệu, kĩ năng đặt câu hỏi với một dấu hiệu bất kỳ…Qua nhiều hoạt động và nhiều nội dung mới rèn được óc quan sát cho HS, giúp HS nhận thức tích cực hơn và tạo điều kiện cho tư duy HS phát triển.[28] 1.2.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 1.2.2.1. Tính tích cực (TTC) Tính tích cực (TTC) là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội. Khác với động vật, con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong thiên nhiên mà còn chủ động sản xuất ra những của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội, sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại, chủ động cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội.