Tài liệu Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh thcs qua tổ chức dạy học các kiến thức về điện từ học với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM –––––––––––––––––––––––– ĐINH QUANG LONG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “ĐIỆN TỪ HỌC” VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM –––––––––––––––––––––––– ĐINH QUANG LONG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “ĐIỆN TỪ HỌC” VỚI SỰ HỖ TRỢ “CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY” Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lý Mã số: 8.14.01.11 “LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC” Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐỨC VƯỢNG THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CAM ĐOAN Luận văn: Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh THCS qua tổ chức dạy học các kiến thức về “Điện từ học” với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy được thực hiện từ tháng 08 năm 2017 đến tháng 4 năm 2018. Tôi xin cam đoan: Luận văn sử dụng những thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin đã được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lý và đưa vào luận văn đúng quy định. Số liệu, kết quả nghiên cứu trong tài liệu này là trung thực và được công bố lần đầu tiên. Thái nguyên, tháng 04 năm 2018 Tác giả Đinh Quang Long i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu; Phòng đào tạo Sau đại học; Ban chủ nhiệm; quý Thày, Cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên và quý Thày, Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thày, Cô giáo tổ Toán - Lý, trường THCS Phong Phú Châu đã tạo điện kiện trong thời gian thực nghiệm và hoàn thành luận văn. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn: TS. Trần Đức Vượng, người đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành luận văn này. Luận văn này được hoàn thành tại Bộ môn Phương pháp, Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên. Thái nguyên, tháng 4 năm 2018 Tác giả luận văn ii MỤC LỤC Lời cam đoan ........................................................................................................ i Lời cảm ơn ........................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................... iii Danh mục các từ viết tắt ..................................................................................... iv Danh mục các bảng.............................................................................................. v Danh mục các hình ............................................................................................. vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài: ............................................................................................ 1 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu:.............................................................................. 3 3. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 4 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu................................................................. 5 5. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 5 6. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 5 7. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 5 8. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 5 9. Đóng góp của đề tài luận văn .......................................................................... 6 10. Cấu trúc luận văn ........................................................................................... 6 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY ............................................................................................. 7 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ..................................................................... 7 1.1.1. Tính tích cực nhận thức của học sinh. ....................................................... 7 1.1.2. Tính tích cực nhận thức ............................................................................. 9 1.1.4. Năng lực sáng tạo .................................................................................... 14 1.1.5. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý. ....................................................... 16 1.2. Phương tiện dạy học ................................................................................... 19 1.2.1. Phương tiện dạy học truyền thống........................................................... 19 iii 1.2.2. Phương tiện dạy học hiện đại .................................................................. 20 1.2.3. Phân loại phương tiện dạy học hiện đại .................................................. 20 1.3. Vai trò, chức năng của phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học ......... 22 1.4. Phần mềm dạy học ...................................................................................... 23 1.4.1. Khái niệm ................................................................................................ 23 1.4.2. Phân loại .................................................................................................. 23 1.4.3. Những tác dụng của phần mềm dạy học trong dạy học vật lý ................ 23 1.5. Bản đồ tư duy.............................................................................................. 24 1.5.1. Khái niệm và đặc điểm của bản đồ tư duy .............................................. 24 1.5.2. Cách đọc bản đồ tư duy ........................................................................... 25 1.5.3. Cách vẽ bản đồ tư duy ............................................................................. 26 1.5.4. Ưu điểm cách ghi chép bằng bản đồ tư duy ............................................ 27 1.5.5. Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học ...................................... 28 1.6. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học vật lý ở trường THCS........................................................................... 30 1.6.1. Điều tra .................................................................................................... 30 1.6.2. Kết quả điều tra ....................................................................................... 30 1.6.3. Nguyên nhân và giải pháp ....................................................................... 33 Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “ĐIỆN TỪ HỌC” (VẬT LÝ 9) VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS ....................... 35 2.1. Đặc điểm phần “Điện từ học” trong chương trình vật lý THCS ................ 35 2.1.1. Vị trí, nội dung phần “Điện từ học” trong chương trình vật lý THCS.... 35 2.1.2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ mà học sinh cần đạt được sau khi học xong phần “Điện từ học” ............................................................................ 36 2.1.3. Các thiết bị dạy học hiện có để dạy kiến thức về “Điện từ học” ở trường THCS. ................................................................................................................ 38 2.2. Một số định hướng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy nhằm phát huy tính tích cực nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ............................................. 39 2.2.1. Định hướng sử dụng phần mềm dạy học ................................................. 39 iv 2.2.2. Định hướng sử dụng bản đồ tư duy ......................................................... 42 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong phần “Điện từ học” (hiện hành) theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ................................................................................... 46 2.3.1. Đề xuất quy trình soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức về “Điện từ học” với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy. ............ 46 2.3.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về Điện từ học: ................. 50 Kết luận chương 2............................................................................................ 61 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 62 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm. .......................................... 62 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm. ............................................................. 62 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.............................................................. 62 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm. .......................................... 63 3.2.1. Đối tượng. ................................................................................................ 63 3.2.2. Nội dung. ................................................................................................. 63 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. ........................................................ 63 3.3.1. Phân tích định tính dựa trên việc theo dõi hoạt động của học sinh trong giờ học. .............................................................................................................. 64 3.3.2. Phân tích kết quả định lượng dựa trên kết quả bài kiểm tra. ................... 65 3.4. Đánh giá thực nghiệm sư phạm. ................................................................ 65 3.4.1. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm. ............................ 65 3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................... 65 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ................................................................................ 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 74 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ................................................................... 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 84 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BĐTD Bản đồ tư duy ĐC Đối chứng SGK Sách giáo khoa GV Giáo viên HS Học sinh TCNT Tích cực nhận thức TN Thực nghiệm TTC Tính tích cực THCS Trung học cơ sở VD Ví dụ PMDH Phần mềm dạy học PPDH Phương pháp dạy học SBT Sách bài tập Y/C Yêu cầu iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Bảng số liệu HS nhóm ĐC và nhóm TN........................................... 64 Bảng 3.2. Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra ................................................ 68 Bảng 3.3. Xếp loại điểm kiểm tra ...................................................................... 69 Bảng 3.4. Bảng phân bố tần suất ....................................................................... 69 Bảng 3.5. Bảng tích lũy hội tụ ........................................................................... 70 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số thống kế ................................................ 71 v DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ Biểu đồ: Biểu đồ 3.1. Xếp loại điểm kiểm tra .................................................................. 69 Biểu đồ 3.2. Đồ thị phân bố tần suất ................................................................. 70 Biểu đồ 3.3. Đồ thị tích lũy hội tụ ..................................................................... 70 Sơ đồ: Sơ đồ 1.1. Cấu trúc tâm lý của hoạt động............................................................ 8 Sơ đồ 1.2. Chu trình sáng tạo khoa học của V.G.Razumôpxki ........................ 15 Sơ đồ 1.3. Cấu trúc của BĐTD .......................................................................... 24 Sơ đồ 1.4. Cách đọc bản đồ tư duy .................................................................... 25 Sơ đồ 1.5. Cách vẽ bản đồ tư duy ...................................................................... 26 vi MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hoá đặt ra những yêu cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục diễn ra rất sôi động ở nước ta. Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học. Thực hiện Nghị quyết số 29/NQ/TW [2] ngày 4/11/2013 của Ban Chấp hành trung ương khóa XI, về việc đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục - Đào tạo Việt Nam, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước. Nghị quyết Hội nghị TƯ 8 khóa XI về đổi với căn bản, toàn diện giáo dục vào đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở đề người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”; “Đổi mới căn bản hình thức và phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục, đào tạo, đảm bảo trung thực, khách quan”… “Giáo dục cần đào tạo đội ngũ nhân lực có khả năng đáp ứng được những đòi hỏi của xã hội và thị trường lao động, đặc biệt là những năng lực hành động, tính năng động, sáng tạo, tính tự lực và trách nhiệm cũng như năng lực cộng tác làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp”. Hiện tại, giáo dục đang có xu hướng chuyển biến “mạnh mẽ từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học. Nhằm đáp ứng những đòi hỏi mới của sự nghiệp phát triển kinh tế-xã 1 hội” cần thiết phải cải cách giáo dục nói chung cũng như cải cách cấp trung học mà việc đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng. Định hướng quan trọng trong đổi mới phương pháp dạy học là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo đặc biệt là những “năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của người học”. Đó cũng là những xu hướng quốc tế trong cải cách phương pháp dạy học ở nhà trường phổ thông. Điều 28 Luật giáo dục [15] 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”. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng gắn với sử dụng các phương tiện dạy học học hiện đại, với các phần mềm dạy học là hướng đi mới vì qua đây giúp học sinh nâng cao hiệu quả học tập, hình thành các năng lực chuyên biệt, đặc biệt phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức và ứng dụng vào thực tiễn. Mặt khác, hiện nay cách học để đưa kiến thức, khái niệm vào trong trí óc nếu chỉ dùng ở chỗ cho học sinh học “thuộc lòng, học vẹt”; thuộc nhưng không biết đâu là “kiến thức trọng tâm và nổi bật trong tài liệu, hoặc không biết cách liên kết các kiến thức có liên quan với nhau” thì học sinh sẽ không hứng thú việc học và không thể vận dụng trong cuộc sống và đáp ứng yêu cầu xã hội. Dạy học vật lý cần gắn với một 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, có thể vẽ trên giấy, bảng… hoặc có thể thiết kế trên powerpoint hoặc phần mềm Imindmap”... gọi là sơ đồ tư duy, lược đồ tư duy (còn gọi là bản đồ tư duy). Kiểu ghi chép bảng bản đồ tư duy thể hiện bằng hình ảnh, đường nét, màu sắc được trải theo các hướng không có tính tuần tự và có độ thoáng, giúp dễ dàng phát triển ý tưởng nhanh hơn so với cách ghi chép thông thường theo kiểu xuống 2 dòng hiện nay. Việc xây dựng được một hình ảnh thể hiện mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng tượng và khả năng sáng tạo... Bản thân tôi là một giáo viên vật lý đã có trên 20 năm công tác, tôi nhận thấy, với môn Vật lý, nếu dùng các thí nghiệm thực tế thì mới chỉ đáp ứng được 70% yêu cầu về tính sư phạm, học sinh khó có thể nhận thấy bản chất bên trong của hiện tượng vật lý. Đặc biệt là các hiện tượng điện từ, rất trừu tượng, thiết bị thí nghiệm không đồng bộ, chất lượng kém, Hiện tượng xẩy ra trong thí nghiệm quá nhanh hoặc là quá chậm. Dùng PMDH thì có thể giúp HS tư duy trực quan được hiện tượng, không làm học sinh rối, khó hiểu. Sẽ khắc phục được những hạn chế của thí nghiệm thực. Mặt khác, trong việc ghi nhớ kiến thức, những năm gần đây xuất hiện một hình thức ghi nhớ mới là bản đồ tư duy (BĐTD). 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. Dạy học với việc vận dụng BĐTD có tính kế thừa các PPDH tích cực. Hiện tại có thể coi BDTD như là một phương tiện dạy học mới. Tôi suy nghĩ, có thể kết hợp với phần mềm dạy học và cách ghi nhớ khoa học có ở BĐTD để phát huy tính TCNT cho HS trong dạy học môn Vật lí và đạt hiệu quả cao như mong muốn. Chính vì những lý do trên nên tôi lựa chọn đề tài “Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh THCS qua tổ chức dạy học các kiến thức về “Điện từ học” với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy” làm luận văn nghiên cứu là có căn cứ và phù hợp với yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học. 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Đã có nhiều luận văn nghiên cứu về vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức cho HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông. Đặc biệt, có một số luận văn đã đề cập đến vấn đề phối hợp và sử dụng các phần mềm dạy học và bản đồ tư duy theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh: - "Ứng dụng công cụ phát triển tư duy - Sơ đồ tư duy" của New Thinking Group- NTG, Đại học Quốc gia Hà Nội. 3 - Luận văn thạc sỹ của Lê Thị Bạch “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 lý 11- Cơ bản)”(2009) [1]. - Luận văn thạc sỹ “Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về Hạt nhân nguyên tử (Vật lý12 nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh”của tác giả Hoàng Hữu Qúy (2012) [16]. - Luận văn thạc sỹ “Phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh qua dạy chương “Động lực học chất điểm” Vật lý lớp 10 cơ bản với sự hỗ trợ của một số PMDH và BĐTD” của tác giả Bùi Ngọc Anh Toàn (2011) [16]. - Luận văn thạc sỹ “Phát huy tính tích cực nhận thức cho HS THPT qua dạy chương “Dòng điện không đổi” Vật lý lớp 11 NC với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD” của tác giả Trịnh Ngọc Linh (2012)[12]. - Luận văn thạc sỹ “ Hướng dẫn học sinh ôn tập phần “Quang hình học” Vật lý 11 nâng cao với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và BĐTD” của tác giả Lại Văn Bắc (2013) [3]. - Luận văn thạc sỹ “Hướng dẫn học sinh ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương "điện học" Vật lý 9 với sự hỗ trợ của BĐTD”của tác giả Đào Kiên Cường (2013) [8]. - Luận văn thạc sỹ “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 BĐTD. Lưu Thị Thu Hòa (2014) [9]. - Và một số Luận văn, tài liệu khác có liên quan. Các luận văn trên đều rất thành công, nhưng trong số nhiều luận văn đó cho đến nay chưa có tác giả nào nghiên cứu về vấn đề “phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh THCS về dạy học phần Điện từ học”. 3. Mục đích nghiên cứu Xây dựng tiến trình dạy học chương “ Điện từ học” - Vật lý 9 với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 4 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể: hoạt động dạy và học vật lý của giáo viên và học sinh trong trường trung học cơ sở. - Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu sử dụng một số PMDH và BĐTD để hỗ trợ giảng dạy học một số kiến thức “Điện từ học” ở một số trường ở tỉnh Thái Bình. 5. Giả thuyết khoa học “Nếu tổ chức dạy học một số kiến thức phần "Điện từ học" với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy thì sẽ phát huy được tính tích cực nhận thức của học sinh THCS”. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới phương pháp dạy học phát huy tính tích cực nhận thức và sáng tạo của học sinh. - Thực trạng của việc sử dụng PMDH và BĐTD trong dạy học vật lý ở trường THCS. - Nghiên cứu nội dung SGK và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic chương “Điện từ học”-Vật lý 9 (hiện hành). - Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức phần “Điện từ học” - Vật lý 9 (hiện hành) với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD. - Thực nghiệm sư phạm ở trường THCS. 7. Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi chỉ nghiên cứu về giảng dạy phấn điện từ học cho học sinh lớp 9, ở một số trường THCS ở tỉnh Thái Bình 8. Phương pháp nghiên cứu Trong luận văn này, tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lí luận. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. - Phương pháp thống kê toán học. 5 9. Đóng góp của đề tài luận văn - Về mặt lí luận: góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. - Về mặt nghiên cứu ứng dụng: đề xuất một quy trình về sử dụng phần mềm dạy học và bản đồ tư duy để phát huy tính tích cực nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 10. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, phần phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc dạy học Vật lý với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy. Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về “Điện từ học” với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy nhằm phát huy tính tích cực nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 6 Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÝ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Tính tích cực nhận thức của học sinh Theo quan điểm của giáo dục học và tâm lý học: “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. 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”.[11] [16]. Theo các nhà tâm lý học, tuổi thiếu niên (tuổi của học sinh THCS) được xác đình từ 12, 13 đến 15, 16 tuổi. Đó là lứa tuổi chuyển biến đột ngột, độc đáo từ tính trạng trẻ con sang tính trạng người lớn. Do sự trưởng thành và tích luỹ ở giai đoạn trước, thiếu niên đã có một vị trí xã hội mới: các em không hoàn toàn là trẻ em và cũng chưa phải là người lớn. Các em cũng đã có suy nghĩ “mình không còn là trẻ con nữa” và có nguyện vọng làm người lớn, cũng như được đối xử như người lớn. Các em làm việc rất hăng say, nhiệt tình nhưng sức làm việc chưa bền, chưa dẻo dai. 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” [16]. 7 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. Động cơ Hoạt động Mục đích Hành động Phương tiện Thao tác Điều kiện Sơ đồ 1.1. Cấu trúc tâm lý của hoạt động [23] Hoạt động nào cũng có đối tượng. Nhưng khác với các hoạt động thông thường, hoạt động học thì người học vừa là chủ thể và lại vừa là khách thể. Chính mình lại làm chính mình 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”. Đặc điểm của hoạt động học Vật lý: HĐH là hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ, đồng 8 thời phát triển những phẩm chất, nnăg lực của người học. Bồi dưỡng cho người học năng lực sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp giải quyết vấn đề mới phù hợp với hoàn cảnh đất nước, dân tộc. Dạy và học vật lý phải căn cứ vào quá trình “nghiên cứu, tìm ra quy luật” vật lý để dạy và học. Vì vật lý là môn khoa học thực nghiệm, nên nghiên cứu vật lý cũng phải trải qua các giai đoạn của thực nghiệm vật lý. Do vậy, phương pháp nghiên cứu vật lý cũng như dậy học vật lý đều phải trải qua các giai đoạn: “quan sát, thí nghiệm để phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá để hình thành các khái niệm, thuyết vật lí... rồi từ lý thuyết vận dụng nghiên cứu các sự vật, hiện tượng ở phạm vi rộng hơn.” “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 lý có thể có nhiều loại quan sát như: quan sát thí nghiệm, quan sát hiện tượng tự nhiên, quan sát một bài thực nghiệm… 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. Muốn học sinh quan sát được sâu sắc, cần phải chú ý cho 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 kì...” [19]. 1.1.2. Tính tích cực nhận thức 1.1.2.1. Tính tích cực (TTC) Một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội là tính tích cực (TTC). Chính điểm tích cực hoạt động, niềm say mê nghiên cứu hay tự lực hoạt động mà con người khác hẳn với động vật, ngoài việc tự sản xuất ra của cải phục vụ mình, không tiêu thụ những gì có sẵn trong thiên nhiên, góp phần tạo ra sản phẩm cần thiết cho sự tồn tại của xã hội loài người. Tính tích cực đã là động lực để sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại, làm con người chủ động cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội. Theo [7] Tính tích cực“là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng. TTC cũng là khái niệm biểu thị cường độ vận động của chủ thể 9 khi thực hiện một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề nào đó”. Sự nỗ lực ấy diễn ra trên nhiều mặt: Tâm lý: Tăng cường các hoạt động cảm giác, tri giác, tư duy, tưởng tượng… Xã hội: Đòi hỏi tăng cường mối liên hệ với môi trường bên ngoài… Sinh lý: Đòi hỏi chi phí nhiều năng lượng cơ bắp. Vì vậy tính tích cực là một thuộc tính của nhân cách có quan hệ, chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố như: Nhu cầu: tích cực nhằm thỏa mãn những nhu cầu nào đó; Động cơ: tích cực vì hướng tới những động cơ nhất định; Hứng thú: do bị lôi cuốn bởi những say mê vì muốn biến đổi, cải tạo một phạm trù xã hội nào đó; Theo kết quả nghiên cứu từ nhiều nhà khoa học tâm lý thì “Tích cực nhận thức cũng có mối quan hệ mật thiết với tính tự lực, với xúc cảm và ý chí”. 1.1.2.2. Tính tích cực nhận thức “Tính tích cực nhận thức (TCNT) là tính tích cực xét trong điều kiện, phạm vi của quá trình dạy học, chủ yếu được áp dụng trong quá trình nhận thức của HS”. Theo giáo sư Trần Bá Hoành “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức” [10]. TCNT của một đối tượng bao gồm: - việc tìm nguyên nhân để thực hiện các thao tác chọn đối tượng nhận thức; - đề ra cho mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết nhằm cải tạo nó, - phải có sự thay đổi trong ý thức và hành động của chủ thể nhận thức, - sự thay đổi ở các dấu hiệu như sự chú ý, sự tưởng tượng, xem xét sự biến đổi về lượng của các dấu hiệu nay: độ tập trung chú ý; thay đổi về các mức độ tư duy khi phân tích, tổng hợp sâu sắc/ hời hợt…  Các mức độ về tính tích cực nhận thức: Tính TCNT được phân chia ra ba mức độ: - Tính tích cực tái hiện -Tính tích cực sử dụng 10