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

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ HOÀI THU PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC” CÁC KIẾN THỨC VỀ “NHIỆT 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 - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG THỊ HOÀI THU PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THCS QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “NHIỆT 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 - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn 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 “Nhiệt 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 2019. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và tài liệu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ. Thái nguyên, tháng 04 năm 2019 Tác giả Hoàng Thị Hoài Thu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Trường Đại học sư phạm Thái Nguyên đặc biệt là các thầy cô giáo khoa Vật lý và tổ Phương pháp đã nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thầy, Cô giáo tổ Toán - Lý, trường THCS Thanh Ninh 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, chỉ dẫn nhiệt tình, tháo gỡ những vướng mắc, 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. Thái nguyên, tháng 04 năm 2019 Tác giả luận văn Hoàng Thị Hoài Thu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii MỤC LỤC ..........................................................................................................iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. v DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ .................................................................. 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 ................................................................................. 6 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 VẬT LÝ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY ....................................................................................................... 7 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .................................................................. 7 1.1.1. Tính tích cực nhận thức ............................................................................. 7 1.1.2. Các biểu hiện của tính tích cực nhận thức .............................................. 10 1.1.3. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lý .................................................................................................... 14 1.2. Phương tiện dạy học ................................................................................... 14 1.2.1. Phương tiện dạy học truyền thống ........................................................... 15 1.2.2. Phương tiện dạy học hiện đại .................................................................. 16 1.2.3. Phân loại phương tiện dạy học hiện đại .................................................. 16 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn 1.3. Vai trò, chức năng của phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học ......... 17 1.4. Phần mềm dạy học ...................................................................................... 17 1.4.1. Khái niệm................................................................................................. 17 1.4.2. Phân loại .................................................................................................. 18 1.4.3. Những tác dụng của phần mềm dạy học trong dạy học vật lý ................ 19 1.5. Bản đồ tư duy.............................................................................................. 20 1.5.1. Khái niệm và đặc điểm của bản đồ tư duy .............................................. 20 1.5.2. Cách đọc bản đồ tư duy ........................................................................... 21 1.5.3. Cách vẽ bản đồ tư duy ............................................................................. 22 1.5.4. Ưu điểm cách ghi chép bằng bản đồ tư duy ............................................ 24 1.5.5. Ý nghĩa của bản đồ tư duy ....................................................................... 24 1.5.6. Các ứng dụng của BĐTD trong dạy học ................................................. 25 1.6. 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. ................................... 28 1.6.1. Định hướng dùng phần mềm dạy học ..................................................... 29 1.6.2. Định hướng sử dụng bản đồ tư duy ......................................................... 33 1.7. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học vật lý ở trường THCS........................................................................... 36 1.7.1. Điều tra .................................................................................................... 37 1.7.2. Kết quả điều tra........................................................................................ 37 1.7.3. Nguyên nhân và giải pháp ....................................................................... 39 Kết luận chương 1.............................................................................................. 42 Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “NHIỆT HỌC” 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 ........................................................ 43 2.1. Đặc điểm phần “Nhiệt học” trong chương trình vật lý THCS ................... 43 2.1.1. Vị trí, nội dung phần “Nhiệt học” trong chương trình vật lý THCS ....... 43 2.1.2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ mà học sinh cần đạt được sau khi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn học xong phần “Nhiệt học” ............................................................................... 44 2.1.3. Các thiết bị dạy học hiện có để dạy kiến thức về “Nhiệt học” trong cấp học THCS .................................................................................................... 46 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong phần “Nhiệt học” (hiện hành) theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh............ 46 2.2.1. Đề xuất quy trình soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức về “Nhiệt học” với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy. ............... 46 2.2.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về Nhiệt học ..................... 50 Kết luận chương 2.............................................................................................. 62 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 63 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................ 63 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .............................................................. 63 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.............................................................. 63 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................ 64 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm SP ...................................................................... 64 3.2.2. Nội dung thực nghiệm SP ........................................................................ 64 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. .......................................................... 65 3.3.1. Phân tích định tính dựa trên việc theo dõi hoạt động của học sinh trong giờ học ...................................................................................................... 66 3.3.2. Phân tích kết quả định lượng dựa trên kết quả bài kiểm tra. ................... 66 3.4. Đánh giá thực nghiệm sư phạm. ................................................................. 67 3.4.1. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm............................. 67 3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm ...................................... 67 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................. 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 76 1. Kết luận .......................................................................................................... 76 2. Kiến nghị ....................................................................................................... 77 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 79 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt BĐTD Bản đồ tư duy ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PMDH Phần mềm dạy học PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TCNT Tích cực nhận thức TN Thực nghiệm TTC Tính tích cực THCS Trung học cơ sở Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tình hình sử dụng PPDH tích cực và PTDH mới ............................ 38 Bảng 3.1. Bảng số liệu HS nhóm ĐC và nhóm TN........................................... 65 Bảng 3.2. Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra ................................................ 70 Bảng 3.3. Xếp loại điểm kiểm tra ...................................................................... 70 Bảng 3.4. Bảng phân bố tần suất ....................................................................... 71 Bảng 3.5. Bảng tích lũy hội tụ ........................................................................... 71 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số thống kế ................................................ 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ: Sơ đồ 1.1. Cấu trúc tâm lý của hoạt động ........................................................... 8 Sơ đồ 1.2. Phân loại phương tiện dạy học ......................................................... 15 Sơ đồ 1.3. Sơ đồ tư duy là gì? ........................................................................... 21 Sơ đồ 1.4. Cách đọc bản đồ tư duy .................................................................... 22 Sơ đồ 1.5. Cách vẽ bản đồ tư duy ...................................................................... 23 Biểu đồ: Biểu đồ 3.1. Xếp loại điểm kiểm tra .................................................................. 70 Biểu đồ 3.2. Đồ thị phân bố tần suất ................................................................. 71 Biểu đồ 3.3. Đồ thị tích lũy hội tụ ..................................................................... 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất nước ta đang trên con đường hội nhập và phát triển cùng với xu hướng chung của thế giới. Quá trình toàn cầu hóa mở ra cơ hội cho chúng ta trên nhiều lĩnh vực hứa hẹn những triển vọng tốt đẹp và tương lai tươi sáng. Trên con đường chông gai đó, cùng với sự tự hào về truyền thống kiên cường của người dân đất việt, của sự cần cù chăm chỉ và hiếu học, của sự sáng tạo trong lao động sản xuất của bao thế hệ cha anh. Chúng ta có quyền hi vọng vào những thành công mới, những bước chuyển mình mạnh mẽ khẳng định vị thế của Việt nam trên trường quốc tế. Tuy nhiên, trong bối cảnh đất nước đang trên con đường công nghiệp hóa - hiện đại hóa và thời đại công nghiệp 4.0 đang đến gần, việc xây dựng một thế hệ trẻ có đủ tri thức, năng lực sáng tạo, kĩ năng làm việc trong môi trường kĩ thuật cao đặt ra cho giáo dục đào tạo nước nhà những nhiệm vụ và yêu cầu vô cùng quan trọng nhằm xây dựng một đội ngũ lao động có trình độ đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Đổi mới căn bản toàn diện giáo dục là nhiệm vụ cấp thiết đặt ra với ngành giáo dục.”Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học…” [6]. Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học với việc lấy người học làm trung tâm, ngoài việc thay đổi cách thức và tư duy dạy học thì phương tiện dạy học hiện đại đóng một vai trò hết sức quan trọng. Sử dụng phương tiện dạy học không chỉ giúp học sinh nâng cao khả năng tiếp nhận kiến thức một cách hiệu quả mà còn hình thành cho học sinh kỹ năng sử dụng các phương tiện học tập, nâng cao kĩ năng tư duy và thực hành thí nghiệm, từ đó vận dụng linh hoạt những kiến thức đã học vào thực tiễn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn 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,...” [16]. Trong những năm gần đây, việc đổi mới phương pháp dạy học đã được giáo viên quan tâm hơn. Các phương pháp dạy học tích cực đã được vận dụng vào quá trình dạy học và bước đầu phát huy tác dụng. Người học từng bước trở thành trung tâm của hoạt động học được phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và thể hiện quan điểm của mình nhiều hơn. Tuy nhiên, do sự thay đổi về phương pháp dạy học ở các môn học chưa đồng nhất và việc tiếp thu kiến thức, ghi chép, tái hiện nội dung kiến thức cũ còn theo lối truyền thống nên hiệu quả ghi nhớ và tái hiện kiến thức còn chưa được hiệu quả như mong muốn. Học sinh gặp khó trong việc chắt lọc thông tin, lưu trữ thông tin, tái hiện thông tin và thường là học vẹt, học máy móc, không xác định được kiến thức trọng tâm. Kết quả là nội dung ghi nhớ dàn trải và mau quên. Nội dung của các mục trong bài học và giữa các bài học, môn học không được xâu chuỗi với nhau để bổ sung cho nhau trong học tập, vận dụng dẫn tới mục tiêu dạy học theo hướng phát triển năng lực của người học chưa đạt được hiệu quả như mong muốn. Nhận thức được tầm quan trọng của việc nâng cao khả năng lưu trữ thông tin người học, khả năng xâu chuỗi kiến thức giữa các bài học và môn học, giữa học tập và vận dụng thực tiễn tôi lựa chọn bản đồ tư duy làm công cụ giải quyết những khó khăn đó của học sinh. Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm. Việc sử dụng thí nghiệm trong các bài giảng vật lý là một hoạt động thiết thực bổ ích góp phần tạo nên hứng thú học tập, phát huy tính sáng tạo và khơi gợi khả năng tìm tòi khám phá những nội dung kiến thức mới mẻ góp phần hình thành những phẩm chất tốt đẹp của người học như: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn -Tình yêu khoa học, tính cẩn thận, tỉ mỉ và thái độ nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học. - Niềm đam mê với môn học, lòng yêu thích khám phá các hiện tượng tự nhiên. - Từng bước hình thành những phẩm chất và năng lực cốt lõi của người học như: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự nhận thức và tích cực hóa bản thân, năng lực sáng tạo…. Tuy nhiên, việc thực hiện các thí nghiệm trong các giờ học còn có những hạn chế và khó khăn nhất định. Đa số các thí nghiệm có cấu trúc phức tạp và mỗi thiết bị có chức năng riêng khiến đòi hỏi ở người học phải có kiến thức tổng hợp và khả năng tư duy nhạy bén. Nhiều thí nghiệm có kích thước nhỏ diễn ra trong một không gian lớp học rộng lớn, quá trình thí nghiệm diễn ra nhanh chóng khiến cho việc quan sát, hình dung gặp khó khăn. Vì vậy, sử dụng phần mềm thí nghiệm mô phỏng dựa trên thí nghiệm thật giúp lột tả một cách rõ nét từ việc giới thiệu mô hình thí nghiệm đến tiến trình thí nghiệm và kết quả của thí nghiệm. Ưu điểm của thí nghiệm mô phỏng là có thể lăp đi lặp lại nhiều lần, thời gian thao tác thí nghiệm diễn ra nhanh chóng. Việc mô phỏng thí nghiệm trên phần mềm dạy học trước khi tiến hành thí nghiệm giúp người học dễ quan sát dễ hình dung và cả lớp có thể quan sát thí nghiệm từ mọi góc độ. Từ đó người học có thể lắp ráp thí nghiệm thực và tiến hành thí nghiệm được dễ dàng thuận lợi. Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của việc sử sụng phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học vật lý nói chung và chương “Nhiệt học” Vật lý 8 nói riêng có tác động tích cực tới tính tích cực chủ động và phát huy khả năng sáng tạo của người học, 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 “Nhiệt học” với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy” làm luận văn cao học là có căn cứ và phù hợp với yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học. 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo cho HS, các đề tài nghiên cứu về ứng dụng BĐTD trong dạy học vật lí như: - 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), Đại học Sư phạm Thái Nguyên [7]. - 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), Đại học Sư phạm Thái Nguyên [10]. - Luận văn thạc sỹ “Tổ chức dạy học chương “Cơ học”- Vật lí 8 với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD”, của tác giả Nguyễn Văn Khánh (2015), Đại học Sư Phạm Hà Nội 2 [14]. - Luận văn thạc sỹ “Tổ chức dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy theo hướng phát triến năng lực sáng tạo của học sinh”, của tác giả Phạm Ngọc Lợi (2016), Đại học Sư phạm Thái Nguyên [15]. - Luận văn thạc sỹ “Bồi dưỡng năng lực tự học Vật lý cho học sinh THPT thông qua việc sử dụng SGK với sự hỗ trợ của BĐTD”, của tác giả Nguyễn Văn Quang (2010) khoa học giáo dục, Đại học sư phạm Huế [18]. - 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), Đại học Sư phạm Thái Nguyên [23]. - Và một số Luận văn, tài liệu khác có liên quan. Như vậy, có thể thấy rằng trong số các đề tài nghiên cứu về sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và BĐTD trong DH vật lí, hiện tại chưa có đề tài nghiên cứu vấn đề sử dụng phần mềm mô phỏng và bản đồ tư duy nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh khi dạy học chương “ Nhiệt học”. 3. Mục đích nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Xây dựng tiến trình dạy học chương “ Nhiệt học” - Vật lý 8 với sự hỗ trợ của PMDH và BĐTD nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. 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 THCS. - Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu sử dụng một số phần mềm dạy học, kết hợp với BĐTD trong dạy học các kiến thức về “Nhiệt học” ở một số trường THCS thuộc tỉnh Thái Nguyên. 5. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học các kiến thức "Nhiệt học" sử dụng phần mềm dạy học, kết hợp với bản đồ tư duy (BĐTD) trong dạy học thì sẽ phát huy được tính tích cực của học sinh trong dạy học vật lý ở trường 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, tự lực và sáng tạo của học sinh với sự hỗ trợ của BĐTD. - Nghiên cứu cơ sở lý luận, cách thức, phương pháp sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lý - Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic các kiến thức về nhiệt học “Nhiệt học”. - Điều tra thực trạng việc sử dụng các phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học Vật lý 8. - Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học các kiến thức về “Nhiệt học” với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và BĐTD trong dạy học Vật lý. - Thực nghiệm sư phạm trường THCS: Thực hiện các bài dạy đã thiết kế để rút ra những cần thiết, chỉnh lý thiết kế để xuất hướng áp dụng vào thực tiễn, mở rộng kết quả nghiên cứu. 7. Phạm vi nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi chỉ nghiên cứu về giảng dạy phần “Nhiệt học” cho học sinh lớp 8, ở một số trường THCS ở tỉnh Thái Nguyên. 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. 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 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 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 “Nhiệt học” 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. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn 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 1.1.1.1. Tính tích cực nhận thức của học sinh. Đối với HS, tính TCNT trong hoạt động học tập được thể hiện đầu tiên và rõ nhất ở quá trình của trí nhớ. Trí nhớ là một chức năng vô cùng quan trọng của não, đó là biểu hiện của quá trình tích cực tâm lí và là một thành tố cần thiết trong quá trình nhận thức của HS. Tuy nhiên, với những yêu cầu ngày càng cao đối với người học thì nhớ tốt thôi chưa đủ, người học phải mở rộng kiến thức, làm việc một cách tích cực về trí tuệ. Vì vậy mà HS cần phải có sự định hướng, sự nhận thức trong tư duy cũng như hiểu biết để làm chủ, chiếm lĩnh kiến thức. Theo các nhà tâm lý học, tuổi thiếu niên (lứa 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. Các em làm việc rất hăng say, nhiệt tình nhưng sức làm việc chưa bền, chưa dẻo dai. Đối với lứa tuổi này “hoạt động nhận thức chủ yếu của các em là hoạt động học tập. Tính TCNT trong hoạt động học tập trước hết liên quan đến động cơ học tập. Động cơ học tập của HS được biểu hiện bằng sự khao khát hiểu biết, chiếm lĩnh tri thức và hoàn thiện nhân cách của bản thân. Động cơ học tập là yếu tố quan trọng quyết định đến toàn bộ hoạt động học cũng như kết quả học tập của HS. Vì vậy, định hướng cho HS tạo động cơ học tập đúng đắn là một việc làm hết sức quan trọng, làm thúc đẩy tính TCNT trong học tập của các em. Hoạt động học của HS có cấu trúc giống như hoạt động lao động sản xuất nói chung bao gồm các thành tố có quan hệ tác động qua lại lần nhau được biểu diễn bằng sơ đồ dưới đây: Động cơ Hoạt động Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên Mục đích Hành động http://lrc.tnu.edu.vn Sơ đồ 1.1. Cấu trúc tâm lý của hoạt động [17] Động cơ nào thì quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt động đó, muốn tạo được động cơ thì phải thực hiện lần lượt những hành động nào với mục đích ra sao? Mỗi hành động lại được thực hiện bằng những thao tác đã được sắp xếp theo một trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác phải sử dụng phương tiện và công cụ thích hợp. Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, quá trình nghiên cứu thường được tiến hành bằng quan sát và thí nghiệm. Vì vậy, phương pháp nghiên cứu vật lý cũng như dạy 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 từ đó hình thành các khái niệm, thuyết vật lí... rồi từ lý thuyết mà ta có thể vận dụng nghiên cứu các sự vật, hiện tượng ở phạm vi rộng hơn. Căn cứ vào đó GV có thể định hướng, tạo động cơ học tập đúng đắn cho HS, giúp HS nhận thức tích cực hơn và tạo điều kiện để tư duy của HS phát triển. 1.1.1.2. Tính tích cực (TTC) Về thuật ngữ, tính tích cực tiếng Latinh là Activus, tiếng Anh là Activity, dùng để chỉ hai ý: - Tính tích cực gắn bó với hoạt động, là trạng thái hoạt động. - Tính tích cực bao hàm tính chủ động, tính chủ định có ý thức của chủ thể. Tính tích cực (TTC) là một trong những phẩm chất vốn có của con người Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn trong đời sống xã hội. Theo nghĩa thông thường TTC được hiểu là một thái độ, hăng hái nhiệt tình với công việc. Về khái niệm TTC có nhiều quan điểm khác nhau, tuy nhiên ta có thể hiểu về TTC như sau: Ở nước ta, nhiều nhà nghiên cứu cúng đưa ra những quan điểm về TTC. Giáo sư Trần Bá Hoành đã viết: “TTC là phẩm chất vốn có của con 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” [11]. PGS.TS Vũ Hồng Tiến quan niệm: “TTC là phẩm chất vốn có của con người, bởi vì để tồn tại và phát triển con người chủ động, tích cực cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội. Vì vậy, hình thành và phát triển tính tích cực là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục”. Để tồn tại và phát triển cùng với sự phát triển của xã hội con người không ngừng tìm tòi nghiên cứu những sự vật, hiện tượng mới lạ xung quanh, tạo cho mình một nền tảng kiến thức, khả năng ứng biến, hòa nhập với môi trường xung quanh. Như vậy TTC được hiểu là một thuộc tính vốn có của con người, biểu thị thái độ hăng hái, nhiệt tình với công việc, với vấn đề cần giải quyết, sự nỗ lực tìm tòi, học hỏi để tìm ra hướng giải quyết cho vấn đề hay thích nghi với cái mới. Sự nỗ lực ấy diễn ra trên nhiều mặt: Tâm lý: Tăng cường các hoạt động về cảm giác, tri giác, tư duy và tưởng tượng… Xã hội: Tăng cường mối liên hệ với môi trường bên ngoài… Sinh lý: Đòi hỏi hao phí nhiều năng lượng cơ bắp. Theo nghiên cứu TTC chịu ảnh hưởng các nhân tố như: Nhu cầu: tích cực nhằm thỏa mãn những nhu cầu nào đó; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn 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; Ngoài ra “Tích cực nhận thức cũng có mối quan hệ mật thiết với tính tự lực, với xúc cảm và ý chí”. 1.1.1.3. Tính tích cực nhận thức Tính TCNT được xem là một dạng của hoạt động hay là trạng thái của hoạt động dưới góc độ tâm lí. 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 T.I. Samôva tính TCNT được biểu hiện ở tính định hướng, tính bền vững của hứng thú nhận thức, học sinh cố gắng tìm tòi phương thức để nắm vững kiến thức, để hành động hiệu quả, tập rung ý chí để đạt được mục đích học tập. Các dấu hiệu đặc trưng tính TCNT của HS là: - Sự nỗ lực về trí tuệ, thao tác tư duy, - Các hành động thể hiện sự quan tâm đến môn học, - Việc tìm nguyên nhân để thực hiện các thao tác chọn đối tượng nhận thức. - Đề ra được mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết nhằm cải tạo nó. 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 - Tính tích cực sáng tạo [25]. 1.1.2. Các biểu hiện của tính tích cực nhận thức Trong dạy và học vật lý, HS chỉ có thể chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được tư duy của mình khi họ tích cực hoạt động nhận thức. Thông qua hoạt động nhận thức, HS chiếm lĩnh được kiến thức và năng lực tư duy đồng thời được phát triển. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn